转基因鱼试验湖浮游生物群落DNA多态性与物种组成关系

采用RAPD和PCR-DGGE指纹技术对转基因鱼试验湖的浮游生物群落DNA多态性进行了研究,并探讨了DNA多态性与物种组成的关系.结果显示:(1)形态学分类共鉴定到44种/类浮游生物:其中藻类13种,原生动物11种,轮虫16种,枝角类和桡足类各2种.多甲藻(Peridinium sp.)、球形砂壳虫(Difllugia globulosa)、螺形龟甲轮虫(Keratella cochlearis)和针簇多肢轮虫(Polyarthra trigla)4个物种在各个站丰度相对较高.(2)RAPD扩增共获得128条长度在200-1200bp的谱带,多态率为61.7%,特异性谱带占总谱带的19.5%.(3)PCR-DGGE指纹分析共获得87条扩增谱带,其中原核生物谱带相对较多(50条),真核生物谱带较少(37条),多态率分别为86%和64.9%.尽管形态学鉴定和DNA指纹分析都表现出较高物种多样性,但其相似性聚类却有差别:物种组成聚类中B、C站聚为一类,D、E站聚为一类,A站独为一类;两种DNA指纹分析聚类结果显示C、D、E三站聚为一类,A、B聚为一类.综上所述,在对浮游生物群落的研究中,形态学方法与DNA指纹技术不显著对应,后者能揭示更丰富的物种多样性,但毫无疑问三种方法可以从不同方面表征群落结构.这将为进一步研究湖泊浮游生物群落结构和功能关系奠定坚实的基础.     

山东省三个鲤鱼群体遗传多样性及亲缘关系的微卫星标记分析

利用微卫星标记技术对3个鲤鱼群体(DP、WS和SY)的遗传多样性及亲缘关系进行研究．结果表明．3个群体的遗传多样性总体水平较高,其中SY群体最高,WS群体次之,DP群体最低．根据基因型频率(P)检验了各位点的Hardy- Weinberg平衡情况．Fis值表明3个群体中共有32个微卫星位点的杂合度观测值过剩．3个群体间,WS和SY群体间的遗传相似系数最大(0．8320),遗传距离最小(0．1680),表明这两个群体亲缘关系较近;WS和DP群体间的遗传相似系数最小(0．8288),遗传距离最大(0．1712),表明这两个群体亲缘关系较远．     

DEMETER卫星观测的LF/MF电场频谱特征初步研究

利用法国DEMETER卫星观测的电场数据,研究了中国及邻区(0°—60°N,60°E—140°E),频段为10kHz—3MHz,时间段为2008年1月1日—2008年9月12日期间的平均功率谱密度特征.文中选择了Kp指数的日平均值小于或等于4的数据,获得LF频段(10—20kHz)和MF频段(20kHz—3MHz)以16天为周期的昼侧和夜侧的平均功率谱密度空间分布图,得到了以下初步结果.LF频段:①昼侧,不同频率的谱在对应时段上形态相似度不高,主要呈现纬度分带特征.夜侧,不同频率的谱在对应时段上形态相似度较高,主要差异在于谱的幅度,同一频率不同时段的谱分带特征不明显;②昼侧谱的幅度值跨度要比夜侧的小很多,前者一般为1—1.5个数量级,而后者一般在2个以上,甚至达到4个数量级;③在汶川地震前后,平均功率谱密度在成都—兰州一线存在明显的变化.MF频段:①昼侧,不同频率对应时段的谱形态没有明显的相似性,同一频率不同时段的谱形态可能具有较好、弱或不具有相似性,具有明显、弱或不具纬度分带特征.夜侧,某些频段对应时段的谱形态具有明显的相似性,同一频率不同时段或者分时期的不同时段的谱形态具有较好的相似性,不具有明显的纬度分带特征,具有弱分区或者弱经度分带特征;②昼侧和夜侧的谱幅度变化都不大,基本都在0.5个数量级之内;③在汶川地震前后没有发现明显的平均功率谱密度变化.     

