分子标记与QTL间连锁检测与估计的方差分析法及其应用

拓展了适用于多种作图群体的检测数量性状基因座位（ＱＴＬ）与分子标记（ＭＬ）间连锁关系的方差分析模型，并提出利用该方差分析之期望均方，在一定的遗传假定前提下，能够用于估计ＭＬ与ＱＴＬ间的重组值．文章最后给出了一个分析实例，将水稻广亲和基因进行了定位．

基于分子阵预处理的最小方差无畸变响应波束形成方法

针对最小方差无畸变响应(MVDR)波束形成中背景噪声和旁瓣级对弱目标检测影响问题,提出了基于分子阵预处理的MVDR波束形成方法。该方法首先对线列阵接收数据进行分组处理;然后按搜索角度对各组数据进行相移、相加处理,得到一组新数据;最后按MVDR波束形成思想对该组新数据进行处理,可得到低背景噪声和旁瓣级波束。理论推导分析、数值仿真和实测数据处理结果均表明,该方法对线列阵接收数据进行了分子阵预处理,相比MVDR波束形成,有效提高了线列阵接收数据协方差矩阵中信号含有量和信噪比,输出背景噪声级和旁瓣级得到了10dB以上的改善,降低了背景噪声和旁瓣级对MVDR波束形成检测弱目标的影响,提高了MVDR波束形成对弱目标的检测效果。

小麦高分子量谷蛋白亚基14+15、7+8、1与部分品质性状关系的研究

利用在1B上含有14+15亚基的山农910180-3和在1B上含有7+8亚基的淄麦12进行杂交,在分离后代中得到14+15和7+8亚基的株系,分析了它们的蛋白质含量、干、湿面筋含量、沉降值和面筋指数等5个品质性状。品质性状的方差和相关性分析表明:14+15亚基对小麦加工品质有很大的贡献,好于7+8亚基,14+15亚基对沉降值的贡献比7+8亚基大18％;对14+15亚基、1亚基与面筋指数的关系也进行了探讨,结果表明,虽然14+15、1亚基对沉降值的影响是一致的,但对面筋指数的影响却不相同;在高蛋白质水平上,蛋白质含量和沉降值呈显著负相关;沉降值与面筋指数呈正相关。

基于估计均方差的统计量Sp的修正变量选择法用于持久性有机污染物毒性研究

提出并详细说明基于估计均方差的统计量Sp的修正变量选择(MVSSp)方法.采用分子电性距离矢量(MEDV)及其二次项表征多氯二苯并呋喃(PCDFs),多氯二苯并二噁英(PCDDs)和多氯联苯(PCBs)三种持久性有机污染物异构体分子结构,结合MVSSp方法选择适当的描述子,建立了三种持久性有机污染物分别对芳烃受体(AhR)亲合性,芳香羟化酶(AHH),7-乙氧基异吩唑酮-脱乙基酶(EROD)诱导作用的定量结构活性相关(QSAR)模型,模型的质量优于文献或相当,讨论了这些实验毒性与分子结构关系.这对研究和预测这些持久性污染物的毒性具有一定的指导意义.

基于小波变换和高斯差分冷冻电镜生物大分子图像的自动分割

冷冻电镜生物大分子图像分割是进行冷冻电镜生物大分子颗粒识别的基础。文章分析了冷冻电镜生物大分子图像的主要特点,提出了基于小波变换和高斯差分的冷冻电镜生物大分子图像自动分割方法。该方法利用小波变换得到原图像的低分辨率图像,抑制了噪声,提高了图像的对比度;同时采用高斯差分算子解决了图像亮度不均匀的问题,并对高斯差分图像采用基于灰度梯度信息融合的分割方法。实验结果表明,该算法能有效的减少噪声对边缘提取的影响,分割效果良好,是一种全新的冷冻电镜生物大分子图像自动分割算法。

基于记忆分子动理论优化算法的多目标截面投影Otsu图像分割

传统截面投影Otsu法后处理过程中的阈值Q为预先设定的常量,对含噪程度不同的图像普适性较差。该文提出一种基于记忆分子动理论优化算法的多目标截面投影Otsu法。该方法将阈值Q作为变量,结合分割阈值T,基于最大类间方差和最大峰值信噪比准则建立多目标图像分割模型,以兼顾图像分割的准确性和抗噪性;为免阈值增加而影响算法效率,将人工记忆原理引入分子动理论优化算法,设计了一种基于记忆分子动理论优化算法的多目标图像分割模型求解方法。实验表明:该方法分割准确、抗噪性强、鲁棒性好,对含不同噪声的图像更具普适性。

