基因树冲突与系统发育基因组学研究

随着越来越多的基因序列被运用于系统发育重建中,随之产生的基因树冲突已成为分子系统发育研究中日益突出的问题.因此,在分子系统发育研究中,应正确理解基因树和物种树之间的差异,充分注意和分析基因树冲突的原因,正确解释分子系统发育的结果.本文通过一些典型实例分析了在多基因系统发育研究中引发基因树冲突的三类主要原因:随机误差、系统误差和生物学因素.在此基础上,对近年来兴起的系统发育基因组学进行了介绍,并以稻属Oryza研究为例,阐述了系统发育基因组学方法在解决基因树冲突以及系统发育研究中的优势和应用价值,并进一步探讨了解决基因树冲突的策略和方法,以期为分子系统发育研究提供一些肩示和帮助.     

新疆东天山地区宽刺蔷薇居群表型多样性分析

对新疆东天山地区6个宽刺蔷薇（Rosa platyacantha）居群进行叶片、花序、果实、种子等11个表型性状的遗传多样性分析,结果表明：宽刺蔷薇各表型性状无论在居群间还是在居群内均表现出显著或极显著差异,存在丰富的表型多样性。6个居群11个性状的平均表型分化系数为27.50%,表明居群内多样性较居群间多样性更为丰富。各表型性状平均变异系数为16.51%,离散程度相对较低。对表型性状进行的变异系数多重比较和主成分分析均显示,果实相关性状的变异是造成宽刺蔷薇表型变异的主要来源。性状相关性分析进一步发现,生殖生长与前期的营养生长并无明显相关关系。聚类分析结果表明,6个宽刺蔷薇居群的表型性状并没有严格依地理距离聚类,而是受到遗传因素与环境条件特别是海拔因子的共同影响。     

废啤酒酵母吸附水溶液中Cu2+的性能及机理研究

用废啤酒酵母吸附水溶液中Cu2+,考察了溶液pH值、Cu2+浓度和吸附时间对Cu2+吸附的影响。结果表明：废啤酒酵母吸附Cu2+在4-6个小时内达到吸附平衡,酸性条件利于吸附,以pH为5时最佳,吸附等温曲线符合Langmuir模式。用电位滴定及FTIR分析的方法确定生物吸附剂主要含有磺酸基、羧基及氨基等功能团。生物吸附剂对Cu2+的吸附以单分子层的化学吸附为主,功能团在不同的pH条件下呈现不同的电离性能,在吸附过程中发挥重要作用。     

植物三萜皂苷生物合成中关键后修饰酶研究进展

三萜皂苷是由三萜苷元、糖基、糖醛酸等组成的C30萜类化合物,是许多药用植物的主要活性成分,具有广泛的药理作用。三萜皂苷的生物合成包括前体和三萜皂苷骨架的形成以及调控皂苷结构多样性的后修饰。三萜皂苷的后修饰包括三萜骨架的氧化/羟基化和糖基化,分别由不同超基因家族编码的细胞色素P450单加氧酶和糖基转移酶进行催化。三萜皂苷通过后修饰最终可形成多种单体皂苷。目前,已在少数植物中识别和确认了个别与三萜皂苷生物合成相关的关键后修饰酶,发现了部分很可能参与后修饰过程的候选基因。该文就近年来国内外有关三萜皂苷生物合成途径关键后修饰酶的研究进行综述,为进一步开展相关研究和对合成精细途径的解析提供参考。     

剪形臂尾轮虫形态的时空变化及其与生态因子间的关系

对芜湖市镜湖和汀棠湖中剪形臂尾轮虫(Brachionus forficula)的发生及其形态特征进行了一年的观察,并分析了其与环境因子间的关系。结果表明,镜湖中,剪形臂尾轮虫出现于7月至10月,且仅存在短后棘刺型个体;2样点内,除了前外棘刺长以外,轮虫的其他各形态参数均随季节显著变化,形态参数的样点间差异也因季节的不同而异;轮虫的各形态参数均随pH的升高而延长,随过滤水体中叶绿素a含量和水体中总叶绿素a含量的升高而缩短;体长和体宽均随晶囊轮虫密度的升高而增大。汀棠湖中,短后棘刺型个体出现于6月至10月,而长后棘刺型个体仅出现于6月至8月;2种形态型个体同时存在时,长后棘刺型个体在种群中所占比例始终高于短后棘刺型个体,并与水温、水体中总叶绿素a含量以及枝角类、桡足类和晶囊轮虫的密度均呈显著的正相关;2样点轮虫短后棘刺型个体各形态参数均随季节显著变化;长后棘刺型个体在1号样点内仅前外棘刺和后棘刺长有显著变化,而2号样点内仅体长、体宽和后棘刺长有显著变化;2样点内长后棘刺型个体的体长、体宽以及前外棘刺和后棘刺均显著长于短后棘刺型个体;同一形态型个体形态参数的样点间差异因季节的不同而异;短后棘刺型个体的前外棘刺和后棘刺长均与水体中总叶绿素a含量呈显著的正相关,后者与过滤水体中叶绿素a含量和枝角类密度也呈显著的正相关;长后棘刺型个体的后棘刺长与桡足类密度呈显著正相关,前内棘刺长与水温、溶氧量和晶囊轮虫密度呈显著负相关。两湖泊内剪形臂尾轮虫的后棘刺长和体长之间均呈显著的正相关,提示其后棘刺的延长并不是对体长的异速增长。     

