分子生物学技术在产甲烷古菌多样性研究中的应用

产甲烷菌在自然界中分布广泛,是一类重要的严格厌氧原核微生物,其参与的产甲烷作用通常发生在厌氧发酵过程的最后一步,可将无机物或有机化合物最终转化成甲烷和二氧化碳。由于产甲烷菌独特的厌氧代谢机制,使其在自然界碳素循环过程中起着重要作用,因此对于产甲烷菌的多样性以及代谢机制的研究越来越受到人们的关注。相对于传统的培养检测方法,分子生物学技术对于产甲烷菌的多样性及其群落结构的检测更为便捷、准确和科学。介绍了产甲烷古菌的系统分类学发展,系统地阐述了产甲烷菌定性和定量的分子生物学检测方法,总结了不同技术在产甲烷菌多样性研究中的最新成果,最后提出多种技术的复合应用将成为研究的热点。     

瘤胃古菌的多样性研究进展

反刍动物瘤胃内由古茼驱动的甲烷生成不仅消耗了6%～10%的日粮能量摄入,而且生成甲烷气体是重要的温室效应气体.在全球气候变化的背景下,瘤胃古茵甲烷代谢调控成为关系畜牧业可持续性发展的重要课题.全面认识瘤胃中古菌多样性是寻找广谱、长效的瘤胃产甲烷调控方法的基础.通过对公共数据库中收录的3 112条瘤胃古茵16S rRNA基因序列进行分类和多样性预测分析,发现现有的古茵特异性引物与一些古菌种属的16S rRNA基因序列之间存在许多错配.瘤胃古茵群落在种属水平上的多样性较低,甲烷短杆茵(Methanobrevibacter)占到总数的70.1%,嗜酸球茵(Picrophilus)和甲烷球形茵(Methanosphaera)分别占13.5%和5.8%.瘤胃产甲烷古菌群落的组成也因受到宿主类型、日粮和环境等多重因素的影响而表现出较大的差异.这些结果拟为寻找一种高效、广谱的瘤胃古菌产甲烷活性的调控方法提供依据.     

秦岭羚牛序位等级关系分析

为了对我国珍稀濒危物种-秦岭羚牛进行有效的保护,于2006年7月和2007年2月在陕西省珍稀野生动物抢救饲养研究中心(SPCBCRW)对13头秦岭羚牛的白昼行为进行了观察.通过全事件扫描法和抽样法,对秦岭羚牛的日行为活动状况做了分析,结果显示(1)在秦岭羚牛的幼仔和雌性群体中,随着年龄的增加其社会等级越高.(2)在雄性秦岭羚牛群体中,相对年轻的个体占有主动和享有群体便利条件的权利.(3)秦岭羚牛的群体识别能力极强,能够在短时间内对周边环境进行熟悉.     

秦岭山区野生猕猴桃资源遗传多样性分析

【目的】利用有效的分子标记技术,对秦岭山区野生猕猴桃的遗传多样性及系统进化关系进行研究,为猕猴桃新种质的挖掘和品种遗传改良奠定基础。【方法】利用随机扩增多态性DNA标记(RAPD)技术,对采自秦岭山区的野生猕猴桃24个优良单株和中华猕猴桃等6个种或变种及其品种的22份资源进行了遗传多样性和亲缘关系分析。【结果】通过引物筛选,用16个RAPD引物对46份猕猴桃资源扩增出235条带,其中227条为多态性条带,多态性位点比例为96.29%;各猕猴桃资源间的遗传距离为0.139 53~0.807 34;UPGMA聚类分析结果显示,‘野生99-13’与‘武植2号’、‘魁蜜’、‘金阳1号’、‘武植6号’、‘中华♂’和‘广西红肉’等中华系列猕猴桃(A.chinensis Planch.)聚在一起,其余23份野生猕猴桃与‘哑特’、‘秦美’、‘徐冠’、‘徐香’等猕猴桃品种遗传距离较近。【结论】24份秦岭野生猕猴桃资源中,‘野生99-13’属中华系列猕猴桃,其余23份均属于美味猕猴桃(A.deliciosa var.deliciosa)。     

秦岭羚牛的保护生物学研究进展

秦岭羚牛(Budorcas taxicolor bedfordi)作为"秦岭四宝"之一,是国家一级重点保护动物,被世界自然保护联盟(International Union for Conservation of Nature,IUCN)列为易危级物种.本文从秦岭羚牛的生态学、分类学地位、寄生虫病、瘤胃微生物区系、功能基...     

