负二项式分布及种群格局检验分析

种群格局是种群生态学的重要研究内容之一。该文介绍了随机、均匀和集群3类种群空间格局的基本类型,以及与其相对应的概率分布函数,如正二项式分布、泊松分布和集群分布,重点讨论了在种群格局研究中被广泛应用的负二项式分布的内涵、分布函数的建立和参数的估计,对种群格局检验常用指标及其使用中存在的错误也进行了分析和讨论。      

泊松分布与负二项分布在模拟索赔次数中的应用

为了在模拟索赔次数时更好的运用泊松分布与负二项分布,研究了二者的优良特性及相互关系,最后结合Sas软件进行实例分析,得到了负二项分布是伽玛分布对泊松分布的混合分布且是赔频率强度存在正传染性的索赔分布,由于方差大于均值,因而更好的描述非同质风险.     

基于零膨胀模型及混合效应模型相结合的蒙古栎林林木进界模拟研究

目的林木的进界是确保森林长期维持的基本条件，而进界模型能够预测森林的发展，是量化森林生态系统未来健康和生产力的基础。方法以吉林省1995年设立的295块蒙古栎固定样地数据为例，构建基于林分因子、立地因子及气象因子的蒙古栎林林木进界模型。模型的基本形式包括泊松分布和负二项分布两种离散形式。考虑到样地中存在大量零值的问题，在这些基础模型上考虑加入零膨胀模型。为了解决模型存在的嵌套和纵向数据问题，在构建模型时把样地的随机效应考虑进去。最后利用验证数据来验证。结果林分算数平均直径和林分公顷株数是影响林木进界概率和数量最重要的影响因子，并且均与林木进界概率和数量呈反比。立地和气象因子中的各项因子对进界均没有产生明显影响。负二项分布模型由于考虑了数据过度离散问题，模拟精度要高于泊松分布；在考虑样地的随机效应后，除了标准负二项分布模型外所有模型都明显提高了模型的模拟精度；同时考虑随机效应和零膨胀的负二项分布模型，其模型的模拟效果最好，验证结果也支持此结论。结论为了确保进界的发生，在进行森林经营时，确定合理的初植和经营密度至关重要。      

贵州黑山羊mtDNA Cytb基因遗传多样性分析

[目的]研究分析了贵州黑山羊mtDNACytb基因的遗传多样性,为贵州黑山羊遗传资源的保护、开发及利用奠定分子遗传学方面的基础。[方法]测定贵州黑山羊品种16个个体的细胞色素b基因全序列,分析其碱基组成和序列间碱基的变异。[结果]在该品种(群体)中观察到6次T-C间发生碱基转换,其中有5个碱基替换发生在密码子第3位点,有1个碱基替换发生在密码子第1位点,且所有的变异均为同义突变;观察到4种单倍型。单倍型多样度(H)为0.442,核苷酸多样度(π值)为0.145%+0.159%。以绵羊为外群构建分子系统发生树,结果初步提示,贵州黑山羊有两个母系起源,其中支系A占81.25%(13/16),支系B占18.75%(3/16)。[结论]贵州黑山羊有两个母系起源(支系A和支系B),且该品种线粒体DNA多态度较为贫乏。     

文心兰叶绿体基因组密码子使用的相关分析

通过对文心兰叶绿体基因组全序列密码子的研究,利用Mobyle在线软件分析了文心兰叶绿体42个基因密码子的使用模式。结果表明,文心兰叶绿体基因组密码子GC3含量为28.59%,明显低于GC1和GC2含量,说明密码子第3位富含AT。GC1与GC2极显著相关(r=0.572**),GC3与GC1(r=-0.051)和GC2(r=-0.08)均未达到显著水平。对应性分析表明第一向量轴上基因的位置坐标与该基因的表达水平(CAI)极显著负相关(r=-0.556**),与GC3和ENC的相关系数分别为0.025和0.281,均未达到显著水平;GC含量与ENC、CAI以及第一向量轴上基因位置坐标的相关系数分别为0.228、0.381*和-0.354*。将高表达优越密码子分析法和高频密码子分析法相结合,确定了17个为文心兰叶绿体基因组的最优密码子。     

