稻属C染色体组物种的群体遗传学和物种形成研究

植物近缘物种系统发育和物种形成过程一直以来都是植物进化生物学研究中最基本的问题之一，是人们理解自然界物种多样性产生和变化的前提。近缘物种间通常形态相似，遗传和分子水平的分化很小且常受诸如渐渗杂交、谱系分选、种内重组等微观进化事件的影响，导致植物近缘物种间系统发育和物种形成过程研究极为困难。在过去十多年中，生物技术的革新和理论方法的发展极大地推动了进化生物学研究，促进了人们对一些重要模式生物与其近缘种间的系统发育关系和物种分化过程的认识，如人、果蝇、线虫、拟南芥和玉米等。然而，迄今在植物中，许多重要类群及其近缘种的系统发育和物种形成过程研究仍不多见，包括在具有特殊重要性的栽培作物中，如稻属（Oryza L.）。由于属内包含有重要粮食作物水稻，稻属向来都是禾本科内备受关注的一个类群。本研究中，我们通过多基因序列的方法，探讨了稻属C染色体组三个近缘二倍体物种的系统发育和物种形成过程，主要研究结果如下。 为选择适宜的实验策略和保证序列数据的真实性，我们利用不同聚合酶扩增自交的栽培稻Oryza sativa ssp. japonica和异交的O. longistaminata不同类型的基因片段，采用克隆测序的方法，评估聚合酶链式扩增反应（PCR）中产生的非真实变异的状况。我们使用exTaq、exTaq和Pfu混和酶和PfuUltraTM酶三种不同聚合酶扩增了Adh1、GPA1和Waxy三个基因片段。在检测到的非真实变异中，PCR 错误的类型主要为单碱基变异和不同等位基因间重组，其中以单碱基变异为主，且突变类型以转换占绝大多数。比较不同酶扩增错误的结果表明，高保真PfuUltraTM酶对PCR反应错误有显著的改善，在扩增产物的单克隆中几乎检测不到PCR噪音，错误率仅为0.0001%，而exTaq和混和酶的错误率分别为0.096%和0.073%。从不同物种比较结果来看，exTaq酶和Pfu酶混用时在自交的O. sativa ssp. japonica内对PCR错误也表现明显的改善，但在异交的O. longistaminata中改善效应不太明显。在三个不同基因位点上，PCR扩增错误出现频率随扩增区域增长而变大。在PfuUltraTM酶的扩增产物中发现重组最少，exTaq和混和酶重组较多，且混和酶对重组改善效果不明显。基于不同聚合酶扩增错误对比研究结果，我们认为，由于能保证序列变异的真实性且不遗漏等位基因，核基因的克隆测序较宜于分离杂合个体中不同的等位基因。 基于随机挑取4个叶绿体和10个核基因位点，利用12份Oryza officinalis、8份O. eichingeri和4份O. rhizomatis材料，对稻属C染色体组三个近缘二倍体物种的系统发育关系作了深入分析。利用不同的系统发育分析方法对单基因位点序列和合并序列数据作了分析，结果表明，稻属C染色体组三个近缘种间呈多歧分支。因此，三个二倍体C染色体组物种可能经快速辐射分化形成。在不同核基因和叶绿体基因的系统发育树中各分支枝长均很短，也表明C染色体组的三个物种可能在较短时期内分化出。不同基因间拓扑结构不一致主要受谱系随机分选的影响。此外，C染色体组不同物种间的种间渐渗和不同等位基因重组对系统发育树的冲突也有影响。值得注意的是，C染色体组三个物种的辐射分化不排除由于相邻两次物种形成事件间隔时间太近、目前数据量不够而无法分辨的可能。在本研究中，我们发现，对于系统发育重建困难的类群，利用等位基因构建物种谱系树有助于挖掘不同基因间结果不一致的因素。 基于10个随机选取的核基因序列数据，利用物种水平的取样方式和群体遗传学分析方法，我们研究了稻属C染色体组三个近缘物种O. officinalis、O. eichingeri和O. rhizomatis的核苷酸多态性，并根据多态性水平和式样，推测了三个近缘种分化的历史。结果表明，在C染色体组的三个近缘种中，仅分布于斯里兰卡的O. rhizomatis的核苷酸多态性水平相对最低（θsil = 0.0038），而间断分布于非洲和斯里兰卡的O. eichingeri最高（θsil = 0.0057）。与被子植物其他类群相比，稻属C染色体组三个物种的核苷酸多态性水平显得较低，O. eichingeri的核苷酸多态性仅约为玉米及其近缘野生种的23-46%和拟南芥的35%。C染色体组内三个野生种相对较低的核苷酸多态性水平可能起因于其较小的祖先有效群体。物种形成模型分析表明，O. officinalis和其近缘种从最近共同祖先分化开后可能经历了居群缩减的历史，且自最近共同祖先分开后，三个物种彼此间并无显著的基因交流。基于分子钟粗略估算了C染色体三个物种分化时间，结果表明，三个物种彼此在很短的时期内分开，约0.63-0.68 Myr。同时，O. eichingeri在非洲和斯里兰卡两个地理宗的分异时间约为0.37 Myr，且推测斯里兰卡的O. eichingeri主要由西非经长距离扩散传播到斯里兰卡。