秦岭生态保护区野生鱼类的物种多样性及其保护对策

秦岭生态保护区地表径流众多,南北气候差异明显,因而孕育了种类丰富的野生鱼类。实地鱼类资源考察、检视鱼类标本以及参考鱼类分类、分布的文献表明,区内现有野生鱼类共7目16科75属141种（亚种）。通过物种多样性G-F指数的比较分析表明：区内鱼类的物种多样性在邻近省份中是最高的,而且该地区的鱼类区系地跨古北界和东洋界,具有显著的过渡区特点;区内不同水系间鱼类组成差异显著。目前,秦岭生态保护区野生鱼类的物种多样性正面临来自不合理捕捞、水工程建设、环境污染以及生态破坏等多方面的压力。为恢复和保护这一地区的野生鱼类的物种多样性,本文提出了有针对性的建议。     

藏系绵羊瘤胃古菌季节动态分析

在不同季节分别随机选取3只藏系绵羊,采用PCR-DGGE技术对12只藏系绵羊瘤胃内容物中的细菌区系进行分子生态学分析.对古菌16SrDNA的V2～V4可变区的扩增产物进行DGGE图谱分析、相似性分析和Shannon多样指数分析.结果表明:瘤胃内容物中古菌群落多样性指数冬季与春季间差异不显著(P>0.05),但冬季显著高于夏季(P<0.05),并极显著高于秋季(P<0.01);春季与夏季差异不显著(P>0.05),春季显著高于秋季(P<0.05);夏、秋季之间差异不显著(P>0.05).各季间瘤胃古菌区系组成结构相似性高于94%.冬、春季节,由于牧草中的纤维性物质含量增高,导致瘤胃古菌群落多样性增加,不同季节牧草中粗蛋白和酸性洗涤纤维含量的变化可以引起特异性的古菌群落发育,可能导致不同的优势种群.     

圈养秦岭羚牛冬季和夏季活动规律的比较

【目的】揭示圈养条件下秦岭羚牛冬夏季昼间活动的时间分配状况,以进行有效的迁地保护。【方法】分别于2006-07和2007-02在陕西省珍稀野生动物抢救饲养研究中心内,采用全天观察和瞬时扫描取样法对13头圈养秦岭羚牛(Budorcas taxicolor bedfordi)的行为活动规律进行了比较观察。【结果】夏、冬季白昼秦岭羚牛的活动时间具有相同的趋势,均以休息为主,采食次之;夏季秦岭羚牛的饮水、排尿、排便分别为每头每天1.92,0.54和0.92次,冬季分别为每头每天1.23,0.31和0.85次;秦岭羚牛每天的活动状况与气温的变化相关。【结论】圈养秦岭羚牛的活动节律受气温影响较大,与野外生存的群体有一定差异。     

秦岭野生春兰和蕙兰的形态多样性研究

【目的】研究秦岭地区野生春兰和蕙兰的形态多样性,从表观上了解2种兰花的形态变异情况,为该地区春兰和蕙兰种质资源的保护与利用提供参考。【方法】以秦岭不同产地的53份野生春兰和45份野生蕙兰为研究对象,对其叶色、叶片质地、花色等主要质量性状以及叶长与叶宽、被萼长与宽、侧萼长与宽、花瓣长与宽等主要数量性状进行统计和测量。质量性状以Shannon-Weiner指数和Simpson指数为评价指标,数量性状以其最大值、最小值、极值、平均值、标准差以及变异系数为评价指标,对53份野生春兰和45份野生蕙兰的表型性状进行多样性分析。【结果】质量性状分析结果显示,蕙兰的Shannon-Weiner指数和Simpson指数总体高于春兰;数量性状分析结果显示,春兰的数量性状变异系数为9.57%~20.14%,蕙兰的数量性状变异系数为10.93%~29.11%,蕙兰的变异幅度大于春兰,表明蕙兰的形态多样性高于春兰。在数量性状指标中,春兰的花叶鞘长与侧萼长、花瓣长,被萼宽与侧萼宽、花瓣宽,侧萼长与花瓣长,侧萼宽与花瓣宽之间均极显著正相关;蕙兰的花葶长与萼片长、花瓣长,萼片长与花瓣长均极显著正相关;2种兰花的叶长与花葶长、被萼宽、侧萼宽、花瓣宽之间均呈现弱负相关性。【结论】秦岭地区野生蕙兰比春兰具有更丰富的形态多样性,因此春兰比蕙兰可能面临更大的种群生存威胁。     

