Selective genotyping to detect quantitative trait loci affecting multiple traits: interval mapping analysis

 Segregating quantitative trait loci can be detected via linkage to genetic markers. By selectively genotyping individuals with extreme phenotypes for the quantitative trait, the power per individual genotyped is increased at the expense of the power per individual phenotyped, but linear-model estimates of the quantitative-locus effect will be biased. The properties of single- and multiple-trait maximum-likelihood estimates of quantitative-loci parameters derived from selectively genotyped samples were investigated using Monte-Carlo simulations of backcross populations. All individuals with trait records were included in the analyses. All quantitative-locus parameters and the residual correlation were unbiasedly estimated by multiple-trait maximum-likelihood methodology. With single-trait maximum-likelihood, unbiased estimates for quantitative-locus effect and location, and the residual variance, were obtained for the trait under selection, but biased estimates were derived for a correlated trait that was analyzed separately. When an effect of the QTL was simulated only on the trait under selection, a “ghost” effect was also found for the correlated trait. Furthermore, if an effect was simulated only for the correlated trait, then the statistical power was less than that obtained with a random sample of equal size. With multiple-trait analyses, the power of quantitative-trait locus detection was always greater with selective genotyping. Received: 23 February 1998 / Accepted: 15 May 1998     

樟子松人工固沙林衰退的主要特征

针对辽宁省章古台地区樟子松人工固沙林出现的衰退枯死现象,系统地研究了樟子松人工固沙林衰退的主要特征.结果表明,衰退的樟子松人工固沙林外貌景观呈灰绿色,针叶纤细,开花结实率低,平均单株球果数量为10.4～16.5个,成熟种子千粒重为6.96～7.39g,种子空粒、涩粒较多.生长季内2年生针叶营养元素季节变化规律相似,但N、P含量下降,K含量明显增高,表明养分循环失调;衰退林分2年生针叶叶绿素含量较高,健康林分1年生较高且增幅较大.松枯梢病的侵害是樟子松人工固沙林衰退的最明显标志.林分衰退后,树高和胸径生长量下降明显,林分胸径分布结构“左移”(径级小的株数增多),衰弱(亡)木数量增加了15.9%～27.2%;根量分别减少了22.9%～28.9%,其中吸收根减少量最大.     

多元性状同胞对连锁分析方法及其在原发性高血压基因定位数据中的应用

提出新的以广义最小二乘法原理处理同胞对数据间的相关性,以多元响应回归的方法处理多个性状数据间的相关性的多元性状同胞对连锁分析方法,模型的参数估计使用MCMC方法．并把此模型应用于原发性高血压基因定位的实际数据中．结果表明,与把多元性状拆成单一性状进行分析的方法相比,本文的方法可以提高估计的精度和检验的效能．     

Solar radiation and functional traits explain the decline of forest primary productivity along a tropical elevation gradient

One of the major challenges in ecology is to understand how ecosystems respond to changes in environmental conditions, and how taxonomic and functional diversity mediate these changes. In this study, we use a trait‐spectra and individual‐based model, to analyse variation in forest primary productivity along a 3.3 km elevation gradient in the Amazon‐Andes. The model accurately predicted the magnitude and trends in forest productivity with elevation, with solar radiation and plant functional traits (leaf dry mass per area, leaf nitrogen and phosphorus concentration, and wood density) collectively accounting for productivity variation. Remarkably, explicit representation of temperature variation with elevation was not required to achieve accurate predictions of forest productivity, as trait variation driven by species turnover appears to capture the effect of temperature. Our semi‐mechanistic model suggests that spatial variation in traits can potentially be used to estimate spatial variation in productivity at the landscape scale.     

围封与放牧管理对高寒草甸植物功能性状和功能多样性的影响

植物功能性状能够响应生存环境的变化并直接决定着生态系统功能。为了揭示围封与放牧管理对物种共存和驱动群落构建的影响机理,该研究以青藏高原东缘高寒草甸为对象,分析了围封与放牧处理对植物功能性状和功能多样性的影响。结果显示:(1)在群落水平,放牧显著降低了比叶面积和植物高度;在物种水平,放牧群落中多数杂类草比叶面积减小,而莎草类和禾草类的比叶面积在处理间无显著差异。(2)叶干物质含量与比叶面积在围封和放牧处理中均呈显著负相关关系,在放牧处理中,叶干物质含量与植物高度呈显著的二次函数关系,即随着叶干物质含量的增大,植物高度先减小后增大;在同等比叶面积的情况下,与围封相比,放牧降低了叶干物质含量;在相同叶干物质含量的情况下,与围封相比,放牧降低了植物高度。(3)放牧在总体上降低了种间性状的平均差异,植物性状表现出趋同响应,具体表现为放牧减小了叶干物质含量和植物高度的种间差异;与围封相比,放牧显著提高了功能均匀度,减小了功能分离度。研究表明,不同植物种对放牧的响应模式存在差异,放牧降低了种间对光资源的竞争,可能增加了对土壤养分的竞争,放牧驱动群落构建的过程中,土壤养分是非常重要的作用因子,说明放牧影响物种共存依赖于对多种资源的竞争。     

