Caracterização fenotípica e molecular de amostras de Enterococcus isoladas em um hospital universitário da cidade do Rio de Janeiro

Os enterococos estão amplamente distribuídos no ambiente. Nos seres humanos, compõem a microbiota do trato gastrintestinal, da cavidade oral e do trato geniturinário. Nas últimas décadas, esses microrganismos se tornaram importantes agentes etiológicos de infecções hospitalares. Uma característica marcante desses microrganismos é a resistência intrínseca a vários antimicrobianos utilizados habitualmente no tratamento de infecções, além de alguns fatores que tem sido relacionado à virulência de enterococos. Este estudo investigou a presença de enterococos em amostras de infecção e colonização de pacientes hospitalizados, profissionais de saúde, dietas hospitalares e manipuladores de alimentos. Foram analisadas 276 amostras de colonização, de quadros de infecção, dietas orais e manipuladores de alimento. Não foram recuperadas amostras dos profissionais de saúde. Todas as amostras foram submetidas a testes convencionais de caracterização do gênero e espécies. Testes de susceptibilidade aos antimicrobianos foram empregados pelo método de disco difusão, além da CIM para vancomicina e teicoplanina. A produção de biofilme e a expressão da gelatinase também foram avaliadas. Os genes de resistência a gentamicina, estreptomicina e vancomicina e os genes de virulência cylA, esp e fsr foram pesquisados pela técnica de PCR. O polimorfismo genético foi determinado por PFGE. A espécie E. faecalis foi a prevalente nas amostras isoladas de colonização e infecção (42,2% e 81,9%, respectivamente). E. casseliflavus (58,9%) foi a mais freqüente dentre as amostras das dietas hospitalares e E. faecium (46,7%) de manipuladores. Dentre as amostras de colonização as maiores taxas de resistência foram observadas para eritromicina (76,3%) e ciprofloxacina (53,9%). Dentre as amostras de infecção, >70% foram resistentes a eritromicina, ciprofloxacina e tetraciclina. Resistência a níveis elevados de gentamcina (HLR-GE) e estreptomicina (HLR-ST) foi detectada em 24,6% e 20,4% das amostras, respectivamente, e todas foram portadoras dos respectivos genes. A maioria das amostras de colonização (52,6%) e infecção (55,7%) foram multirresistentes. A taxa para resistência a níveis elevados de vancomicina foi de 5,2% e todas eram portadoras do gene vanA. Em relação a formação de biofilme, 70,2% foram produtoras, com uma maior freqüência dentre as de infecção. A expressão de gelatinase foi detectada em 28,9% e 44,3% das amostras de colonização e infecção, respectivamente. Nenhuma das amostras isoladas das dietas hospitalares e de manipuladores expressou gelatinase. Nas amostras pertencentes as espécies E. faecalis e E. faecium (n=109) 16,5%, 51,4% e 48,6% apresentaram produtos de amplificação referentes aos genes cylA, esp e fsr, respectivamente. A análise do polimorfismo genético revelou uma extensa diversidade dentre as amostras pertencentes as espécies E. faecalis e E. faecium, não acarretando um perfil eletroforético prevalente. Entretanto, foi observado um perfil único dentre as amostras de E. gallinarum resistentes a vancomicina (vanA). Este estudo mostrou que amostras de enterococos isoladas de diferentes fontes, não só de quadros infecciosos, podem representar um risco para a população, apontando para uma maior reflexão quanto ao papel desses microrganismos nas infecções humanas, particularmente no ambiente hospitalar.

Breeding populations of seabirds in California, 1989-1991. Volume I - population estimates

