油茶根腐病根际土壤、根系内真菌群落结构和多样性分析

为明确患根腐病的油茶在不同病情等级下根系和根际土壤内真菌群落组成、多样性、功能特征及与环境因子的关系,以德宏州梁河县的油茶为研究对象,利用高通量测序技术对5个病情等级的油茶根系及根际土壤内真菌的转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)序列进行测序。结果表明,染病油茶根系及根际土壤内的真菌群落多样性(Shannon指数)降低,根系中真菌总OTUs(operational taxonomic units)、特有OTUs和丰富度(Chao1指数)呈先增加后减少的趋势;根际土壤中染病油茶真菌群落的均匀度和丰富度上升。门水平上,子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)为根系及根际土壤中共同的优势菌门,球囊菌门(Glomeromycota)和被孢囊门(Mortierellomycota)在根系中丰度表现为逐级递减的趋势。属水平上,患病后油茶根系内树状孢属(Dendrosporium)、暗双胞属(Cordana)、Matsushimamyces、无柄盘菌属(Pezicula)、黑孢盘属(Melanconium)的丰度明显上升。油茶林下土壤真菌群落结构的主要影响因子为速效钾、有机质、pH、速效磷,真菌群落与环境因子联合分析结果表明,部分有益菌和磷含量呈正相关,部分病原菌和钾含量呈负相关。FUNGuild功能分析表明,油茶根系及根际土壤中真菌以腐生型为主,健康油茶中共生营养型真菌丰度最高,染病后逐渐降低;从Ⅱ级病害以后的油茶根系内植物病原功能群开始成为优势功能群。综上所述,油茶患病后真菌的多样性减少,根系内部分有益真菌丰度减少,植物病原菌和腐生菌增加,丛枝菌根真菌的定殖在调节油茶病健关系中发挥着重要的作用。针对德宏州梁河县的油茶基地,需要多施钾肥和磷肥,减少氮肥的施用,可提高部分有益菌的丰度,降低病原菌的丰度,从而减轻油茶根腐病的发生。

退化生态系统生态恢复评价与生物多样性

概述了退化生态系统恢复过程中生物多样性研究概况,退化生态系统生态恢复评价研究现状,以及指示生物在退化生态系统生态恢复评价中的应用。指出应加强对指示生物的生物学特点及生态学意义的研究,揭示其与植被恢复、土壤恢复乃至生态系统功能恢复之间的相关性,明确指示生物在生态恢复评价中的指示意义。同时,通过考察植被结构、物种多样性及生态系统过程来评价生态恢复的方法值得学习和借鉴。

西南地区古杨树遗传多样性的SSR分析

采用SSR分子标记技术,对采集于中国西南地区的7种15个群体共226株杨树古树的遗传多样性进行分析,以揭示杨树古树的遗传变异水平及其遗传关系,为该区域杨树古树资源的合理保护与利用提供依据。结果显示:(1)7对SSR引物组合共扩增出80个多态性位点;以有效等位基因数为标准,7种杨树之间的遗传多样性水平依次为:西南杨>昌都杨>康定杨>藏川杨>乡城杨>川杨>德钦杨;杨树种内群体间的遗传多样性依次表现为:乡城杨的稻城群体>乡城群体>雅江群体,西南杨的理塘群体>乡城群体>稻城群体,德钦杨的香格里拉群体>德钦群体,昌都杨的芒康群体>贡觉群体>昌都群体,藏川杨的德钦群体>芒康群体。(2)乡城杨和西南杨群体内近交系数(F_(is))分别为-0.024 6和-0.253 5,藏川杨、德钦杨和昌都杨的Fis分别为0.205 4、0.240 1和0.029 2;乡城杨、西南杨、藏川杨、德钦杨和昌都杨群体间的遗传分化系数(F_(st))分别为0.156 1、0.253 5、0.128 8、0.182 0和0.177 3;除西南杨群体间基因流N_m小于1外,乡城杨、藏川杨、德钦杨和昌都杨群体间的基因流N_m均大于1。(3)7种杨树古树的遗传相似系数介于0.089 0~0.691 0,平均为0.402 0;UPGMA及Bayesian聚类结果均显示,7个树种可以分为3个大组,即川杨与康定杨聚为一组,乡城杨与西南杨聚为一组,藏川杨、德钦杨和昌都杨聚为第3组;5种杨树古树的群体UPGMA聚类结果显示,除西南杨的理塘群体与乡城杨聚为一组外,各杨树古树种与群体间的聚类关系较为紧密。研究表明,西南地区杨树古树具有较为丰富的遗传多样性,且其遗传变异主要均存在于群体内不同个体之间,任何个体的丧失均会导致杨树古树遗传多样性的降低或丧失,故需要加强对该区域现存古树资源的保护。

