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利用GBS开展尾细桉杂种生长、材性QTL定位及候选功能基因挖掘

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利用GBS开展尾细桉杂种生长、材性QTL定位及候选功能基因挖掘

作者：朱显亮中国林业科学研究院

学位级别：硕士

生长和材性性状是桉树重要的经济性状,挖掘其数量性状位点(QTL)及候选基因对桉树遗传改良至关重要。本研究以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和细叶桉(***)F1全同胞子代群体为研究对象,对其8年生树高(H)、胸径(D)、木材基本密度(BD)、纤... 详细信息

生长和材性性状是桉树重要的经济性状,挖掘其数量性状位点(QTL)及候选基因对桉树遗传改良至关重要。本研究以尾叶桉(Eucalyptus urophylla)和细叶桉(***)F1全同胞子代群体为研究对象,对其8年生树高(H)、胸径(D)、木材基本密度(BD)、纤维素含量(CC)、半纤维素含量(HC)、木质素含量(LC)、紫丁香基和愈创木基木质素比(S/G)等性状开展表型遗传分析。利用基因分型测序(GBS)开发SNP标记,并筛选极端表型个体开展关联分析。随后,将GBS-SNP与前期开发的EST-SNP与EST-SSR标记整合开展高密度遗传图谱构建。并利用共和、纪家和岩溪群体的表型数据开展生长、材性的多地点QTL定位。最终,利用关联分析、QTL定位与转录组分析相结合挖掘尾细桉生长、材性的候选功能基因,为后期桉树遗传改良奠定基础。主要研究结果如下:(1)在尾叶桉和细叶桉及其320个杂种子代中开展GBS,开发了15,185个的高质量SNP位点。其中,12856(84.7%)个SNP可以锚定至巨桉11条染色体上,平均每47.65 kb有1个SNP位点。通过注释发现,SNP位点主要分布于基因间区、内含子等区域。随后,针对生长、材性各性状共挑选了24个极端表型个体,并利用GBS-SNP开展关联分析,共获得219个与生长、材性显著关联SNP(P<0.001)。其中,Bonferroni(α=0.05)校正后获得29个极显著关联SNP。(2)分别利用Joinmap v4.1和Lepmap v3.0进行连锁作图,并对作图结果进行综合比较,确定了以Joinmap构建的高密度、高质量遗传图谱用于QTL定位。最终,获得的尾叶桉图谱共保留2,430个标记,总长度为1,193.7 c M,平均图距为0.49 c M;细叶桉图谱共保留1,534个标记,总长度为1,180.7 c M,平均图距为0.77 c M。与巨桉参考基因组比对发现,尾叶桉和细叶桉图谱中分别有2,216个和1,569个标记可比对至参考基因组,其中,418个(18.7%)和269个(20.3%)为非共线性标记,32个(1.4%)和41个(3.1%)非同线性标记,表明遗传图谱的标记顺序与巨桉参考基因组序列有较好的一致性。进一步的QTL定位显示,在3个地点中共检测150个生长、材性相关QTLs。仅4个QTLs可在2个以上环境稳定检测,与CC、LC和S/G相关,表明环境效应和QTL间存在显著的交互效应,大多数QTLs具有环境特异性。定位了28个同时控制2种以上性状的多效性QTLs,其中,包括2个同时控制4种性状的QTL热点。(3)利用关联和连锁分析共同挖掘生长、材性遗传位点,检测到46个关联SNP(P<0.001)位于20个QTL物理区间内,表明基于人工育种群体的极端表型个体筛选相关性状关联位点是一种有效的策略。以关联SNP临近10 kb为区间,共发掘26个生长候选基因和98个材性候选基因。(4)基于前期的转录组分析结果,结合本研究的QTL定位,共定位了280(H)、351(D)、102(BD)、111(CC)、384(HC)、290(LC)、和62(S/G)个目标性状候选基因。各性状候选基因存在大量交集,揭示了在林木生长与木材形成的过程中各性状间具有相关影响、相互协调的作用。此外,37个木材形成关键候选基因在双亲QTL中被识别以及在子代中差异表达,功能注释表明这些候选基因与木质素合成、细胞形态分化、跨膜转运等过程相关,需要在今后重点关注。