In 1989-1991, the U.S. Fish and Wildlife Service surveyed breeding populations of seabirds on the entire California coast. This study was sponsored by the Minerals Management Service in relation to outer continental shelf oil and gas leasing. At 483 nesting sites (excluding terns and skimmers in southern California), we estimated 643,307 breeding birds of 21 seabird species including: 410 Fork-tailed Storm-petrel (Oceanodroma furcata); 12,551 Leach's Storm-petrel (O. leucorhoa); 7,209 Ashy Storm-petrel (O. homochroa); 274 Black Storm-petrel (O. melania); 11,916 Brown Pelican (Pelecanus occidentalis); 10,037 Double-crested Cormorant (Phalacrocorax auritus); 83,394 Brandt's Cormorant (P. penicillatus); 14,345 Pelagic Cormorant (P. pelagicus); 888 Black Oystercatcher (Haemotopus bachmani); 4,764 California Gull (Larus californicus); 61,760 Western Gull (L. occidentalis); 2,838 Caspian Tern (Sterna caspia) (excluding southern California); 3,550 Forster's Tern (S. forsteri) (excluding southern California); 272 Least Tern (S. albifrons) (excluding southern California); 351,336 Common Murre (Uria aalge); 15,470 Pigeon Guillemot (Cepphus columba); 1,821 Marbled Murrelet (Brachyramphus marmoratus); 1,760 Xantus' Murrelet (Endomychura hypoleuca); 56,562 Cassin's Auklet (Ptychoramphus aleuticus); 1,769 Rhinoceros Auklet (Cerorhinca monocerata); and 276 Tufted Puffin (Fratercula cirrhata). The inland, historical or hybrid breeding status of American White Pelican (P. erythrorynchus), American Oystercatcher (H. palliatus), Heermann's Gull (L. heermanni), Ring-billed Gull (L. delawarensis), Glaucous-winged Gull (L. glaucescens) and Black Tern (Chlidonias niger) are discussed. Estimates for Gull-billed Tern (S. nilotica), Royal Tern (S. maxima), Elegant Tern (S. elegans) and Black Skimmer (Rhynchops niger) will be included in the final draft of this report. Overall numbers were slightly lower than reported in 1975-1980 surveys (summarized in Sowls et al. 1980. Catalog of California seabird colonies. U.S. Dept. Int., Fish Wildl. Serv., Biol. Serv. Prog., FWS/OBS 37/80). Recent declines were found or suspected for Fork-tailed Storm-petrel, Leach's Storm-petrel, White Pelican, Black Tern, Caspian Tern, Least Tern, Common Murre and Marbled Murrelet. Recent increases were found or suspected for Brown Pelican, Double-crested cormorant, California Gull, Western Gull, Forster's Tern and Rhinoceros Auklet. Similar numbers were found for other species or trends could not be determined without additional surveys, studies and/or more in-depth comparisons with previous surveys. The status of terns and skimmers in southern California has not yet been finalized.

Complexo Burkholderia cepacia em pacientes com fibrose cística: caracterização das espécies, avaliação do perfil de susceptibilidade aos antimicrobianos e da diversidade genética

O Complexo Burkholderia cepacia (CBc) é um grupo de 17 espécies intimamente relacionadas que estão associadas à deterioração pulmonar e aumento da mortalidade em pacientes com Fibrose Cística (FC). Essas espécies variam entre si em relação à prevalência, quadros clínicos e virulência. Pouco é conhecido em relação ao perfil de resistência aos antimicrobianos. Uma vez estabelecida a infecção, a abordagem terapêutica e as medidas de controle atualmente adotadas são baseadas no CBc, sem considerar cada espécie em particular. O objetivo deste estudo foi determinar a prevalência das espécies do CBc em pacientes atendidos em dois centros de referência no Rio de Janeiro, bem como estabelecer perfis de resistência a antimicrobianos e avaliar a diversidade molecular entre as espécies. Cem amostras do CBc isoladas de 38 pacientes com FC no período de janeiro de 2010 a fevereiro de 2012 foram identificadas por métodos fenotípicos e pelo sequenciamento do gene recA. As CIMs para amicacina, aztreonam, ceftazidima, trimetoprim/sulfametoxazol e tobramicina foram determinadas por microdiluição e a genotipagem das espécies foi realizada por PFGE com a enzima SpeI. B. vietnamiensis (44%) foi a espécie mais prevalente, seguida de B. cenocepacia IIIA (36%), B. multivorans (10%), B. cenocepacia IIIB (1%) e B. stabilis (1%). Cinco por cento das amostras não foram identificadas. B. vietnamiensis foi identificada em mais da metade dos pacientes (58,3%). Foram observadas diferenças no perfil de susceptibilidade entre as espécies do CBc. B. cenocepacia IIIA foi a espécie que apresentou as maiores taxas de resistência aos antimicrobianos, sobretudo para trimetoprim/ sulfametoxazol (80,5%), principal antimicrobiano utilizado no tratamento de infecções causadas pelo CBc. Amostras com perfis MDR ocorreram em todas as espécies, destacando-se o perfil A, resistente simultaneamente aos cinco antimicrobianos, observado em 58,8% das amostras de B.cenocepacia IIIA. A análise do polimorfismo genético mostrou que, apesar de B. vietnamiensis ter sido a espécie mais prevalente, a ocorrência de nove grupos clonais sugere que a aquisição dessas cepas tenha se dado a partir de uma fonte ambiental comum. Para B. cenocepacia IIIA, 52,9% das amostras foram atribuídas a um mesmo grupo clonal (BcA), compartilhado entre nove pacientes atendidos em um mesmo centro de referência. Oitenta por cento dessas amostras apresentaram ainda resistência a todos os antimicrobianos testados. Os dados mostram que, mesmo com o emprego de técnicas moleculares, é difícil a identificação do CBc em nível de espécie; que B. cenocepacia IIIA é caracterizada por índices de resistência superiores às outras espécies e que a transmissão cruzada entre os indivíduos aponta para a necessidade do estabelecimento de medidas de vigilância do CBc nos centros de referência.

