古菌、细菌和真核生物纤维素酶的整体进化关系（英文）

【目的】纤维素酶在生物燃料、食品、造纸、制药和纺织工业应用广泛。许多生物都能产生纤维素酶,因此纤维素酶的进化关系非常复杂;加上人类用工程手段不断改造纤维素酶,使得纤维素酶的进化关系更加复杂化。因此,本研究对纤维素酶的整体进化关系进行大规模的系统发育和统计分析。【方法】选取来自116种古菌、1 744种细菌和556种真核生物的2 416种纤维素酶进行系统进化分析。通过计算平均成对p距离反映每个分类组中的序列差异;然后将差异分为组内差异和组间差异,从数值上反映基因的垂直转移和水平转移;最后,通过进化树展示基因转移的趋势。【结果】来自不同门、纲、目、科和属的纤维素酶,其氨基酸序列的平均成对p距离差异很大。在各个系统分类中,纤维素酶的组间差异和组内差异亦存在很大不同。大规模的系统发育分析显示,大多数纤维素酶的进化经历了不同的路径和分岔,并形成相互交织在一起的群簇。【结论】本研究从统计分析和系统发育的角度提供纤维素酶的整体进化关系,不仅包括纤维素酶基因的垂直遗传和水平转移,还包括多时间和多种属进化,展示了纤维素酶进化的全貌。统计分析不仅丰富系统发育的分析结果,还为利用生物技术设计所需要的纤维素酶提供补充信息。     

口腔碘泡虫宿主新纪录及种群分化研究

【目的】研究口腔碘泡虫(Myxobolus oralis)宿主新记录及种群分化。【方法】基于形态特征、18Sr DNA序列相似度、遗传距离、变异位点、系统发育以及18Sr RNA序列V4区二级结构的预测,对口腔碘泡虫江西种群和湖北种群进行了比较分析。【结果】口腔碘泡虫江西种群与湖北种群形态学特征基本一致;两种群18Sr DNA序列相似度为99%,变异位点数为6个,遗传距离为0.003,18Sr RNA序列V4区二级结构无差异;口腔碘泡虫湖北种群先于江西种群分化出来。【结论】口腔碘泡虫与宿主可能并未经历协同进化的自然历史 过 程;口 腔 碘 泡 虫 可 能 先 寄 生 于 异 育 银 鲫(Carassius auratus gibelio),然后少数个体偶然发生宿主转移事件而进入鲫(Carassius auratus auratus)体内并在长期的进化中逐渐适应这种新的寄生关系,最终形成新的种群或亚种。
     

口腔碘泡虫宿主新纪录及种群分化研究

【目的】研究口腔碘泡虫(Myxobolus oralis)宿主新记录及种群分化。【方法】基于形态特征、18S r DNA序列相似度、遗传距离、变异位点、系统发育以及18S rRNA序列V4区二级结构的预测,对口腔碘泡虫江西种群和湖北种群进行了比较分析。【结果】口腔碘泡虫江西种群与湖北种群形态学特征基本一致;两种群18S r DNA序列相似度为99%,变异位点数为6个,遗传距离为0.003,18S rRNA序列V4区二级结构无差异;口腔碘泡虫湖北种群先于江西种群分化出来。【结论】口腔碘泡虫与宿主可能并未经历协同进化的自然历史过程;口腔碘泡虫可能先寄生于异育银鲫(Carassius auratus gibelio),然后少数个体偶然发生宿主转移事件而进入鲫(Carassius auratus auratus)体内并在长期的进化中逐渐适应这种新的寄生关系,最终形成新的种群或亚种。     

