人类群体遗传结构的协方差阵主成分分析方法

目的:探讨基因频率矩阵的中心化(或均值化)协方差阵主成分分析方法在人类群体遗传结构研究中的适用性和合理性。方法:从基因频率矩阵的结构特征入手,分析中心化、均值化协方差阵主成分分析与标准化相关阵主成分分析在特征根、特征向量以及降维效果等方面的差异,并通过实例比较不同方法在解释群体遗传结构特征上合理性。结果:中心化(或均值化)协方差阵的主成分不仅反映了基因变异程度的“方差信息量权”,而且反映了基因间相互影响程度的“相关信息量权”;标准化相关阵的主成分反映的仅是“相关信息量权”,不包括“方差信息量权”。通过比较中国26个汉族人群HLA-A基因座中心化协方差阵和标准化相关阵2种主成分分析结果,证实中心化协方差阵主成分分析方法在特征根与特征向量、保留主成分的个数和对主成分的群体遗传学解释的合理性等方面均优于标准化相关阵主成分分析方法。结论:在对群体遗传结构进行主成分分析时,应使用中心化(或均值化)变换消除基因频率矩阵中量级的影响,然后在用其协方差阵提取主成分。     

红松次生混交林中针叶树与阔叶树的结构差异

红松混交林是中国东北地区最重要的植被类型,在缓解全球气候变化、保证木质产品供给和维护生物多样性中扮演重要角色。该研究以吉林东大坡自然保护区第52林班的水曲柳-红松混交林和第54林班的核桃楸-红松混交林为例,采用林分结构参数一元分布(UDSSP)、二元分布(BDSSP)和非线性模型(NLM)分析了它们的针叶树和阔叶树的结构特征,以探讨混交林中针、阔树种组之间的关系,为低效次生林的改造提供参考。结果显示:(1)多数针叶树同时处于高混交和优势状态,仅有极少数个体处于中庸或劣势;多数阔叶树亦处于高混交状态,且不同优势的树木总数几乎相等。(2)大部分树木都同时处于高度混交和随机分布状态,少量针叶树略偏向规则分布。(3)大部分针叶树同时处于随机分布和优势状态,且不同优势的阔叶树皆倾向随机分布,而处于规则或聚集分布的数量很少。(4)针叶树和阔叶树的径阶分布均能够较好地通过指数函数或幂函数描述。这些特征充分展示了空间格局和径阶分布在不同群落类型之间差异很小,但在不同树种组之间存在明显差异。     

黄渤海甲壳类的分类多样性

为了解黄渤海甲壳类的分类多样性特征, 我们统计了2010-2015年中国水产科学研究院黄海水产研究所调查捕获的黄渤海甲壳类(软甲纲: 十足目与口足目)物种名录。结合历史文献, 进一步系统整理得到黄渤海甲壳类物种总名录。基于这2个名录, 应用分类阶元包含指数(the inclusion index at taxonomic level, TINCL_i)、平均分类差异指数(average taxonomic distinctness index, Δ⁺)和分类差异变异指数(variation in taxonomic distinctness index, Λ⁺)研究了其分类多样性特征。结果显示: 2010-2015年调查名录中, 甲壳类共93种, 隶属于2目39科66属, 其中10种为新分布种; 对虾科、藻虾科、长臂虾科、梭子蟹科和弓蟹科的物种数最多, 合计占总物种数的38.71%; TINCL_i分别为1.41种/属和2.38种/科; Δ⁺和Λ⁺分别为50.25和35.20。总名录中, 甲壳类共228种, 隶属于2目53科123属, 其中藻虾科、豆蟹科、对虾科、弓蟹科和鼓虾科的物种数最多, 合计占总物种数的30.70%; TINCL_i分别为1.85种/属和4.30种/科, Δ⁺和Λ⁺分别为50.18和30.87。对虾科的相对丰富度指数(the relative richness index, R_r)最高(100), 其次是梭子蟹科(71.43)和长臂虾科(62.50), 豆蟹科最低(6.25)。黄渤海甲壳类的平均分类差异指数(Δ⁺)明显小于鱼类(P < 0.05)。2010-2015年调查的Δ⁺计算值高于理论值, 且在理论值的95%置信区间内, 说明黄渤海甲壳类群落正处在中等程度的干扰中。     