思茅松天然林林分直径大小多样性及环境解释

以云南省普洱市45块思茅松天然林样地为研究对象,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini系数(G)对思茅松林分总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并采用CCA直接梯度排序法分析林分直径大小多样性随气候因子、地形因子、土壤因子和林分因子的变化规律。研究表明:(1)样地总体和思茅松的Shannon指数(H)和Simpson指数(D)的变化比较一致,其他树种的Shannon指数(Ho)、Simpson指数(Do)和断面积Gini系数(Go)变动幅度均比其他6个指数大。(2)气候、地形、土壤和林分因子直接排序的第一排序轴分别解释58.6%、92.0%、64.4%和76.4%的信息量,较好地反映了林分直径大小多样性随环境因子的变化规律。(3)从环境因子与排序轴的相关性上看,气候因子中除年降水外的8个降水因子相关性在0.15以上,而温度因子与林分直径大小多样性的相关性不高;地形因子中海拔(Alt)与第一排序轴的相关性最高(-0.467 5);土壤因子中全磷(TP)、全钾(TK)与第一轴排序相关性均高于0.30;林分因子中林分优势高(Ht)与第一排序轴呈现-0.418 0的负相关。(4)当较高气温和中等降水,海拔和坡度中等,全磷(TP)、全氮(TN)、有机质(OM)质量分数和p H值中等时,林分优势高和林分平均高最小;林分密度指数中等时,思茅松天然林具有最大的Ht、Hs、Dt、Ds值,而其他树种的林分直径多样性指数以及3个断面积Gini系数的规律性不强。

元谋干热河谷不同森林群落蝽类多样性

采用样地调查法对云南元谋干热河谷7种森林群落的蝽类昆虫进行研究,共采获蝽类昆虫标本928号,计45种。云南松人工林和印楝人工林的蝽类物种丰富度、Shannon-Wiener多样性指数及Pielou均匀度指数最高,Simpson优势度最低;而牛筋条-黄荆林物种丰富度低、Shannon-Wiener多样性及Pielou均匀度指数最低,Simpson优势度最高。Jaccard指数显示7种森林群落蝽类之间为不相似水平,体现了各群落的蝽类多样性,是维护元谋干热河谷生物多样性的资源。

云南元谋干热河谷捕食性昆虫多样性

于2004—2005年对云南元谋干热河谷捕食性昆虫多样性进行调查,报道元谋干热河谷捕食性昆虫89种(含待定种10种),其中印度暗带螳为中国新记录,云南新记录有11种;步甲科种类最丰富,占所有捕食性昆虫种类的19.1%。元谋干热河谷9种生境捕食性昆虫群落多样性的排序为:桉树印楝林>多树种混交的人工林>印楝林>明油子-扭黄茅灌草丛>云南松林>桉树新银合欢林>桉树林>牛筋条-黄荆林>余甘子-明油子灌木林。许多人工植被与自然植被捕食性昆虫群落之间相似性较高,反映出人工种植的乔木尚不能影响植物群落发展。人工封育措施对桉树印楝林的多样性保护起到了积极作用;草本层和地被物不发达、地表裸露是制约捕食性昆虫群落多样性的主要因素。提出对分布较狭窄的自然植被及草本层不发达的人工植被进行优先保护和修复的建议。