青海云杉群落优势种群空间格局多样性研究

在青海云杉群落中用GPS定位设置样地16个、样方256个,研究甘肃祁连山林区青海云杉林优势种的空间分布格局。结果表明:青海云杉群落优势种的空间分布格局为集群分布;不同类型以及同一类型在不同的海拔高度的格局类型不尽相同,草类—青海云杉林逼近泊松分布,苔藓—青海云杉林有逼近泊松分布的趋势,混交林和其他类型为集群分布;不同类型优势种群的集群强度依次为:青海云杉混交林>灌木—青海云杉林>马先蒿—青海云杉林>苔藓—青海云杉林>草类—青海云杉林。苔藓—青海云杉林中优势种群在2 777～2 800 m为显著均匀分布,2 830～3 050 m为显著集群分布;草类—青海云杉林中优势种群在2 660～2 680 m为均匀分布,3 050～3 110 m为显著集群分布;混交林中青海云杉种群随海拔升高,集群强度增大,始终为显著集群分布;灌木—青海云杉林在低海拔(2 730 m)为均匀分布,在高海拔(2 880 m)为集群分布。青海云杉群落的进展演替过程依次为:青海云杉混交林、灌木—青海云杉林、草类—青海云杉林、马先蒿—青海云杉林、苔藓—青海云杉林。     

黄杨绢野螟发生特点及幼虫空间分布型研究

[目的]分析黄杨绢野螟发生特点及幼虫空间分布型,为防治提供理论依据。[方法]对保定市朝阳街两旁的绿篱带小叶黄杨进行调查,记录黄杨绢野螟幼虫的虫口密度,研究该虫的发生与周围环境的关系,并根据所调查的369个样方的虫口密度,采用概率分布型比较X2检验的方法和若干聚集度指标的方法,确定幼虫空间的分布型。[结果]3种概率分布型与X2检验比较结果表明,3种分布型均有差别,但Possion分布X2检验值与X20.05差别最大,故黄杨绢野螟幼虫极不符合Poission分布 负二型分布差别最小,比较符合负二项分布。各种聚集度指标的计算结果表明,黄杨绢野螟幼虫呈聚集分布。[结论]黄杨绢野螟幼虫空间分布型与环境有着直接的关系,同时提出了对该幼虫的防治建议。     

杨干象幼虫空间分布型及抽样技术的研究

1986年在黑龙江省林甸县对杨干象幼虫的空间分布及抽样技术进行了系统研究。同时还采用了频次分布比较x~2检验的方法和若干种聚集度指标的方法测定杨干象幼虫的空间分布。杨干象幼虫不符合Poisson分布和Neyman分布,而基本上符合负二项分布。在聚集度指标的测定中,杨干象幼虫符合聚集分布。在对杨干象幼虫抽样技术的研究时,分别采用了对角线、平行线、五点式、“Z”字形以及随机5种抽样方法,同时又比较了抽样精确度,结果表明,平行线和五点式抽样方法比较好。     

Combinatorial cassette mutagenesis as a probe of the informational content of protein sequences

A method of combinatorial cassette mutagenesis was designed to readily determine the informational content of individual residues in protein sequences. The technique consists of simultaneously randomizing two or three positions by oligonucleotide cassette mutagenesis, selecting for functional protein, and then sequencing to determine the spectrum of allowable substitutions at each position. Repeated application of this method to the dimer interface of the DNA-binding domain of lambda repressor reveals that the number and type of substitutions allowed at each position are extremely variable. At some positions only one or two residues are functionally acceptable; at other positions a wide range of residues and residue types are tolerated. The number of substitutions allowed at each position roughly correlates with the solvent accessibility of the wild-type side chain.     