飞秒强激光场下氮气分子库仑爆炸的研究

为进一步探究飞秒激光场下氮气分子库仑爆炸的作用机制,搭建高时间分辨的实验平台,利用高速数据采集系统实现数据的获取,采用协方差地图法并结合强激光与气体相互作用的物理规律,进行结果论证和数据分析。实验确定了氮气分子库仑爆炸的反应道,测算了不同反应道的动能释放量。

利用荧光SSR标记分析中国油橄榄品种遗传多样性

为研究我国53个油橄榄品种(13个引种驯化选育品种和40个引种品种)的遗传变异,利用SSR荧光标记技术对从甘肃的陇南、四川的西昌、广元和云南的永仁5个地点收集的107份材料进行遗传多样性分析。20对引物共检测出294个等位变异,每对引物的等位基因数在9～26之间,平均为14.7个;多态性信息量PIC值平均为0.73(0.33～0.89)。基于Jaccard系数的NJ法聚类分析结果表明,参试材料分为2大组,选育品种与引种品种未被分开,但大多数具有相同品种名称的材料被分在同一组中,无论是选育品种还是引种品种均具有高水平遗传多样性。对来自5个国家的油橄榄品种群体进行分子方差分析(AMOVA)结果表明,品种内遗传变异(86.61%)远远超过了群体间和群体内不同品种间的遗传变异(13.39%),大规模引种过程中对品种的起源和来源地等信息并不完全,以及在长期引种栽培和苗木繁育过程中品种混淆和同名异种等,都是造成品种内遗传变异水平高的原因。

我国水稻主栽品种SSR多样性的比较分析

采用40个SSR标记,比较分析了151份20世纪50年代(78份)和近10年(73份)我国常规稻主栽品种的遗传差异,发现有39个标记具有多态性,多态性位点共检测到213个等位基因,每个位点2～11个,平均5.5个;平均Nei基因多样性指数(He)为0.649,范围在0.309(RM174)～0.869(RM418)。籼粳亚种间SSR多样性差异明显,籼稻平均等位基因数(Na)和Nei基因多样性指数(Na=4.4,He=0.458)均高于粳稻品种(Na=4.0,He=0.395)。比较了78份20世纪50年代与73份近10年水稻主栽品种的遗传多样性,籼、粳亚种表现出相近的变化趋势,即Nei多样性指数和等位基因数20世纪50年代主栽品种高于近10年的。虽然Nei基因多样性指数的变化并不显著(籼稻:z=1.471,P=0.141;粳稻:z=1.932,P=0.053),但等位基因数目的变化达到显著水平(籼稻:z=2.677,P=0.007;粳稻:z=3.441,P=0.001)。分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异绝大部分存在于两时期内,尽管时期间平均贡献的遗传变异仅占1.9%,但仍然达到5%的显著水平;籼、粳亚种两时期间平均贡献的遗传变异高于整个分析样本,分别为5.0%和8.2%;籼、粳亚种不同位点的遗传分化程度也各不相同,籼稻和粳稻品种分别有13个(占33.3%)和11个(占28.2%)SSR位点的等位基因在两时期间差异显著,而其余位点的遗传变异则是因时期内品种间的差异引起的。研究表明近10年我国常规稻主栽品种丢失了一部分等位基因,水稻育种仍应加强更广泛的种质亲本的选择。

中国普通野生稻与栽培稻种SSR多样性的比较分析

采用48对SSR引物对288份我国普通野生稻和栽培稻的遗传多样性进行比较分析。结果显示,共检测到505个等位基因,每个位点的等位基因数变幅为5～20,平均10.5个;平均Nei基因多样性指数(He)为0.731,变幅为0.384(RM409)～0.905(RM206)。普通野生稻遗传多样性高于栽培稻种,栽培稻等位基因数和平均Nei基因多样性指数分别为普通野生稻的70.2%和88.2%,其中,栽培稻地方品种和选育品种等位基因数分别为普通野生稻的65.4%和53.0%,选育品种等位基因数仅为地方品种的81.1%。AMOVA分析表明,总变异的10.3%是由于种间SSR遗传差异所引起的,不同SSR位点种间的分化程度不同,在0.7%～46.3%之间,有43个位点种间遗传分化达到显著水平,其中以RM427分化最为明显,达46.3%。聚类分析表明,中国普通野生稻总体偏粳,极少数广东、海南材料偏籼。

