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新麦草基因组重复序列组成及在赖草属物种染色体上的分布

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植物研究 2024年第4期44卷 634-640页

作者：杨莹李媛陈洁刘博窦全文中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室西宁810008 中国科学院大学北京100049 中国科学院西北高原生物研究所青海省作物分子育种重点实验室西宁810008

新麦草(Psathyrostachys juncea)被认为是赖草属植物的一个重要祖先物种。对新麦草中高度重复序列Cot-1 DNA文库克隆测序分析鉴定,结果表明新麦草Cot-1 DNA文库中的序列可以分为6种类型:反转座子、转座子、卫星DNA、抗病相关LZ-NBS-LRR... 详细信息

新麦草(Psathyrostachys juncea)被认为是赖草属植物的一个重要祖先物种。对新麦草中高度重复序列Cot-1 DNA文库克隆测序分析鉴定,结果表明新麦草Cot-1 DNA文库中的序列可以分为6种类型:反转座子、转座子、卫星DNA、抗病相关LZ-NBS-LRR、未能鉴定类型、反转座子LTR和LTR/Copia类型序列组合型,占比分别为49.5%、1.0%、28.7%、5.9%、13.9%和1.0%。进一步利用2种卫星DNA序列和5个反转座子序列为探针,对新麦草、赖草(Leymus secalinus)和2个大赖草(L. racemosus)材料进行染色体荧光原位杂交,结果表明卫星DNA序列TaiI-family和pSc250-family杂交信号主要分布在染色体的端部,TaiI-family杂交信号数量分别为20、16、7和18,而卫星DNA序列pSc250-family在新麦草、赖草中的杂交信号数量分别为17和24,在2个大赖草材料均没有信号检出。反转座子序列在3个物种染色体上基本呈散布分布方式,而且在赖草属物种染色体分布呈现同质化倾向,其中克隆序列pPj-44和pPj-28在新麦草和赖草属物种间信号分布差异显著,分别提示在异源多倍化过程中存在序列扩张和收缩,克隆序列pPj-77仅在1个大赖草材料10个染色体杂交信号强度区别于其余染色体。研究结果表明,新麦草重复序列在赖草多倍体形成过程发生了快速进化并可能存在同质化扩散,同时赖草属不同物种基因组间重复序列组成可能存在显著差异。

关键词：新麦草赖草重复序列染色体荧光原位杂交多倍化

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赖草基因组重复序列组成及染色体分布特性

西北植物学报 2024年第8期44卷 1273-1282页

作者：陈洁李媛杨莹刘博窦全文中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室西宁810008 中国科学院大学北京100049 中国科学院西北高原生物研究所青海省作物分子育种重点实验室西宁810008

【目的】赖草属植物是麦类作物遗传改良和育种的重要基因资源,但作为异源多倍体植物,其基因组来源仍存在较大争议。通过比较赖草、大赖草及新麦草基因组中重复序列分布,探索赖草属物种基因组来源以及种间基因组多样性的形成特性。【方... 详细信息

【目的】赖草属植物是麦类作物遗传改良和育种的重要基因资源,但作为异源多倍体植物,其基因组来源仍存在较大争议。通过比较赖草、大赖草及新麦草基因组中重复序列分布,探索赖草属物种基因组来源以及种间基因组多样性的形成特性。【方法】通过构建赖草属物种赖草的Cot-1 DNA文库获得大量重复序列,利用荧光原位杂交技术和重复序列对赖草以及近缘物种大赖草和祖先供体物种新麦草进行染色体荧光原位杂交涂染。【结果】(1)根据序列及基因组分布特性,赖草Cot-1 DNA可归为串联重复序列、散布重复序列、散布加串联混合重复序列以及未能鉴定类型,4种类型占比分别为32.4%、45.7%、12.4%和9.5%。(2)串联重复序列TaiI-family、Lt1-6、pTa-535和pSc250在不同物种及同一物种不同材料间信号数量存在较大变异,分别为7~20,1~14,17~26,0~24个。(3)10个反转座子序列在所有物种染色体的分布呈现3种方式:在所有染色体上杂交信号集中分布在着丝粒、近着丝粒及间质区;在所有染色体的所有区域都有分布;在大部分染色体上的分布方式与第1种相同,但是部分染色体端部也有分布。2个LTR/Copia序列仅在赖草染色体上有分布,其他序列在不同物种以及不同材料间均有分布,但在信号强度以及部分染色体上的分布方式存在多态性。【结论】赖草属物种中的一些重复序列具有快速进化的特性,支持赖草属物种多倍化过程,并存在散在重复序列向整个核基因组的快速同质化扩散。

关键词：赖草属重复序列染色体荧光原位杂交多倍化

新麦草（Psa. juncea）基因组重复序列组成及在赖草属物种染色体上的分布

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植物研究 2024年

作者：杨莹李媛陈洁刘博窦全文中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室中国科学院大学中国科学院西北高原生物研究所青海省作物分子育种重点实验室

