Phylogeny and biogeography of Chinese sisorid catfishes re-examined using mitochondrial cytochrome b and 16S rRNA gene sequences

The family Sisoridae is one of the largest and most diverse Asiatic catfish families, most species occurring in the water systems of the Qinhai-Tibetan Plateau and East Himalayas. To date published morphological and molecular phylogenetics hypotheses of sisorid catfishes are part congruent, and there are some areas of significant disagreement with respect to intergeneric relationships. We used mitochondrial cytochrome b and 16S rRNA gene sequences to clarify existing gaps in phylogenetics and to test conflicting vicariant and dispersal biogeographical hypotheses of Chinese sisorids using dispersal-vicariance analysis and weighted ancestral area analysis in combination with palaeogeographical data as well as molecular clock calibration. Our results suggest that: (1) Chinese sisorid catfishes form a monophyletic group with two distinct clades, one represented by (Gagata (Bagarius, Glyptothorax)) and the other by (glyptosternoids, Pseudecheneis); (2) the glyptosternoid is a monophyletic group and Glyptosternum, Glaridoglanis, and Exostoma are three basal species having a primitive position among it; (3) a hypothesis referring to Pseudecheneis as the sister group of the glyptosternoids, based on morphological evidence, is supported; (4) the genus Pareuchiloglanis, as presently defined, is not monophyletic; (5) congruent with previous hypotheses, the uplift of Qinghai-Tibetan Plateau played a primary role in the speciation and radiation of the Chinese sisorids; and (6) an evolutionary scenario combining aspects of both vicariance and dispersal theory is necessary to explain the distribution pattern of the glyptosternoids. In addition, using a cytochrome b substitution rate of 0.91% per million years and 0.23% for 16S rRNA, we tentatively date that the glyptosternoids most possibly originated in Oligocene-Miocene boundary (19-24Myr), and radiated from Miocene to Pleistocene, along with a center of origin in the Irrawaddy-Tsangpo drainages and several rapid speciation in a relatively short time. (c) 2005 Elsevier Inc. All rights reserved.

正交频分复用信号峰均功率比抑制的差分回归法

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用于半导体激光器光源的微型变焦结构

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半导体激光器热沉

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多个半导体激光器/激光器阵列的光纤耦合结构

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偏振不灵敏半导体光放大器的制作方法

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Continuum structures at the second dissociation limit of hydrogen molecules

We describe near-threshold high-resolution spectra and continuum resonance dynamical behaviour of all three stable hydrogen isotopic variants, and finally obtain improved values for the dissociation energies of hydrogen molecule and its ion. The second dissociation limit is determined by analysing the onset of the vibrational continuum.

Optical image contrast reversal using bacteriorhodopsin films

The implementation of image contrast reversal by using a photochromic material of Bacteriorhodopsin (BR) films is demonstrated with two methods based on the optical properties of BR. One is based on the absorption difference between the B and M states. Images recorded by green light can be contrast reversed readout by violet light. The other is based on the photoinduced anisotropy of BR when it is excited by linear polarization light. By placing the BR film between two crossed polarizers (i.e. a polarizer and an analyser), the difference of polarization states of the recorded area and the unrecorded area can be detected, and thus different contrast images can be obtained by rotating the polarization axis of the analyser.