通过计算高效的相似性搜索进行地震检测

地震学正经历着数据量的快速增长,它已超过处理算法发展的速度。地震检测——连续数据中地震事件的识别——是观测地震学的一项基本操作。使用波形相似性克服了现有检测方法的缺点,从而开发了一种有效的方法来检测地震。该方法称为指纹和相似性阈值法(FAST),分析1个星期的连续地震波形数据用时不到2小时,或者比自相关快140倍。指纹和相似性阈值法采用数据挖掘算法,最初设计用于大数据库中识别相似的音频剪辑。它首先通过提取关键的判别特征来创建波形的紧凑"指纹";然后把相似的指纹组合在一个数据库中,以利于相似指纹对快速、可扩展的搜索;最后生成地震检测的一个列表。指纹和相似性阈值法从位于美国加利福尼亚中部卡拉韦拉斯断层附近的一个台站1个星期的连续数据中检测到了大部分编目地震(24个中的21个)和68个非编目地震,实现了能与自相关相媲美的检测性能,尽管有一些额外的虚假检测。当应用于地震台站的分布式台网、非常长的持续时间数据集上时,指纹和相似性阈值法可望发挥其充分的潜力。指纹和相似性阈值法的广泛应用,可能有助于发现意想不到的地震信号,改善地震监测,促进对各种地震过程的更深的了解。     

牛山湖浮游生物群落DNA指纹结构与理化因子的关系

对牛山湖5个站点的浮游生物群落DNA多态性进行了RAPD指纹和PCR-DGGE指纹分析,并探讨了其与理化因子的关系.结果如下:1)从40条随机引物中筛选出9条引物,共获得93条谱带,多态率为58%;各站点所得谱带平均为67条,其中I站最少,为61条,V站最多,为74条;2)PCR-DGGE指纹图谱共含102条谱带,其中原核生物56条,真核生物46条,谱带总数以Ⅲ站、Ⅳ站和V站较多,Ⅰ站和Ⅱ站较少;3)Ⅱ站的总磷、叶绿素、化学耗氧量、硬度及电导率最高;各站点间溶氧和pH差异较小.相似性聚类分析表明,浮游生物群落DNA指纹将5个站点划分为两支,Ⅰ站和Ⅱ站聚为一支,Ⅲ站、Ⅳ站和V站聚为另一支,理化因子将Ⅰ站、Ⅲ站、Ⅳ站和V站聚为一支,Ⅱ站单独聚为一支.研究表明牛山湖浮游生物群落DNA指纹结构与理化因子具有一定的相关性,并且与环境主要限制因子总磷的含量是密切相关的.因此,浮游生物群落级水平DNA分析能简便、准确、迅速地反映水质状况,这方面资料的积累可以为建立一种基于分子生物学简便而灵敏的水环境评价体系提供科学依据.     

太湖沉积物中的可培养细菌:Ⅰ.细菌多样性初步分析

采用牛肉膏培养基培养,从不同深度的太湖沉积物中共分离得到603个菌落形态不同的菌株,通过数值分析比较了40个形态表征性状,以不加权平均连锁聚类（UPGMA）的方式进行簇群归类,在0．75水平上可分成4个聚类群和51个亚群．从51个亚群中各随机选取一个菌株,测定其16SrDNA部分序列（约540bp）并据此进行分析,表明这些菌株分别属于Firmicutes、Actinobacteria、γ-Proteobacteria这三大类群,与数据库中已知的芽孢杆菌属（Bacillus）、类芽孢杆菌属（PaenibaciHus）、微球菌属（Micrococcus）、节杆菌属（Arthrobacter）、迪茨菌属（Dietzia）和假单胞菌属（Pseudomonas）细菌具有很高的相似性．其中迪茨菌属在国内淡水湖泊沉积物中为首次报道．     

