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光敏核不育水稻农垦58S是石明松于1973年在晚粳农垦58的大田中发现的雄性不育突变体,它在长日照下雄性不育可被用于与恢复系杂交生产杂种,而在短日照下雄性可育能用于自交繁殖,它的恢复系来源广泛。基于这些特性,育种学家用光敏核不育水稻建立的二系杂交水稻制种技术有很大的应用潜力。近十几年来,育种学家用农垦58S作基因供体转育了许多新的不育系,研究结果表明育成的粳型不育系均为光敏不育系,但在育成的籼型不育系中,绝大多数丧失光敏核不育特性,变成温敏不育系。目前因不知光敏核不育的分子遗传机制,尚不能解释这些问题。 本文用双向电泳技术分析了农垦58S和农垦58苗期和育性转换光敏感期叶绿体蛋白质的差异,在农垦58S中发现三个蛋白质(Pl,P2和P3),其中Pl和P2在苗期和光敏感期叶片内均存在,P3仅在光敏感期的叶片中存在,它们不受长日照或短日照处理的影响。农垦58没有这三个蛋白质。 用制备型双向电泳纯化后,得到SDS - PAGE和IEF纯的Pl和P2。经SDS-PAGE和IEF测定,Pl的等电点是6.2,分子量是41 kDa;P2的等电点是5.8,分子量是61 kDa。现称Pl为P41,P2为P61。氨基酸序列分析和同源性检索发现P41与水稻叶绿体ATP合成酶p亚基和酵母转录因子CAD1有同源性,此外,P41的N-端序列中有一个与蛋白激酶催化核心中的多功能motif Y-G-X-G-X- (P/T)-G-V相似的序列;P61的14个氨基酸长的N-端序列与水稻叶绿体ATP合成酶β亚基的一致。P41和P61 N-端前12个氨基酸的序列也完全一致。 PCR扩增和Southern杂交分析没有发现农垦58S和农垦58之间ATP合成酶β亚基基因(atpB)的多态性。Nothern杂交分析表明农垦58S中仅有一种、与农垦58 atpB mRNA分子量相同的atpB转录产物,但它的atpB mRNA丰度明显低于农垦58的。没有检测到突变的atpB和其它形式的atpB转录产物。 分析P41和P61在其它水稻材料中的分布特点发现它们在粳型光敏不育系7001S、5088S、31301S、C407S和1647S,籼型光敏不育系W7415S和W9451S以及温(光)敏不育系培矮64S中存在,而在对照材料三系水稻马协A、珍汕97A、马协B、珍汕97B和明恢63以及常规粳稻C94153中不存在。根据这些不育系的系谱和它们与农垦58S之间基因的等位性研究结果,讨论了P41和P61与光敏核不育性的可能联系。

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当归新品系DGA2000-02是采用重离子束55MeV/u40Ar+15离子辐照甘肃当归90-01干种子,按新品种选育程序多年选育而成的。2005—2007年,在定西市岷县、渭源县、漳县、陇西县等地当归品系区域试验中,甘肃当归DGA2000-02平均产鲜当归10621.5kg/hm2,较对照品种(甘肃当归90-01)平均增产鲜当归1386.0kg/hm2,增产率15.0%。生育期790d,茎秆深紫色,根系黄白色。测定结果:总灰分4.2%,酸不溶性灰分0.4%,分别优于对照品种16%和33.3%;浸出物61.4%,较规定指标提高4.4%;阿魏酸0.148%,较规定指标提高2.96倍。质量显著优于对照品种和2005年版《中国药典》规定指标。适宜在海拔2000—2600m、年降水量500—600mm的二阴及高寒阴湿生态区栽培。