天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性分析

[目的]了解天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性、优势种群及影响其分布的主要因素.[方法]利用末端限制性片段长度多态性(Terminal Restriction Fragment Length Polymorphism,T- RFLP),对天山北坡垂直自然带(山地荒漠带(H1),山地草原带(H2),山地森林带(H3),亚高山草甸带(H4),高山草甸带(H5),冰雪带(H6))土壤古菌多样性及主要影响因素进行研究.[结果]古菌多样性指数在山地森林带最低,高山草甸带和冰雪带最高;聚类分析表明,山地荒漠带、亚高山草甸带、高山草甸带和冰雪带聚为一类,山地草原带和山地森林带聚为一类;典范对应分析(CCA)表明:香依指数(Shannon index,H)和均匀度指数(Evenness,E)均与C/N,土壤湿度及海拔成正相关,与pH,土壤温度成负相关;T- RFs与pH,全氮,有效磷成正相关.[结论]天山北坡垂直自然带土壤古菌多样性丰富度较低,土壤pH、湿度、全氮及植被类型可能是影响其多样性的关键因素.     

新疆野生狗牙根形态多样性研究

通过对152份新疆野生狗牙根的形态特征进行研究,从中根据外部性状等选出60份具有代表性的狗牙根材料进行分析。结果表明,新疆野生狗牙根在外部形态上具有丰富的遗传多样性,11个形态性状表现出较大变异,变异系数介于12.50%~59.76%,总平均变异系数为25.15%;通过聚类分析,将60份新疆狗牙根野生材料分为矮生型、中间型、高大型3大类;初步筛选出植株低矮的Cd026、Cd015等材料作为草坪型,植株中等的Cd047、Cd054等材料作为草坪牧草兼用型,植株高大的Cd134、Cd131等材料作为牧草生态兼用型,为新疆野生狗牙根种质资源的保存、评价及品种选育提供理论依据。     

山西太宽河自然保护区野生果树多样性研究

野生果树在人类的生产生活中起着不可或缺的作用。太宽河自然保护区有野生果树85种,隶属于17科42属,约占太宽河自然保护区维管植物的7.89%。对太宽河自然保护区野生果树资源进行分析和评价,并提出相应的保护和开发利用措施。     

保康野生紫薇的遗传多样性研究

利用RAPD分子标记技术对湖北保康野生紫薇的遗传多样性进行分析,结果表明,保康野生紫薇具有较丰富的遗传多样性,其平均有效等位基因数为1．7257,平均基因多样度为0．4089,平均shannon信息指数为0．5952。     

云南野生茶树资源的多样性、利用价值及其保护研究

云南是茶树的起源地和多样性中心,野生茶树资源种类众多、分布广泛。野生茶树具有进化上原始、抗逆性强、含有特异的生化成分等特性,是重要的遗传资源。概述了云南野生茶树资源的多样性、利用价值及保护研究进展。     