结构因子相角的代数解法及K_8H_5[La(SiWMo_(10)O_(39))(SiW_3Mo_8O_(39))]·nH_2O的晶体结构

一 结构因子相角的代数解法晶体结构研究中的相角问题，一直是晶体学工作者努力探求的基本问题。几十年来，关于相角问题的研究已经取得了巨大的进展，直接法的成熟和普遍应用就是这个进展的显著标志。在直接法相角问题研究中，历来存在两种基本方法，即概率法和代数法。当前直接法的迅猛发展，则主要以概率法为基础，其应用的基本公式即是来自∑关系中的∑_2关系和由此发展出的TANGENT公式，并结合一系列的基本理论和辅助公式，从而使直接法的发展一直呈方兴未艾之势。与此形成鲜明对照的是，相角问题的代数法研究则有日趋下降之势，尤其近十年来则显著落后了。作者从近年来的∑关系研究中，看到要解决相角问题，代数法仍然有其潜在的应作价值，并认为在概率法可以得到应用的许多方面，在代数法那里都应找到对应的类似内容，而代数法在研究和应用中所表现出的不同于概率法的那些方面也正是在相角问题研究中最令人感兴趣的问题，这就是我们进行代数法研究的目的和出发点。（一）1.5和2.5阶代数式的提出及对±2~(II)型相角的估算。（二）一般类型相角的估算（三）结构相角通用代数式的推导。代数法不仅可用于结构半不变量O，π型相角的计算，而且可用于非结构半不变量的种种类型相角的估算，其中包括型和一般类型相角，而且其应用效果完全可以和概率法相比拟，在机时利用上前者有一定优势。通用代数式的获得将为代数法的普遍应用和计算机计算创造了方便条件。二稀土杂多酸根配合物K_8H_5[La(SiWMo_(10)O_(39))(SiW_3Mo_8O_(39))]·nH_2O的晶体结构采用低温技术，在-90 ℃的干燥氮气保护下，收集晶体衍射数据，以直接法解出结构。a = 17.485(5), b = 27.096(6), c = 21.642(5)A, β = 107.79(2)°, z = 4。最后的R值为0.097。中心离子La(III)同两个杂多酸根提供的8 个氧配合。而其中的W、Mo同氧的配位情况基本相同，者是与氧六配位，形成变形配位八面体。