西双版纳热带雨林片断小气候边缘效应研究

以西双版纳地区三个热带雨林片断和一个原始热带雨林为对象，研究了林内至林外、以及林窗内小气候要素的水平和垂直梯度变化规律、小气候边缘效应及其与林缘方位之间的关系、林缘空气流动规律、边缘效应深度、片断后林内生境变化及对气候变化的抵抗能力。利用林墙太阳辐射理论，计算分析了各方位林缘的可照时数。根据Monteith的植物叶面热量平衡方程讨论了叶温度理论模拟方法，计算和分析土壤-植被-大气连续体（SPAC）能量平衡中各分量通量。主要结果如下： 1.西双版纳地区不同方位林缘可照时数一般比水平面减少，只有南向林缘在春、秋分日及北向林缘在夏至日的可照时数与水平面相同。在夏半年，北向林缘可照时间最长，东西向林缘次之，南向林缘最短；在冬半年，南向林缘可照时间最长，与水平面相同，东西向次之，北向林缘最短。年可照时数以南向林缘最长，北向林缘最短。 2.片断化热带森林的小气候边缘效应影响深度在北向林缘深至林内15m、在南向林缘深至林内25m。林外小气候水平梯度大于林内，这种梯度变异尤以林缘附近（-10m  10m范围）最大。统计世界各地研究结果，发现生物和物理环境的边缘效应深度变化于10  500m之间，但主要发生在100m范围内（占87%）。随着边缘效应深度增加或片断面积减小，正方形森林片断受林缘影响面积的百分率增加。圆形森林片断受边缘效应的“蚕食”作用最小，而狭长或不规则森林片断受边缘效应影响最大。 3.在南向林缘外侧10m范围内存在太阳辐射和温度较高地带；林窗边缘林墙壁面有显著得热力效应和水汽效应，尤其在北向边缘更显著。 4.林缘2/3H（H为林缘树高）高处以下及其以上（林冠层及上方）存在一反向双环流，在林冠层处其强度相对较弱。 5.片断化森林对外部变化抵御能力变得更为脆弱，林内环境由湿晾转向干暖，森林生态功能降低。 6.林缘植物叶温表现出气温型（Ta>Tl）、中间型（Ta=Tl）和辐射型（Tl>Ta）三种类型。林缘处草本植物与乔木、藤本植物之间的叶温差异显著，草本比乔木、藤本高约5℃。 7.叶面积指数在林缘最低和在林内25m处最大，林缘叶角小于林内，而在25m处散射光透过系数则最小。

柞蚕核型多角体病毒B-ORF6L、ptp、lef-12基因克隆及表达

本研究克隆了柞蚕核型多角体病毒（Antheraea pernyi nucleopolyhedrovirus，ApNPV）基因组pstⅠ-B、pstⅠ-C、pstⅠ-J三个片段，测序分析了pstⅠ-B、pstⅠ-C片段全序列及pstⅠ-J片段一端序列。ApNPV pstⅠ-C片段长6663 bp，包括9个完整ORF及2个不完整ORF；ApNPV pstⅠ-B片段长7406 bp，包括5个完整ORF及2个不完整ORF。ApNPV pstⅠ-J片段末端测定的954 bp序列包括lef-12完整序列及p47和gta部分序列。本研究共鉴定21个ApNPV ORF序列，其中20个属首次报道，占ApNPV已报道基因数的50％。编码ORF同源性分析及克隆片断ORF组成、基因排列顺序分析表明ApNPV与鳞翅目NPV第Ⅰ类群中的OpMNPV、CfMNPV、CfDefNPV、EppoNPV关系较近。 本研究克隆了ApNPV B-ORF6L、ptp-1、ptp-2及lef-12 四个基因，并对这四个基因在柞蚕蛹体内的表达进行了转录分析，结果表明：ApNPV ptp-1、lef-12是早期基因，B-ORF6L、ptp-2是晚期基因。本研究将ApNPV B-ORF6L、ptp-2亚克隆至原核表达载体，并在大肠杆菌中获得高效表达。SDS-PAGE及Western blot分析表明：PTP-2原核表达分子量与预测分子量相符，B-ORF6L融合表达分子量较预测的分子量偏大。以原核表达的B-ORF6L、PTP-2蛋白作为抗原，成功制作了B-ORF6L和PTP-2蛋白兔多克隆抗血清。ApNPV蛋白组分印迹分析表明：B-ORF6L参与包涵体膜及ODV结构组成，是ApNPV结构蛋白；PTP-2不参病毒结构组成。 分子系统发育分析表明，杆状病毒分为4个大的类群，ApNPV属于鳞翅目NPV第Ⅰ类群，与OpMNPV、CfMNPV、CfDefNPV、EppoNPV关系较近，与AcMNPV、RoMNPV、BmNPV关系稍远。