基于AFLP标记研究长江靖江段日本鳗鲡群体遗传多样性

为探索长江靖江段日本鳗鲡Anguilla japonica种群遗传结构,通过AFLP分子标记技术首次对靖江71尾日本鳗鲡的种群遗传多样性结构进行研究,筛选了9对选择性扩增引物对不同月份、不同规格的日本鳗鲡样本进行分子标记。结果表明:筛选的9对选择性扩增引物共获得216个多态位点,比例最高为98.15%,最低为91.20%,日本鳗鲡不同月份间的多态位点比例平均为95.06%,Nei's基因多样性指数平均为0.277 2,Shannon多样性指数平均为0.433 2;小规格组A组(体长<400 mm)有效等位基因数、Nei's基因多样性指数和Shannon多样性指数均高于大规格组B组(体≥400 mm)。采用AMOVA分析组间和个体间的变异成分组成,以确定该江段日本鳗鲡的遗传结构变异来源,结果显示,本研究中80%以上的变异主要来源于个体间。研究表明,靖江段日本鳗鲡群体遗传多样性水平较高,群体间的分化程度相对较弱,个体间存在基因交流。

青藏高原和新疆地区垂穗披碱草种质的SRAP及RAPD分析

使用SRAP和RAPD标记对采集自我国青藏高原和新疆地区的64份垂穗披碱草(Elymus nutans Griseb.)进行遗传多样性和亲缘关系分析,并测其遗传变异和各地理类群的遗传多样性水平。结果表明:2种标记都显示供试材料具有较高的遗传多样性水平(PPB=85.86%,90.39%),且新疆地区材料的遗传多样性水平高于青藏高原地区,它们分别得到相似但并不完全相同的聚类图,相似生态地理环境的材料可以聚为一类;2种标记的分子方差分析(AMOVA)揭示了地理类群内部和地理类群间分别有48.23%,39.87%和51.77%,60.13%的变异;通过2种标记的比较分析,SRAP能更高效地对垂穗披碱草种质进行遗传变异分析;青藏高原和新疆地区的材料存在明显的遗传分化,气候和山脉等生态地理条件以及繁育系统等可能是使材料发生遗传变异的重要因素。这些结果将为垂穗披碱草种质的育种以及种质资源的收集和保存提供基础依据。

太湖流域粳稻地方品种的微卫星分析

采用45对SSR引物对224份太湖流域粳稻地方品种进行遗传多样性分析,共检测到162个等位变异,每个位点等位基因数的变幅为2～7,平均为3.6。各位点Nei基因多样性指数变异较大,为0.009(RM169)～0.663(RM444),平均为0.197。青稻、黄稻、红稻和白稻各传统生态型均具较低的遗传多样性。分子方差分析表明,SSR遗传变异绝大部分存在于传统生态型内。青稻与红稻间、青稻与白稻、红稻与白稻、红稻与黄稻间遗传分化显著。太湖流域粳稻地方品种SSR多样性较低,稀有类型等位基因较多。这对科学制定太湖粳稻地方资源的保护和利用策略具有指导意义。

海南普通野生稻自然居群间遗传多样性的微卫星分析

采用48个SSR标记分析了海南11个普通野生稻自然居群的遗传多样性。结果显示海南普通野生稻自然居群具有较丰富的遗传变异(Na=8.3,He=0.716)。居群内多数等位基因(77.6%)频率较低,其中,70个等位基因仅出现在1个居群中。62.9%的等位基因显著偏离哈迪-温伯格平衡,多数居群及等位基因实际杂合度大于期望杂合度,表明居群内自交率低、杂合体过剩。居群间遗传变异差异明显,在11个自然居群中,崖城居群遗传多样性最低(Na=1.7,He=0.348),和庆、椰林B两居群遗传变异最为丰富(和庆:Na=4.0,He=0.577;椰林B:Na=4.0,He=0.531)。Mantel测验表明,居群间Nei遗传距离与地理距离呈极显著相关(r=0.386,P=0.004)。东、西海岸居群间遗传分化显著但较小(Fst=0.048,P=0.024),而居群间遗传分化则较大(Fst=0.335,P<0.001)。11个自然居群间基因流非常有限(Nm=0.404),表明居群间隔离程度较大。基于居群等位基因数目、基因多样性指数以及基因频率特点,认为海南11个自然居群中和庆和椰林B居群应是优先保护对象。

尾轴承橡胶层厚度和硬度及其交互作用对摩擦性能的影响

舰船水润滑橡胶尾轴承的橡胶层在受载时极易产生弹性变形,使轴承与轴颈间水楔的形状发生变化,影响摩擦副的摩擦性能。橡胶层变形量的主要影响因素为橡胶层的硬度及厚度。针对这两个因素,在尾管轴承实验台架SSB-100上进行了试块实验,测定了各种工况下的摩擦系数,并对实验结果进行了双因素有交互作用的方差分析。结果显示:橡胶层的厚度、硬度及其交互作用对试块摩擦性能的影响中,以橡胶层的厚度最为显著,硬度次之,厚度和硬度的交互作用再次之。设计时应优先保证橡胶层厚度值。