元谋干热河谷人工林蜘蛛群落多样性比较研究

在元谋干热河谷采用网扫法和陷阱法调查了8个人工林蜘蛛群落多样性。采集蜘蛛标本1703号，计155种，分属20个科；其中园蛛科、平腹蛛科和跳蛛科种类丰富；猫蛛科、跳蛛科、平腹蛛科、园蛛科个体数量丰富。各人工林蜘蛛群落物种丰富度S值在25—39，Margalef指数值在4．119-8．216，Shannon—Wiener指数值在1．868～3．267，Simpson指数值在0．051～0．271，Pielou指数值在0．580～0．902，Jaccard系数q值在0．130～0．317。研究显示，不同植物组成的林分蜘蛛群落多样性不同，植物组成丰富、灌草层盖度较大的人工林，蜘蛛群落多样性高。各人工林蜘蛛群落间相似性水平较低，体现出蜘蛛群落间的异质性。人工林将为维护农业可持续发展提供较丰富的天敌资源，具有较大的保护和利用价值。

云南省田菁根瘤菌及根瘤内生细菌遗传多样性研究

本研究采用BOX-PCR指纹图谱和16SrDNA全序列分析,对45株分离自田菁的根瘤菌及根瘤内生细菌进行了菌株多样性研究,BOX-PCR指纹图谱分析结果表明,在78%的相似性水平上,待测菌株分成了4个遗传群,其中群Ⅰ和群Ⅳ分别与根癌土壤杆菌(Agrobacterium tumefaciens)和大肠杆菌(Escherichia coli)聚在一起,其它群没有与参比菌株聚群。选取每群的代表菌株进行16SrDNA全序列测定。结果表明:待测菌株归于6个属,分别是贪铜菌属(Cupriavidus)、拜纳蒙纳斯属(Balneimonas)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、克罗诺杆菌(Cronobacter)、肠杆菌属(Enterobacter)和泛菌属(Pantoea),菌株表现了丰富的遗传多样性;其中分离自田菁的根瘤菌隶属于贪铜菌属(Cupriavidus)和拜纳蒙纳斯属(Balneimonas)尚未见其它文章报道。

马缨杜鹃不同完整性居群遗传多样性的AFLP分析

采用选择性扩增片段多态性（AFLP）技术对马缨杜鹃5个不同完整性居群的遗传多样性进行检测和分析。结果表明：筛选出的7对引物组合共扩增出527条带，其中多态带382条，多态带百分率为72.49%；5个居群间的多态性百分率在52.23%～69.64%之间，居群平均多态性百分率为57.80%；Nei’s基因多样性变化范围在0.1139～0.1738之间，Shannon信息指数为0.1868～0.2777；居群间遗传分化系数Gst为0.1688，表明83.12%遗传变异发生在居群内，居群间基因流为2.4624，足以维持居群间现有的遗传结构；AMOVA分析结果表明，18.34%的遗传变异存在于居群间，81.66%的遗传变异存在于居群内；基于UPGMA聚类结果，可将5个马缨杜鹃居群分为3组，紫溪山和板凳山居群、马雄山和小营地居群之间各为一组，老湾地居群独自一组。研究表明，该物种有些居群虽遭受严重的人为破坏，但居群的遗传多样性仍然较高。