Thermodynamic study of ibuprofen by adiabatic calorimetry and thermal analysis

Molar heat capacities of ibuprofen were precisely measured with a small sample precision automated adiabatic calorimeter over the temperature range from 80 to 400 K. The polynomial functions of C-p,C-m (J K-1 mol(-1)) versus T were established on the heat capacity measurements by means of the least fitting square method. The functions are as follows: for solid ibuprofen, at the temperature range of 79.105 K less than or equal to T less than or equal to 333.297 K, C-p,C-m = 144.27 + 77.046X + 3.5171X(2) + 10.925X(3) + 11.224X(4), where X = (T - 206.201)/127.096; for liquid ibuprofen, at the temperature range of 353.406 K less than or equal to T less than or equal to 378.785 K, C-p,C-m = 325.79 + 8.9696X - 1.6073X(2) - 1.5145 X-3, where X = (T - 366.095)/12.690. A fusion transition at T = 348.02 K was found from the C-p-T curve. The molar enthalpy and entropy of the fusion transition were determined to be 26.65 kJ mol(-1) and 76.58 J mol(-1) K-1, respectively. The thermodynamic functions on the base of the reference temperature of 298.15 K, (H-T - H-298.15) and (S-T - S-298.15), were derived. Thermal characteristic of ibuprofen was studied by thermo-gravimetric analysis (TG-DTG) and differential scanning calorimeter (DSC). The temperature of fusion, the molar enthalpy and entropy of fusion obtained by DSC were well consistent with those obtained by adiabatic calorimeter. The evaporation process of ibuprofen was investigated further by TG and DTG, and the activation energy of the evaporation process was determined to be 80.3 +/- 1.4 kJ mol(-1). (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.

Multi-armed poly(L-glutamic acid)-graft-oligoethylenimine copolymers as efficient nonviral gene delivery vectors

Background The application of polyethylenimine (PEI) in gene delivery has been severely limited by significant cytotoxicity that results from a nondegradable methylene backbone and high cationic charge density. It is therefore necessary to develop novel biodegradable PEI derivates for low-toxic, highly efficient gene delivery.Methods A series of novel cationic copolymers with various charge density were designed and synthesized by grafting different kinds of oligoethylenimine (OEI) onto a determinate multi-armed poly(L-glutamic acid) backbone. The molecular structures of multi-armed poly(L-glutamic acid)-graft-OEI (MP-g-OEI) copolymers were characterized using nuclear magnetic resonance, viscosimetry and gel permeation chromatography. Moreover, the MP-g-OEI/DNA complexes were measured by a gel retardation assay, dynamic light scattering and atomic force microscopy to determine DNA binding ability, particle size, zeta potential, complex formation and shape, respectively. MP-g-OEI copolymers were also evaluated in Chinese hamster ovary and human embryonic kidney-293 cells for their cytotoxicity and transfection efficiency.

Syntheses and crystalline structures of clusters Co-3(CO)(7)(mu(3)-S)(mu, eta(2)-SCNR2)

Through the reaction of Co-2(CO)(8) with four thiuram [R2NC(S)S](2), four new sulfur-capped trinuclear cobalt carbonyl clusters Co-3 (CO)(7) (mu(3)-S) (mu, eta(2)-S* C* NR2) ( I : R = Me; I : R = Et; II : R = i-Pr; IV : NR= -N [GRAPHICS] were prepared and characterized by elementary analysis, IR,H-1 NMR and MS spectroscopy. The crystal structure of the cluster Co-3(CO)(7)(mu(3)-S)[mu, eta(2)-S*C*N (i-Pr)(2)]( III) was determined by X-ray single crystal diffraction method. The crystal of m is monoclinic, belonging to space group P2(1)/n, and the cell parameters are as follows: a = 1, 145 2(2) nm, b = 1. 502 8(3) nm, c = 1, 214 4(2) nmj alpha = 90 degrees, beta = 92, 15(3)degrees, gamma = 90 degrees; V = 2. 088 5(7) nm(3) , Z = 4, F (000) = 1 096, D-c = 1. 747 mg . m(-3), mu = 2. 588 mm(-1), R=0. 040 7, R-w=0. 062 4, The structural analysis shows that cluster II has a pyrimidal Co3S framework and contains a heterocylic bridging bidentate ligand [mu, eta(2)-S* C* N (i-Pr)(2)] linked to the Co2 and Co3 atoms of the cluster by a cobalt-carbon and a cobalt-sulfur bond respectively.