不同龄级速生杨人工林土壤微生物数量与养分动态变化

通过稀释平板法和常规化学分析法, 对伊犁河谷地区3种龄级(5年、10年、15年)的速生杨欧美黑杨(Populus × euramericana)人工林的土壤微生物数量、组成和土壤养分变化进行了研究。结果表明, 3种不同林龄林地土壤微生物集中分布在10-40 cm土层, 数量和种类组成随季节变化有明显差异。随着林龄的增长, 土壤微生物总数、细菌数量减少, 真菌和放线菌数量在10年生人工林最高, 这一规律随季节变化。三大类土壤微生物的组成比例相对稳定, 不随季节变化而变化。土壤有机碳、氮含量主要集中在0-20 cm土层, 随土壤深度的增加逐渐减少, 其含量及分布受季节和土壤深度不同程度的影响。土壤有机碳含量随林龄的增长而逐渐增高, 有机氮则先减后增。相关分析表明, 土壤微生物总数与土壤有机碳呈负相关, 真菌数量与土壤有机氮呈正相关。3种林地土壤有机C/N比与土壤细菌数量/真菌数量比例一致, 说明速生杨人工林在一定生长年龄内能提高土壤的固碳能力, 改善土壤肥力。     

温度对干旱、盐胁迫下两种黄芪属种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨温度对干旱、盐胁迫下黄芪属种子萌发和幼苗生长特性的影响,以黄芪属蒙古黄芪和扁茎黄芪2种种子为研究对象,纯净水处理为对照组,NaCl、PEG处理为实验组,设置4个渗透势水平(0、-0.1、-0.3、-0.5 MPa),置于5种不同的温度(10、15、20、25、30 ℃)下,每日观察并记录两种种子萌发和幼苗生长情况。结果表明：旱盐胁迫下蒙古黄芪和扁茎黄芪种子萌发最适宜的温度分别为25和20 ℃左右;蒙古黄芪耐高温不耐低温,而扁茎黄芪恰恰相反;但25和20 ℃均适宜两种幼苗生长,包括胚根、胚轴和子叶的生长。蒙古黄芪各处理组(除未发芽的种子)的平均发芽时间都比扁茎黄芪长;NaCl胁迫程度的增加使得两种种子的最终发芽率降低,但蒙古黄芪的耐盐性高于扁茎黄芪;随着PEG胁迫程度的增加,二者的发芽均受到抑制,甚至会出现完全不萌发,但扁茎黄芪的耐旱性高于蒙古黄芪;在相同的渗透势时,尤其是-0.5 MPa,PEG比NaCl对两种种子的影响大;交互胁迫作用下,随着渗透势的增加两种幼苗的鲜重、干重以及胚根、胚轴、子叶的长和宽变化较大;利用Design Expert软件预测发现：温度25 ℃、NaCl渗透势为-0.1 MPa,温度24 ℃、PEG渗透势为-0.04 MPa的处理是蒙古黄芪种子萌发和幼苗生长达到最优化的组合;而扁茎黄芪最优化的组合则为23 ℃下NaCl渗透势为-0.07 MPa的处理,20 ℃下PEG渗透势为-0.13 MPa的处理。     

基于数码相片Gamma校正的水稻叶面积指数估算

随着数码相机的日益普及,利用数码相机进行作物叶面积指数(LAI)测量不断得以应用。由于数码相机成像时会对入射光辐射强度进行Gamma编码变换,输出的相片DN(Digital Number)值与入射光辐射强度呈非线性关系,会造成在确定相片中植被叶片与背景的分割阈值时出现误差,并最终导致LAI估算存在较大不确定性。以水稻为研究对象,获取不同生长期水稻冠层相片并结合同步LAI 2000测量的LAI数据,基于相片Gamma校正原理,对水稻不同生长期冠层相片进行Gamma校正,在此基础上利用冠层孔隙率方法,估算不同生长期水稻LAI。结果表明,经过Gamma校正相片估算的水稻LAI总体精度有显著提高,相片估算的IMAGE LAI与LAI-2000测量值比较的决定系数达到0.71(P0.05)。在整个观测期内,两种方法观测的LAI值在时间变化趋势上表现一致,但在不同生长期内存在差别,在水稻分蘖期和拔节期相片估算的IMAGE LAI要高于LAI-2000测量值,孕穗期到抽穗期期间IMAGE LAI低于LAI-2000测量值,乳熟期到成熟期IMAGE LAI又高于LAI-2000的观测结果。