• 小立碗藓LysM 型类受体激酶基因家族生物信息学分析

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2020-08-03 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 植物 LysM 型类受体激酶(lysin motif receptor-like kinase,LYKs)是植物中发现的一类重要的 RLK,在植物生长发育、抵御逆境胁迫等方面具有不可忽视的作用,是植物中基因功能的研究热点。为更好地了解小立碗藓中的 LYK 基因,该文利用生物信息学的方法对小立碗藓(Physcomitrella patens)LysM 型类受体激酶基因家族成员进行鉴定及分析。通过分析小立碗藓 LYK 家族成员的基本物理信息、基因结构、染色体定位及系统发生关系,初步探讨了其 LYK 基因结构、进化与功能间的联系。结果表明:小立碗藓中共有 21个 LYK 基因,其氨基酸序列大小在 625~755 aa 之间,分子量范围为 69.54~82.02 kDa,等电点在 5.98~7.78之间。将小立碗藓所有 LYK 蛋白与 3 种典型模式植物(水稻、拟南芥和蒺藜苜蓿)的 LYK 蛋白共同构建系统进化树,所有 LYK 蛋白被分为 4 个亚组(LYK-I、LYK-II、LYR-I 和 LYR- II)。小立碗藓各亚组内成员的基因结构、保守域特征显示出较为相似的特征,由此推测其可能具有相同或相似的功能。染色体定位发现,21 个 LYK 基因集中分布于 4 条染色体上并出现小型基因簇,这可能同样与基因功能相联系。该文分析了小立碗藓 LysM 型类受体蛋白激酶基因家族的基本信息,可为后续深入研究其 LYK 基因家族成员的生理生化功能奠定基础。

  • 黑龙江省不同纬度梯度农田大型土壤动物群落分布特征

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-03-22 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 沿着由高到低的纬度梯度,分别在塔河、带岭、帽儿山的农田生境选择研究样地,采用手捡法调查不同纬度农田生态系统大型土壤动物的群落组成、水平结构、垂直结构和多样性特征,并运用双变量相关分析及典范对应分析阐明土壤动物群落和环境因子的相互关系,旨在揭示黑龙江省不同纬度梯度农田大型土壤动物群落分布特征及其影响因素。调查共捕获大型土壤动物35类2339只,隶属于2门6纲14目35科。其中线蚓科(Enchytraeidae)、正蚓科(Lumbricidae)、步甲科(Carabida)、隐翅虫科(Staphylinidae)为优势类群,其个体数占总个体数的58.84%;常见类群为蚁科(Formicidae)、蜘蛛目(Araneida)和地蜈蚣目(Geophilomorpha)等8类,其个体数占总个体数的32.79%。结果表明:(1)水平分布上:大型土壤动物个体密度和丰富度(即类群数)的水平分布均表现为帽儿山 > 带岭 > 塔河,单因素方差分析表明大型土壤动物的个体密度和丰富度在不同纬度地区无显著差异。Shannon-wiener多样性指数(H')和Pielou均匀度指数(E)均为帽儿山 > 带岭 > 塔河;Simpson优势度指数(C)表现为塔河和带岭最高,帽儿山最少;Margalef丰富度指数(D)则是塔河最多,其次为帽儿山和带岭。(2)垂直分布上:3个不同纬度样地的农田土壤动物个体密度和丰富度在同垂直层次间不存在明显差异(P < 0.05)。除帽儿山5-10 cm土层土壤动物类群数量较表层增加之外,其他样地大型土壤动物个体密度和丰富度均随土层深度的增加而逐渐降低,表聚性明显。(3)与土壤环境因子关系上:双变量相关分析表明,不同纬度农田大型土壤动物的类群数、个体密度、多样性指数、均匀度指数和优势度指数与土壤pH值、有机质、全氮、全磷和速效磷均没有显著的相关性;典范对应分析(CCA)进一步表明,优势类群和常见类群对环境因子具有较强的适应能力,广泛的分布在3个样地内。研究表明,农田生态系统大型土壤动物的类群数、个体密度和多样性指数随纬度梯度的增加先增加后减少,但不同纬度间均无显著性差异。不同土壤动物类群受到环境变量的影响程度不同,在局地尺度环境因子对土壤动物的影响不容忽视。研究为区域尺度农田生态系统土壤动物空间格局和生物多样性维持机制研究奠定基础。