葱蝇防御素基因的鉴定及针刺对基因表达的影响

【目的】分析葱蝇(Deliaantiqua)防御素基因家族的序列特征、分子进化和基因表达模式,了解防御素基因在滞育期的免疫应答特征。【方法】利用生物信息学方法,从转录组数据库中搜索防御素基因家族的序列,并进行基因鉴定、系统发育、选择压力及针刺刺激对基因表达的影响分析。【结果】共鉴定出3个防御素前体序列及由此形成的40个氨基酸残基组成的成熟肽Da Df1e ,Da Df2e 和 Da Df3e ,理论分子量分别为4.09,4.124.09k Da;等电点分别为8.71,8.69和8.35;它们具有昆虫防御素的典型的保守结构域,有3对分子内二硫键,均为外分泌型、稳定多肽。系统发育分析显示葱蝇防御素成熟肽Dadef1与新陆原伏蝇(Protophormiaterraenovae)、丝光绿蝇(Luciliasericata)和家蝇(Muscadomestica)防御素亲缘关系最近并聚为一枝,再与 Dadef2和 Dadef3聚为一枝。基因表达分析表明针刺能明显影响葱蝇防御素基因的表达。【结论】葱蝇防御素基因家族序列保守性高,具有典型的家族特征;它们的表达模式在冬滞育和非滞育蛹的不同发育时期存在明显差异,说明葱蝇冬滞育蛹和非滞育蛹的免疫应答存在差异。研究结果为进一步研究昆虫防御素类抗菌肽的结构特征、进化以及滞育条件下免疫活动提供理论基础。
     

葱蝇防御素基因的鉴定及针刺对基因表达的影响

【目的】分析葱蝇(Delia antiqua)防御素基因家族的序列特征、分子进化和基因表达模式,了解防御素基因在滞育期的免疫应答特征。【方法】利用生物信息学方法,从转录组数据库中搜索防御素基因家族的序列,并进行基因鉴定、系统发育、选择压力及针刺刺激对基因表达的影响分析。【结果】共鉴定出3个防御素前体序列及由此形成的40个氨基酸残基组成的成熟肽DaDef1,DaDef2和DaDef3,理论分子量分别为4.09,4.12 4.09kDa;等电点分别为8.71,8.69和8.35;它们具有昆虫防御素的典型的保守结构域,有3对分子内二硫键,均为外分泌型、稳定多肽。系统发育分析显示葱蝇防御素成熟肽Dadef1与新陆原伏蝇(Protophormia terraenovae)、丝光绿蝇(Lucilia sericata)和家蝇(Musca domestica)防御素亲缘关系最近并聚为一枝,再与Dadef2和Dadef3聚为一枝。基因表达分析表明针刺能明显影响葱蝇防御素基因的表达。【结论】葱蝇防御素基因家族序列保守性高,具有典型的家族特征;它们的表达模式在冬滞育和非滞育蛹的不同发育时期存在明显差异,说明葱蝇冬滞育蛹和非滞育蛹的免疫应答存在差异。研究结果为进一步研究昆虫防御素类抗菌肽的结构特征、进化以及滞育条件下免疫活动提供理论基础。     

大熊猫与北极熊基因组中V1R基因的分布与序列分析

【目的】对大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)和北极熊(Ursus maritimus)的犁鼻器受体基因V1R进行筛选和生物信息学分析。【方法】用已报道过的小鼠(Mus musculus)和大鼠(Ruttus norvegicus)全长V1R基因作为查询序列,分别检索大熊猫和北极熊基因组序列,并将得到的大熊猫和北极熊V1R基因序列与从NCBI下载已报道的狗(Canis lupus)、大鼠、小鼠和猫(Felis catus)的V1R基因序列一起用邻接法重建系统发育关系(Bootstrap值设为1 000)。【结果】大熊猫基因组中共有72个V1R基因,其中13个V1R基因序列包含完整的开放阅读框架;北极熊基因组中有24个V1R基因;大熊猫和北极熊V1R基因在整个基因组上分布并不集中,从系统发育树上看,不同物种之间V1R基因有很大分化。【结论】不同的物种之间的V1R基因存在一定的分化,大熊猫和北极熊在进化过程中均存在V1R基因的大量丢失情况。     