三种裸腹溞的16S rDNA序列分析与系统分类探讨

为了检验已记录的3种裸腹溞(发头裸腹溞(Moina irrasa)、短型裸腹溞(Moina brachiata)、微型裸腹溞(Moina micrura))的系统分类,用试剂盒法分别提取3种裸腹溞的基因组DNA.利用特异性引物,通过PCR扩增了3种裸腹溞的16S r DNA部分序列,并与来自Gen Bank中每个种类相似度较高的裸腹溞属序列进行分析.结果表明,3种裸腹溞的平均种间相似度为88.7%,碱基中A+T含量均明显高于G+C含量.本研究的发头裸腹溞的16S r DNA序列与Gen Bank所下载的多刺裸腹溞(Moina macrocopa)的16S r DNA序列相似度为99%,遗传距离(K2P双参考模型)为0.5%,属种内范围;两个地区的短型裸腹溞测得的16S r DNA序列与Gen Bank下载的欧洲短型裸腹溞的16S r DNA序列序列相似度相对较低(88%~90%),遗传距离较大(13.2%~13.5%左右),已达到属内种间分化水平.基于16S r DNA构建的NJ树和贝叶斯树也支持以上结论.结果表明,本研究的发头裸腹溞可能为多刺裸腹溞,本研究用的短型裸腹溞与Gen Bank下载的欧洲短型裸腹溞已经达到种间分化的标准.由于缺乏物种形态资料和其他分子标记的对比,3种裸腹溞的分类地位还需进行更深入的探讨.     

钢筋混凝土结构小比例尺模型的相似性研究

本文针对钢筋混凝土小比例尺模型,提出了考虑不同材料(混凝土和配筋)间相似性协调问题的一种新型设计方法,即通过调整配筋率、配箍率或者截面有效高度(h0)、箍筋间距等,对微粒混凝土和配筋的相似性协调进行考虑,并且通过构件试验、振动台实验和数值模拟来研究其可行性、有效性,而且通过相似偏差分析可知:相似性协调模型能很好地模拟原型结构弹塑性性态。     

汾河太原河段水华藻类分类及分子系统研究

2012-2016年,每年的春、夏、秋季对汾河太原河段进行浮游植物样品采集.通过对样品的形态观察和描述,共鉴定出5种水华优势种,5月发生的裸藻水华优势种为裸藻属的膝曲裸藻(Euglena geniculata)和血红裸藻(E.sanguinea).而7-9月发生的微囊藻水华优势种为微囊藻属的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、挪氏微囊藻(M.novacekii)和惠氏微囊藻(M.wesenbergii).分离纯化共得到11株单克隆水华藻,其中铜绿微囊藻8株,挪氏微囊藻2株,血红裸藻1株.运用cpcBA-IGS、gyrB和cpSSU基因序列构建分子系统发育树,进一步确定水华藻的系统分类地位,结果表明cpcBA-IGS是研究汾河太原河段铜绿微囊藻分类很好的分子标记,而cpSSU基因可很好地区分血红裸藻和其他裸藻种.     

西安地震台体应变观测资料异常与汶川8．0级地震的疑似对应关系

在2008年5月12日汶川8．0级地震前后,西安基准地震台体应变观测资料出现显著的异常变化。对引起此异常可能的原因进行分析,其一,在异常出现时,台站附近在建筑施工;其二,在其他时段也出现过两次与汶川地震前后相似的异常,是由仪器原因引起。但鉴于异常变化与汶川8．0级地震在时问上的一致性,幅度上的显著性和形态上与一般震例的相似性,故认为,西安台体应变观测资料出现此异常可作为汶川8．0级地震前后的疑似地震异常来处理。     