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本研究利用AFLP和微卫星标记,以海湾扇贝杂交F1为作图群体,构建了海湾扇贝的遗传连锁图谱,并对壳色决定基因和与生长性状相关的QTL进行了定位。 共用55对AFLP引物组合对亲本和88个子代个体进行扩增,共得到了2424个位点,多态性位点为392个,占所有标记的16.17%。其中,母本标记121个,父本标记196个,共有标记75个。经卡方检验,共有331个标记(84.4%)符合孟德尔分离比,61个标记(15.6%)出现偏分离现象。偏分离标记中,36个(59%)为纯合子缺失。从35对微卫星引物中筛选出了10对多态性引物,得到了5个母本标记和6个父本标记。另外,将表现为质量性状的壳色标记作为形态标记一同进行连锁图谱构建。 分别利用母本和父本标记构建了海湾扇贝雌性和雄性连锁图谱。其中,共有包括109个AFLP标记、5个微卫星标记和1个壳色标记组成了雌性图谱的框架图,分布于16个连锁群。图谱总长度为338.8cM,平均间隔为5.29cM,图谱覆盖率为65.82%。雄性连锁图谱框架图共定位了186个标记,包括181个AFLP标记、5个微卫星标记,壳色标记未实现定位。图谱包括17个连锁群,总长度为780.3cM,平均间隔为6.56cM,图谱覆盖率为78.11%。通过SSR12位点的定位结果,可以将雌性图谱第7连锁群与雄性图谱17连锁群对应起来。 壳色标记定位在了雌性图谱第九连锁群上,说明橙色基因位点为杂合。我们将壳色基因命名为Orange1,两个标记——F1f335和D8f420与这一基因之间图距为0。在家系和群体中初步验证,这两个标记与壳色基因紧密或完全连锁。 共定位了16个与生长相关的QTL,它们分布于雌性图谱的2、3、5连锁群和雄性图谱的4、5、6、7、8连锁群上。每个QTL均发现了与其图距非常接近的分子标记(0.01-2.51%)。其中壳长、壳高、壳宽三个长度指标QTL成簇分布或部分重叠,可一同作为选择性指标,壳重和全湿重QTL位点也比较相近。只有软体部重位点单独分布,可能具有相对独立的遗传基础。

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小型桡足类在生态系统中的重要作用近年来得到了广泛的关注,在近岸生态系统中,小型桡足类起着相当重要的作用。但关于小型桡足类种群动力学的研究在国内还处于起步阶段,因此我们选取了国内沿岸海域常见优势种小拟哲水蚤、双刺纺锤水蚤、太平洋纺锤水蚤及强额拟哲水蚤等四种小型桡足类为研究对象,探讨其种群动力学相关方面的变动机制。本文在2005年10月-2006年9月选取胶州湾为主要的研究海域,进行了一周年的小型桡足类的采样和培养实验研究。在胶州湾,小拟哲水蚤(Paracalanus parvus)全年出现,其种群数量变动呈现双峰型,在夏季(6月和8月)达数量高值,在冬季(1月)有一个小的高峰。种群数量在4月达全年最低值,在7月份数量也有一个明显的数量降低。从空间分布上来讲,该水蚤在冬季主要以CV期桡足幼体存在于湾南和湾外区域,湾北数量很少;从春末开始,各期幼体开始在各海区广泛分布。小拟哲水蚤在胶州湾几乎全年产卵(2月份除外),但较高的产卵率主要集中在春末到秋初,最大产卵率出现在5月,达27.9 eggs female-1d-1。总体来讲,在胶州湾小拟哲水蚤的产卵率与温度、叶绿素及体长均呈显著正相关,但与盐度呈负相关关系。从不同的区域来看,胶州湾湾北区域小拟哲水蚤产卵率较高,最高值出现在湾北6月份,产卵率达到了60.8 eggs female-1d-1。大于10 eggs female-1d-1的产卵率在湾北持续了6个月(4-9月),在湾口持续了5个月(4-8月),而在湾外只持续了3个月(5-7月)。小拟哲水蚤生物量在6月份达到最高值(6.15 mg C m-3),在4月达到全年最低值(0.028 mg C m-3)。次级生产的变动从4月到9月与生物量的变动趋势完全相似,但冬季生物量的高峰并没有伴随次级生产的高峰值,分析其原因是由于冬季低的生长率所致。小拟哲水蚤在整个胶州湾平均的年次级生产为158.41 mg C.m-3yr -1。强额拟哲水蚤(Paracalanus crassirostris)在胶州湾只在夏末到秋季出现,最大数量出现在8月份。