昆明西山林场火烧迹地自然更新植物群落物种组成及多样性

本研究以昆明西山林场火烧迹地4年自然更新的植物群落为研究对象,分析植物群落的物种组成、区系成分、植物群落分布、群落物种多样性与环境因子的关系。结果表明:(1)样地内有物种78种,分属36科,67属;灌木层主要以杜鹃花科的碎米花杜鹃、卵叶南烛为优势,草本层主要是菊科、禾本科和蕨科的物种,其中以灰苞蒿、毛蕨菜、刺芒野古草和紫茎泽兰重要值较高;植物区系成分以温带成分为主,其中尤以北温带分布的属为多。(2)CCA排序将样地大致分为四类,同时CCA排序也反映了植物群落的环境梯度变化;CCA排序第一轴与坡度、海拔相关性较高,CCA排序第二轴与土壤水解氮相关性最高,而CCA排序第三轴与土壤速效钾相关性最高。(3)灌木层的Gleason丰富度指数与土壤水解氮极显著负相关,与土壤全钾和土壤速效钾显著正相关;Simpson多样性指数与土壤全磷、土壤有效磷和土壤速效钾显著相关;Shannon多样性指数与土壤全磷和土壤速效钾极显著相关,与土壤全钾、土壤水解氮和土壤有效磷显著相关;Pilou均匀度指数与海拔和土壤全磷呈极显著相关,与土壤有效磷和土壤全氮显著相关。(4)草本层的Gleason丰富度指数与11个环境因子相关性不显著;Simpson多样性指数与坡向极显著相关,与坡度、土壤有机质和土壤全氮呈显著相关;Shannon多样性指数仅与坡向显著相关;Pilou均匀度指数与坡向(ASP)呈极显著正相关,与坡度、土壤有机质和土壤全氮显著相关。

思茅松天然林林分直径大小多样性研究

【目的】研究思茅松天然林林分直径大小多样性,分析林分直径大小多样性与环境之间相关关系和变化趋势。【方法】调查了云南省普洱市45块思茅松天然林样地,选用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini指数(G)对思茅松样地总体、思茅松和其他树种的林分直径大小多样性进行量化,并分别分析林分直径大小多样性随气候、地形、土壤、林分因子的变化规律,并采用除趋势对应分析方法 (DCA)分析了林分直径大小多样性随环境因子的综合变化规律。【结果】(1)样地内其他树种的直径多样性指数变动幅度比样地总体和思茅松大,样地总体和思茅松的指数变动范围比较一致,样地内直径大小多样性为样地总体≥思茅松>其他树种;(2)H_t、H_s、D_t和D_s随气候(年均温和年降水)、地形(海拔和坡向)、土壤(全氮和速效钾)和林分(地位指数和林分密度指数)因子的变化趋势在各因子上基本一致,H_o和D_o随各环境因子变化趋势一致,断面积Gini指数的变化趋势规律性不强;(3)DCA排序第一轴解释了32.5%的环境信息,H_t、H_s、H_o、D_t、D_s和D_o与DCA排序第一轴呈现显著相关,且均随DCA第一轴呈现逐渐增大的趋势;所有气候因子与DCA排序第一轴相关性均不显著,而地形因子中海拔、林分因子中的林分优势高和林分平均高、土壤因子全钾、水解氮和速效钾与DCA排序第一轴具有显著相关性,且相关系数大于0.5。【结论】思茅松天然林林分直径大小多样性受到地形、土壤和林分因子综合影响。

依托省部级重点实验室的创新教育平台构建

以西南林业大学国家林业局西南地区生物多样性保育重点实验室为例,从面向学生的开放共享平台、学生开放创新实验实践平台、学生创新教育教学活动实践、学生创新教育实验实训平台建设,阐述了依托省部级重点实验室的高校大学生创新教育平台构建途径,以及在创新教育平台上取得的科研、教学成果,为林业类高等院校开展林业大学生创新教育实践提供了实例参考。

滇杨侧芽萌动时表达基因多样性的cDNA-AFLP分析

为探讨滇杨分枝特性差异的分子机理,以采集于四川省和云南省的59个滇杨优树无性系3a苗木为研究对象,采用cDNA-AFLP技术,分析苗木侧芽萌动时表达基因的多样性。研究结果显示,筛选出的7对引物组合共扩增出了577条带,其中差异性条带数为318条,差异性条带比率为55.11%,Nei’s基因多样性指数为0.097 8,Shannon信息指数为0.172 1,基因分化系数为0.016 7,居群间的基因流为29.42,表明居群间的遗传分化程度较低。AMOVA分析显示,居群间的差异占2.13%,居群内差异占97.87%,且居群间和居群内均差异极显著。表明滇杨侧芽萌动时基因表达较复杂,使进一步开展分枝相关基因的研究工作难度较大。聚类分析结果显示,在亚分枝单元或最小分枝单元,无性系能够以分枝性状相聚,说明应用cDNA-AFLP技术进行滇杨分枝性状相关基因的定位、分离及鉴定是可行的。

