疣粒野生稻居群遗传结构及其形成与维持机制的研究

结合野外生态调查与分子标记检测，本文探讨了显性遗传标记应用于居群遗传学研究时实验与数据分析需要注意的问题，并在此基础上对中国分布的疣粒野生稻（Oryza granulata Nees et Am. ex Watt.）居群遗传多样性与居群遗传结构进行了研究。然后从metapopulation结构动态、无性系生长和物种形成等角度研究了遗传结构的空间格局与生态学、系统学因素之间的相互作用，并将研究的空间尺度从聚群内（colony）、居群内、地区内推广到地区间和整个物种水平，反映了在不同空间等级上疣粒野生稻相异的进化模式。最后，综合上述结果，提出了保护疣粒野生稻的原则和策略。结果如下： 1．根据对分布于中国云南和海南33个分布点疣粒野生稻居群所做的野外生态学调查，该物种目前在中国的30个县（市）有分布，比1978-1982年全国野生稻普查时增加了3个县市（海南通什、云南思茅和勐腊）。疣粒野生稻具有较强的耐荫和抗旱能力，在群落总盖度为90-210%范围内生长良好。它是一种典型的适应中度干扰的物种，生长于有一定干扰的斑块状生境中。疣粒野生稻在群落内的分布格局为聚集型，其居群密度较小（1.13-2.95株/m2），依靠重力下落和动物传播种子。由于对热区资源的掠夺性开发，总计有12.9%的居群已因人为干扰而灭绝，83.9%的居群处于严重的危胁之下，处于濒危状态。对疣粒野生稻的破坏在不同地区间程度不同，生境恶化和放牧是造成其居群灭绝的最主要原因，对其进行保护已经迫在眉睫。在调查的基础上，本研究建立了含该物种34个居群共1109份个体样品的总DNA库，作为易位保护的一种措施，主要用于居群遗传学和保护生物学研究。 2．利用上述总DNA库中的材料，首先采用随机扩增多态（RAPD）对几类显性标记的居群遗传结构参数进行了比较。在衡量遗传多样性水平时，多态位点比率（PPB）会低估变异的程度，其价值不如Shannon多样性指数和Nei多样性指数。在计算个体之间的遗传关系时，Mantel检测表明17种相似性系数之间存在极显著的相关性。同时，基于Φst。遗传距离的分子方差分析（AMOVA）和基于Hardy-Weinberg平衡假设的Nei氏遗传距离分析的结果间具有显著的相关性，它们都适用于对疣粒野生稻居群遗传结构进行研究，且在使用后者时应对数据进行Lynch-Milligan矫正，剔除隐性基因型（0）频率小于3/N（N为样本总数）的条带数据，以矫正显性遗传方式对变异估计偏低的影响。此外，各类遗传结构分析参数之间的高度相关性也与疣粒野生稻居群内遗传多样性低，杂合体比率较低有密切关系。 利用RAPD和inter-简单重复序列（ISSR）对来自中国20个居群疣粒野生稻混合样品，以及海南（M5）和云南（M27）两个居群各20个植株的遗传多样性进行了检测。ISSR的实验稳定性优于RAPD，且总的来说它能检测到更多的遗传变异。前者与它在PCR反应时退火温度较高，引物．模板复合物较稳定有关;而后者则与其引物靶序列容易在细胞分裂中产生突变有关。Mantel检测结果表明，衡量样品间的遗传关系时，这两种标记的分析结果在物种水平存在极显著的相关性（r = 0.917, t = 12789），而在居群水平不相关（r < 0.200）。这不但与它们所扩增的相应基因组片断的变异方式及在居群内分辩率下降有关，同时也反映了疣粒野生稻居群内和居群间存在着不同的进化模式。 3．利用RAPD和ISSR标记，对中国20个居群疣粒野生稻混合样品的遗传多样性进行了研究。RAPD和ISSR分别扩增出209和122条PCR条带，其中各有64.1l％（134条带）和72.95％（89条带）为多态条带。