从强额拟哲水蚤的分布区域来看,从湾内到湾外有递减趋势。在2006年9月份,只有湾北有部分种群,其他区域几乎没有该种出现。该种最大产卵率出现在8月,达11.2 eggs female-1d-1。强额拟哲水蚤生物量的变动与次级生产的变动趋势相似,最大值也都出现在8月份。该水蚤在胶州湾平均年次级生产仅为2.12 mg C m-3yr-1。双刺纺锤水蚤(Acartia bifilosa)在胶州湾是全年出现,其种群数量在5-6月份突发性增加达全年最高值(>8000 ind. m-3),之后又急剧下降。从该种的区域分布来看,5-6月份数量的高峰主要出现在湾北区域,7月份虽然各区域数量均下降,但大部分种群集中在湾外区域。双刺纺锤水蚤在胶州湾几乎全年产卵(1-2月除外),产卵率的最高值出现在4月,达16.5 eggs female-1d-1。4月份雌体高的产卵率为5月份种群数量的大量增加提供了补充。双刺纺锤水蚤生物量与次级生产的变动趋势一致,在5-6月份达到高值,在秋冬季次级生产较低。双刺纺锤水蚤在整个胶州湾平均的年次级生产为114.61 mg C m-3yr-1。太平洋纺锤水蚤(Acartia pacifica)在胶州湾季节性出现,在冬春季节消失,从夏季开始出现。该种在5月零星出现,种群数量在6月份开始增多,到7月份达到最高值2356 ind. m-3,之后在8月数量锐减至196 ind. m-3。从区域分布来看,该水蚤在胶州湾只出现在湾北和湾南区域,湾外区域几乎没有,而且呈现湾北到湾南递减的趋势。6月份数量大部分出现在湾北区域,到7月份才有一部份在湾南出现。太平洋纺锤水蚤在其出现季节均产卵,最大产卵率出现在6月份,达37.17 eggs female-1 d-1,部分补充了7月份太平洋纺锤水蚤种群数量的大量增加。太平洋纺锤水蚤生物量与次级生产的变动趋势相似,在7月份达到了最高值,在11月达到最低值。太平洋纺锤水蚤在胶州湾平均的年次级生产为45.63 mg C m-3yr-1。胶州湾四种小型桡足类总的年次级生产为~320 mg C m-3 yr-1。

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本论文采用扩增片段长度多态性(AFLP)技术对牙鲆Paralichthys olivaceus群体和夏鲆Paralichthys dentaus 群体进行了种群鉴定和遗传结构分析。共用8 对引物对两个群体(每个群体30 个个体)进行了分析。总共产生了379 个条带,条带大小在60-1000bp。牙鲆与夏鲆的遗传多态性分别为53.83%和22.22%。牙鲆群体的多态位点数显著低于夏鲆群体。牙鲆群体和夏鲆群体种的特异条带分别为27.3% 和 29.61%。两群体平均杂和度分别为0.0701 和 0.1556,香农氏多态指数分别为0.1044 和0.2387。群体内平均遗传距离分别为0.0705 (0.0214 到0.1377)和0.1656 (0.0629 到 0.2338),两群体间的平均遗传距离为0.6328。 AFLP 技术是进行种间群体结构分析的一个很好的分子标记方法,对牙鲆和夏鲆亲本群体进行遗传背景析为今后的杂交育种阐明种间杂交的遗传机理奠定基础。 在本论文中我们采用5×8 因子交配设计建立了牙鲆P. olivaceus(♀)× 夏鲆P. dentaus(♂)杂交家系,对生长相关性状的遗传力进行分析。所有家系都混合养殖在同一养殖池中,40 日龄,在养殖池中随机采集600 个个体,测量体长,体宽,体重等数量性状;然后提取杂交子代DNA 进行家系的鉴定。首先从牙鲆的微卫星中筛选了在牙鲆、夏鲆以及杂交子代扩增多态性较好的10 对微卫星引物(Po1, Po13, Po20, Po35, Po42, Po48, Po56, Po58, Po91, Poli 23TUF)。我们采用了三对引物对600 个个体进行了家系鉴定,共有400 多个体鉴定出自己的亲本,成功率达到80%以上。