  • 小兴安岭森林地表鞘翅目成虫对不同干扰梯度的响应

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2018-05-18 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 为探讨小兴安岭凉水自然保护区森林生态系统中地表鞘翅目成虫群落对不同人为干扰梯度的响应,于2015年7月、8月和10月分别对轻度干扰[原始阔叶红松林(KY)和谷地云冷杉林(YL)]、中度干扰[阔叶红松择伐林(ZF)和次生白桦林(BH)]及重度干扰[落叶松人工林(RL)和红松人工林(RHS)]的6个林型进行取样调查。结果表明:(1)整个采样周期共捕获地表鞘翅目成虫879只,隶属9科44物种;其中轻度干扰生境共捕获6科29种251只(KY捕获5科21种150只,YL捕获4科20种101只),中度干扰生境捕获6科27种276只(ZF捕获3科20种144只,BH捕获6科23种132只),重度干扰生境捕获6科29种352只(RL捕获4科22种232只,RHS捕获5科17种120只)。(2)7月和8月步甲科和葬甲科占据数量优势,10月步甲科和葬甲科成虫数量明显减少而隐翅虫科数量占优势;不同林型及不同干扰梯度地表鞘翅目成虫物种总数和总个体数于7、8、10月均表现为下降趋势,且群落多样性也呈不同程度下降。(3)林型和月份对地表鞘翅目成虫群落结构具有显著影响,干扰梯度对群落结构无显著影响;6个林型之间地表鞘翅目成虫个体数量具有显著差异,但在物种组成上无显著差异;不同干扰梯度间地表鞘翅目成虫个体数、物种数无显著差异,且随干扰梯度变化没有明显的梯度性规律;相似性系数和聚类分析表明,属于同一干扰梯度的两个林型没有表现出高度的相似性。本研究表明干扰梯度不是决定各林型间地表鞘翅目成虫群落多样性存在差异的主要原因,凉水森林生态系统地表鞘翅目成虫对不同干扰梯度的响应不符合中度干扰假说,林型和时间则是影响地表鞘翅目成虫群落组成的显著因素,本实验为地表生物多样性保护和森林生态系统管理提供数据支撑。

  • 帽儿山红松人工林鞘翅目成虫群落小尺度空间异质性变化特征

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-11 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 空间异质性是群落空间格局形成的基础,也是物种共存的重要前提。基于地统计空间分析方法,研究20 m×20 m空间尺度上帽儿山红松人工林鞘翅目成虫群落及物种的空间自相关性及异质性分布格局。结果显示:5次调查共捕获鞘翅目成虫10科、42种、2721只个体,群落组成具有中等或较强的空间变异性和明显的时间变异性;Moran's I系数表明群落及部分物种具有显著的空间自相关性,各调查月份接近甚至超过一半的物种不存在空间自相关性;群落及部分物种表现为异质性特征并在特定空间尺度内形成集群,且这种空间分异多由结构性因素或结构性因素和随机性因素共同调控;物种之间表现为具有复杂正的或负的空间作用关系,这种空间关联性的形成主要是结构性因素或随机性因素单一调控的结果,但简单Mantel检验并未发现物种之间存在显著的空间关联性;群落的空间格局梯度分布特征较明显,随着季节的变化(夏天到秋天)聚集物种数量的斑块复杂程度降低。本文旨在揭示鞘翅目成虫空间异质性的变化特征,为鞘翅目成虫群落物种构建机制研究奠定基础。

