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基于叶绿体基因组分析我国苜蓿属植物演化路径

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生态学报 2022年第15期42卷 6125-6136页

作者：王晓娟董文攀周世良上海科技馆上海自然博物馆自然史研究中心上海200127 北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室北京100093

全球苜蓿属植物约87种,我国有15种,大多为广布种,可生活在不同的生境当中。该属植物由于荚果等形态变异复杂,繁育系统多样,其进化历史一直是本领域关注的热点问题之一。随着分子生态学的发展,利用基因组学的方法解决生态学问题不断报道... 详细信息

全球苜蓿属植物约87种,我国有15种,大多为广布种,可生活在不同的生境当中。该属植物由于荚果等形态变异复杂,繁育系统多样,其进化历史一直是本领域关注的热点问题之一。随着分子生态学的发展,利用基因组学的方法解决生态学问题不断报道,但目前我国苜蓿属物种的叶绿体基因组数据缺乏,有关其演化路径的研究尚少有开展。为此,选取了我国苜蓿属10个代表物种和胡卢巴属1种,测序比较其叶绿体基因组结构特征,基于叶绿体基因组和核ITS序列构建分析其系统发育关系,并结合物种地理分布生境特征探究我国苜蓿属植物的演化路径。结果显示,以上苜蓿属植物的叶绿体基因组大小为121—127 kb,均为非典型的“四区”结构,缺失反向重复区。在10个苜蓿属物种的叶绿体基因组中共检测到1,273个SSR位点,这些SSR位点可以作为潜在的分子标记用于我国苜蓿属植物资源的鉴定。供试苜蓿属物种的叶绿体基因组共发生6次基因倒位。天蓝苜蓿的2个倒位发生在基因atpB到ycf3、ndhC到trnL^(UAA)之间的区域;青海苜蓿和花苜蓿的叶绿体基因组共享4个倒位,分别位于基因psbM到psaA、ndhB到trnN^(GUU)、ndhB到rpoA以及clpP到rpl20区间。天蓝苜蓿中还存在clpP、rpoC1和atpF基因内含子的丢失现象。基于叶绿体基因组及ITS序列构建的苜蓿属系统发育关系,支持传统上将苜蓿属划分为紫苜蓿组、南苜蓿组、阔荚苜蓿组和天蓝苜蓿组的分类处理。其中,直果胡卢巴、单花胡卢巴与毛荚苜蓿形成一支,位于系统树的基部,支持中国苜蓿属和胡卢巴属之间存在过渡类型“类苜蓿植物”的观点。分析我国苜蓿属植物的分化原因可能与这些物种的生境有关,特别是年平均温度可能是导致苜蓿物种分化的决定性因素。

关键词：苜蓿属叶绿体基因组结构变异系统发育生态进化

The complete plastome sequence of Pohlia cruda（Hedw.） Lindb

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The complete plastome sequence of Pohlia cruda（Hedw.） Lind...

DNA条形码技术在珍稀濒危物种保护中的应用

中国植物学会第十六次全国会员代表大会暨85周年学术年会

作者： Yijie Zhang wenpan dong Jiangmin Wang Miaoli Wu Chao Xu Shiliang Zhou Lin LI Shuo Shi College of Life Sciences Hebei Normal University State Key Laboratory of Systematic and Evolutionary Botany Institute of BotanyChinese Academy of Sciences Fuzhou University of International Studies and Trade

Mosses are the largest of the three clades of bryophytes（liverwort,hornwort and mosses）.Until now,only five mosses species chloroplast genome have been sequenced,annotated and *** Bryales is one of the largest orders of mosses and distributed worldwide,there are few reports on the chloroplast genomes for the *** this paper,the chloroplast genome of Pohlia cruda,the first published chloroplast genome for Bryales,was sequenced and *** Pohlia cruda chloroplast genome is 125,114 bp in length,containing 118 unique genes including 82 unique proteincoding genes,32 tRNA genes and 4 rRNA *** difference of chloroplast genome structure between Pohlia cruda and Physcomitrella patens,the first published moss chloroplast genome,is the absence of petN *** is well to be reminded that the loss of petN gene has also appeared in the other four published mosses *** availability of the complete chloroplast genome sequence of Pohlia cruda will play an important role in promoting the understanding of genomic diversity and provide valuable information for useful molecular markers and phylogenetic analyses in Brayles.

关键词： Pohlia cruda chloroplast genome moss Bryales

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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生物多样性 2015年第3期23卷 288-290页

作者：周世良徐超董文攀程涛中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室北京100093

经过12年的发展,DNA条形码技术已经从最初的被怀疑批评转变为如今的被认可接受,科学家也从对该技术的观望转变为参与。DNA条形码技术（包括基因区域的确定、序列获取、数据库建设、鉴定算法等）虽然仍在不断完善中,但已经可用于解决实... 详细信息

经过12年的发展,DNA条形码技术已经从最初的被怀疑批评转变为如今的被认可接受,科学家也从对该技术的观望转变为参与。DNA条形码技术（包括基因区域的确定、序列获取、数据库建设、鉴定算法等）虽然仍在不断完善中,但已经可用于解决实际问题。现在,DNA条形码技术到了一个新的转折期,即重点从技术探索转向实际应用。DNA条形码技术可被用于需要区分生物或确定物种名称的所有领域,在生态学、