基于以上结果我们认为微卫星标记可以做为一个有效的标记来代替现实的物理标记,并且可以在子代的早期进行亲本的鉴定。 在养殖过程中,我们对自交和杂交家系生长状况进行了跟踪分析,在181刘清华 牙鲆(♀)×夏鲆(♂)分子遗传学及数量遗传学研究 博士学位论文II日龄之前杂交鲆体长和体重均为未表现出杂种优势,杂种优势率值始终为负值,但是绝对值在逐渐减小。从196 日龄之后杂交鲆杂种优势开始表现出来,并且在196 日龄之后杂种优势率显著的增加。256 日龄体长杂种优势率为14.29%,体重杂种优势率为59.78%, 271 日龄体长杂种优势率达到27.36%,体重杂种优势率为 102.32%。 本研究对杂交鲆在40 日龄的体长,体高、尾柄长、尾柄高,以及全长和体重的遗传力进行了估计,5 个性状的体长半同胞遗传力h2 S 为0.00146-0.719,5个性状的全同胞遗传力h2D 为0.00121-0.632,5 个性状的半同胞和全同胞的平均遗传力h2SD 为0.001335-0.6755。其中全长的遗传力最大。实验结果说明对早期幼鱼进行体长、体重等性状实施选育策略可能会显著影响后期杂交鲆的生长。

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从1949年以来经过近五十年的发展,超低温保存种质细胞技术已经趋于成熟,特别是在家畜推广良种化的过程中发挥重要作用。对海洋动物种质细胞保存研究的范围主要集中在鲑鳟鱼类和牡蛎等少数几种海洋生物上。本研究结合“国家自然科学基金”研究项目,进行了三种贝类和两种鱼类精子的超低温保存实验,得到了它们在液氮(-196 ℃)条件下的适宜保存条件。栉孔扇贝(Chlamys farreri)冻精解冻后复苏比例、受精率和孵化率最高可达到49.39%、42.06%和12.15睦栉孔扇贝精子超低温保存时发生冷冻伤害的温度范围在-30 ℃~-60 ℃;其低温保存的最适降温速率为20 ℃/min;使用抗冻剂二甲基亚砜(DMSO)的最适浓度为5 ℃,其保存效果优于甘油;样品保存的最佳体积为0.6ml~1ml;解冻精子的最适水温为35 ℃,50 ℃次之,20 ℃最差;用自然海水激活解冻后精子的效果好于低盐度溶液;在0 ℃进行预处理平衡时间不宜太长;在抗冻液中加入蛋黄对保存效果没有改善,并且会对冻精的孵化率有抑制作用;用20 ℃/min和5%DMSO冷冻精子,液氮中保存栉孔扇贝精子55天后其复苏比例达到42.17%。超低温保存紫贻贝(Mytilus galloprovincialis Lamarck)精子,解冻后其复苏比例、受精率和孵化率最高可达到41.63%、69.52%和54.74%。保存紫贻贝精子最适降温速率为5 ℃/min,发生冻伤的温度范围是-20 ℃~-60 ℃;使用抗冻剂DMSO的保存效果好于甘油,且使用抗冻剂DMSO的最适浓度为15%;利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH值的溶液;样品体积(在0.2~1ml之间)对保存效果没有影响;采用15%DMSO和5 ℃/min的降温速率处理精子,液氮中保存90天后复苏比例仍达到41.8%。保存菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum (Adams and Reeve))精子的最适降温速率为5 ℃/min,发生冻伤的温度范围是-30 ℃~-60 ℃;抗冻剂DMSO的保存效果好于甘油,也用DMSO与甘油混合使用,使用抗冻剂DMSO的最适浓度为10%;利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH的溶液;样品体积(在0.2%~1.6ml之间)对保存效果有显著影响。冷冻保存后精子复苏比例、受精率和孵化率最高达到40.84%、68.87%和47.17%;以最适降温速率和抗冻剂浓度处理精子,并在液氮中保存36天后冻精复苏比例仍可以达到38.54%。