基于氢氧同位素示踪的黄土区不同植被类型小流域降雨-径流分割

流域径流过程及其组分来源识别是水资源合理利用的前提。为明确植被类型对流域径流组分的影响与定量贡献,本研究以山西吉县蔡家川主沟流域及5个不同植被类型小流域为研究对象,监测2场典型降雨产流过程及其氢氧同位素时空变化特征,探讨小流域径流过程差异及其组分来源。结果表明：在中雨条件下,事件水对各个流域河道流量的贡献率为封禁森林(94.3%)>蔡家川主沟(83.1%)>农牧复合(64.3%)>人工-次生林(52.4%)>农地(0.3%)>次生林(0.0%);而在小雨条件下,人工-次生林(52.4%)>封禁森林(58.5%)>农地(40.6%)>次生林(15.8%)>农牧复合(12.5%)>蔡家川主沟(9.3%),次生林、封禁森林小流域事件水对径流贡献率大于人工林,次生林具有更强的径流调蓄能力。封禁森林、农牧复合流域在中雨强度条件下事件水的贡献率大于小雨强度条件,而农地、人工-次生林、次生林流域则相反。事件水对林地小流域径流贡献率大于农地小流域,可能与农地小流域沟口建有淤地坝有关。本研究结果可为晋西黄土区水源涵养和径流变化归因分析提供科学依...     

薯蓣皂甙元氨基酸酯的合成及其动物实验--薯蓣皂甙元衍生物的研究Ⅱ

以薯蓣皂甙元为原料,经过与氨基酸缩合,合成了6个新化合物,甘氨酸薯蓣皂甙元酯(1),DL-组氨酸薯蓣皂甙元酯醋酸盐(2),L-赖氨酸薯蓣皂甙元酯(3),N-L-赖氨酰基甘氨酸薯蓣皂甙元酯醋酸盐(4),N-L-精氨酰基甘氨酸薯蓣皂甙元酯醋酸盐(5),N-DL-组氨酰基甘氨酸薯蓣皂甙元酯醋酸盐(6),并对结构进行了鉴定。同时发现这6个化合物具有抗大鼠实验性心肌梗死作用。     

复合益生菌制剂"海生元"对实验性肠菌群失调症调整作用的研究

目的 :观察及评价复合益生菌制剂“海生元”对实验性肠菌群失调症的纠正作用。方法 :1)制备复合益生菌制剂“海生元” ;2 )制备SPF·BALB/c小鼠肠菌群失调症模型 ;3)观察“海生元”对模型小鼠 (复方制剂 )组灌胃治疗效果 ;设自然恢复对照组和生理盐水对照组 (安慰组 ) ;动态比较疗后第 2、4、6天各组腹泻症状恢复情况和肠菌群定量分析。结果 :1)小鼠肠菌群失调症造模效果分析 :氨苄青霉素造模前 ,10 0 %小鼠为正常大便 (无腹泻 ) ;造模第 3天 ,6 0 %为重度 (Ⅲ度 )腹泻 ,4 0 %为中度 (Ⅱ度 ) ,即 10 0 %模型小鼠出现中、重度腹泻 ,表明造模成功。此外 ,模型小鼠肠菌群中双歧杆菌、乳杆菌未检出 ,肠杆、肠球、类杆菌数量大大低于正常小鼠 (P <0 0 1)证实出现了菌群失调症。 2 )各组腹泻恢复情况 :疗前各组均为中、重度腹泻。疗后第 2天 ,复方制剂组Ⅱ～Ⅲ度腹泻降至 4 7% ,而自然恢复组和生理盐水组分别为 99%和93% ;疗后第 4天 ,复方制剂组Ⅱ～Ⅲ度仅 16 % ,两个对照组则分别为 6 5 %和 5 7% ;疗后第 6天 ,复方制剂组完全正常者为 89% ,而两对照组分别为 2 1%。 3)各组肠菌群动态定量分析 :自然恢复和生理盐水两个对照组 ,造模后第 2、4、6天五种肠道正常生理菌数量逐渐递升 ,但仍明显低于正常健康小鼠     