七株眼虫基于微卫星DNA指纹图谱的区分和关系分析

研究了牛山湖小型鱼类的群落结构、种群密度和多样性．共捕获14种小型鱼类,以1龄鱼为主,其中红鳍原鲌、似鱎、麦穗鱼和鳑鲏是优势种群．小型鱼类的密度为5．9 ind／m2或14．0 g／m2．小型鱼类的群落多样性较低,以个体数为单位计算的Shannon-Wiener多样性指数为1．802,Simpson优势度指数为0．484, Pielou种类均匀度指数为0．503．水生植被是牛山湖小型鱼类群落分布的主要影响因子,水草生境中小型鱼类数量显著比无水草生境中多,水深和透明度对小型鱼类群落分布无显著性影响．通过合理调控湖泊鱼类群落结构和放养食鱼性鱼类来合理持续利用小型鱼类,有利于提高湖泊经济效益和生态效益．     

东湖天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)种群的离散分化

利用筛选的12条10 bp的随机引物对采自武汉市东湖(3个样点)、南湖(3个样点)、月湖(1个样点)和关桥(1个样点)四个水体的天蓝喇叭虫(Stentor coeruleus)种群进行了随机扩增多态DNA(RAPD)研究,所得清晰条带显示不同样点样本之间存在着一定的变异,其遗传距离在0.076-0.416之间.用Rapdistance 1.04构建聚类图并探讨不同样点之间的遗传距离远近.结果显示南湖的3样点的遗传距离较近,在聚类图上聚成一枝,应该为同一个种群;而东湖的3个样点可能是由于地理隔离原因,在聚类图上有2个样点聚成一枝,而另1个样点被其他样点所分隔,不属于同一个种群.这种现象的发现从实例上支持了生物地理学关于物种形成的离散假说.更有意义的是本研究可启动水体微生物种群分化和物种形成及过渡的研究,并期望促进种群生态学方面的研究和谱系生物地理学及离散分化生物地理学的发展.     

三峡库区浮游生物群落结构与DNA多态性比较分析

以三峡库区所设A、B、C、D、E、F和G等7个站点为研究区域,利用RAPD技术就其浮游生物群落遗传多样性与物种多样性的关系进行了探索性研究.共鉴定出浮游生物41种,其中藻类4种,原生动物10种,轮虫类19种,枝角类4种,桡足类4种.物种组成相似性最高的是B站和C站,最低的是A站和F站.而站点间浮游生物群落遗传距离分析表明:相距最近的是C站与D站,最远的为D站与F站.树状聚类图也显示:各站点物种组成聚为一类;而DNA多态性RAPD最先聚在一起的是B与F,它们的对应枝由A、C、D、E构成,G单独成为一枝.研究表明,所发现的物种组成与所揭示的遗传多样性并未完全吻合.这或许是物种信息的缺失(如藻类与细菌),或许是RAPD技术的缺陷,或许两者所致.因此,本研究积累了三峡库区浮游生物群落遗传多样性的一些背景资料,而要阐释浮游生物群落遗传多样性与物种多样性之间的相互关系则有赖于应用灵敏的、重复性好的,且能分别分析原核和真核生物的DNA分子标记技术.     

太湖与广东汤溪水库微囊藻gyrB基因序列分析

测定了江苏太湖和广东汤溪水库7株铜绿微囊藻(M.aeruginosa)和1株水华微囊藻(M.flos-aquae)gyrB基因部分序列(974bp),发现40个变异位点,17个简约信息位点,平均(G+C)%为47.8%,序列间相似性≥97.10%.在NJ分子系统树上,不同种类的微囊藻混杂分布,表明基因型聚类与表型无直接关系;不同地理来源的铜绿微囊藻间遗传变异小,没有明显的地理聚群,反映出地理差异并不影响遗传上的相似性;支持暂将不同藻种归为铜绿微囊藻复合种的分类处理.gyrB基因对微囊藻遗传差异的解析效果优于16S rRNA,与16S-23S ITS和cpcBA-IGS等效果相当,表明gyrB基因可能成为研究微囊藻分类和遗传变异新的良好分子标记.     