  • 温带落叶阔叶林地表鞘翅目成虫小尺度空间格局动态分析

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2018-03-14 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 土壤动物空间格局是格局-过程以及生物多样性维持机制研究的重要基础,目前小尺度空间土壤动物空间格局动态特征仍不清楚。基于地统计空间分析方法,以鞘翅目成虫为研究对象,研究帽儿山温带落叶阔叶林小尺度空间(5m)地表鞘翅目成虫群落及类群的空间格局动态特征。结果表明:4次调查共捕获鞘翅目成虫11科、29类、1021只个体,调查月份鞘翅目成虫群落具有较强的时空变异性;Moran's I系数表明鞘翅目成虫群落和类群具有复杂的正的空间自相关性,其空间异质性可用球状、指数、高斯和线性模型进行拟合。这种空间异质性具有一定的时间变化特征,且这种空间分异是由随机性因素单一调控或结构性因素和随机性因素共同调控的结果;类群之间在多种尺度上表现为复杂的以负相关居多的空间关联性,这种空间关联性的形成主要是结构性因素或随机性因素单一调控的结果。本实验表明地表鞘翅目成虫群落在小尺度空间具有明显的空间异质性特征,这种空间异质性时间变异性较明显。

  • 小兴安岭阔叶红松林地表甲虫Beta多样性

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2018-01-20 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: Beta多样性用来衡量集群内物种组成的变异性,可以被分解为空间物种转换和物种集群镶嵌两个组分,是揭示群落构建机制的重要基础。目前开展了较多的地上生态系统beta多样性研究,然而地下生态系统beta多样性进展缓慢。以小兴安岭凉水和丰林自然保护区为研究地区,于2015年8、10月采用陷阱法对阔叶红松林进行调查,揭示地表甲虫(步甲科、隐翅虫科、葬甲科)的beta多样性。结果表明:(1)凉水共发现39种、856只地表甲虫,丰林共发现43种、1182只地表甲虫。8月凉水明显具有较高的全部甲虫(三个科的总和)物种多样性和丰富度,10月正好相反。(2)凉水和丰林之间地表甲虫beta多样性的差异仅发现于8月的步甲科和葬甲科之间。(3)凉水和丰林地表甲虫的beta多样性主要由空间物种转换组成,物种集群镶嵌对beta多样性的贡献很小,说明地表甲虫物种组成变异主要由本地物种之间较高的转换引起。研究表明小兴安岭阔叶红松林地表甲虫的beta多样性主要由空间物种转换组成,在揭示群落构建机制过程中,其内部物种交换和环境调控不容忽视。

  • 秸秆还田对耕作黑土中小型土壤动物群落的影响

    分类: 生物学 >> 生态学 提交时间: 2017-04-18 合作期刊: 《生态学报》

    摘要: 为了考察秸秆还田对耕作黑土中土壤动物群落结构的影响,2009 年到 2011 年在黑龙江省海伦市进行了定点实验,调查 了样地 A(17 kg 秸秆+含高浓度催腐剂还田)、样地 B(8.5 kg 秸秆+含低浓度催腐剂还田)、样地 C(对照样地),样地 D(8.5 kg 秸秆还田),样地 E(17 kg 秸秆还田)的中小型土壤动物群落结构。 共获取中小型土壤动物 21779 只,分别隶属于 58 个类群。 其中,甲螨亚目、姬跳虫科、棘跳虫科与驼跳科 4 个类群土壤动物在本地区是最适应环境变化的土壤动物类群。 土壤动物群落 结构分析表明,对照样地 C 中土壤动物密度最高(46591.67 只/ m2 ),土壤动物类群最多(17.17),土壤动物优势度指数最大 (0.37),样地 D 中土壤动物丰富度指数最多(2.63),样地 A 中土壤动物多样性指数最高(1.72),样地 B 中土壤动物均匀性最高 (0.64)。 同时,各样地土壤动物基本都具有表聚性,样地 A 中土壤动物更趋于生存于上层土壤。 综合比较分析表明,样地 A 秸 秆还田方式相对来说最利于土壤动物生存。 主成分分析表明,不同秸秆还田方式对土壤动物密度、甲螨亚目动物类群、节跳虫 科类群、前气门亚目类群影响较大,是耕作黑土中对秸秆还田方式反应敏感的土壤动物指标,今后可以作为考察耕作黑土秸秆 还田肥力效应的评价指标。 另外,CAA 分析表明:受土壤环境因子影响较大的土壤动物类群多为研究区域内优势类群与常见 类群,土壤动物的密度与土壤中有机质、有机碳、碳氮比与全磷的含量关系最为密切。