内陆荒漠区两种盐生植物种群定居过程的生态学研究

盐生植物是适应于盐渍生境的植物类型，种子萌发和幼苗生长是种群定居的关键阶段，这一阶段植物对盐渍生境的适应决定了盐生植物种的发生在时间和空间上的分布，并通过个体对环境的反应影响着种群的更新和扩大。本文在实验室试验和野外调查基础上，采用种群生态学和个体生态学的原理对分布于中国内陆荒漠区（新疆北部）的两种盐生植物种群——里海盐爪爪（Kalidium capsicum）种群和囊果碱蓬（Suaeda physophora）种群定居过程的生态学特性进行了研究，结果显示： 温度和光照条件对里海盐爪爪种子萌发影响作用明显；其种子在盐分胁迫条件下保持休眠状态，当胁迫解除时，种子恢复萌发，表现出避盐策略；在自然条件下里海盐爪爪的种子活力变化不大，土壤种子库中有丰富的储备；对种群所做的发育阶段结构调查表明，现存里海盐爪爪种群为稳定型，其中多数个体处于繁殖期；当地正常的降水条件很难满足里海盐爪爪种子萌发和幼苗存活的要求，种子萌发条件限制和幼苗补充缺乏是限制其种群增长的主要原因。 囊果碱蓬种子具备低温萌发特性，萌发适应温度范围较宽；在定居过程的不同阶段，囊果碱蓬对盐分胁迫具有不同的忍耐能力，种子萌发阶段其忍耐能力最强，胚根伸长阶段为最弱，随着幼苗生长发育时间的推移，囊果碱蓬对盐分的忍耐能力逐步增强；其种子无休眠特性，常温下种子活力丧失很快，但低温干燥条件能保持种子活力，种子产量调查显示具有一定的种子密度；囊果碱蓬幼苗的保存率、生长状况与土壤水盐条件的变化紧密相关，种子萌发和幼苗根系生长受到土壤水盐条件的影响；现有种群中当年生幼苗占据较大比例，其种群为个体增长型，幼苗早期死亡率高是其种群变化的主要特征。 两种盐生植物虽定居于相似的生境，分布于同一地域，却具有不同的幼苗补充方式：里海盐爪爪为具有非地带性特征的盐生植物，在当地多数一次性降水条件下，里海盐爪爪幼苗难以实现定居，其定居的实现可能依赖于不定期的环境干扰，适当的人为干扰可以促进种子萌发和幼苗补充；囊果碱蓬是具有地带性特征的盐生植物，其发生水源是降水，在自然条件下，能够实现自然更新，进而维持种群的稳定，避免人为破坏，保证幼苗存活，是保持其植被稳定性的重要前提。 论文以种群稳定和扩大的关键阶段――定居为研究目标，并为种群实验生态学的研究方法提出新的途径，具有创新性。它探讨了盐生植物定居过程的关键问题，满足了新疆盐渍化土地资源和盐生植物资源利用的需要，对干旱区植被恢复重建和生态环境改善具有重要的理论和实践意义。