滇杨侧芽休眠期基因表达多样性的cDNA-AFLP分析

为探讨滇杨分枝特性差异的分子机理,对采集于四川省和云南省的59个滇杨优树无性系3a生苗木进行了cDNA-AFLP差异研究,分析了苗木侧芽休眠时基因表达的多样性。结果表明:筛选出的7对引物组合共扩增出了总条带608条,其中有353条差异性条带,Nei’s基因多样性指数为0.1061,Shannon信息指数为0.1856,遗传分化系数为0.0123,居群间的基因流为40.28,表明居群间的遗传分化程度较低。分子生物学方差分析(AMOVA)结果表明,居群间的差异仅为0.99%,差异不显著(P=0.052),居群内差异占99.01%,差异极显著;表明滇杨侧芽在休眠期个体之间基因表达的复杂性;聚类分析结果显示,在亚分枝单元或最小分枝单元,大部分无性系能够以分枝性状相聚。该研究结果为进一步开展滇杨分枝相关基因的筛选及克隆等工作奠定了前期研究基础。

滇杨遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP标记分析滇杨的遗传多样性和遗传结构。用筛选出的7对引物组合分析来自7个居群共208个样本,共扩增得到条带146条,多态性条带73条,多态带百分率为50%。滇杨物种水平上的观测等位基因数(Na)为1.500 0,有效等位基因数(Ne)为1.230 9,Nei’s基因多样性指数(H)与Shannon’s信息指数(I)分别为0.136 6与0.210 0。遗传分化系数(Gst)为0.529 4,基因流(Nm)为0.444 4,表明居群间的遗传变异大于居群内,其基因交流处于中等水平。AMOVA分析也表明居群间的变异占总变异的55.61%。UPGMA、PCo A和Bayesian聚类分析结果一致,均显示丽江与曲靖居群、楚雄与昭通居群的亲缘关系较近。Mantel test结果表明滇杨居群间的遗传距离与地理距离不相关。

思茅松天然林林分胸径多样性的区域差异研究

以云南省普洱市思茅松天然林为研究对象,选取3个区域45块样地,使用Shannon指数(H)、Simpson指数(D)和断面积Gini系数(G)3个多样性指数分别计算样地总体、样地内思茅松、样地内其他树种的林分胸径多样性,使用单因素方差分析及Tukey检验分析区域差异,并采用典范对应分析(CCA)对林分胸径多样性随气候、地形、土壤、林分4类环境因子变化的规律进行分析。结果表明:3个区域(M、P、L)的林分胸径多样性在一定程度上存在差异;地形、土壤、林分因子是造成差异的主要原因。因此,区域间的林分胸径多样性存在差异,区域环境异质性对区域内样地的林分胸径结构存在影响。

AFLP引物组合数对准确分析马缨杜鹃遗传多样性的影响

利用5、7、9、11和13对AFLP引物组合对4个居群马缨杜鹃遗传多样性进行分析,探讨不同引物组合数量对其遗传多样性参数指标的影响。结果表明:随着引物组合数量的增加,紫溪山居群遗传多样性的各参数指标变化趋势一致,5对引物组合检测结果略高于其他引物组合数,但差异不显著,其余3个居群的变化规律不明显;不同引物组合数量对居群间遗传距离无显著影响,UPGMA聚类结果完全相同。由此可见,选用5对引物组合对马缨杜鹃进行遗传多样性分析就能够提供较为准确的结果。