三碘-氯化四-(4-三甲基苯胺基)卟啉-羟基-水合锰水合物的合成与晶体结构

报道了标题化合物([Mn(Ⅲ)OH·H_2O·TMAP]·I_3·Cl·9H_2O)的合成和晶体结构。晶体属P2_(1/a)空间群,a=1.8502(1)nm,b=1.2738(1)nm,c=3.0458(2)nm,β=104.52(4)°,Z=4,R=0.096,R_w=0.087.用顺磁和光谱电化学证明卟啉配合物中心锰为三价,确定了锰卟啉轴向两个配位氧原子,一个属水分子,另一个属氢氧根。讨论了锰卟啉的稳定氧化态。

电感耦合等离子体原子发射光谱测定混合稀土铜合金中稀土和非稀土元素

本文提出了用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP—AES)法直接测定混合稀土铜合金中13个非稀土和稀土元素。选用了合适的分析线对及ICP光源的工作参数。探讨了观察高度、功率、酸度、载气和基体量的变化对被测元素谱线强度的影响。不用化学分离,可一次同时测定La、Ce、pr、Nd、Sm、Sn、Zn、Fe、Al、Ni、Pb,Mg和Mn。测定范围(％):La_2O_3:0.096～6.4;CeO_2:0.24～16;Pr_6O_(11):0.0384～2.56;Nd_2O_3:0.096～6.4;Sn:0.096～3.2;Mg、Mn、Fe,Sm_2O_3:0.024～1.6;Zn:0.396～6.7;Pb:0.092～6.4;Ni:0.096～3.2;Al:0.0384～1.28。相对标准偏差±3.0～9.1％;回收率85～116％满足冶炼上的要求,得到了满意的结果。

Complete mitochondrial genome of the sea cucumber Apostichopus japonicus (Echinodermata: Holothuroidea): The first representative from the subclass Aspidochirotacea with the echinoderm ground pattern

Complete mitochondrial genome plays an important role in the accurate revelation of phylogenetic relationships among metazoans. Here we present the complete mitochondrial genome sequence from a sea cucumber Apostichopus japonicus (Echinodermata: Holothuroidea), which is the first representative from the subclass Aspidochirotacea. The mitochondrial genome of A. japonicus is 16,096 bp in length. The heavy strand consists of 31.8% A, 20.2% C, 17.9% G, and 30.1% T bases (AT skew = 0.027: GC skew = 0.062). It contains thirteen protein-coding genes (PCGs), twenty-two transfer RNA genes, and two ribosomal RNA genes. There are a total of 3793 codons in all thirteen mitochondrial PCGs, excluding incomplete termination codons. The most frequently used amino acid is Leu (15.77%), followed by Set (9.73%), Met (8.62%), Phe (7.94%), and Ala (7.28%). Intergenetic regions in the mitochondrial genome of A. japonicus are 839 bp in total, with three relatively large regions of Unassigned Sequences (UAS) greater than 100 bp. The gene order of A. japonicus is identical to that observed in the five studied sea urchins, which confirms that the gene order shared by the two classes (Holothuroidea and Echinoidea) is a ground pattern of echinoderm mitochondrial genomes. Bayesian tree based on the cob gene supports the following relationship: (outgroup, (Crinoids, (Asteroids, Ophiuroids, (Echinoids, Holothuroids)))). (C) 2009 Elsevier B.V. All rights reserved.