关键词：条形码技术濒危物种保护 DNA 应用数据库建设基因区域科学家生态学

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白皮松种质资源鉴定与评价

湖南林业科技 2016年第2期43卷 1-7页

作者：李斌孟庆阳李言达董文攀郑勇奇中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种国家重点实验室北京100091 河南科技大学河南洛阳471023 北京大学生命科学院北京100871 中国科学院植物所北京100093

采集白皮松3个新变异类型(盆仙白皮松、瑞王白皮松、9号树)、北京良种基地母树、北京市挂牌古树等共48个样品,应用SSR技术,对上述样品分别进行鉴定和多样性评价。结果表明:同一个变异类型的无性系与其原变异枝之间在所有位点上均不存在... 详细信息

采集白皮松3个新变异类型(盆仙白皮松、瑞王白皮松、9号树)、北京良种基地母树、北京市挂牌古树等共48个样品,应用SSR技术,对上述样品分别进行鉴定和多样性评价。结果表明:同一个变异类型的无性系与其原变异枝之间在所有位点上均不存在差异,说明其无性系及其原变异枝属于相同的基因型,"瑞王白皮松"和其母株(古树152)非变异枝间在SSR—Y5位点上存在差异,"瑞王白皮松"与"盆仙白皮松"在SSR—Y2位点上存在差异。"9号树"在Y2、Y5 2个位点上与"盆仙白皮松"、"瑞王白皮松"不同,而与其母树群体莽山良种基地的母树相同。可以通过上述位点的检测来鉴定3个不同的变异类型。"盆仙白皮松"、"瑞王白皮松"和"9号树"、古树群组、莽山群组间的遗传距离分别为0.021 1、0.011 4、0.081 3、0.063 8。"瑞王白皮松"与"盆仙白皮松"间、"瑞王白皮松"与古树间存在遗传上的差异。参试样品的有效等位基因数(Ne)、Shannon’s信息指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、Nei’s多样性指数(Nei’s)的平均值分别为1.230、0.302、0.221、0.189、0.197。多样性水平略高于白皮松人工群体而与白皮松天然群体接近,说明参试样品具有较高的遗传多样性水平,具有选择利用的遗传基础较好。

关键词：白皮松种质资源 SSR 鉴定

基于叶绿体InDel标记对玉米杂交种正反交的鉴定

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分子植物育种 2018年第17期16卷 5660-5666页

作者：王蕊于倩倩田红丽许理文晏朋涛易红梅薛宁宁葛建镕董文攀杨扬任洁王璐周世良赵久然王凤格北京市农林科学院玉米研究中心玉米DNA指纹及分子育种北京市重点实验室北京100097 沈阳农业大学农学院沈阳110866 中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室北京100093

玉米的正反交杂交种在有些表型性状上存在差异,在有些品种中甚至直接影响总体产量。为了避免之前的鉴定正反交方法在取样类型和时间上存在的一定的局限性,本研究以玉米叶绿体基因组Insertion/Deletion(In Del)标记为基础开发引物,使用... 详细信息

玉米的正反交杂交种在有些表型性状上存在差异,在有些品种中甚至直接影响总体产量。为了避免之前的鉴定正反交方法在取样类型和时间上存在的一定的局限性,本研究以玉米叶绿体基因组Insertion/Deletion(In Del)标记为基础开发引物,使用玉米叶片材料进行检测。结果显示CPMIDP01和CPMIDP03两个位点可分别鉴定玉米杂交种郑单958和京科968的正反交组合,并可组合成效果稳定的二重PCR,从而得到一种对玉米正反交种的快速鉴定方法。此方法可应用于中国主要玉米品种正反交鉴定中,作为核基因组检测的补充,进一步完善品种真实性及品系溯源信息。

关键词：正反交 InDel 叶绿体玉米杂交种毛细管电泳

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分割太赫兹全息再现像的复合方法的比较

激光与光电子学进展 2018年第9期55卷 103-112页

作者：巩文盼李琦董儒汲哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为实现太赫兹同轴全息再现图像识别,通常需要图像分割以提取图像特征。太赫兹同轴数字全息再现图像包含一定程度的噪声,影响分割质量。本文针对太赫兹同轴全息再现像特点采用了基于裁剪、镜像扩展、滤波和直方图多项式拟合的复合分割方... 详细信息

为实现太赫兹同轴全息再现图像识别,通常需要图像分割以提取图像特征。太赫兹同轴数字全息再现图像包含一定程度的噪声,影响分割质量。本文针对太赫兹同轴全息再现像特点采用了基于裁剪、镜像扩展、滤波和直方图多项式拟合的复合分割方法,用该方法分别对垫片和齿轮的2.52THz同轴全息真实再现像进行了处理,并分步与基本全局阈值法和大津法进行了比较分析,同时用马修斯相关系数进行了客观评价。实验结果表明,该复合方法可以得到较好的分割结果。