不同瓣型腾冲红花油茶的遗传多样性与遗传结构分析

采用荧光AFLP标记技术,对采集于腾冲的3个自然类型90份腾冲红花油茶样本进行遗传变异分析,结果显示:7对AFLP引物扩增出697条带,多态性条带百分率(PPB)为100%,有效等位基因数(Ne)为1.3614,基因多样性指数(H)为0.2576,Shannon’s信息指数(I)为0.4215,腾冲红花油茶具有较为丰富的遗传变异。在自然类型水平上,基因多样性指数(Hnfp)和Shannon’s信息指数(Infp)分别介于0.2418~0.2558和0.3959~0.4132之间,遗传多样性水平为单瓣类型>半重瓣类型>重瓣类型。3个自然类型之间的遗传分化系数(Gst)为0.0345,与AMOVA分析结果一致(Φst=0.056),表明自然类型内不同个体的遗传差异是腾冲红花油茶遗传多样性的主要来源,需要对现存个体加强保护。基于Nei’s遗传距离的UPGMA聚类分析,将3个自然类型分为2个大组,其中单瓣类型独自构成一组,半重瓣类型与重瓣类型构成另一组。而基于单株之间Nei’s遗传距离的UPGMA聚类结果,将90个个体主要聚分为3个大组,较清晰地将3个自然类型分开,并表明半重瓣是单瓣和重瓣类型的过渡类型,且3种自然类型具有各自特有的遗传物质基础。因此,腾冲红花油茶划分为3种自然类型具有一定的科学性和合理性。

云南省文山市大型真菌多样性分析及资源评价

【目的】通过在文山市开展大型真菌资源调查,以期发掘该地区的重要经济价值菌类和了解当地新特有资源状况。【方法】采用随机调查法结合样地调查法对该区域8乡2镇大型真菌资源进行为期2年的调查,标本的鉴定主要采用传统形态学分类鉴定与分子生物学相结合,并通过传统的生物多样性统计方法对该地区内各样方的物种丰富度、多样性指数、均匀性指数进行了分析。【结果】该地区大型真菌共有116种,隶属于2门,4纲,11目,30科,71属。其中10种大型真菌为中国特有种。根据大型真菌资源利用价值分析结果表明,本次调查发现的大型真菌中有食用菌19种,药用菌20种,毒菌3种,木腐菌55种,部分种类具有良好的开发前景。物种累积曲线分析结果显示,本研究抽样充分。多样性分析结果显示,丰富度指数(R)变化趋势为P10>P9>P8>P1>P7>P4>P5>P2>P6>P2>P3;优势度指数(D)变化趋势为P9>P1>P7>P8>P3>P10>P2>P3>P4>P5;物种多样性指数(H′)变化趋势为P9>P7>P1>P8>P10>P6>P3>P4>P2>P5;均匀度指数(E)变化趋势为P9>P1>P8>P7>P6>P3>P2>P10>P4>P5。【结论】对文山市内的大型真菌进行了较为系统的调查,基本摸清了该地区大型真菌资源的本底状况信息。多样性分析结果显示该地区的大型真菌物种多样性丰度较高。本研究为该地区大型真菌资源的保护、开发利用及管理提供了科学依据,也丰富了云南省大型真菌已知物种的数据信息。

尖孢镰刀菌对秀丽隐杆线虫生物学特性及表达转录组的影响

【目的】探讨尖孢镰刀菌Fusarium oxvsporum对秀丽隐杆线虫Caenorhabditis elegans生物学特征的影响,明确线虫响应尖孢镰刀菌侵染的关键通路。【方法】将尖孢镰刀菌活性孢子和灭活孢子分别与秀丽隐杆线虫共培养,测定C.elegans寿命、体长、运动能力、繁殖力以及咽泵运动速率等基本生物学特征;进行全基因组测序,通过GO和KEGG分析明确线虫响应尖孢镰刀菌侵染的关键通路和生物学功能。【结果】尖孢镰刀菌活性分生孢子与线虫共培养可导致线虫寿命下降,虫体显著缩短,线虫繁殖力显著降低;但共培养并未对线虫的咽泵运动速率及运动能力产生明显影响。GO分析发现,差异表达基因富集在先天免疫反应和氧化还原酶活性等生物学功能方面;KEGG分析发现,差异表达基因富集在药物代谢−细胞色素P450、代谢外源性物质的细胞色素P450和脂肪酸代谢等通路。【结论】尖孢镰刀菌对秀丽隐杆线虫的基本生命活动有不利影响,这为深入探讨线虫响应尖孢镰刀菌的天然免疫机制及与植物免疫的相似性,从而寻找植物相关抗病基因奠定了基础。