Caracterização molecular de bastonetes Gram positivos irregulares e actinomicetos aeróbios obtidos de espécimes clínicos, de ensaios de esterilidade e de áreas limpas

Os bastonetes Gram positivos irregulares (BGPIs) compõem um grupo de espécies bacterianas com ampla diversidade fenotípica e que podem estar presente no meio ambiente, na microbiota humana e de animais. A identificação acurada de BGPIs em nível de gênero e espécie empregando métodos bioquímicos convencionais é bastante limitada, sendo recomendado, portanto, o uso de técnicas moleculares. No presente estudo, foram identificadas amostras de BGPIs oriundas de espécimes clínicos de humanos, de produtos farmacêuticos e de áreas limpas através da análise de sequencias do gene 16S rRNA e de outros genes conservados (housekeeping genes). Os resultados obtidos pelo sequenciamento dos genes 16S rRNA e rpoB demonstraram C. striatum multi-resistente (MDR) como responsável por surto epidêmico em ambiente hospitalar da cidade do Rio de Janeiro. Quinze cepas de C. striatum foram isoladas em cultura pura a partir de secreção traqueal de pacientes adultos submetidos a procedimentos de entubação endotraqueal. A análise por eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE) indicou a presença de quatro perfis moleculares, incluindo dois clones relacionados com cepas MDR (PFGE I e II). Os dados demonstram a predominância de PFGE I entre cepas MDR isoladas de unidades de terapia intensiva e enfermarias cirúrgicas. Uma potencial ligação causal entre a morte e a infecção por C. striatum MDR (PFGE tipos I e II) foi observada em cinco casos. Adicionalmente, acreditamos que este seja o primeiro estudo de identificação de espécies de Nocardia relacionadas com infecções humanas pela análise da sequencia multilocus (MLSA) no Brasil. Diferente dos dados observados na literatura (1970 a 2013) e obtidos pelos testes fenotípicos convencionais, a caracterização molecular de quatro lócus (gyrB-16S-secA1-hsp65) permitiu a identificação das espécies N. nova, N. cyriacigeorgica, N. asiatica e N. exalbida/gamkensis relacionadas com quadros de nocardiose em humanos. Cepas de N. nova isoladas de diferentes materiais clínicos de um único paciente apresentaram padrões de susceptibilidade antimicrobianos idênticos e dois perfis PFGE, indicando a possibilidade de quadros de co-infecção por N. nova em humanos. Em outra etapa da investigação, amostras de BGPIs obtidos de ambientes de salas limpas que não puderam ser identificadas por critérios convencionais foram submetidas a análise da sequência do gene 16S rRNA e caracterizadas 95,83% em nível de gênero e 35,42% em espécies. Para gêneros mais encontrados no estudo, foram analisados os genes rpoB e recA de dezessete cepas de Microbacterium e utilizado o MLSA para a identificação de sete cepas identificadas como Streptomyces. Os ensaios permitiram a identificação de três cepas de Microbacterium e de uma única amostra de Streptomyces ao nível de espécie. A análise da sequencia do gene rpoB também se mostrou eficaz na identificação de espécies de cepas de Corynebacterium. Finalmente, para as cepas ambientais pertencentes à classe Actinobacteria os dados morfológicos, bioquímicos e genotípicos permitiram documentar a cepa 3117BRRJ como representante de uma nova espécie do gênero Nocardioides, para o qual o nome Nocardioides brasiliensis sp. nov. e as cepas 3712BRRJ e 3371BRRJ como representante de um novo gênero e espécie para o qual o nome Guaraldella brasiliensis nov. foi proposto.