东北黑土有机碳、全氮空间分布及其特性研究

土壤有机碳、全氮的空间分布及特性研究一直是土壤学研究的热点，研究东北黑土有机碳、全氮的空间分布和特性可以为东北黑土退化机理及可持续利用提供理论依据。本文以东北黑土区1200个样点为基础，依据尺度分布理论，采用宏观统计分析和微观化学分析相结合，研究了黑土有机碳、全氮空间分布规律；黑土有机碳与其它养分之间的关系；黑土有机碳、全氮在团聚体中的富集以及黑土活性有机碳、氮的区域分布特性。本次研究是继第二次土壤普查以来对黑土有机碳系统研究，首次摸清了东北黑土有机碳库的现状和分布规律，及其与其它养分库的关系，采用经典统计学方法绘制了黑土有机碳空间分布图；对影响有机碳库和养分的驱动因素进行了分析，发现了黑土有机碳库的“经向”和“纬向”分布规律；总结了黑土有机碳库频数分布特征，以及自第二次土壤普查以来几十年间的变化。探讨了土壤有机碳空间分布的驱动因子，绘制了土壤有机碳、全氮的空间分布等值线图，阐明了土壤活性有机碳、氮库的空间分布对土壤有机碳库的贡献： 1、土壤有机碳、全氮水平空间分布在纬向上主要受温度控制，在经向上主要受水分控制，黑土有机碳与纬度的显著相关（r=0.70188, P<0.01），与黏粒显著正相关（r=0.43, P<0.01），与砂粒显著负相关（r=-0.44, P<0.01）。 2、土壤有机碳、全氮垂直空间分布在一定深度内受温度控制，水分状况作用较小，黏粒在深度剖面作用不显著，随着土壤深度的增加，土壤有机C和全N含量降低。 3、土壤团聚体组分中有机碳、全氮含量与纬度呈正相关关系，大团聚体和微团聚体更易受水热条件影响，大团聚体的有机碳富集因子E≥1的趋势明显而微团聚体及粉＋黏组分有机碳的富集因子E≤1的趋势明显，说明大团聚体中有机碳具有累积趋势而微团聚体和粉＋黏组分中有机碳处于消耗状态。 4、黑土其它养分的分布均非正态分布，有机碳与全磷、全钾、碱解氮、速效钾和速效磷之间的相关关系分别为0.795、-0.295、0.801、0.244和0.036，只有有机碳和速效磷之间没有相关性，而与其它养分在P<0.01水平呈显著相关。 5、土壤活性有机碳和活性有机氮随纬度增加活性组分增大，土壤活性有机碳的比例较小，说明黑土有机物料输入较低；黑土活性有机氮含量差别不大，说明微生物活动相似。

华中地区多孔菌物种多样性和资源研究

多孔菌是指具有孔状子实层的木材腐朽菌，该类群隶属于担子菌门(Basidiomycota)，担子菌纲 (Basidiomycetes)，是一类数量较多、组成较为复杂的真菌。 多孔菌具有重要的生态功能和经济价值。该类群真菌能够降解木质素和纤维素，在森林生态系统中起着关键的降解还原作用。同时，多孔菌还是重要的生物资源。部分种类能够造成林木病害是林木病原菌；部分多孔菌具有药用、食用价值；有些种类的多孔菌还具有重要的工业应用价值。 华中地区是我国生物多样性最丰富的地区之一，该地区多孔菌资源丰富。然而华中地区的多孔菌研究非常薄弱，该地区的多孔菌资源的种类和分布仍不明确。本文对华中地区不同森林生态类型中的多孔菌进行了广泛调查和标本采集。通过形态学、分子生物学和遗传交配实验，对华中地区的多孔菌多样性与资源进行了系统的研究，并初步分析了华中地区多孔菌的区系特点。 通过本论文的研究，明确了华中地区多孔菌的种类与多孔菌资源的分布，丰富了我国木生真菌的种类，为控制林木病原菌、开发利用有益真菌资源提供了基础数据和科学依据。本论文的主要研究结论如下： 1.华中地区采集的近2000号标本，按照现代分类系统共鉴定出257种多孔 菌，包括5个新种：庄氏地花孔菌Albatrellus zhuangii Y.C. Dai & Juan Li，宽孢全缘孔菌Haploporus latisporus Juan Li & Y.C. Dai，河南纤孔菌Inonotus henanensis Juan Li & Y.C. Dai，覆瓦拟硬孔菌Rigidoporopsis tegularis Juan Li & Y.C. Dai，菌索干皮孔菌Skeletocutis fimbriata Juan Li & Y.C. Dai；4个中国新记录种：假斑点嗜蓝孢孔菌Fomitiporia pseudopunctata (A. David, Dequatre & Fiasson) Fiasson，仲氏针层孔菌Phellinus johnsonianus (Murrill) Ryvarden，合生坛担菌Sistotrema confluens Pers.，姬氏芮氏孔菌Wrightoporia gillesii A. David & Rajchenb.。 2.利用分子系统学方法，确定了两种通过形态学研究难鉴定的种类的分类学地位，并探讨了针层孔菌属和地花孔菌属的系统发育关系。 3.华中地区的异担子菌有岛生异担子菌和小孔异担子菌两种，不存在多年异担子菌这一严重的森林病原菌。该地区的岛生异担子菌为该复合种中的T生物种，为腐生菌，不对针叶树造成严重病害。 4.华中地区的257种多孔菌隶属于担子菌门、担子菌纲，共有8目、17科、75属。优势科依次为多孔菌科，锈革孔菌科和拟层孔菌科。这三科的种类构成了华中地区多孔菌区系的主体。针层孔菌属为华中地区多孔菌的优势属，其他依次为多孔菌属，波氏孔菌属，多年卧孔菌属，干皮孔菌属，栓孔菌属和薄孔菌属。 5.华中地区多孔菌的75个属共划分为6种地理成分：世界广布属，北温带分布属，热带–亚热带分布属，东亚–北美分布属，大洋洲–北美洲分布属和东亚分布属。除世界广布属外，北温带分布属和热带–亚热带分布属是华中地区多孔菌的主体。 6.华中地区的257种多孔菌划分为8种地理成分：世界广布成分，北温带分布成分，泛热带分布成分，亚–欧共有成分，东亚–北美共有成分，东亚–澳大利亚共有成分，东亚成分，中国特有种。除世界广布成分外，以北温带分布成分和泛热带成分为主。华中地区多孔菌区系基本上属温带性质，同时具有一定比例的泛热带成分，说明华中地区多孔菌区系具有明显的从温带到热带的过渡性质。 7.华中地区的多孔菌资源丰富，野生的食、药用多孔菌48种；工业用多孔菌有21种；林木病原菌有37种，其中新报道病原菌1种。 8.华中地区稀有多孔菌有22种，濒危多孔菌10种。