涉案偶蹄目动物DNA条形码构建

【目的】利用线粒体DNA条形码标记鉴定涉案偶蹄目动物,为解决偶蹄目动物残体、制品的鉴定难题提供技术参考。【方法】对16个偶蹄目动物物种共67份样本,采用试剂盒提取DNA,扩增、测定物种的线粒体DNA的COI基因、Cyt b基因片段;在GenBank上Blast搜索进行同源性分析;利用MEGA 7.0软件分别比较这两个基因片段种内和种间遗传距离,构建系统发育树。【结果】在同源性分析中,西伯利亚狍(Capreolus pygargus)的Cyt b基因片段与GenBank中西伯利亚狍、欧洲狍(Capreolus capreolus)基因序列的同源性均为99.64%~99.82%,该片段不能区分西伯利亚狍与欧洲狍这两个近缘种。其余测序结果与数据库中参考序列一致且相似度较高。对于COI片段,种内遗传距离为0~1.4%,种间遗传距离为1.8%~18.8%。对于Cyt b基因片段种内遗传距离为0~0.5%,种间遗传距离为4.0%~15.8%。两个片段的种内遗传差异均小于种间遗传差异,存在较为明显的条形码间隔。COI和Cyt b基因片段的系统发育树中,同物种的不同个体均能形成具有较高支持度的单分支;不同物种之间界限清晰,每个物种的所有个体均能够形成具有较高支持度的单分支。【结论】基于COI和Cyt b基因片段构建的DNA条形码均可用于对涉案偶蹄目动物的物种鉴定。在物种鉴定中,可采用两个片段联合使用的方式,尤其是对于近缘种的鉴定,以降低错误风险。     

中国东南沿海青蟹属不同种类的mtDNA COI基因序列分析及其系统发育

对采自中国东南沿海青蟹属的4种青蟹锯缘青蟹Scylla serrata(Forskal,1775),紫螯青蟹S.tranquebarica(Fabricius,1798),榄绿青蟹S.olivacea(Herbst,1796),拟穴青蟹S.paramamosain(Estampador,1949)的线粒体COI基因片段进行了测定,分析研究了其种间遗传差异及系统发育关系.研究结果显示:4种青蟹在COI基因片段上存在差异,种间序列差异远大于种内差异.青蟹属在我国的优势种与GenBank上的S.paramamosain的遗传距离为0.001 3,与S.serrata的遗传距离为0.121 3.序列特征、遗传距离和系统进化等分析结果表明中国青蟹属的优势种为拟穴青蟹S.paramamosain.     

戴曼特角形虫中国新纪录及不同地理株系的比较

【目的】研究戴曼特角形虫(Ceratomyxa diamanti)不同地理分布及宿主种类的遗传分化。【方法】基于形态特征以及18SrDNA的序列相似度、遗传距离、变异位点和系统发育,对戴曼特角形虫中国株系和澳大利亚株系进行了比较分析。【结果】戴曼特角形虫中国株系与澳大利亚株系孢子形态略有差异,18SrDNA序列相似度为99.3%～99.6%,遗传距离为0.003～0.007。戴曼特角形虫中国株系与澳大利亚株系混合聚枝,并未形成地理种群特有的单系,也并未依据宿主种类而聚枝。戴曼特角形虫中国株系与澳大利亚株系之间存在4个关键变异位点,该位点能够对这两大地理株系进行识别。【结论】不同地理分布及宿主种类的戴曼特角形虫在形态和遗传上已有细微分化,但在系统发育上并未形成与宿主种类及地理分布相关的特有的遗传分化;戴曼特角形虫中国株系和澳大利亚株系在进化上可能具有一定的独立性。     

大熊猫与北极熊基因组中V1R基因的分布与序列分析

【目的】对大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)和北极熊(Ursusmaritimus)的犁鼻器受体基因V1R 进行筛选和生物信息学分析。【方法】用已报道过的小鼠(Mus musculus)和大鼠(Ruttus norvegicus)全长V1R 基因作为查询序列,分别检索大熊猫和北极熊基因组序列,并将得到的大熊猫和北极熊V1R 基因序列与从NCBI下载已报道的狗(Canis lupus)、大鼠、小鼠和猫(Felis catus)的V1R 基因序列一起用邻接法重建系统发育关系(Bootstrap值设为1000)。【结果】大熊猫基因组中共有72个V1R 基因,其中13个V1R 基因序列包含完整的开放阅读框架;北极熊基因组中有24个V1R 基因;大熊猫和北极熊V1R 基因在整个基因组上分布并不集中,从系统发育树上看,不同物种之间V1R 基因有很大分化。【结论】不同的物种之间的V1R 基因存在一定的分化,大熊猫和北极熊在进化过程中均存在V1R 基因的大量丢失情况。
     