Caracterização de Bacilos Gram-Negativos Não Fermentadores não usuais em bacteremias pelas técnicas de Matrix-Assisted Laser Desorption IonizationTime of Flight Mass Spectrometry, sequenciamento de DNA e método fenotípico convencional

Alguns Bastonetes Gram-negativos não fermentadores (BGNNF) costumam ser considerados clinicamente pouco significantes e a sua implicação em infecções é subestimada. Devido à similaridade fenotípica, mudanças taxonômicas, baixa reatividade bioquímica e limitações nos bancos de dados em sistemas comerciais, a identificação de BGNNF é frequentemente equivocada, culminando com a denominação de diferentes micro-organismos apenas como BGNNF, por falta de melhor diferenciação. O objetivo desse estudo foi avaliar, por métodos fenotípico convencional, proteômico e molecular, a identificação de BGNNF incomuns isolados em hemoculturas de pacientes atendidos em um hospital universitário no Rio de Janeiro. Foram selecionadas 78 amostras isoladas de hemoculturas caracterizadas no laboratório clinico como BGNNF para a identificação por sequenciamento dos genes 16S RNA e recA, por um conjunto amplo de testes fenotípicos manuais e por MALDI-TOF MS. Os micro-organismos predominantes na amostragem foram genotipados pela técnica de eletroforese em gel de campo pulsado (PFGE). Pelo sequenciamento do gene 16S rRNA, a maioria das amostras (n=31; 40%) foi incluída no gênero Burkholderia, seguido de Pseudomonas stutzeri (10%) e Delftia acidovorans (4%). Os demais isolados foram agrupados em 27 diferentes espécies. O sequencimento do gene recA identificou a maioria das espécies de Burkholderia como Burkholderia contaminans (n=19; 24%). Os testes fenotípicos incluíram as 31 amostras apenas no CBc e para as outras 47 amostras, a concordância com o sequenciamento do gene 16S rRNA em nível de espécie foi de 64% (n=30) e apenas em gênero a concordância foi de 17% (n=8). A análise comparativa geral da identificação por MALDI-TOF MS com o sequenciamento do gene16S rRNA mostrou que 42% (n=33) das 78 amostras foram concordantes em nível de espécie e 45% (n=35) apenas em gênero. Excluindo as amostras do CBc, houve um aumento da concordância em nível de espécie para 60%. As discordâncias parecem ser devido às diferenças nos perfis proteicos das amostras em relação às amostras-referência do banco de dados do equipamento e podem ser aprimorados com a atualização de perfis no sistema. A análise do polimorfismo genético de B. contaminans mostrou a ausência de um clone disseminado causando surto, além da provável origem ambiental das infecções. Os setores de nefrologia e hemodiálise contribuíram com maior número de pacientes com amostras positivas (5 pacientes e 9 amostras). Os grupos clonais BcoD e BcoE foram encontrados em pacientes assistidos no mesmo setor com diferença de quatro meses (BcoD, nefrologia) e 1,5 ano (BcoE, hemodilálise), entre as culturas, respectivamente. As discordâncias entre as técnicas ocorreram principalmente devido a dificuldade de identificação das espécies do CBc. Os BGNNF incomuns são de difícil caracterização independente da metodologia usada e nenhum método por si só foi capaz de identificar todas as amostras.

Distribution of ommastrephid paralarvae in the eastern tropical Pacific

Jumbo squid (Dosidicus gigas) and purpleback squid (Sthenoteuthis oualaniensis) (Teuthida: Ommastrephidae) are thought to spawn in the eastern tropical Pacific. We used 10 years of plankton tow and oceanographic data collected in this region to examine the reproductive habits of these 2 ecologically important squid. Paralarvae of jumbo squid and purpleback squid were found in 781 of 1438 plankton samples from surface and oblique tows conducted by the Southwest Fisheries Science Center (NOAA) in the eastern tropical Pacific over the 8-year period of 1998–2006. Paralarvae were far more abundant in surface tows (maximum: 1588 individuals) than in oblique tows (maximum: 64 individuals). A generalized linear model analysis revealed sea-surface temperature as the strongest environmental predictor of paralarval presence in both surface and oblique tows; the likelihood of paralarval presence increases with increasing temperature. We used molecular techniques to identify paralarvae from 37 oblique tows to species level and found that the purpleback squid was more abundant than the jumbo squid (81 versus 16 individuals).