大豆花叶病田间分布型的初步研究

通过调查栽培密度一致而发病率不同的9块大豆田的病株分布,引用昆虫生态学中常用的几种分布型测定方法进行分析,初步研究了发病末期大豆花叶病田间分布型。结果表明,病株田间分布型与发病率有关。当发病率小于10％时,病株呈聚集分布,一般符合负二项式分布模型,并且在此范围内,平均拥挤度随发病率增高而减小。当发病率高时,病株呈随机分布,平均拥挤度又随发病率升高而增大。各项聚集指标均一致,说明发病率越高,聚集程度越小。     

油松飞播林空间格局分析

本文用方差/均值比的方法和负二项分布的数学模型,对油松飞播林种群空间格局进行了拟合及分析讨论。结果表明:油松飞播林属群团型格局,聚集度CA=1.149;负二项分布作为空间格局的理论分布是适宜的。     

动物CACNA2D1基因进化遗传研究

[目的]评估该基因在进化遗传中所受到的选择作用,揭示该基因的结构特征和保守性,为进一步研究该基因的功能奠定基础。[方法]参照NCBI数据库上发表的6种动物CACNA2D1基因编码序列,利用常规生物学软件,对动物CACNA2D1基因进行进化遗传分析。[结果]这6个动物的CACNA2D1基因序列核苷酸组成基本相同,其平均GC含量为42%,偏倚不严重,这6条同源序列的ENC值在50.319~53.624,CACNA2D1基因在密码子的使用上存在轻度偏倚,该基因各同源基因间的同义和非同义替换率之比不同,且变化范围较大,该基因在进化过程中极为保守且经历了净化选择。[结论]CACNA2D1基因可能是影响动物生长发育的重要候选基因,具有较高的研究价值。     

Enhancement of symbiotic dinitrogen fixation by a toxin-releasing plant pathogen

An approximate doubling in plant growth, total plant nitrogen, nodulation, and overall dinitrogen fixation of alfalfa are the consequences of the action of a toxin delivered by a Pseudomonas infesting the alfalfa rhizosphere. The toxin, tabtoxinine-beta-lactam, inactivates selectively one form of glutamine synthetase in the nodules. Thus, normal glutamine synthetase-catalyzed ammonia assimilation is significantly impaired; yet these plants assimilated about twice the normal amount of nitrogen. How plants regulate dinitrogen fixing symbiotic associations is an important and unresolved question; the current results imply that the glutamine synthetase-catalyzed step in ammonia assimilation, a plant function, strongly influences overall dinitrogen fixation in legumes.     

The context effect does not require a fourth base pair

The translational activity of a transfer RNA at a codon varies at different message sites, although the codon does not vary. The source of this effect, which may help to determine the level of gene expression, is generally agreed to be in nearby message sequences. By making every possible nucleotide combination between position 33 of the transfer RNA and the major context nucleotide of the message, it was shown that base-pairing between the two nucleotides is not the source of this context effect on translation in vivo.     

Effect of the Flanking Sequence Architecture of Translation Initiation AUG Codon on Gene Expression Level in Rice

The relationship between the codon usage bias, gene expression level and the AUG context (from -20 to +6 positions relative to the initiator AUG codon) was examined in 541unigene sequences of rice. A significant correlation for CAI values (codon adaptation index) was observed at five nucleotide positions (-19, -18, -9, -4, +5), eight (-19, -18,-14, -9, -6, -4, -1, +5) for CPP (codon preference parameter), and seven (-18, -16, -15,-9, -7, -1, + 6) for mRNA abundance in the flanking sequence of the initiator AUG codon respectively, but a significantly positive correlation for both CAI and CPP at two positions (-4 and +5), indicating that both those positions are evolutionally under the natural selection constraint at the translational level. By site-directed mutagenesis at seven specific positions (-18, -16, -15, -9, -7, -1 and + 6) for allergenic protein that had the highest mRNA abundance in this study, its expression level decreased dramatically 63.3 and 72.5% respectively, indicating the importance of those 7 positions for gene expression. A highly positive correlation (r= 0.625, P＜ 0.01) between AUGCAI and GC content in the flanking sequence of the initiator AUG codon showed a more effective higher GC content on translation initiation efficiency. The strong preference for G or C at those 8 positions (-6, -5, -3, -2, -1, +4, +5 and +6) in the AUG context suggested that an important factor in modulation of the translation efficiency, as well as synonymous codon usage bias, particularly in highly expressed genes.     