关键词：尾细桉高密度遗传图谱 QTL定位关联分析单核苷酸多态性

基于秦岭太白红杉树木年轮的NDVI及SPEI响应研究

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基于秦岭太白红杉树木年轮的NDVI及SPEI响应研究

作者：朱显亮西北大学

学位级别：硕士

秦岭属于我国南北过渡地带,该区域对气候变化极为敏感,倍受学术界关注。此前对秦岭地区的气候变化研究表明,近几十年来秦岭地区的气候变化呈现出干暖化的趋势。这势必对秦岭的生态环境变化产生深远的影响。受气候变化干暖化趋势的影响,... 详细信息

秦岭属于我国南北过渡地带,该区域对气候变化极为敏感,倍受学术界关注。此前对秦岭地区的气候变化研究表明,近几十年来秦岭地区的气候变化呈现出干暖化的趋势。这势必对秦岭的生态环境变化产生深远的影响。受气候变化干暖化趋势的影响,秦岭地区的森林生态系统正遭受着威胁和冲击。树木年轮记录着树木逐年生长的轨迹,是树木生长状况的指示器,经常被用作研究过去的气候和环境变化的代用指标。因此,大量的学者都在秦岭地区开展了树轮气候学的研究工作。目前,大多数的研究都是利用树轮宽度重建秦岭地区的历史气候。而对秦岭气候变化干暖化趋势背景下,秦岭地区的森林覆盖度变化,以及树木生长对气候变化干暖化趋势的响应研究较少。因此,本研究选取太白山北坡眉县、南坡佛坪气象站,分别计算两气象站月尺度、季节尺度与年尺度的标准化蒸散指数(SPEI),分析了树轮年表与月气温、降水数据及不同尺度SPEI指数之间的相关性,以反映树木生长对SPEI干旱指数的响应;选取秦岭主峰太白山为研究区,采用太白山南北坡亚高山地带的太白红杉树芯样本,建立太白山南北坡的树木年轮宽度年表;获取太白山区域的NDVI数据,并试图通过树轮与NDVI的相关关系,对区域的历史NDVI进行重建。研究结果表明:(1)太白山南北坡亚高山地区的树木径向生长对不同尺度的SPEI干旱指数的响应存在差异。月尺度上主要与树木生长季前期各个月份的干旱存在负响应关系。季尺度上主要与春季的干旱呈负响应关系,春季的气温是影响太白山亚高山地区树木径向生长的主要因素。年尺度上对干旱响应呈负相关关系,干旱不是影响太白山亚高山地区树木径向生长的限制因子。(2)太白山南北坡亚高山地区树轮径向生长与干旱的发生均存在3a-7a和准11a的周期变化。太白山地区的树木径向生长与更大范围的干旱存在负相关的响应关系,北坡地区的树木年轮更适合进行更大范围的干旱响应研究。(3)太白山地区的NDVI年内变化趋势与区内植被生长的物候节律一致,植被生长阶段的气温和降水因子是影响NDVI变化的主导因素;树木年轮宽度指数与NDVI的相关关系,在植被生长时段内表现出显著的正相关关系,且7月份的相关性最强。(4)利用长时间序列的树木年轮宽度年表重建太白山地区历史时期7月的NDVI变化序列,发现重建的历史时期7月NDVI变化序列存在5个低值时段和5个高值时段,这些时段与秦岭地区的气候变化趋势及旱灾发生记录相对应;重建的太白山南北坡地区7月NDVI变化序列存在60年左右的准周期变化。

关键词：树木年轮 SPEI 响应 NDVI重建气候变化

石灰土和酸性土生境下金花茶组植物叶片钙形态差异

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广西植物 2023年第3期43卷 442-451页

作者：朱显亮唐健民陶英秦惠珍刘可慧韦霄柴胜丰广西植物功能物质与资源持续利用重点实验室广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006 广西师范大学生命科学学院广西桂林541006