黑鲷(Sparus macrocephalus)精子经过超低温保存后复苏率、存活率最高可以达到61.37%和61.4。保存黑鲷精子时发生冷冻伤害的温度范围是-20 ℃~-60 ℃,适宜的降温速率为20 ℃/min;使用抗冻剂DMSO的适宜浓度为20%;样品体积对保存效果有相关性;利用自然海水激活冻精效果好于低盐度或高pH值的溶液;使用20%DMSO和20 ℃/min降温速率处理,在液氮中保存黑鲷精子66天后解冻,其复苏率和存活率分别为59.81%和58.45%。在液氮中保存真鲷(Pagrosomus major)精子时发生冷冻伤害的温域为-30 ℃~-60 ℃,适宜的降温速率为20 ℃/min;使用抗冻剂DMSO的适宜浓度为20%;采用低盐度或高pH值的溶液激活冻精的效果不如自然海水。真鲷冻精的复苏率和存活率最高可达到50.73%和62.5;以20 ℃/min和20%DMSO处理真鲷精子,保存在液氮中46天后冻精复苏率和存活率为50.63%和61.02%。通过对多种贝类和鱼类精子的超低温保存实验,不仅获得超低温保存基本条件,并且通过显微镜观察结合前人的研究,对产生冻伤的原因和保护的机理提出了一个模式。

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华南下寒武统保存着国际著名的生物群(如澄江生物群),同时蕴藏着磷块岩、重晶石、稀土及Ni-Mo-PGE等丰富的矿产资源,因此,它一直为地质科学家们持续关注的热点之一。关于华南下寒武统的研究,前人在古生物学方面已经取得了卓著的成就,主要表现在国际权威期刊上(如期刊《Science》和《Nature》)已发表大量的关于澄江生物群的研究成果,对早期生命演化研究具有重要而广泛的影响。然而,华南下寒武统年代学及国际对比研究方面已明显滞后,公开发表的华南下寒武统的高精度、可靠的锆石U-Pb年龄数据至本研究论文截稿时止仍然仅有唯一的一个,即Jenkins et al. (2002)报道的国际前寒武系-寒武系界线层型候选剖面―云南晋宁梅树村剖面的朱家菁组中谊村段中部(第5层)钾质斑脱岩锆石SHRIMP U-Pb年龄(538.2 ± 1.5 Ma)。因而,华南下寒武统中的重要生物群、矿床及具全球对比意义的C同位素漂移事件缺乏地层精确年龄的约束,进而制约了早期生命演化理论、矿床成因解释及地层国际对比等方面研究的发展。 近来,发现华南下寒武统赋存独特的钾质斑脱岩层,它们在横向上广泛分布于云南东部、四川峨眉麦地坪、贵州西部(如织金和金沙岩孔)及北部(如遵义松林)、湖北宜昌泰山庙和湖南张家界等地区,在地层序列垂向上主要产出于朱家菁组中谊村段中部、石岩头组底部以及它们的相当层位。这些钾质斑脱岩既是建立地层框架等时层潜在的物质基础,亦是获取地层精确锆石U-Pb年龄的具重要意义的研究对象之一。因此,对它们进行系统研究可望改观华南下寒武统年代学及国际对比研究方面的落后现状。 同时,华南下寒武统广泛产出的磷块岩既具有重要的资源价值,另一方面,任一磷块岩层代表着一次独立的成磷事件,因而将华南地区下寒武统磷块岩进行区域上的对比研究,从而以磷块岩层作为等时层,对构建华南下寒武统地层框架具有重要的地层学意义。 此外,华南下寒武统产出的Ni-Mo多元素富集层广泛分布于扬子地台范围,西起云南东部,东部延至浙江诸暨地区,在NE-SW向延伸近1600 km,它既代 表了重要的成矿事件,亦为关键的地球化学异常层位。因此,对Ni-Mo多元素富集层进行区域上的对比研究,明确它在华南下寒武统各重要剖面的产出位置,对于构建华南下寒武统层序框架具有重要意义。 遵义松林地区的下寒武统因赋存Ni-Mo-PGE矿床及与滇东地区澄江生物群相当的遵义生物群而日益受到国内外地质学家们的广泛关注。该区牛蹄塘组底部产出磷块岩、钾质斑脱岩及Ni-Mo多元素富集层,与滇东地区梅树村剖面出露的地层具有潜在的可对比性。