Spatial and temporal variation in the diet of the California sea lion (Zalophus californianus) in the Gulf of California, Mexico

Between June 1995 and May 1996 seven rookeries in the Gulf of California were visited four times in order to collect scat samples for studying spatial and seasonal variability California sea lion prey. The rookeries studied were San Pedro Mártir, San Esteban, El Rasito, Los Machos, Los Cantiles, Isla Granito, and Isla Lobos. The 1273 scat samples collected yielded 4995 otoliths (95.3%) and 247 (4.7%) cephalopod beaks. Fish were found in 97.4% of scat samples collected, cephalopods in 11.2%, and crustaceans in 12.7%. We identified 92 prey taxa to the species level, 11 to genus level, and 10 to family level, of which the most important were Pacific cutlassfish (Trichiurus lepturus), Pacific sardine (Sardinops caeruleus), plainfin midshipman (Porichthys spp.), myctophid no. 1, northern anchovy (Engraulis mordax), Pacific mackerel (Scomber japonicus), anchoveta (Cetengraulis mysticetus), and jack mackerel (Trachurus symmetricus). Significant differences were found among rookeries in the occurrence of all main prey (P≤0.04), except for myctophid no. 1 (P>0.05). Temporally, significant differences were found in the occurrence of Pacific cutlassfish, Pacific sardine, plainfin midshipman, northern anchovy, and Pacific mackerel (P<0.05), but not in jack mackerel (χ 2=2.94, df=3, P=0.40), myctophid no. 1 (χ 2=1.67, df= 3, P=0.64), or lanternfishes (χ 2=2.08, df=3, P=0.56). Differences were observed in the diet and in trophic diversity among seasons and rookeries. More evident was the variation in diet in relation to availability of Pacific sardine.

Molecular methods for the genetic identification of salmonid prey from Pacific harbor seal (Phoca vitulina richardsi) scat

Twenty-six stocks of Pacific salmon and trout (Oncorhynchus spp.), representing evolutionary significant units (ESU), are listed as threatened or endangered under the Endangered Species Act (ESA) and six more stocks are currently being evaluated for listing. The ecological and economic consequences of these listings are large; therefore considerable effort has been made to understand and respond to these declining populations. Until recently, Pacific harbor seals (Phoca vitulina richardsi) on the west coast increased an average of 5% to 7% per year as a result of the Marine Mammal Protection Act of 1972 (Brown and Kohlman2). Pacific salmon are seasonally important prey for harbor seals (Roffe and Mate, 1984; Olesiuk, 1993); therefore quantifying and understanding the interaction between these two protected species is important for Morphobiologically sound management strategies. Because some Pacific salmonid species in a given area may be threatened or endangered, while others are relatively abundant, it is important to distinguish the species of salmonid upon which the harbor seals are preying. This study takes the first step in understanding these interactions by using molecular genetic tools for species-level identification of salmonid skeletal remains recovered from Pacific harbor seal scats.

Arylsulfatase - producing bacteria in marine sediments

A total of 313 strains of bacteria which hydrolysed tripotassium phenolphthalein disulfate (PDS) were isolated from the sediments of three biotopes, namely, Vellar estuary, backwater and mangrove during the period of investigation. They were identified to the generic level. The following genera were encountered, namely, Vibrio, Bacillus, Alcaligenes, Micrococcus, Pseudomonas, Cytophaga-Flavobacterium, Aeromonas, Corynebacterium and members of Enterobacteriaceae. Vibrio and Bacillus were found to be the dominant groups representing 29.26% and 41.80% respectively of the total isolates. Because of the importance of the Vibrio group in marine environment these isolates were further identified to the species level and it included V. parahaemolyticus, V. alginolyticus, V. consticola, V. anguillarum and V. fischeri. These observations suggest that different groups of arylsulfatase – producing bacteria probably occur in marine sediments.