为探究不同生境下金花茶组植物的叶片钙形态特征,该研究以10种石灰土生境和4种酸性土生境的金花茶为对象,测定了其生境土壤的钙含量和pH值,以及该生境下金花茶组植物叶中的硝酸钙和氯化钙、水溶性有机酸钙、果胶酸钙、磷酸钙和碳酸钙、... 详细信息

为探究不同生境下金花茶组植物的叶片钙形态特征,该研究以10种石灰土生境和4种酸性土生境的金花茶为对象,测定了其生境土壤的钙含量和pH值,以及该生境下金花茶组植物叶中的硝酸钙和氯化钙、水溶性有机酸钙、果胶酸钙、磷酸钙和碳酸钙、草酸钙、硅酸钙和总钙的含量。结果表明:(1)石灰土生境的土壤钙含量和土壤pH均极显著(P<0.01)高于酸性土。(2)在石灰土生境中,金花茶组植物的叶钙形态以草酸钙(41.17%)为主,而在酸性土生境中则以果胶酸钙(43.10%)为主,除硝酸钙和氯化钙、果胶酸钙外,石灰土金花茶的各叶钙形态和总钙含量均极显著(P<0.01)高于酸性土金花茶。(3)相关性分析结果显示,大部分叶钙形态含量与土壤pH和土壤钙含量呈极显著(P<0.01)正相关,表明土壤环境对金花茶组植物叶钙形态特征具有重要影响。(4)单因素方差分析结果显示,各叶钙形态含量在物种间存在极显著(P<0.01)差异,表明金花茶组植物在物种分化过程中叶钙形态特征具有多样性。(5)基于叶钙形态特征的聚类分析显示,14种金花茶可归为3大类。总体而言,不同生境背景下金花茶组植物的叶钙形态差异可能是土壤环境和遗传因素共同作用的结果。该研究结果有助于深入理解金花茶组植物对土壤钙的适应机制,为其保育措施制定提供了参考。

关键词：金花茶土壤环境钙适应聚类分析喀斯特植物

太白山地区7月NDVI多尺度周期变化及其对气候因子的响应

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资源科学 2019年第11期41卷 2131-2143页

作者：张辰华李书恒白红英朱显亮杨琪西北大学城市与环境学院西安710127 陕西省地表系统与环境承载力重点实验室西安710127

多尺度周期变化是植被研究的重要前沿问题之一,对揭示植被系统变化规律及其复杂性具有重要意义.本文基于太白山地区树轮宽度年表重建的近172年的7月NDVI资料数据,采用集合经验模态分解法(EEMD)对其在不同时间尺度上的变化特征及其对气... 详细信息

多尺度周期变化是植被研究的重要前沿问题之一,对揭示植被系统变化规律及其复杂性具有重要意义.本文基于太白山地区树轮宽度年表重建的近172年的7月NDVI资料数据,采用集合经验模态分解法(EEMD)对其在不同时间尺度上的变化特征及其对气候因子的响应进行了分析,结果表明:①太白山地区南北坡7月NDVI呈微弱的非线性上升趋势,北坡/南坡NDVI分别具有3.3 a/3.5 a、8.1 a/8.8 a的年际尺度周期,以及18 a/19.1 a、36a/34.4 a和64.8 a/68.8 a的年代际尺度周期.②重构的年际尺度变化较好地呈现了NDVI原始序列的波动细节,而年代际尺度变化则揭示了不同时期内NDVI的增减交替变化.北坡NDVI的年际尺度波动较大,而南坡NDVI的年代际尺度波动略强.③在年际尺度上影响NDVI的主要因素是降水,年代际尺度上影响NDVI的主要因素是气温.④北坡NDVI变化主要受水分因素控制,而南坡NDVI则受热量因素影响更为明显.分析太白山地区NDVI的多尺度变化及其影响因素对研究太白山地区植被生长的变化特征具有重要意义.