因此,本研究选取近年来日益受科学家们关注的遵义松林地区下寒武统作为研究对象,重点对该区牛蹄塘组底部的钾质斑脱岩开展矿物学、地球化学和年代学研究。同时,将遵义松林地区下寒武统剖面上磷块岩、钾质斑脱岩、Ni-Mo多元素富集层主要与滇东地区梅树村剖面的相应岩层进行地球化学对比研究。研究的目的在于通过对华南地区上述两条代表性的下寒武统剖面进行地层对比研究,初步构建华南下寒武统具时间、空间涵义的层序框架,从而约束华南下寒武统中的重要生物群、矿床及具全球对比意义的C同位素漂移事件的时间,进一步促进华南下寒武统的划分和全球对比。论文获得以下主要结论性认识: (1)滇东地区朱家菁组中谊村段中部钾质斑脱岩及其邻近的磷块岩可构成华南下寒武统层序框架的第一个标志层。这一标志层在贵州大部分地区(或华南地区的多数下寒武统剖面)缺失。该标志层的磷块岩稀土元素总量和Y含量高于新元古代陡山沱期磷块岩,低于遵义松林地区牛蹄塘组底部及其华南其它地区相当层位(石岩头组底部及戈仲伍组)的磷块岩。第一个标志层的钾质斑脱岩的原始岩浆为亚碱性系列的酸性岩浆,其典型特征为具有较低的Zr(变化范围144×10-6~291×10-6,平均196.4×10-6)、Nb(变化范围10×10-6~13×10-6,平均11.86×10-6)含量和较高的Zr/Nb比值(变化范围为12.63~24.24,平均值为16.55)。这一层钾质斑脱岩的锆石U-Pb年龄为538.2±1.5 Ma(Jenkins et al., 2002)。 (2)遵义松林地区牛蹄塘组底部钾质斑脱岩和磷块岩分别相当于滇东地区石岩头组底部钾质斑脱岩和磷块岩,它们构成华南下寒武统层序框架的第二个标志层。该标志层中钾质斑脱岩的原始岩浆性质为中性岩浆,其碱性程度高于朱家菁组中谊村段中部钾质斑脱岩的原始岩浆。相对于中谊村段中部钾质斑脱岩,该层位的钾质斑脱岩具有高的Zr(变化范围187.0910-6~391.5710-6,平均值318.4010-6)、Nb(49.6910-6~140.0010-6,平均值90.6810-6)含量和低的Zr/Nb(2.60~4.32,平均值3.61)比值。该钾质斑脱岩的年龄为518 ± 5 Ma。该标志层的磷块岩以极其富REE和Y为特征,其稀土元素总量平均值为636.01×10-6,Y含量平均值262.43×10-6,明显高于滇东地区中谊村段磷块岩(∑REE平均值为195.45×10-6,Y含量平均值为91.2310-6),它们代表早寒武世时期一次特殊的以极其富REE和Y为特征的成磷事件。 (3)Ni-Mo多元素富集层可以作为构建华南下寒武统层序框架中的第三个等时标志层。滇东地区梅树村剖面的Ni-Mo多元素富集层被重新校正在玉案山组底部(即13层,Ni、Mo含量分别为135×10-6和583×10-6)。Ni-Mo多元素地球化学标志层的典型特征为在剖面上具Ni、Mo等多种微量元素及贵金属元素的最高异常。该标志层的Re-Os年龄为537~542 Ma,可能代表的不是地层层序的年龄。 (4)初步建立华南下寒武统时间框架。约束了华南地区下寒武统Ni-Mo-PGE矿床的下限年龄应为518 ± 5 Ma。同时,该时间框架亦约束了滇东地区澄江生物群及最古老三叶虫的下限年龄(518 ± 5 Ma),考虑到石岩头组底部钾质斑脱岩的产出位置与玉案山组中部澄江生物群的产出层位存在相当的距离(大于80 m),因此,前人对澄江生物群的推测年龄(525~530 Ma)可能有些偏老。此外,初步约束了华南地区具全球对比意义的C同位素正漂移事件的年龄(538~518 Ma)。该时间框架是建立在两个相互支持的地层高精度锆石SHRIMP U-Pb年龄的基础之上,而国际前寒武系-寒武系界线年龄的最新研究成果为542 Ma,因此,它支持将华南地区的前寒武系-寒武系界线置于朱家菁组中谊村段中部钾质斑脱岩层(第5层)的下伏地层的方案。结合华南地区最新的地层古生物学研究成果(朱茂炎等,2001;Zhu et al., 2003),将这一界线置于朱家菁组中谊村段底界可作为一种合理的选择。