基于Jaccard系数的UPGMA分析表明，同一地区内居群的遗传变异比较小。20个居群按来源聚为云南与海南两类，其间产生了一定程度的遗传分化。这种遗传多样性分布的特点可能与其起源、分布格局、交配系统和种子散布方式有关。此外，尽管混合取样会低估一定的遗传变异能力，也不能得到关于居群内的遗传结构情况，但它仍然是一种获取遗传多样性信息的高效方法，适用于对研究材料进行日常管理和评价。 4．按照居群取样的方法，利用RAPD对来自中国云南和海南的20个疣粒野生稻居群共396个植株进行了遗传结构分析。联合ISSR，对其中5个居群初步的分析表明该物种在居群内的遗传多样性水平很低，RAPD的多态位点比率（PPB）在居群内从4.52％到13.06％;而ISSR的PPB值在居群内从7.08％-26.55％。AMOVA分析表明，对于RAPD来说，云南与海南两地区之间遗传变异的量占总变异量的73.85％，地区之内占19.45％，而居群内仅占6.70％。对于ISSR，疣粒野生稻地区间，地区内和居群内遗传变异的分布比率分别为49.26％、38.070A和12.66％。UPGMA聚类将同一居群内的个体聚为一支，并将居群按来源分为云南和海南两类。由于疣粒野生稻在群落内的分布为典型的metapopulation格局，伴随各聚群（colony）在群落次生演替过程中周转（灭绝与定植）时发生的遗传漂变、建立者效应和居群内强烈的近交是造成其居群内遗传多样性极低的主要原因。 5．利用10个ISSR标记对中国4个疣粒野生稻居群内的无性系生长与基因型遗传多样性进行了分析。在小尺度取样（个体间隔1.0-1.5m）的情况下，所有居群中均检测到明显的无性系生长现象。参与无性系生长的个体百分比在各居群中从25％-60％不等，Simpson多样性指数表明疣粒野生稻居群内的基因型多样性保持在较高水平（0.837-0.958）。尽管如此，AMOVA对居群内遗传变异进行方差剖分的结果表明参与无性生长的个体所含有的变异量平均只占总变异量的16.7%。因此，疣粒野生稻居群内遗传变异的来源主要依靠有性生殖来维持。同时，处于人为中度干扰之下的疣粒野生稻居群不但个体密度较高，其居群遗传多样性也未因此而降低。 6．在假设RAPD在同一种及其近缘种内PCR产物同源性较高的前提下，利用该技术对来自世界的23份O. granulata和O. meyeriana样品进行了遗传多样性分析和系统学研究。在物种水平，O. granulata具有非常高的遗传多样性（多态位点比率达83.54％），表明该物种进化历史中存在大规模居群瓶颈效应的可能性较小。O.gramulata与O. meyeriana各居群的遗传分化与岛屿形成导致的地理隔离之间有密切的关系。基于Nei & Li遗传相似性系数，利用Neighbor-Joining和UPGMA聚类法构建的两个系统树并不完全一致。主坐标分析（PCoA）支持NJ法的结果：来自O.meyeriana的两个样品倾向于聚为一类，并获得bootstrap分析的支持，但它们的遗传变异范围并未超出O. granulata。因此，我们的结果支持将这两个种进行归并。 7．由于疣粒野生稻在物种水平的遗传多样性非常高，变异主要存在于各地区之间，因此要最大程度地维持该物种遗传多样性，使之不发生遗传侵蚀意味着保护应该针对整个物种的分布区进行。对于分布于中国的居群来说，一方面由于变异主要存在于云南和海南两地区之间，另一方面由于地区内和居群内的遗传多样性相对较低，因此，云南和海南应做为中国保护该物种的两个中心。此外，由于一定程度的人为干扰有利于为该物种创造适宜生境，增加其居群密度，且不会致使遗传变异能力下降，因此在实施就地保护时应充分考虑将其与当地的经济开发项目相结合，达到自然保护与地方经济可持续发展的目的。