贵州凉风洞石笋的古气侯记录与古生态环境意义

自20世纪60年代以来，探索全球性气候变化规律和环境变迁史的研究工作在世界各国广泛开展。大规模的深海岩芯的研究、中国北方黄土的系统研究、大型湖泊沉积岩芯的研究及对树木年轮、泥炭、珊瑚、冰芯等“自然环境历史档案”开展的研究工作，都为重建古气候和古生态环境提供了大量的资料。洞穴化学沉积物（石笋）由于其特有的微层结构及其内的稳定氧、碳同位素和微量元素所蕴含的古气候与古生态环境信息，并且具有分布广、时间长、信息保存完整等特点，因此，它是研究地球环境变化很好的自然环境历史档案。本论文通过对凉风洞洞穴体系的综合研究和对凉风洞石笋（微层）生长特征及石笋的碳、氧稳定同位素组成的研究，系统探讨了贵州凉风洞石笋的古气候记录和古生态环境意义，得出以下主要结论：1，地表植被的类型及生物量等信息可综合反映于洞穴体系的不同组．分（气样、土样、水样）中。而洞穴的水动力条件也能很好的被洞穴滴水中所含微量（常量）元素记录。根据分析，洞穴综合体系对外界气候与生态环境的响应关系存在一定规律性。通过对比说明，我们所选的凉风洞基岩的溶蚀和缓冲对水体中的信息影响不大，即洞穴滴水较好的继承了土壤水所携带的地表气候与生态环境信息，是理想的研究对象。2．凉风洞石笋具有多个沉积旋回，不同沉积旋回的纹层组合及纹层结构存在一定的差异，指示不同的沉积环境。根据年龄数据判断，旋回①至旋回⑧之间年龄跨度为1570-8000 aBP，以呈缓平顶（柱）对称叠复状的沉积形态组合为主，示洞顶滴水量较大，滴水点相对稳定，且均匀，与全新世较为稳定的气候与环境变化的主旋律相一致。旋回⑧以下至底部石葡萄状沉积物之上部分之间年龄跨度为8000-14220 aBP，期间经历末次冰期晚期向全新世大暖期过渡，受诸如新仙女木事件（Younger Dryas）等的影响，气候变化幅度大，且经历多次反复，石笋生长的沉积学特征表现为斜锥（柱）、尖顶锥不对称叠复纹层组合，示洞顶滴水水量较小但变化较大，且洞穴滴水不稳（固）定。与此时间段内不稳定的气候与环境变化的主旋律也相一致。3．凉风洞石笋上段微层具有典型南方石笋微层发育的特性：微层发育较差，层面多弯曲，层间界面模糊等。下段因为沉积间断较多、风化层面厚及受到若干时段内碳酸钙重结晶而导致晶体穿插层位生长的影响，尽管在某些层位有微层发育，但无法对石笋微层作连续观察记录。根据高精度的石笋TIMS、ICP-MS测年数据和在显微镜下所数石笋微层数量的对比，扣除若干个沉积间断及风化层导致的微层缺失，以及显微镜下肉眼对细小微层计数的误差，我们认为，凉风洞石笋微层是年生长层的可能性较大。4，由于部分测年数据仍在测试中，目前无法精确控制石笋中沉积间断的存在导致的信息缺失，因此，我们仅仅根据部分石笋测年数据，建立了凉风洞石笋在不同时段的生长速率。全新世以来石笋的生长速率在22μm／yr-51μm／yr之间，明显高于末次冰期晚期向全新世过渡这一时间段内的石笋生长速率（16μm／yr）。这些数据间接印证了石笋生长响应于外界气候，尤其是降雨的变化。5．通过对洞穴体系的综合分析对比，我们判断凉风洞洞穴综合体系相对完整，洞穴化学沉积物的6先值较为直接的响应了土壤c压的61t值变化，即反映了地表的植被（c3植物和c；植物）的组成状况。贵州地区降雨80％集中在5-10月份，在此期间，基本受西南季风和东亚季风所控制。西南季风盛行时贵州各地的降雨频繁，是一年中雨量最集中的时期，在东亚季风影响时期，贵州多晴少雨，往往形成干早的天气。又西南季风控制区大气降雨创的值的加权平均值明显低于东亚季风控制区大气降雨δ18O值的加权平均值。因此，贵州地区年均降雨量和年均降雨δ18O值主要取决于西南（印度洋）季风的强弱：西南季风加强，降雨量增加，年均降雨剐、值偏负；西南季风减弱，降雨量减少，年均降雨δ18O值偏正。洞穴滴水的6旧O值变化基本继承了大气降水的别勿值变化。