关键词： NDVI 非线性变化多尺度周期集合经验模态分解(EEMD) 气候响应太白山

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细数中国古代的“百科全书”

百科知识 2017年第19期 40-42页

作者：朱显亮

中国百科全书式的作品最早大约形成于公元前500年,大都写在竹简上,而严格意义上的百科全书大约起始于公元220年。尽管这些篇幅巨大的百科全书要比欧洲地区的百科全书早很长时间,但这些百科全书对欧洲百科全书很少或基本没有产生影响,反... 详细信息

中国百科全书式的作品最早大约形成于公元前500年,大都写在竹简上,而严格意义上的百科全书大约起始于公元220年。尽管这些篇幅巨大的百科全书要比欧洲地区的百科全书早很长时间,但这些百科全书对欧洲百科全书很少或基本没有产生影响,反之亦然。

关键词：百科全书中国古代《文苑英华》

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从古至今的德国百科全书之《布罗克豪斯》

百科知识 2017年第15期 60-62页

作者：朱显亮

《布罗克豪斯百科全书》是德语多卷本工具书,其前身是戈特赫尔夫·吕贝尔和威廉·弗兰克尚未出版完成的《百科全书》（副书名为《科学家和艺术家在社交场合下检索值得回顾的古代和近代历史事件用简明百科全书或百科全书》）,后由布罗克... 详细信息

《布罗克豪斯百科全书》是德语多卷本工具书,其前身是戈特赫尔夫·吕贝尔和威廉·弗兰克尚未出版完成的《百科全书》（副书名为《科学家和艺术家在社交场合下检索值得回顾的古代和近代历史事件用简明百科全书或百科全书》）,后由布罗克豪斯出版社购买并逐步发展壮大。布罗克豪斯出版社是由弗里德里希·阿诺德·布罗克豪斯（1772;823）于1805年在阿姆斯特丹创建的,在200多年的百科全书的出

关键词：百科全书出版社受教育者

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从古至今的德国百科全书之《皮埃尔》

百科知识 2017年第17期 48-49页

作者：朱显亮

皮埃尔出版社是弗里德里希·皮埃尔和他的儿子奥古斯特·皮埃尔建立的,其编纂出版的《通用百科辞典》是德国19世纪四大百科全书之一,也是"第一部完全自成一体的现代化综合性百科全书"。此后,在不长的时间里,又相继出版多个版本。《通用... 详细信息

皮埃尔出版社是弗里德里希·皮埃尔和他的儿子奥古斯特·皮埃尔建立的,其编纂出版的《通用百科辞典》是德国19世纪四大百科全书之一,也是"第一部完全自成一体的现代化综合性百科全书"。此后,在不长的时间里,又相继出版多个版本。《通用百科辞典》,26卷,第1版,1824～1836年出版。1824年,该书被冠以《科学、艺术和商

关键词：百科全书布罗克豪斯

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拉丁语的百科全书

百科知识 2018年第15期 63-64页

作者：朱显亮

拉丁语的出现至少可追溯到公元前8世纪,在中世纪时期达到鼎盛,后来随着各民族语言的使用,逐渐走向衰败。在这漫长的历史长河中,拉丁语除了产生许多文学、科技、宗教等作品外,还给人们留下了不可多得的百科全书作品。卡西奥多罗斯的《宗... 详细信息

拉丁语的出现至少可追溯到公元前8世纪,在中世纪时期达到鼎盛,后来随着各民族语言的使用,逐渐走向衰败。在这漫长的历史长河中,拉丁语除了产生许多文学、科技、宗教等作品外,还给人们留下了不可多得的百科全书作品。卡西奥多罗斯的《宗教与世俗教育指南》《宗教与世俗教育指南》完成于560年,2卷,由古罗马政治家、学者卡西奥多罗斯用拉丁文写就,是第一部基督教百科全书。卡西奥多罗斯本意是希望

关键词：百科全书世俗教育拉丁语《词源》西奥多罗斯

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不通槽胀套夹具

机械工人（冷加工） 1990年第1期 30-31页

作者：朱显亮国营湘中机械厂

我厂加工变速箱体(组合件)时,工艺规定将已加工好的φ72_0^(+0.03)mm轴承孔作为基准,镗削中心距为80±0.05mm的另一φ62_0^(+0.03)mm轴承孔及φ55mm阶梯孔。为此,我们设计了不通槽胀套夹具(图1),在X62W铣床上加工孔。

关键词：不通槽胀套夹具铣床孔加工