新麦草（Psathyrostachys juncea）被认为是赖草属植物的一个重要祖先物种。通过对新麦草中高度重复序列Cot-1 DNA文库克隆测序分析鉴定，结果表明新麦草Cot-1 DNA文库中序列可以分为6种类型：反转座子、转座子、卫星DNA、抗病相关LZ-NB... 详细信息

新麦草（Psathyrostachys juncea）被认为是赖草属植物的一个重要祖先物种。通过对新麦草中高度重复序列Cot-1 DNA文库克隆测序分析鉴定，结果表明新麦草Cot-1 DNA文库中序列可以分为6种类型：反转座子、转座子、卫星DNA、抗病相关LZ-NBS-LRR、未能鉴定类型、由反转座子LTR和LTR/Copia类型的序列组合型，占比分别为49.5%、1.0%、28.7%、5.9%、13.9%和1.0%。进一步利用2种卫星DNA序列和5个反转座子序列为探针，对新麦草、赖草（Leymus secalinus）和2个大赖草（L. racemosus）材料进行染色体荧光原位杂交，结果表明卫星DNA序列TaiI-family和pSc250-family杂交信号主要分布在染色体的端部，TaiI-family杂交信号数量分别为20，16，7和18，而卫星DNA序列pSc250-family在新麦草、赖草中杂交信号数量分别为17和24，在2个大赖草材料均没有信号检出。反转座子序列在3个物种染色体上基本呈散布分布方式，而且在赖草属物种染色体分布呈现同质化倾向，其中克隆序列pPj-44和pPj-28在新麦草和赖草属物种间信号分布差异显著，分别提示在异源多倍化过程中存在序列扩张和收缩，克隆序列pPj-77仅在1个大赖草材料10个染色体杂交信号强度区别于其余染色体。研究结果表明新麦草重复序列在赖草多倍体形成过程发生了快速进化并可能存在同质化扩散，同时赖草属不同物种基因组间重复序列组成可能存在显著差异。

关键词：新麦草赖草重复序列染色体荧光原位杂交多倍化

非金属1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯介导下乙缩醛酸与异硫氰酸酯反应合成α-缩醛基酰胺

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有机化学 2024年第7期44卷 2216-2222页

作者：丁柔石思雨马超魏伟吕玉芬曲阜师范大学化学与化工学院中国科学院西北高原生物研究所中国科学院藏药研究重点实验室

报道了一种非金属介导下异硫氰酸酯与乙缩醛酸进行缩合反应合成α-乙缩醛基酰胺的方法.该反应简单地采用1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)作为碱,无需任何金属催化剂及偶联试剂,在室温下实现了一系列α-乙缩醛基酰胺的绿色构建.

关键词：非金属 α-缩醛基酰胺乙缩醛酸芳基异硫氰酸酯

茉莉酸甲酯诱导马尿泡根系分泌物的差异含量及分析

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广西植物 2024年

作者：孟静叶星林鹏程杜和艳胡星强曹雪叶王环师生波沈建伟周党卫青海民族大学药学院中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室

马尿泡是一种濒危高山植物，产于青藏高原，托烷类生物碱为主要活性成分。马尿泡的根、种子和全草都可入药，具有重要的药用价值。为探究茉莉酸甲酯诱导下马尿泡根系分泌物的变化，研究采用LC-MS/MS非靶向代谢组学技术对0、150μmol·L-... 详细信息

马尿泡是一种濒危高山植物，产于青藏高原，托烷类生物碱为主要活性成分。马尿泡的根、种子和全草都可入药，具有重要的药用价值。为探究茉莉酸甲酯诱导下马尿泡根系分泌物的变化，研究采用LC-MS/MS非靶向代谢组学技术对0、150μmol·L-1茉莉酸甲酯处理3 d和7 d的马尿泡根系分泌物进行分析。结果表明：（1）在0、150μmol·L-1茉莉酸甲酯处理3 d和7 d后，马尿泡根系分泌物含量具有明显差异。（2）与空白处理相比，150μmol·L-1茉莉酸甲酯处理后，根系分泌物数量明显增加。（3）马尿泡根系分泌物主要参与的KEGG通路有α-亚麻酸代谢通路、植物激素信号转导通路和赖氨酸生物合成通路。综上认为，茉莉酸甲酯诱导影响了马尿泡根系的代谢，改变了马尿泡根系分泌物的含量和数量。研究通过非靶向代谢组学分析，初步揭示了参与马尿泡根系应答茉莉酸甲酯诱导分泌的关键代谢物，为进一步了解在茉莉酸甲酯诱导下高山植物根系分泌物的变化及代谢机制提供理论依据，也为马尿泡资源的延续提供了新思路。

关键词：马尿泡根系分泌物茉莉酸甲酯非靶向代谢组学代谢途径

祁连山东段南麓高寒嵩草草甸群落特征变化及其与家庭牧场管理的关系

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生态学报 2024年

作者：林丽李杰霞李本措兰玉婷司梦可张法伟李以康曹广民樊博中国科学院西北高原生物研究所青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室中国科学院大学

以相同地形及气候条件下高寒嵩草草甸关键稳态为研究对象，对其植物群落数量特征、家庭牧场经营管理特征进行调查分析，探讨家庭牧场植物群落数量特征同牧场管理之间的耦合关系，解析导致牧场植物群落特征分异的社会学和经济学根源，结... 详细信息