印度人群线粒体 DNA 系统发育基因组学研究

人类线粒体DNA(mtDNA)是一个长度16,569bp 的环状分子，编码13 种蛋白 质、22 种tRNA 和2 种rRNA。由于mtDNA 全基因组信息具有缺乏重组、母系 遗传、高突变速率和相对较高的分辨率等特点，近年来已经成为重建人类历史的 重要工具。这些研究已经证实，mtDNA 最古老的六个单倍型类群，L0-L5，在非 洲特异的出现；而6-7 万年前从L3 衍生出的M 和N 两个超类群最终占领了世界 其他地区。然而，mtDNA 全序列研究在世界上某些特定地区尚是一片空白，其 中之一便是作为人类“走出非洲”的关键区域——印度。 为弥补这一空白，我们从 1200 个印度样品中选择了131 个可以代表所有主 要单倍型类群的个体，进行了全基因组扩增和测序，手工重建并软件验证了系统 发育关系树。我们的结果发现了12 个新的印度特有单倍型类群(N5, R7, R8, R30, R31, M34-M40)，修订了11 个已知特有单倍型类群(N1d, R5, R6, U2a, U2b, U2c, M2, M4, M5, M6, M30)的定义，详细描述了存在于印度的欧洲特有类群(HV, JT, U, N1, W)。 这一工作产生了多个推论。第一个是关于人类“走出非洲”假说长期以来 存在的争论。欧亚大陆和大洋洲mtDNA 在M 和N(包括R)超类群系统发育关系 上星状和不重叠的分布，表明了人类走出非洲是沿着亚洲海岸线(即所谓的“南 方路线”)的一个快速扩散的过程。第二个推论是关于存在于印度的欧洲特有世 系。与典型的欧洲世系相比，这些世系仅仅存在一到两个突变，从而证实了新石 器时代以来来自于近东新月地带或中亚高原的基因流。第三个推论涉及一个早期 的印度全序列研究。仔细分析其数据表明，他们的数据丢失了很多基部的特有突 变并产生了多个幻影突变，从而证实了系统发育思想对检测数据质量的作用。 随着印度人群 mtDNA 全序列研究的完成，人类mtDNA 系统发育的基本框 架得以建立。人类mtDNA 明显地呈现出大洲特异性分布。目前已经有两种假说用来解释这一现象。传统的观点把这一现象归于遗传漂变；而近期的选择假说认 为选择在人类mtDNA 的分化中扮演了极其重要的角色，而气候是主要的选择压 力。为解决这一争论，我们收集了来自南亚、大洋洲和东亚三个具有不同气候的 地区的mtDNA，使用直接计数的办法比较了各个大洲之间同义突变和异义突变 的差异。结果表明，几乎在所有的基因中，异义突变的数量低于同义突变的数量， 从而表明纯净化选择是人类mtDNA 进化中的主要力量。然而，在这三个大洲之 间没有发现显著的差异，表明mtDNA 在这三个区域上所承受的选择压力基本相 同。这一结果表明，气候不大可能是造成人类mtDNA 分化的主要原因。

光敏性溶胶-凝胶波导材料

采用有机改性硅酸盐制备了光敏性溶胶-凝胶,并应用四丙氧基锆作为调节折射率的材料.为了增加薄膜与硅片的粘附作用,先用干氧热氧化法在硅片上生长一层厚度约为150nm的SiO2,然后使用提拉法在硅片上提拉成膜,薄膜厚度达到3.6μm.研究发现紫外曝光时间和坚膜时的后烘温度都会使薄膜的折射率增大.样品的原子力显微镜照片表明薄膜的表面非常平整,在5μm×5μm的范围内表面起伏只有0.657nm.利用波导阵列掩膜版,对制备的薄膜在紫外光波段下曝光,得到了表面平坦、侧墙光滑、陡直的沟道波导阵列.