太湖沉积物中的可培养细菌：Ⅰ.细菌多样性初步分析

采用牛肉膏培养基培养,从不同深度的太湖沉积物中共分离得到603个菌落形态不同的菌株,通过数值分析比较了40个形态表征性状,以不加权平均连锁聚类(UPGMA)的方式进行簇群归类,在0.75水平上可分成4个聚类群和51个亚群,从51个亚群中各随机选取一个菌株,测定其16SrDNA部分序列(约540bp)并据此进行分析,表明这些菌株分别属于Firmicutes、Actinobacteria、γ-Proteobacteria这三大类群,与数据库中已知的芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、微球菌属(Micrococcus)、节杆菌属(Arthrobacter)、迪茨菌属(Dietzia)和假单胞菌属(Pseudomonas)细菌具有很高的相似性,其中迪茨菌属在国内淡水湖泊沉积物中为首次报道.     

Relationships between body size and trophic position of consumers in temperate freshwater lakes

Animal body size is a driving force behind trophic interactions within biological communities, yet few studies have explored relationships between body size and trophic position (based on δ¹⁵N) at a broad-scale in freshwater lakes. Therefore, our goals were to (1) determine whether body size is a good predictor of trophic position for multiple pelagic zooplankton taxa and fish communities, and (2) examine how body size-trophic position relationships at the community level compare to species level for fish. Zooplankton and fish were collected from 12 and 7 lakes, respectively, located in the Kawarthas, southern Ontario, Canada. The results indicated that for zooplankton, significant positive but different relationships were found between body size and trophic position for cladocerans, in general, and Daphnia, but not Holopedium. For fish, at the lake community level six out of seven relationships were positive and significant, but again, different among lakes. In contrast, at the species level only three of eight species-specific relationships were significant. Furthermore, for two widespread species, Perca flavescens and Micropterus dolomieu, significant differences were found between community- and lake-specific species relationships. Our community-level models and most species-level models provide evidence that trophic interactions in freshwater lakes are size-based. These results demonstrate that general species models should be applied with caution when using body size to predict trophic position. Additionally, the predictive power of some relationships found here is questionable since, albeit significant, their strengths are generally low. Together, our results suggest that body size may have limited use in predicting trophic position of some biota in temperate freshwater lakes.     

Analysis of the 16S-23S rDNA intergenic spacers (IGSs) of marine vibrios for species-specific signature DNA sequences

Vibrios are widespread in the marine environment and a few pathogenic species are known to be commonly associated with outbreaks of diarrheal diseases in humans due to the consumption of raw or improperly cooked seafood. However, there are also many Vibrio species which are potentially pathogenic to vertebrate and invertebrate aquatic animals, and of which little is known. In an attempt to develop rapid PCR detection methods for these latter class of vibrios, we have examined the 16S-23S intergenic spacers (IGSs) of 10 lesser-known Vibrio species and successfully developed species-specific primers for eight of them--Vibrio costicola, V. diazotrophicus, V. fluvialis, V. nigripulchritudo, V. proteolyticus, V. salmonicida, V. splendidus and V. tubiashii. The IGS amplicons were amplified using primers complementary to conserved regions of the 16S and 23S rRNA genes, and cloned into plasmid vectors and sequenced. Analysis of the IGS sequences showed that 37 ribosomal RNA (rrn) operons representing seven different IGS types have been cloned from the 10 vibrios. The three IGS types--IGS(0), IGS(IA) and IGS(Glu)--were the most prevalent forms detected. Multiple alignment of representative sequences of these three IGS types from different Vibrio species revealed several domains of high sequence variability, which were used to design species-specific primers for PCR. The specificity of the primers were evaluated using total DNA prepared from different Vibrio species and bacterial genera. The results showed that the PCR method can be used to reliably detect eight of the 10 Vibrio species in marine waters in this study.