马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞转录组测序数据中SNP标记的开发及其功能注释分析

本文基于马氏珠母贝(Pinctada fucata)血细胞比较转录组学数据进行单核苷酸多态性标记(SNP)的开发和关联基因的功能注释分析,以期为SNP标记的利用提供有效信息。在转录组测序获得的67632条SNP-unigenes中共获得962995个SNP位点,位点平均发生频率约为1个SNP/100bp;转换SNP数目与颠换SNP数目比值约为0.5,与理论比率相符;而6种单核苷酸变异类型中,以A/T颠换SNP最多。SNP-unigene功能注释分析表明,30376条unigenes(44.91%)匹配到GO分类条目;18150条unigenes(26.84%)获得COG注释信息,并以"一般功能预测"类最多;10981条unigenes(16.24%)富集到32条KEGG子集,其中以"信号转导"子集中富集的SNP-unigene最多。进一步富集分析显示629个SNP-unigenes注释到"Platelet activation"等多条免疫防御相关信号通路中;同时,根据SNP位点分布情况筛选到123个溶藻弧菌感染前、后转录组中特异分布的免疫防御相关候选SNP位点。基于标准化的基因表达水平分析,在17个差异表达免疫防御相关基因中共检测到1594个SNP位点。     

用微卫星分析细鳞鲑(Brachymystax lenok)连续3代选育群体的遗传结构

本研究拟利用微卫星标记分析细鳞鲑(Brachymystax lenok)连续3代选育群体的遗传结构及差异。通过筛选出的22对细鳞鲑微卫星引物,利用PCR进行扩增后进行毛细管凝胶电泳,利用Gene Mapper V4.1软件进行图像收集和数据分析。在3代共96个样本中共检测到181个等位基因,各标记检测的等位基因数为2—26个,平均为8.227个;3代平均等位基因数(Na)为6.500—6.773,平均有效等位基因数(Ne)为3.356—3.649,3代间Na和Ne差异均不显著;3代平均观测杂合度(Ho)为0.462—0.530,平均多态信息含量(PIC)为0.459—0.525,平均期望杂合度(He)为0.494—0.566;F2和F3的Ho、He、PIC 3项遗传多样性参数均显著低于F1(P0.05);Hard-Weinberg平衡检验结果表明细鳞鲑3代选育群体整体保持了遗传平衡状态,但经Bonferroni校正后,尚有2个标记在F1和F3极限著偏离遗传平衡(P0.0005),3个标记在F2极限著偏离遗传平衡(P0.0005)。细鳞鲑在选育过程中通过群体选育等方法注重了对稀有等位基因的保护,在细鳞鲑多代选育过程中保持了较高的多态性水平,但在选育过程中某些等位基因出现了富集现象,3代间的遗传分化也较小,仅1.49%的遗传变异来自群体间,表明细鳞鲑群体尚具有持续选育的潜力。     

黄鳍棘鲷微卫星标记开发及其在鲷科鱼类中的跨物种扩增

采用基于高通量测序平台的SLAF-seq技术,开发出47个高多态性的黄鳍棘鲷(Acanthopagrus latus)微卫星标记,其中二碱基重复位点17个,三至六碱基重复位点30个。各位点的等位基因数为2～27(均值为10),观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0. 156～0. 938(均值为0. 682)和0. 177～0. 963(均值为0. 741),多态信息含量(PIC)为0. 166～0. 946(均值为0. 705)。经Bonferroni校正后,有43个位点符合哈迪-温伯格平衡(HWE),其余4个位点偏离HWE。这些多态性微卫星标记为黄鳍棘鲷遗传资源研究提供新的有效分子标记。跨物种扩增结果显示,共有31个黄鳍棘鲷微卫星标记可在9种鲷科鱼类中成功扩增。其中17个标记在太平洋棘鲷(Acanthopagrus pacificus)、黑棘鲷(Acanthopagrus schlegelii)和澳洲棘鲷(Acanthopagrus australis)中具有较好的通用性,这些标记可为棘鲷属(Acanthopagrus)的系统进化和种群遗传学分析提供新的标记来源;另有3个标记在二长棘梨齿鲷(Evynnis cardinalis)、真赤鲷(Pagrus major)、蓝点赤鲷(Pagrus caeruleostictus)及黄牙鲷(Dentex hypselosomus)中具有通用性。     

Editors-in-Chief Guodong Cheng and Ximing Cai

Editor-in-Chief Guodong Cheng,Chinese Academy of Sciences(CAS)Academician and the founder of the Sciences in Cold and Arid Regions(SCAR),is now a Professor of Geocryology and Water Resources Engineering at the Cold and Arid Regions Environmental and Engineering Research Institute(CAREERI),CAS.He received his BS in Hydrogeology and Engineering Geology from the Beijing College of Geology in 1965.He was one of a few scientists who visited the US and Canada and initiated international scientific exchange in the late 1970s.     