原发全面强直-阵挛型癫痫的体素形态学研究

采用基于体素形态学（voxel- based morphometry,VBM）的方法,分析了全面强直-阵挛型癫痫（epilepsy with generalized tonic clonic seizures,GTCS）患者的大脑结构异常情况。对31例临床诊断为GTCS的患者和31例正常志愿者,采集大脑三维（3-dimensional,3D）T1结构像,进行VBM全脑分析比较。通过GTCS患者组与正常对照组的比较,发现GTCS患者的双侧丘脑、双侧额叶、双侧岛叶、双侧小脑等区域的灰质体积有比较明显的减小,但没发现有意义的灰质体积增高的区域;患者双侧丘脑、左侧中央前回、左侧额内侧回、左侧额中回和其发病频率呈负相关,没有正相关的区域。结果显示,全面强直-阵挛型癫痫患者的大脑结构存在异常,说明大脑灰质体积的异常可能和全面强直-阵挛型癫痫的发病存在一定的关系。     

基于地-空遥感耦合的冬小麦叶片氮积累量估算

利用不同冬小麦生态区同步的SPOT-5多光谱遥感影像、地面光谱数据和植株取样数据,提出一种基于波谱响应函数拟合和混合像元分解的纯净像元光谱提取方法,并对比分析了纯净像元光谱、模拟像元光谱和实测像元光谱与冬小麦叶片氮积累量（LNA）的定量关系.结果表明： 模拟像元光谱对叶片氮积累量的反演效果较好,纯净像元光谱反演效果次之,实测像元光谱最差;但基于模拟像元光谱的LNA监测模型不能直接外推至空间尺度.模型检验结果表明,基于纯净像元光谱的LNA监测模型在2个小麦生态区均具有较好的精度和稳定性,该方法综合利用了地-空遥感的优点,可以推广应用到其他不同空间分辨率和光谱分辨率的遥感数据,从而为区域性冬小麦氮素营养状况的遥感监测提供技术依据.     

稻-鸭农作系统对稻田生物种群的影响

通过田间试验,研究了稻-鸭农作系统对稻田有关生物种群的影响.结果表明：稻鸭共育对稻田相关昆虫、杂草、病原菌等有害生物的发生和危害及天敌数量具有较大影响.与不养鸭相比,稻鸭共育后12 d和42 d, 水稻基部害虫飞虱及叶蝉的数量平均减少64.8%和78.5%;稻鸭共育后15 d和45 d,稻田杂草平均减少67.7%和98.1%;水稻分蘖高峰期和齐穗期的纹枯病病情指数分别降低了40.4%和62.0%.稻鸭共育还增加了稻田害虫天敌蜘蛛的数量,抑制了水稻害虫的危害.     

双重标准差法在昆虫科阶元分类学上的应用

在科分类阶元上对半翅目、鳞翅目和鞘翅目8个科的23种昆虫图像中提取的昆虫面积、周长等11项数学形态特征进行了双重标准差法分析,以评估该方法在昆虫科阶元分类上的应用有效性。结果表明,在科的阶元上11项特征可靠性大小依次为: （似圆度、偏心率、 圆形性>（横轴长、形状参数、叶状性>（面积、周长、球状性> (纵轴长、亮斑数)。科的亲缘关系远近结果显示： 蝽科和缘蝽科关系较近>丽金龟科、天牛科与鳃金龟科关系较近>夜蛾科、大蚕蛾科和粉蝶科关系较近。所得结果与统计假设检验分析所得结果非常相似。