方差未知的不等式约束回归

许多实际问题中经常会遇到带约束条件的回归问题．方差已知时这种问题的估计量的性质已有很多研究．但在许多实际问题中随机误差的方差可能是未知的．本文给出未知方差的估计量和它的性质，提出方差估计量和参数估计量之间条件独立的概念．有了这些性质，就可以定义t统计量和F统计量，它们是方差未知时做统计推断所必须的．然后说明如何利用这些结果来构造回归参数的置信区间．这里的许多结果对回归分析的其它一些问题（如残差分析，统计诊断）也是很有用的．     

Advances in the phylogenesis of Agaricales and its higher ranks and strategies for establishing phylogenetic hypotheses

We present an overview of previous research results on the molecular phylogenetic analyses in Agaricales and its higher ranks （Agaricomycetes/Agaricomycotina/Basidiomycota） along with the most recent treatments of taxonomic systems in these taxa. Establishing phylogenetic hypotheses using DNA sequences, from which an understanding of the natural evolutionary relationships amongst clades may be derived, requires a robust dataset. It has been recognized that single-gene phylogenies may not truly represent organismal phylogenies, but the concordant phylogenetic genealogies from multiple-gene datasets can resolve this problem. The genes commonly used in mushroom phylogenetic research are summarized.     

青藏高原当雄地区湍流脉动耗散率特征研究

利用1998年第2次青藏高原气象科学实验（TIPEX）当雄地区观测站的湍流资料,分析了青藏高原中部地区湍流动能、温度脉动和湿度脉动耗散率的特征规律。结果表明,无量纲湍能耗散率φ_ε、无量纲温度脉动耗散率φ_N和无量纲湿度脉动耗散率φ_γ分别比风速梯度产生的能量、温度和湿度梯度产生的脉动约小20%,且随稳定度参数的绝对值的增加而呈增加的趋势;湍流输送和压力脉动项的影响贯穿于整个稳定度区间, 数值与z/L相联系。青藏高原中部地区湍流动能、温度脉动和湿度脉动耗散率的方程中系数与前人结果的差异,反映其对下垫面特征的依赖性。     

组距分组资料方差计算公式修正形式

提出统计学中的组距分组资料方差和标准差计算公式误差问题 ,由方差的加法定理和均匀分布方差给出分组资料方差计算和标准差计算的修正公式具体形式 ,并就均匀分布数列和正态分布数列组内方差平均数进行了讨论 .     

基于距离判别法的雹云识别模型

【目的】提高雹云识别准确率,降低因冰雹造成的经济损失。【方法】依据气象雷达反射率图像,利用Kmeans聚类提取云层的内外轮廓,计算其距离方差;利用雷达软件提取云高数据并计算云高的一阶统计测度;将云层内外层轮廓的距离方差与云高一阶统计测度相结合,构造雹云判别模型。【结果】利用此模型对已有样本检测,可知该模型识别率判别准确率为88.75%,准确率较高。【结论】通过内外轮廓方差与云高一阶统计测度构造的距离判别模型有较好的判别效果。     

天线口径大小对混波室测试的影响

为分析非零口径天线的局部平均作用对混波室测试的影响,以统计理论为基础,引入方差函数,从混波室空间相关函数出发,计算出方差函数随间隔长度变化的规律.在实际混波室内x方向移动三坐标场探头,测量不同位置上的电场值,以此来模拟不同口径长度的合成缝隙天线,分析不同口径长度对方差函数和各向异性系数的影响.理论和实验分析结果表明,随着天线口径长度增加,方向函数和各向异性系数减小,局部平均作用增强.     