乌头碱在家兔肠道内代谢产物的LC/ESI-MSn研究

采用LC/ESI-MSn的方法对家兔肠道内的乌头碱代谢产物进行研究,经与空白组比较发现,给药后家兔小肠内容物中新增加6个化合物峰(M1～M6),盲肠内容物中新增加5个化合物峰(M2～M6),粪便中新增加2个化合物峰(M3、M4). 分别测定各化合物的准分子离子及各级串联碎片离子,并与标准品的质谱断裂规律进行比较,同时参考文献,推断肠道内化合物M1为16-O-去甲基-8-O-去乙酰基乌头碱,M2为8-O-去乙酰基乌头碱,M3为16-O-去甲基乌头碱,M4为乌头碱(AC),M5为去氧乌头碱,为印乌头碱。

Morphology of polyimide fibers derived from 3,3 ',4,4 '-biphenyltetracarboxylic dianhydride and 4,4 '-oxydianiline

As one member of high performance fibers, aromatic polyimide fibers possess many advantages, such as high strength, high modulus, high and low temperature resistance, and radiation resistance. However, the preparation of the high performance fibers is so difficult that the commercial fibers have not been produced except P84 with good flame retardancy. In this report, a polyimide was synthesized from 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride (BPDA) and 4,4'-oxydianiline (ODA) and the fibers were prepared from its solution by a dry-jet wet-spinning process. The formation of the as-spun fibers in different coagulation bath composition was discussed. Scanning electron microscope (SEMI) was employed to study the morphology of the as-spun fibers. As a result, the remnant solvent existed in the as-spun fibers generated from coagulation bath of alcohol and water. There were many fibrils and microvoids with the dimension of tens of nanometers in the fibers. One could observe the obvious fibrillation and the drawn fibers.

Study on a carbosilane liquid crystalline (LC) dendrimer of the first generation - Containing twelve 4-butoxyazobenzene mesogenic groups in periphery

The divergent synthesis of a new carbosilane liquid-crystalline (LC) dendrimer of the first generation (D1) is described. Twelve 4-butoxyazobenzene groups are used as mesogenic fragments and attached in the periphery of the molecule. Structure and properties of D1 were characterized by element analysis, H-1 NMR, MALDI-TOF-MS, IR, UV-Vis, polarizing optical micrograph, DSC and WAXD. It is argued that mesophase of nematic type is realized. It is shown that the mesophase type of the dendrimer essentially depends on the chemical nature of the mesogenic groups. Phase behavior of D1 is K82N1331132N67K. The melting point of D1 is 30similar to43 degreesC lower than that of M5, its clearing temperature is 9 similar to 11 degreesC higher than that of M5 and its mesophase region is enlarged by 39 similar to 54 degreesC compared to that of M5. Eight extinguished brushes emanating from a stationary point are observed, corresponding to the high-strength disclination of S = + 2 of dendrimer. The clearing enthalpy of D1 is smaller than the value that is commonly found for phase transition n-i in LC and LC polymers. This may be due to the presence of branched dendrimer cores which cannot be easily deformed to fit into the anisotropic LC phase structure.

一代树状碳硅烷液晶研究──端基含12个丁氧基偶氮苯介晶基元

用发散法合成周边含 12个丁氧基偶氮苯介晶基元(M5 )端基新的一代树状碳硅烷(D1).并用元素分析、核磁共振、激光解吸电离飞行时间质谱、红外、紫外、偏光显微镜、差示扫描量热(DSC)和广角X射线衍射(WAXD)表征.D1为向列相与M5相同,树状物相态由介晶基元相态决定,D1相行为:K82N13 3I13 2N67K,D1熔点比M5降低 3 0～ 43℃,D1清亮点比M5增加 9～ 11℃,D1介晶相区比M5加宽 3 9～ 5 4℃,观察到 8条黑刷的树状物的高强向错(S =+ 2),D1清亮焓值略低于通常液晶n i相变清亮焓值,原因是枝化的树状物核心不易完全变形为液晶态的各向异性结构

Sedimentary changes during the Holocene in the Bohai Sea and its paleoenvironmental implication