湖北后河保护区珙桐的叶功能性状研究

该研究分析了珙桐群落主要叶功能性状之间的关系,比较了珙桐与林分其它优势树种以及珙桐Ⅰ级(胸径dbh<2.5cm)、Ⅱ级(dbh2.5～22.5cm)和Ⅲ级(dbh>22.5cm)3个龄级间叶功能性状上的差异.结果表明,珙桐的比叶面积(SLA)与单位质量的叶建成成本(CC_m)、单位面积的叶建成成本(CC_a)呈显著负相关(p<0.01).通过与林分其它优势树种相比较,珙桐具有较高的SLA、单位的质量的叶氮含量(N_mass);而CC_m、CC_a、单位面积的叶氮含量(N_area)却相对较低,这表明珙桐能较有效地利用有限资源.珙桐不同龄级的最大光合速率(A_max)、暗呼吸速率(R_d)、光补偿点(LCP)和光饱和点(LSP)均表现为珙桐Ⅲ级>Ⅱ级>Ⅰ级,而SLA则表现为Ⅰ级>Ⅱ级>Ⅲ级(p<0.05).尽管珙桐Ⅰ级在林下表现出较强的弱光适应能力,但在后期建成为Ⅱ级的过程中,叶片形态与光合生理特性均表现出对遮荫环境的不适应,光资源不足可能是珙桐种群更新受限的主要限制因子之一.     

鱼类多样性监测的理论方法及中国内陆 水体鱼类多样性监测

近年来, 生物多样性监测网络的建设得到广泛重视, 全球、地区或国家生物多样性观测网不断组建。生物多样性观测的理论框架得到发展, 提出了生物多样性核心监测指标(Essential Biodiversity Variables, EBV)。鱼类多样性监测的理论框架包含于生物多样性核心监测指标之内, 在遗传、物种、生态系统等多层次进行。基于鱼类监测提出的生物完整性指数(index of biotic integrity, IBI)强调不同物种的生态功能, 可以综合反映群落结构和功能的变化, 得到广泛应用。鱼类多样性的监测方法是传统网具和现代水声学等方法的结合。监测结果的分析可以进行简单的指数比较, 也可以进行长期的趋势分析, 寻找关键节点, 探讨宏观生态格局的变化。中国内陆水体鱼类多样性监测网隶属于中国生物多样性监测与研究网络, 拟选取长江、黄河、黑龙江、珠江、澜沧江、怒江、塔里木河及青海湖8大流域, 对25个重要区域和24个重点物种(类群)进行监测, 从重要区域鱼类群落结构、重点物种(类群)种群动态和个体生物学特征、遗传多样性、早期资源等不同层次, 全面监测我国内陆水体鱼类生物多样性状况。     

应用结构方程模型解析影响黄连木果实产量 和种子命运的因素

果实(种子)产量和质量是影响植物种群更新的重要因素。为了探明影响黄连木果实产量和种子命运的因素以及这些影响因素之间的相互作用, 作者于2009年对河南省济源市45株黄连木(Pistacia chinensis)结果样树的植株特征、果实特征、果实产量和种子命运等进行了测定, 并用结构方程模型进行综合分析。结果表明: (1)黄连木果实产量与树高、树冠面积和果序大小等特征成正相关, 但与胸径、果实大小相关性不显著; (2)与捕食者饱和假说的预测不一致, 单株果实产量对黄连木广肩小蜂(Eurytoma plotnikovi)的种子捕食率(即虫蛀率)无显著直接负向效应; (3)树高和果实大小对虫蛀率为显著直接正向效应, 胸径对虫蛀率为显著直接负向效应, 显示黄连木广肩小蜂对植株特征和果实特征有一定的选择能力; (4)空壳率与虫蛀率成显著负相关, 空壳果实越多, 越易逃避黄连木广肩小蜂的寄生, 空壳果实的存在对完好种子起到了一定保护作用, 可能是黄连木防御昆虫寄生的重要机制; (5)空壳率和虫蛀率对种子完好率有显著直接负向效应, 而胸径、果序大小和果实产量对完好率为间接正向效应, 树高和果实大小为间接负向效应。可见, 黄连木植株特征和果实特征均不同程度地影响其果实产量和昆虫寄生, 从而影响黄连木的种子质量和种群更新。