基于脂肪酸生物标记法探讨中国沿海六群体绒螯蟹(Eriocheir sensu stricto)的种群遗传

水产动物肌肉中的脂肪酸组成可用于评价其种群遗传。本研究通过测定和比较辽河(LH)、黄河(HH)、长江(YZ)、瓯江(OJ)、闽江(MJ)和南流江(NLJ)水系野生绒螯蟹(Eriocheir sensu stricto)肌肉中的脂肪酸组成,进一步分析了6群体间的遗传多样性和亲缘关系。结果显示:(1)在6水系群体中检测出26种脂肪酸,其中C20:5n3、C18:1n9、C22:6n3、C16:0、C20:4n6、C18:2n6和C18:0为主要种类,其总和占总脂肪酸的74%以上;(2)逐步判别分析法筛选出8种判别贡献较大的脂肪酸,分别是C17:0、C18:0、C20:0、C22:1n9、C18:3n3、C18:3n6、C20:2n6和C22:5n3,据此分别建立判别方程,综合判别准确率为98.33%;(3)聚类分析显示:OJ与MJ群体的欧氏距离最小, HH与YZ群体的欧氏距离比OJ与MJ群体的要大,NLJ群体与其他5个群体的欧氏距离相对最大;(4)6群体间脂肪酸含量的变异系数在2.99%—30.00%之间,遗传多样性指数变化幅度在3.2732—3.3204之间。综上,基于脂肪酸生物标记法表明6水系绒螯蟹群体遗传多样性指数均较高,脂肪酸可以有效鉴别6水系野生绒螯蟹种群,整体上南流江群体和其余5群体间相距最远;本研究结果可为绒螯蟹种质资源评价和开发利用等提供基础资料。     

基于转录组数据的青蛤微卫星标记开发与验证

本研究利用青蛤(Cyclina sinensis)的转录组信息开发微卫星标记,共获得12418个微卫星位点。其中单核苷酸重复次数最多,共8422个,占比67.08%;其次是三核苷酸重复,共1501个,占比12.09%;双核苷酸的重复有1419个,占比11.43%。在所有重复单元类型中,A/T重复出现频率最高,占单核苷酸重复的48.75%。随机选取81对引物进行微卫星标记验证,最终获得27个具有多态性的微卫星标记。对30个青蛤进行多态性位点检测和评价,共扩增到等位基因99个,每个位点的等位基因数Na为2~6个,期望杂合度He为0.0333~0.8085,观测杂合度Ho为0.0000~0.6786,多态信息含量(PIC)为0.0323~0.7645,有19个位点显著偏离Hardy-Weinberg平衡(p<0.01)。本研究开发的微卫星标记为青蛤的分子遗传学研究、种质鉴定和自然种群资源保护等研究提供了基础数据。     

结合Gabor小波和形态学的高分辨率图像树冠提取方法

树冠信息的遥感提取能有效辅助森林参数反演、林分长势监测、树种识别等森林调查活动。随着遥感信息自动化提取的需求不断加强,本文基于高空间分辨率遥感数据,以滁州市皇甫山林场为研究区域,设计了一种结合Gabor小波和形态学的树冠提取方法。该方法首先采用Gabor小波提取出纹理特征,其次结合K-means聚类分析方法,对PCA降维后的纹理特征向量提取出阔叶林区,最后基于形态学理论降低影像噪声,并利用前景后景标记的分水岭方法进行单木树冠提取。经过与人工解译的树冠信息结果对比发现,在郁闭度较高的阔叶林区,该自动化方法提取树冠精度较高,分割准确率A_d为79.59%,F测度达到了79.00%能有效提供精确的单木树冠信息,为林业经济调查技术的发展具有一定的实践意义。     

三种蛏的遗传多样性分析

应用AFLP技术对浙南地区分布的小荚蛏(Siliqua minimai)、缢蛏(Sinonovacula constricta)和大竹蛏(Solen grandis)3种蛏进行了基因组DNA多态性检测,并对其遗传多样性进行了分析.利用筛选出的5对引物组合,共扩增出781个清晰的位点;小荚蛏、缢蛏和大竹蛏多态位点比例依次为79.22%、84.25%和64.82%,Nei's基因多样性指数分别为0.2971、0.3070和0.2785,Shannon's多样性指数分别为0.4402、0.4575和0.4010,种内平均遗传距离为0.2585、0.2691和0.1838.研究结果表明,这3种蛏的核DNA遗传多样性水平以缢蛏为最丰富,小荚蛏次之,大竹蛏最低;并且3种蛏的共享位点很少,遗传趋异比较明显,说明3种蛏的遗传关系比较远.     

GIS矢量数据多功能版权保护研究

为保证G IS矢量数据的版权可认证性、流通可跟踪性以及内容完整性,提出一种多功能版权保护方案。结合G IS矢量数据的特性,阐述多功能版权标记的选取原则、生成及组合策略、嵌入方式,建立在同一数据产品中嵌入多功能版权标记的解决方案。     

GIS在应急预案中的应用研究

基于Internet的WebGIS是目前地理信息发展的趋势之一,GIS与GPS的结合应用将在应急的WebGIS系统中发挥重要的作用。本文结合以上两种技术的应用,提出了在GIS应急预案中特有的解决方案。借助于GPRS无线网络、Web Service服务及其Epoch IMS WebGIS平台做了具体的程序实现,开发完成了应急系统中常用模块。系统利用网格化管理理论,以GPS/GIS为基础,实现对应急GIS网络设施的巡查和指挥调度,提高巡查业务的工作效率。在高效、准确完成指挥调度应用的基础上,充分挖掘已有数据,为客户提供一个全面的监控、调度、数据分析系统。从而为应急领域的系统决策提供了技术支持。