Identification of mesopelagic fish (with emphasis on major family) in Iranian water of the Oman Sea

This project was done for identifying the mesopelagic fish of the Iranian waters of Oman Sea, during two year from 2008 to 2010. The specimens were collected using two trawler vessel from nine station. All the specimens were fixed in formalin then in 70% alcohol and carried to the laboratory. In total of 19 species belonged to 14 families of 6 orders identified including: Echinorhinidae, Stomidae, Phosichthyidae, Synodontidae, Paralepididae, Myctophidae, Acropomatidae, Priacanthidae, Pentacerotidae, Champsodontidae, Gempylidae, Trichiuridae, Nomeidae and Congridae. Of which 17 species were identified up to species level including: Echinorhinus brucus, Bathophilus indicus, Chauliodus sloani, Harpadon nehereus, Lestrolepis japonica, Benthosema pterotum, Diaphus garmani, Diaphus effulgens, Bolinichthys photothorax, Acropoma japonicum, Synagrops adeni, Cookeolus boops, Histiopterus typus, Champsodon sagittus, Neoepinnula orientalis, Trichiurus lepturus, Cubiceps baxteri. Vinciguerria was identified up to genus level because only one specimen caught during the survey and one species (Congridae) was identified up to family level because only 3 specimens of this fish in early stage of life were caught and their characters were not suitable for identify up to species level. The highest species belong to Myctophidae family of Myctophiformes order.

Complex mutation at a microsatellite locus in sturgeons: Acipenser sinensis, A-schrenckii, A-gueldenstaedtii and A-baerii

Cross-species amplifications of microsatellite locus Spl-106, which was originally screened from the genome of shovelnose sturgeon (Scaphirhynchus platorynchus) with a perfect TAGA repeat motif, were carried out in four other species of the genera Acipenser. A total of 34 polymerase chain reaction (PCR) products representing 16 different alleles of this locus was sequenced. Sequence analysis results showed that besides the number changes of repeat units, many mutational events, such as single-base substitutions and various insertion/deletion (indels) occurred not only at species level but also at individual level, even among the different alleles within the same individual. The repeat motifs varied from perfect (TAGA)n array to perfect compound (TAAA)m (GAAA)n and perfect or imperfect compound (TAAA)m (TAGA)n (TAAA)x arrays in different species and different individuals. The evolution dynamics of this locus in sturgeons was inferred in that it may evolve from a single perfect to different perfect or imperfect compounds.