Samples of two cores, Cores M5-5 and M7-4 in the Bohai Sea were analyzed in isotopes, grain size, heavy minerals, chemical compositions, and 14 C dating to reconstruct the sedimentation during the Holocene. Abrupt change in carbon and oxygen stable isotopes was recognized at Core M5-5 at about 6400 a BP, which was likely due to the intrusion of the Yellow Sea Warm Current (YSWC) extension into the Bohai Sea. At Core M7-4, sediments between 5900 and 6600 a BP (150-260 cm depth) became coarse-grained, containing rich garnet, high manganese content, and nil autogenic pyrite, indicating a very dynamic sedimentary event during which the ambience was transformed from reductive to oxidative, and sedimentation boosted. Meanwhile, the YSWC had invaded into the Bohai Sea indicated by rich planktonic foraminifera in this event. (c) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

钢筋混凝土构筑物潮差区浪溅区牺牲阳极保护研究

本文通过室内外模拟实验，对潮差区和浪溅区混凝土内部钢筋的牺牲阳极保护进行了研究。针对潮差区和浪溅区混凝土内部钢筋腐蚀最严重的情况以及干湿交替的环境特点，提出了一种适合于此环境的牺牲阳极保护系统，并对此系统的相关电极行为和运行规律进行了研究。研究表明，将通用阳极用砂浆包裹后浇固于混凝土构筑物上能有效抑制钢筋的腐蚀。M5砂浆（Cl~-浓度为2.5kg/m~3）包裹铝锌铟阳极保护效果比较好。此种阳极系统因为在干置时可以存留一定水分所以在短时间浸泡和长时间干置交变条件下仍可有效发挥作用。模拟桩保护实验表明，此阳极系统对于潮差区部位混凝土构筑物可以有效地起到保护作用；潮差区部位以上混凝土内钢筋经过四小时断电电位测试电位衰减大都超过100mV，说明保护效果也较好；全浸在水平的牺牲阳极对于提高潮差区阳极系统保护效果以及延长其使用寿命起着重要作用。实验还对通用的锌铝镉阳极和铝锌铟阳保护效果进行了比较，结果表明，在潮差区此种阳极系统内，铝锌铟阳极的驱动电位大于锌铝镉阳极的驱动电位，铝锌铟阳极系统保护效果较好。牺牲阳极保护是一种有效地替代外加电流阴极保护的方法。

高强度瓷绝缘子的矿物组成和显微结构研究

以矿物学理论为基础，采用XRD、AAS、TEM和OM等分析仪器，对国产70kN、日本120kN和210kN高强度瓷绝缘子的化学成分、显微结构等特征进行了分析，找出造成国内外瓷绝缘子性能差异的主要因素。并对贵州地区的高强瓷非金属矿物原料进行了较系统的矿物学研究，确定了6个主要原料基地。在以上研究的基础上，优化设计了420kN和300kN高强度瓷绝缘子的配方及相关生产工艺。并对烧结出420kN高强度瓷绝缘子的化学成分与显微结构进行了研究分析。得到的主要结论如下： （1）对比国内外高强瓷得出，造成国内高强瓷性能差的主要因素是化学成分和显微结构。国内70kN样品含有较高的K2O和TiO2，严重超过了高强瓷标准配方值，而国外配方恰好落在标准值范围内；国内70kN样品晶相含量仅为35%，而国外210kN样品的晶相含量为48%，且晶粒细小分布均匀，玻璃相和气孔相含量也比国内产品少且分布均匀。 （2）采用XRD对贵州地区矿物原料进行分析，最终选定了毕节、大方6个高强瓷原材料产地。这些基地粘土类矿物原料，具有可塑性好，有害矿物含量少，化学成分中Si、Al比适中，Fe、Ti等杂质元素含量低的特点；铝氧类矿物具有含Al2O3含量高且杂质元素少的特点，是制备高强度瓷绝缘子的优质原料。 （3）在主要使用贵州所产的矿物原料基础上，结合国内外高强瓷的性能差异，优化设计了300kN和420kN高强瓷的配方和工艺。其中将坯料的颗粒度组成设定在：≥5µm43-48%，≥10µm25-31%，≥20µm5-12%，并采用合理烧结制度下烧结出420kN高强瓷，其烧结温度范围在13001400℃，最终产品通过IEC检测且显微结构较好。