关键词：太赫兹数字全息图像分割直方图多项式拟合

基于无人机热红外与数码影像的玉米冠层温度监测

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农业工程学报 2018年第17期34卷 68-75页

作者：杨文攀李长春杨浩杨贵军冯海宽韩亮牛庆林韩东河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000 农业部农业遥感机理与定量遥感重点实验室北京农业信息技术研究中心北京100097 山西大同大学建筑与测绘工程学院大同037009 西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054

快速、准确、无损地获取田间玉米冠层温度,对实现无人机辅助玉米抗旱性状的监测具有重要的意义。该文以无人机搭载热红外成像仪和RGB高清数码相机构成低空遥感数据获取系统,以不同性状的拔节期玉米为研究对象,采集试验区的无人机影像。... 详细信息

快速、准确、无损地获取田间玉米冠层温度,对实现无人机辅助玉米抗旱性状的监测具有重要的意义。该文以无人机搭载热红外成像仪和RGB高清数码相机构成低空遥感数据获取系统,以不同性状的拔节期玉米为研究对象,采集试验区的无人机影像。利用含有已知三维坐标的几何控制板,进行数码影像几何校正,并利用校正后的数码影像对热红外影像进行几何配准。利用便携式手持测温仪测量辐射定标板黑白面的温度,对热红外影像进行辐射定标。利用高空间分辨率的数码影像对玉米进行分类并二值化处理,基于二值化结果提取热红外影像的玉米冠层像元,并提取试验区不同性状玉米的冠层温度。同时,利用便携式手持测温仪在地面同步测量玉米冠层温度,并与提取的冠层温度经行一致性分析,以验证评估基于热红外影像提取玉米冠层温度的效果。结果表明:提取的冠层温度值与地面实测值具有高度一致性(R2=0.723 6,RMSE=0.60℃),提取精度较高,表明基于无人机热红外影像获取玉米冠层温度的方法具有高通量的优势且精度较高。最后将试验区的植被覆盖度与提取的冠层温度进行对比分析,结果表明:玉米冠层温度与其覆盖度有显著的相关性(R2=0.534 5,P<0.000 1),覆盖度越高冠层温度越低,反之则越高,说明玉米冠层覆盖度的大小影响玉米冠层温度的高低。该研究可为玉米育种材料的田间冠层温度监测提供参考。

关键词：无人机农作物温度玉米热红外影像二值化覆盖度

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基于立体视觉的玉米雄穗三维信息提取

农业工程学报 2018年第11期34卷 166-173页

作者：韩东杨贵军杨浩邱春霞陈明杰温维亮牛庆林杨文攀农业部农业遥感机理与定量遥感重点实验室北京农业信息技术研究中心北京100097 西安科技大学测绘科学与技术学院西安710054 河南理工大学测绘与国土信息工程学院焦作454000

玉米雄穗的表型信息对玉米育种研究具有重要的参考意义。该研究以自动获取玉米雄穗三维表型信息为目的。通过对雄穗样本进行多视角摄影处理来重建其三维模型。对重建的三维点云数据运用基于密度聚类的方法统计其分枝数信息,运用Delaunay... 详细信息

玉米雄穗的表型信息对玉米育种研究具有重要的参考意义。该研究以自动获取玉米雄穗三维表型信息为目的。通过对雄穗样本进行多视角摄影处理来重建其三维模型。对重建的三维点云数据运用基于密度聚类的方法统计其分枝数信息,运用Delaunays三角网方法计算其外包络体积信息,并基于点云信息对雄穗主轴和最大穗冠的结构参数进行计算,同时定义了相关表型参数。用实测结果验证计算结果:分枝数统计结果的最大绝对误差为2,RMSE(root mean square error)为1.03,n RMSE(normalized root mean square error)为0.05;主轴长度,主轴最大/最小直径,最大穗冠高度和最大穗冠直径的R^2分别为0.99,0.82,0.83,0.97和0.93,均达到极显著相关水平。研究提出的相关表型参数和其提取方法在育种研究中具有应用潜力,为田间高通量雄穗信息的快速提取提供了参考。

关键词：作物机器视觉三维重建玉米雄穗数码相机雄穗表型信息

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甘蔗染色体研究近况

热带作物学报 2016年第7期37卷 1430-1436页

作者：沈姣王凯张文盼董广蕊石岩张积森福建师范大学生命科学院福建福州350108 福建农林大学基因与生物技术研究中心福建福州350002

甘蔗是非整倍性异源多倍体作物,遗传背景高度复杂,其细胞生物学研究难度大。近年分子标记技术以及原位杂交技术等快速发展使甘蔗细胞学研究也取得明显进展。本文主要围绕甘蔗核型、染色体行为、原位杂交技术在甘蔗上的应用展开综述,以... 详细信息

甘蔗是非整倍性异源多倍体作物,遗传背景高度复杂,其细胞生物学研究难度大。近年分子标记技术以及原位杂交技术等快速发展使甘蔗细胞学研究也取得明显进展。本文主要围绕甘蔗核型、染色体行为、原位杂交技术在甘蔗上的应用展开综述,以期为高倍体植物细胞学研究提供参考。

关键词：甘蔗多倍体染色体原位杂交技术