中国蔷薇属芹叶组（Rosa Sect. Pimpinellifoliae DC. ex Ser.）的分类学研究

本研究通过我国CDBI、 KUN、PE、SZ等主要标本馆约3, 500份馆藏标本的研究和野外考察相结合，对我国蔷薇属（Rosa L.）芹叶组(Sect. pimpinellifoliae DC. ex Ser.）植物以及相关组的一些种进行了性状特征、形态和微形态的研究，对该组的一些种的形态特征描述进行了补充，同时给出详细的地理和海拔范围分布图。综合花粉以及种子（瘦果）形态的研究结果重新制订了分种检索表，同时，对该组一些形态相近容易混淆的种进行了对比研究，特别对一直存在争议的绢毛复合体（绢毛蔷薇R. sericea Lindl.和峨眉蔷薇R. omeiensis Rolfe）进行了大量宏观形态特征的研究，并用光学显微镜（LM）和扫描电镜(SEM)对二者的花粉及种子形态、微形态进行对比研究和分析，主要研究内容包括： 1. 芹叶组孢粉研究 对芹叶组的10个种及相关的4个组共17个种（18个样品）的植物花粉进行了光镜和扫描电镜观察和比较研究。研究结果表明：蔷薇属植物花粉粒大小为中等偏小，极轴长23.98[21.82(R. graciliflora Rehd. et Wils.)～29.18(R. tsinglingensis Pax. et Hoffm.)] μm，赤道轴长28.65[24.15（R. graciliflora）～34.70(R. davidii Crép.)] μm；花粉属辐射对称等极单花粉，花粉形态赤道面观呈球形到超长球形；极面观为三裂圆形或近圆形,三孔沟，孔缘加厚,具中部突起的桥状盖。花粉外壁纹饰为条纹状，光镜下形态特征相差不大；在电镜下外壁条纹和脊沟内穿孔的形状、大小和频度等特征，常具组至种水平上的可见变异，可作为组至种水平划分的依据。 根据花粉外壁条纹特征及穿孔形状和数目等特征，本研究将这些植物的花粉归为5个类型，并编制了分组检索表。同时，根据条纹状的清晰度，排列方式、条纹形状、穿孔大小及其频度等方面的差异，各有特点，对该组的10个种编制了分种检索表。 2. 芹叶组种子形态研究 应用光学显微镜和扫描电镜对我国蔷薇属芹叶组14个种及相关组5个组共36种植物的种子宏观形态及种皮微形态特征进行了观察研究。结果显示，蔷薇属种子形态多样,形状分别为肾形、卵形或锥形等；种子颜色以淡棕色、褐色以及土黄色为主；种子大小种间相差悬殊，相对体积为（长×宽×厚）36.66（4.79～114.47) mm3。光镜下，种子宏观形态特征具组内一致性，在扫描电镜下种子表面结构特征因种而异，其纹饰以网纹为主，可分为3种类型，即近平滑型、负网纹型和网纹型。研究结果表明，蔷薇属种子表面纹饰与地理分布关系不大,具有组及种内稳定性。其种子形态、大小、表而纹饰类型等特征可作为蔷薇属组及种水平上的分类依据。 结合蔷薇属花粉形态研究结果，得出蔷薇属种皮微形态特征与花粉外壁纹饰特征相吻合，在代表组及种的特征上具相关性的结论。同时根据种子形态、微形态结构特征的组间区别和种间差异编制了分组及芹叶组14个种的分种检索表。 3. 绢毛蔷薇复合体的研究 通过对大量标本的研究、野外观察以及扫描电镜对绢毛蔷薇复合体的花粉形态和种皮表面结构进行研究，通过对小叶、花粉及种子的形态定量分析结果支持Rowley (1959)的观点，将峨眉蔷薇处理为绢毛蔷薇的一个变种。 综上研究结果得出，蔷薇属植物的小叶片数目、花被基数以及花粉及种子形态等性状是较为稳定的，这些特征可很好的作为分类学依据。 The morphology, pollen exine sculpture and seed coat structure of the species of Rosa sect. Pimpinellifoliae and related sections were studied.About 3,500 herbarium specimens at CDBI, KUN, PE, and SZ were examined. Field work in Sichuan and Yunnan were conducted. Revisions of some species were carried out and a new key to species of sect. Pimpinellifoliae was proposed based on morphology, pollen exine sculpture and seed coat structure, Detailed morphological descriptions, geographical distributions and the altitudinal ranges of some taxa are given. The systematics of the species complex, the Rosa sericea complex (R. sericea Lindl. & R. omeiensis Rolfe), was emphasized. This thesis focused on the following three aspects: 1. Pollen morphology of Rosa sect. Pimpinellifoliae The pollen morphology of 18 samples representing 10 species of the Eurasian Rosa sect. Pimpinellifoliae and 7 additional species of related sections was investigated under LM and SEM. The pollen grains are monadic, actinomorphic, equipolar, medium-sized, spheroidal to perprolate in equatorial view, 3-lobed circular or semi-circular in polar view, crassimarginate, pontoperculate, and with striate exine sculpture. The striate sculpture varies among sections and species. The equatorial axis ranges from 17.97 μm (R. sikangensis) to 29.18 μm (R. tsinglingensis) with an average of 23.98 μm in length, while polar axis varies from 24.15 μm (R. gracilifolra) to 34.70 μm (R. davidii) with an average of 28.65 μm in length. The pollens can be divided into five types based on striate sculpture and a key to the sections sampled was proposed accordingly. The pollen morphology of species of sect. Pimpinellifoliae is more homogeneous and different from other sections sampled and did not support the two-series subdivisions in sect. Pimpinellifoliae. A key is also provided based on characers of pollen morphology among species in sect. Pimpinellifoliae. 2. Seed coat structure of Rosa sect. Pimpinellifoliae The seed coat structure of 39 samples representing 14 species of Rosa sect. Pimpinellifoliae and 12 additional species of related sections was investigated under LE and SEM. The seed relative volume (Length × width × thickness) ranges from 4.79 to 114.47 mm3 with an average of 36.66. mm3. The seeds are reniform, ovate or oblong in shape, with orange-brown, light brown or deep brown color. Seed coat sculpture was reticulate or striate-like reticulate. There was no difference in sculpture character of various speices under LM, while three types of seed coat sculpture were identified under SEM and a key to species based on the seed coat sculpture was provided. The three types of seed coat sculpture were nearly smooth, areolate and reticulate. The study of the seed coat sculpture of same species sampled from different populations showed that characters on the seed coat are stable, and thus the size, shape and seed coat sculpture can be used in species level identification. Interestingly, characters in the seed coat sculpture and the pollen morphology in sect. Pimpinellifoliae are consistent at in specific or sectional levels. A key to the 14 species sampled was given based on seed coat sculpture. 3. The study on Rosa sericea complex The Rosa sericea complex contains R. omeiensis and R. sericea. They are morphologically similar to one another and the systematic status of R. omeiensis has been controversial. In this study we examined large numbers of herbarium specimens of R. omeiensis and R. sericea and conducted field observations in the Hengduan Mts.. We also performed SEM study of pollen morphology and seed coat structure of R. omeiensis and R. sericea. We further carried out intensive morphometric study on the leaflet, pollen, and seed morphology. Our results showed that R. omeiensis should be sunk to be a variety of R. sericea, just as Rowley’s treatment in 1959. In conclusion, the features in the number of leaflet and petal, and the morphological character on pollen and seed are relatively stable. Therefore these characters are very useful in taxon delimition.