快速近交对团头鲂遗传结构的影响和近交效应的估算

利用RAPD技术定量分析了快速近交(全同胞近交,雌核发育)对团头鲂养育群体遗传结构的影响。经群体遗传学分析软件ARLEQUIN对RAPD图谱计算,在实测171个位点中,系统选育7代群体(F7)、全同胞近交4代群体(S4)及雌核发育2代群体(G2)的多态位点个数从大到小依次为F7(133)>S4(117)>G2(106);位点基因多样性从大到小依次为F7(0.30)>S4(0.28)>G2(0.24);根据这两个指标,一代雌核发育对基因纯合的影响力度为一代全同胞交配的3.3倍和6倍。3群体的群体内方差百分比为83.10%,群体间方差百分比为16.90%,固定性系数Fst(0.169)的p<0.01,遗传差异极显著,证明同选育群体相比,近交群体的基因型发生了明显异化。通过试验估算的近交系数值低于理论上的近交系数值,应是环境影响的存在和作用所致。

洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)2种表型群体的遗传变异分析

采用形态学分析(壳长、壳宽和壳高)和分子标记技术(细胞色素氧化酶I基因,COI)对洪泽湖河蚬(Corbicula fluminea)黄色和黑色2个群体的形态和遗传多样性特征进行研究。形态参数统计分析结果显示,2个群体的形态特征之间有显著性差异。经PCR扩增和序列测定,获得614 bp COI基因序列,2个群体的COI基因序列的碱基组成高度一致,均表现出A+T的含量(64.8%)明显高于G+C的含量(35.2%)。28个黑色个体发现7种单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.794和0.04274;30个黄色个体发现5种单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.607和0.02825。单倍型之间的遗传距离在0.002-0.091之间,其NJ和MP系统发生树表明,COI基因单倍型聚为2个明显分支。分子方差分析(AMOVA)结果显示,F_(st)=0.21736(P<0.01),21.74%的变异来自群体间,78.26%的变异来自群体内,2个群体之间有显著的遗传分化。研究表明,应将洪泽湖河蚬黑色和黄色群体分别作为独立单元进行管理和保护。

广东省水稻纹枯病菌群体遗传结构

运用RAPD分子标记技术分析了广东省水稻纹枯病菌的群体遗传结构.研究结果表明,水稻纹枯病菌存在遗传分化现象(G=0.165 8).分子方差分析表明群体遗传多样性在广东省地区间、地区内以及县市内3个水平分布,群体遗传分化在地区间的水平非常低(ΦST=0.038),地区内的遗传分化程度较高(ΦST=0.240),遗传分化主要来源县市内菌株的遗传变异(ΦST=0.269),占总群体遗传多样性的73.07％.Mantel分析表明地理距离和遗传距离间缺少相关性,群体分化不符合地理距离隔离模式.

基于RAPD标记的芸苔属蔬菜茎叶镉累积特性与耐性分析

应用RAPD技术分析13个小白菜和11个结球甘蓝品种的Cd累积特性与耐性的结果表明,8个随机引物中有5个引物扩增到31条多态性片段,大小在100～2000bp之间。聚类分析表明,茎叶Cd高累积的品种有聚集成丛的趋势;茎叶Cd含量与品种间相对遗传距离呈极显著的线性回归关系;遗传多样性则随着茎叶Cd含量的增加而升高;高、低Cd累积组间分子方差(AMOVA)也呈现显著差异。初步确认了与供试材料茎叶Cd高累积和耐性相关的2个RPAD标记:小白菜1个(350bp),结球甘蓝1个(410bp)。

新疆地区7个少数民族遗传分化及基因流动特征

目的基于9个CODIS STR位点分型数据,探寻新疆地区7个主要少数民族的遗传分化及基因流动特征。方法计算杂合度、Nei遗传分化系数、Nei遗传距离以及Wright F统计量,使用确切概率法对民族分化水平进行统计检验;通过Mega构建系统发生树,Arlequin进行分子方差分析;应用R矩阵模型分析基因流动形式。结果7个少数民族平均杂合度均大于0.7,遗传分化系数小于2%,群体分化检验显示多数位点都有显著性差异;系统发生树和分子方差分析表明7个民族分为三支;R矩阵分析结果显示维吾尔、柯尔克孜以及乌兹别克族具有较高的基因流动水平,而回族基因流动形式呈现一定隔离性。结论新疆7个少数民族属于独立民族,但分化程度一般;其进化关系上较近,存在广泛的基因交流。