Mutational robustness of ribosomal protein genes

The distribution of fitness effects (DFE) of mutations is of fundamental importance for understanding evolutionary dynamics and complex diseases and for conserving threatened species. DFEs estimated from DNA sequences have rarely been subject to direct experimental tests. We used a bacterial system in which the fitness effects of a large number of defined single mutations in two ribosomal proteins were measured with high sensitivity. The obtained DFE appears to be unimodal, where most mutations (120 out of 126) are weakly deleterious and the remaining ones are potentially neutral. The DFEs for synonymous and nonsynonymous substitutions are similar, suggesting that in some genes, strong fitness constraints are present at the level of the messenger RNA.     

陕南地区小卵象的生活史及其空间分布和抽样技术研究

在田间调查的基础上,对陕南春伐桑园中小卵象(Calomycterus obconicus)的生活史、空间分布型、空间分布图式及序贯抽样方法进行了考察与分析研究.结果表明,小卵象在陕南地区1 a发生2代,但第2代有当年发生不完全的现象.小卵象在陕南春伐桑园的空间分布型70符合负二项分布,不符合Neyman分布和Poisson分布,空间分布图式为聚集型.并根据研究结果提出了序贯抽样方程.     

甘草萤叶甲空间分布型初步研究

对甘草萤叶甲成虫和幼虫的空间分布型进行了测定,结果表明,成虫符合核心分布和负二项分布,幼虫符合负二项分布;聚集度指标检验成虫、幼虫均为聚集分布。并分析拟合了成虫和幼虫在大田中的理论抽样数学模型。     

起译密码子AUG侧翼序列对水稻基因表达水平的影响

 对541条水稻基因序列测定了其起译密码子AUG侧翼区序列(-20～+6)不同位点的同义密码子偏性及基因表达水平。结果表明,与密码子适应指数(CAI)和密码子偏好指数(CPP)、mRNA丰度呈显著或极显著相关的位点分别有5个(-19、-18、-9、-4和+5)、8个(-19、-18、-14、-9、-6、-4、-1和+5)和7个(-18、-16、-15、-9、-7、-1和+6),其中只有-4和+5位点与CAI和CPP的值正相关,表明上述位点在转录水平上处于有利进化的自然选择压。对高表达的变应原蛋白基因7个特殊位     

不同肥力水平对烤烟各部位烟叶中性香气成分含量的影响

2008年在豫中烤烟产区设置了高、中、低3个肥力水平,研究了烤烟底脚叶、下二棚、腰叶、上二棚、顶叶5个部位烤后烟叶中性香气成分含量的变化.结果表明,在高肥力条件下,大多数的类胡萝卜素类降解产物、糖类及非酶棕色化反应降解产物、芳香族氨基酸裂解产物含量随着叶位的升高呈增加趋势,茄酮含量则在腰叶与上二棚处于较低水平,新植二烯含量在上二棚处含量最高;中等肥力条件下,多数香气成分在上二棚处达到最高值,茄酮与新植二烯则分别在下二棚与腰叶处含量最高;低肥力条件下烟叶多数香气成分含量在腰叶或下二棚处含量最高.这说明随着土壤肥力水平的降低大多数香气成分含量达到最大值时的叶位也随之降低.整体来看,底脚叶在不同肥力条件下香气物质总量均为最低,高肥力的上部叶香气物质总量最高,中、低肥力分别在腰叶与下二棚处香气物质含量较为丰富.