新疆霍城县大西沟野杏果实表型多样性研究

[目的]研究新疆野杏种质资源的果实经济性状多样性,为野杏的开发利用奠定基础.[方法]观察和测定新疆霍城县大西沟自然分布的野杏果实性状,通过Excel2010和DPS7.05数据处理软件计算各性状的平均值、标准差、极值,变异系数、Simpson多样性指数和主成分分析,利用MEGA软件的UPGMA方法进行聚类分析.[结果]66株大西沟野杏果实的28个表型性状分析中,变异系数在0; ～ 53.99;,变异系数最大的是核粘离和果形,而果实大小和果核核仁大小的变异系数较低,野杏果实果面均有茸毛,核仁都是苦杏仁;多样性指数在5.7189～6.0444,具有丰富的多样性;主成分分析中,前6个主成分累计贡献率为86.57;,各主成分的贡献率以此递减,所以前6个主成分是野杏果实形态28个性状的重要主成分;基于野杏果实性状将66株野杏分为6大类.[结论]新疆霍城县大西沟野杏具有丰富的多样性,在表型性状中,各个性状的变异程度较大,果实、果核和核仁大小较稳定,是野杏的评价及分类的重要依据.果形、果实整齐度、单果重、鲜核重、鲜仁重、风味、果肉汁液、硬度和可溶性固形物、核粘离等表型性状有较大差异.     

南充地区野生荩草种质资源形态多样性研究

对南充地区不同海拔、不同坡度、不同生境等15份野生荩草材料进行调查,研究其生境特点及外部形态变异规律,结果表明:南充地区荩草野生资源丰富,在田边、路旁、地埂、山坡草地阴湿处至海拔1 000 m均有分布,能适应不同的土壤类型;不同高度、坡度外部形态变异甚大,自然高度的变异系数达49.58%,叶长、宽,茎直径、节间长,拉直高度变异系数均大于30%,叶色为深绿、黄绿、紫红3种;南充地区野生荩草分为粗壮低矮型、高大直立型、纤细低矮型3大形态类型。     

野生鸭茅生育特性多样性研究

[目的]系统研究野生鸭茅生长发育特性。[方法]对从我国野生鸭茅主要分布区和国外收集的35份野生鸭茅种质的生育特性进行研究。[结果]早熟型在拔节期前后进入生长高峰期,日均增长速度最快为1.93 cm/d,生育期为249 d,营养、生殖生长期分别为199、50 d;缓慢生长型在整个生长期间的生长速度都极为缓慢,在试验区只有营养生长,而无生殖生长;晚熟型在孕穗期生长速度最快,生育期为289 d,营养、生殖生长分别需251和38 d;中熟型介于早、晚熟型之间;早熟型具有营养生长期比中、晚熟型短,而生殖生长期比中、晚熟型长的特点,前者开花~成熟期要比后两者分别长9和13 d;晚熟型成熟期株高显著高于早、中熟型。[结论]野生鸭茅种质生育特性呈现多样性变异。     

贵州省野生皂荚资源遗传多样性研究

为探究皂荚资源的遗传多样性,采用相关系列扩增多态性（SRAP）分子标记技术对贵州省14个皂荚天然群体的203份样品进行了遗传多样性研究;通过聚类分析,探讨皂荚群体间Nei's遗传一致度、遗传距离分别与地理距离的相关性。结果表明：10对SRAP引物共扩增出77条清晰条带,多态性比例为98.70%;筛选出的SRAP 引物组合具有较好多态性,可用于皂荚的遗传多样性分析;观测等位基因数（N_a）、有效等位基因数（N_e）、Shannon信息指数（I）和Nei's遗传多样性指数分别为1.7922、1.5613、0.4633和0.3174,皂荚居群间遗传分化系数（G_st）为0.2530,基因交流值（N_m）为1.4764,居群间存在较强的基因流,分化较小;群体遗传距离在0.0504～0.3596之间,平均值为0.162,地理距离与遗传距离呈显著正相关。14个群体可分为4个类群;其中黔南福泉单独作为一个类群。     

常德市农田野生植物资源多样性的调查

为掌握常德市农田野生植物资源的种类、种群结构及发生规律,为农田野生植物资源保护和综合开发利用提供科学依据,采用踏查法和文献资料查阅相结合,对常德市稻田、棉田、蔬菜田、油菜田和果园等5种生境内野生植物资源进行了调查研究。结果表明:常德市共有野生植物资源222种,隶属于71科,其中,以禾本科、菊科、蓼科、莎草科、石竹科、玄参科、十字花科等为优势科,以马唐、菵草、莎草、卷耳、马齿苋、水花生、通泉草、丁香蓼、早熟禾等为优势种。不同生境野生植物群落结构不同,且同一生境中野生植物群落随着栽培作物、耕作制度、栽培季节的不同而异。结论:常德市农田野生植物资源可食用、药用、观赏或作绿肥和饲用。