Methane emissions by alpine plant communities in the Qinghai-Tibet Plateau

For the first time to our knowledge, we report here methane emissions by plant communities in alpine ecosystems in the Qinghai-Tibet Plateau. This has been achieved through long-term field observations from June 2003 to July 2006 using a closed chamber technique. Strong methane emission at the rate of 26.2 +/- 1.2 and 7.8 +/- 1.1 mu g CH4 m(-2) h(-1) was observed for a grass community in a Kobresia humilis meadow and a Potentilla fruticosa meadow, respectively. A shrub community in the Potentilla meadow consumed atmospheric methane at the rate of 5.8 +/- 1.3 mu g CH4 m(-2) h(-1) on a regional basis; plants from alpine meadows contribute at least 0.13 Tg CH4 yr(-1) in the Tibetan Plateau. This finding has important implications with regard to the regional methane budget and species-level difference should be considered when assessing methane emissions by plants.

Genetic variation in the endangered Anisodus tanguticus (Solanaceae), an alpine perennial endemic to the Qinghai-Tibetan Plateau

We used random amplified polymorphic DNA markers (RAPDs) to assess genetic variation between- and within-populations of Anisodus tanguticus (Solanaceae), an endangered perennial endemic to the Qinghai-Tibetan Plateau with important medicinal value. We recorded a total of 92 amplified bands, using 12 RAPD primers, 76 of which (P = 82.61%) were polymorphic, and calculated values of H-t and H-sp of 0.3015 and 0.4459, respectively, suggesting a remarkably high rate of genetic variation at the species level. The average within-population diversity also appeared to be high, with P, H-e and H-pop values of 55.11%, 0.1948 and 0.2918, respectively. Analyses of molecular variance (AMOVA) showed that among- and between-population genetic variation accounted for 67.02% and 32.98% of the total genetic variation, respectively. In addition, Nei's coefficient of differentiation (G(ST)) was found to be high (0.35), confirming the relatively high level of genetic differentiation among the populations. These differentiation coefficients are higher than mean corresponding coefficients for outbreeding species, but lower than reported coefficients for some rare species from this region. The genetic structure of A. tanguticus has probably been shaped by its breeding attributes, biogeographic history and human impact due to collection for medicinal purposes. The observed genetic variations suggest that as many populations as possible should be considered in any planned in situ or ex situ conservation programs for this species.

ISSR analysis of genetic diversity of the Qinghai-Tibet Plateau endemic, Rhodiola chrysanthemifolia (Crassulaceae)

Inter-simple sequence repeat markers (ISSR) were used to estimate genetic diversity within and among 10 populations of Rhodiola chrysanthemifolia along Nianqingtangula Mountains and Brahmaputra, a species endemic to the Qinghai-Tibet Plateau and an endangered medicinal plant. Of the 100 primers screened, 13 produced highly polymorphic DNA fragments. Using these primers, 116 discernible DNA fragments were generated of which 104 (89.7%) were polymorphic, indicating substantial genetic diversity at the species level. Genetic diversity measured by the percentage of polymorphic bands (PPB) at the population level ranged from 21.97% to 48.8%. Analysis of molecular variance (AMOVA) showed that the genetic variation was found mainly among populations (77.3%), but no regional differentiation was discernible. Variance within populations was only 22.7%. The main factor responsible for this high level of differentiation among populations is probably the historical geographical and genetic isolation of populations in a harsh mountainous environment. Concerning the management of R. chrysanthemifolia, the high genetic differentiation of populations indicates the necessity of conserving the maximum possible number of populations. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.