因此，对地处我国西南地区贵州南部的凉风洞，源于洞穴滴水的凉风洞石笋的别勺值变化直接响应了外界的大气降雨量的变化和西南季风与东亚季风相互的强弱交替。6．对凉风洞石笋碳、氧同位素组成的时间序列曲线作20点移动平均，发现，特别是进入全新世后，石笋的引3c值和扩、值几乎具有完全一致的同步变化，只是在变化幅度上在某些时段存在差异。说明在凉风洞石笋反映的14220-1570 aBP时间段内，尤其是10500-1570 aBP期间，本区域气候具有雨热（或干冷）同期的气候特征：在气温较高时间段，西南季风增强，气候湿润多雨，更有利于地表。植物的生长。气温降低时，随着东亚季风增强，西南季风减弱，气候干旱少雨，地表C；植物的生长占有一定的比例。据此重建和恢复了本地区14220-1570 aBP期间的古气候和古生态环境：（1）．14220-10500aBP，处于末次冰期晚期，气温较低。凉风洞石笋此时段的司、值都大于-9.8‰，最小值为-9.31‰，最大值达-7.290‰，平均值为-8.552‰。说明凉风洞洞穴地表的生长植被。植物占有一定的组分，石笋的δ18C值受C3植物和C4植物的共同影响。此时段内石笋6、值也存在一定的波动（-5.651‰－6.942‰），考虑到末次冰期晚期先全新世过渡期间气温变幅较大，O'Neil等（1969）所建立的氧同位素平衡分馏方程中的温度变化已不能忽略，并且大气降雨的温度效应作用也比较明显，因此我们对此时段的季风和大气降雨量的变化不作讨论。（2）. 10500-9300 aBP，新仙女木事件结束，进入全新世，气温逐渐回升。凉风洞石笋此时段的扩3c值大都小于-9.8‰，最小值为-10.377‰，最大值为-9.267‰，平均值为-9.910‰。凉风洞洞穴地表植被已逐渐由C3植物占主导。此时段石笋δ18C值明显卜降，最小值为-7.420‰，最大值为-6.077‰，平均值为-6.854‰。反映在全新世早期夏季风盛行，降雨量较大，西南季风对本地区全年降雨贡献率大。（3）．9300-8300 aBP，经历一段明显温度波动变化。仟3c值在-9.8‰上下波动，最小值为-10.155‰，最大值为-9.096‰，平均值为-9.712‰。凉风洞洞穴地表植被C4植物所占比例存在反复。此时段石笋岁a0值变化幅度不是很大，最小值为-6.796‰，最大值为-6.260‰，平均值为-6.490‰。受冬季风影响，夏季风有一定的减弱，总体降雨量一般，东亚季风对本地区全年降雨贡献率比全新世初期有所增大。（4）．8300-3l000BP，俗称全新世大暖期，此时段全球气温明显回升，石笋δ18C值总体逐渐降低，最小值为-n．926编，平均值为-10.496‰。凉风洞洞穴地表植被基本由C3植物所控制。但在扩飞值总体逐渐降低的趋势一F，也存在若干扩3c值明显增大时段，如7700-6700 aBP时段，61七值最大值达-8.110‰，地表C4植物所占比例已不能忽略。此时段石笋6150值变化幅度较大，最小值为-7.373‰，最大值为-5.047‰，平均值为-6.261‰。反映在全新世大暖期的大背景下西南季风和东亚季风的交替以及大气降雨量的变化存在较大的波动，说明了季风气候的不稳定性。（5）．3100-1570 aBP，在3100aBP前后，凉风洞石笋的δ18C值和δ18O值均急剧上升，标志进入晚全新世。此时段气温变幅很大，δ18C值总体虽然仍偏低，平均值为-10.275‰，但刻畜介于-6.495-12.097‰之间；δ18C值平均值为-6.184‰，变幅介于-4.677-8.65‰之间，均超过以往任何时段。此时段凉风洞洞穴地表植被基本上仍然由C。植物所控制，始于3100 aBP的急速降温事件使得在全新世晚期开始时段C4植物所占比例有一定的上升。此时段内西南季风和东亚季风反复多次交替，大气降雨量存在较大幅度的变化，说明了季风气候在此时段的很不稳定性。对于169于巧70 oBP百年时间段内石笋的δ18C值和司、值巨大幅度的急剧升高，有待进一步研究，也不排除石笋表层长期裸露受外界污染所致。