镉暴露下鱼体磷脂的代谢组学研究及安全评价

食品安全一直是世界各国密切关注的社会问题，直接关系人民群众的身体健康和社会稳定。代谢组学已广泛应用于毒理学机制研究、药物安全性评价等领域。将代谢组学技术应用于食品安全评价领域是一项有益的探索研究。目前我国许多水域镉含量超标，导致鱼类等水产品对镉的蓄积，对人体膳食健康造成威胁。 本文以鲫鱼为受试动物，开展室内水箱养殖实验，设定50g•L-1、500g•L-1两个镉浓度水平，共养殖25天，其中暴露期20天和净化期5天。通过镉含量测定和鱼肉磷脂代谢组学分析得到以下结论： 1）以暴露浓度、暴露时间、鱼体组织部位为因素，发现了鲫鱼对水环境中镉的积累和分布规律； 2）针对鱼肉开展磷脂代谢组学分析，①定性分析，通过质谱图解析基本确认了鱼肉中主要的磷脂分子的脂肪酸组成。②定量分析，采用HPLC定量分析暴露0天（K组）、10天（B组）、20天（D组）共计30个鱼肉样本中的磷脂酰胆碱（PC）含量， 发现K组与B组、B组与D组之间有显著性差异（P＜0.05），K组与D组无显著性差异。表明暴露10天后PC含量普遍低于正常水平（暴露0天），暴露20天后PC含量基本恢复到正常水平。③模式识别分析，PLS-DA主成分分析可有效识别K、B、D三组样本。 3）分别从限量标准、膳食安全风险评估两个角度评价了鱼肉膳食安全风险。通过PC定量分析和主成分分析，发现鱼肉中PC总量可以作为指示鲫鱼受到镉暴露的生物标示物；通过磷脂代谢图谱与鱼肉镉含量PLS拟合模型分析有效表征和量化了鱼肉磷脂对镉暴露的代谢响应，探索性提出借助拟合模型，通过磷脂代谢图谱分析预测鱼肉样本的镉含量。 4）在食品安全风险评价方面，建议采用限量标准、膳食摄入量、代谢组学识别和模型预测分析等相结合的手段，对传统风险评估体系在继承的基础上加以科学性的扩充和完善。