马尾松PmCBL3基因的克隆及其表达分析

【目的】为明确马尾松(Pinus massoniana)CBL基因结构特征及干旱胁迫下的表达特性,探讨该基因在马尾松抗旱调控过程中的生物学功能。【方法】以马尾松优良家系为试材,采用RT-PCR和RACE方法克隆马尾松CBL基因全长cDNA,运用生物信息学方法,分析其蛋白质性质和亲缘关系,利用荧光定量PCR分析干旱胁迫下的基因表达特性。【结果】获得马尾松的一个CBL同源基因,命名为PmCBL3,该基因cDNA序列全长1 035 bp,包括681 bp的完整开放阅读框,编码226个氨基酸。PmCBL3蛋白含4个EF-hand功能域,且相邻EF-hand功能域之间的氨基酸数目非常保守,属于EFh家族蛋白。系统进化分析表明:该蛋白与其他植物CBL同源性达62%～98%,其中与北美云杉(Picea sitchensis)CBL亲缘关系最近。qRT-PCR结果显示,PmCBL3在马尾松根中表达量最高,茎和叶次之; 干旱第15天表达量最大,随干旱胁迫加剧,表达量逐渐降低。【结论】PmCBL3基因属于CBLs家族,与北美云杉亲缘关系最近。该基因响应干旱胁迫,推测其可能参与马尾松干旱逆境的应答调控。     

Major fungal lineages are derived from lichen symbiotic ancestors.

About one-fifth of all known extant fungal species form obligate symbiotic associations with green algae, cyanobacteria or with both photobionts. These symbioses, known as lichens, are one way for fungi to meet their requirement for carbohydrates. Lichens are widely believed to have arisen independently on several occasions, accounting for the high diversity and mixed occurrence of lichenized and non-lichenized (42 and 58%, respectively) fungal species within the Ascomycota. Depending on the taxonomic classification chosen, 15-18 orders of the Ascomycota include lichen-forming taxa, and 8-11 of these orders (representing about 60% of the Ascomycota species) contain both lichenized and non-lichenized species. Here we report a phylogenetic comparative analysis of the Ascomycota, a phylum that includes greater than 98% of known lichenized fungal species. Using a Bayesian phylogenetic tree sampling methodology combined with a statistical model of trait evolution, we take into account uncertainty about the phylogenetic tree and ancestral state reconstructions. Our results show that lichens evolved earlier than believed, and that gains of lichenization have been infrequent during Ascomycota evolution, but have been followed by multiple independent losses of the lichen symbiosis. As a consequence, major Ascomycota lineages of exclusively non-lichen-forming species are derived from lichen-forming ancestors. These species include taxa with important benefits and detriments to humans, such as Penicillium and Aspergillus.     

设计阵列亏秩时几种估计性能的比较

在给定的线性模型下，讨论了在设计阵列亏秩时，最小二乘估计、最优加权最小二乘估计和线性无偏最小方差估计的性能比较。得出了在一定条件下，最优加权最小二乘估计等价于线性无偏最小方差估计。在噪声方差矩阵可逆、未知参数方差矩阵可逆条件下，可算出最优加权最小二乘估计与线性无偏最小方差估计方差的差表达式，并在一定条件下，两者趋于一致。     

Cladogenesis and morphological diversification in passerine birds

Morphological diversity tends to increase within evolving lineages over time, but the relative roles of gradual evolutionary change (anagenesis) and abrupt shifts associated with speciation events (cladogenesis, or 'punctuated equilibrium') have not been resolved for most groups of organisms. However, these two modes of evolution can be distinguished by the fact that morphological variance increases in proportion to time under anagenesis, and in proportion to the logarithm of the number of species under cladogenesis. Although species and time are themselves correlated, multiple regression analysis provides a statistical framework for partitioning their relative contributions. In this study, I use multiple regressions to evaluate the effects of time and species number on morphological diversity within clades of passerine birds. The results show clearly that number of species exerts a strong influence on morphological variance independent of time, but that time has no unique effect. Thus, morphological evolution in birds seems to be associated with cladogenesis. How lineage splitting promotes morphological diversification poses an important challenge to ecologists and evolutionary biologists.