以相同地形及气候条件下高寒嵩草草甸关键稳态为研究对象，对其植物群落数量特征、家庭牧场经营管理特征进行调查分析，探讨家庭牧场植物群落数量特征同牧场管理之间的耦合关系，解析导致牧场植物群落特征分异的社会学和经济学根源，结果表明：（1）牧民的放牧管理同草地总生产能力及其年际间的稳定性存在关联关系，过度放牧可以导致植被生产能力降低，过低放牧强度会导致家庭牧场总收益降低。（2）研究区域绝大多数牧民控制草地处于牧草生产能力中等(优良可食性牧草产量（129.1±28.3）g/m2)、草地生产能力稳定性（植物群落地上生物量年际间的变异系数19.9%）较高和家庭牧场收益/投资比（1.69—1.74）较高的小嵩草草甸草毡表层加厚期。（3）家庭牧场经济行为符合小农场经济行为特征，研究区域家庭牧场草畜平衡补偿金仅占家庭牧场总收入的0.06%—1.25%，且该区草畜平衡补偿金同草地所处演替稳态无关。维持草地的高水平生态服务功能需要牺牲一部分牧场经济收入，导致牧民在牧场经营过程中更注重草地的生产服务价值。因此，牧民选择小嵩草草甸不同稳态作为该区主流植被是当地牧民对草地畜牧业生产成本和家庭收益权衡的结果。未来畜牧业生产及管理模式应从草地自身特征出发，依托技术和管理的创新，以提高草地生产资料、生产关系和生产力之间的匹配度，同时以增加草地单位面积生产附加值为目标，从根本上实现草地的可持续发展利用。

关键词：退化草地恢复牧区经济发展草地退化原因高寒嵩草草甸

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青海祁连山地区兽类物种多样性及分布型分析

生态学报 2024年

作者：高红梅顾海峰李斌江峰张婧捷宋鹏飞梁程博蔡振媛张萌张同作中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室青海省动物生态基因组学重点实验室中国科学院大学青海大学

祁连山地区是我国典型的生态系统脆弱区和重要的生态屏障区，区域内物种资源丰富，珍稀和濒危野生动植物种类和数量繁多，是青藏高原重要的生物资源基因库之一，在我国生物多样性保护中具有重要的意义。为了掌握青海祁连山地区野生兽类... 详细信息

祁连山地区是我国典型的生态系统脆弱区和重要的生态屏障区，区域内物种资源丰富，珍稀和濒危野生动植物种类和数量繁多，是青藏高原重要的生物资源基因库之一，在我国生物多样性保护中具有重要的意义。为了掌握青海祁连山地区野生兽类的分布现状，我们使用样线法和样点法完成了野外调查。自2019年1月至2023年6月，在青海祁连山地区开展野外考察21次，累计完成调查样线490条，调查样点99个，总行驶航迹约25426 km。实地调查结合文献资料结果显示，该地区共分布有野生兽类7目19科54属75种。国家I级重点保护动物11种，国家II级重点保护动物17种，IUCN评估结果显示，该地区受威胁物种有15种（濒危3种；近危5种；易危7种），占该地区兽类总种数的20%；中国生物多样性红色名录结果显示，该地区受威胁物种有40种（极危2种；濒危12种；近危16种；易危10种），占该地区兽类总种数的53.33%；被列入CITES附录I的兽类有7种，被列入附录II的兽类有9种，被列入附录III的兽类有5种；中国特有种兽类16种。该地区兽类分布型主要为高地型（24%）、中亚型（20%）和古北型（18.67%）。兽类G-F指数为0.724，物种多样性指数处于较高的水平。物种名录的建立为青海祁连山地区兽类物种现状研究提供了科学且全面的数据，对加快祁连山珍稀濒危野生动物的保护具有重要意义，也为以后该地区的生态及野生动物保护、管理决策提供科学依据。

关键词：祁连山兽类物种多样性物种编目分布型

基于SSR标记的青藏高原野生大颖草遗传多样性分析

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中国草地学报 2024年第9期46卷 15-22页

作者：钟怡均陈文杰刘瑞娟中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室/青海省作物分子育种重点实验室/青藏高原作物种质资源研究与利用实验室青海西宁810008 中国科学院大学生命科学学院北京100049

大颖草是分布在青藏高原且适应沙生和高寒环境的一种多年生禾草,对其进行遗传多样性评估是种质资源利用的前提,但目前其在居群水平的遗传多样性仍不清楚。本研究应用SSR标记对4个代表性生境下大颖草居群的55份材料进行了遗传多样性分析... 详细信息

大颖草是分布在青藏高原且适应沙生和高寒环境的一种多年生禾草,对其进行遗传多样性评估是种质资源利用的前提,但目前其在居群水平的遗传多样性仍不清楚。本研究应用SSR标记对4个代表性生境下大颖草居群的55份材料进行了遗传多样性分析。结果表明,4个居群的平均等位基因数、有效等位基因数、香农信息指数和遗传多样性指数分别为1.3750、1.1685、0.1624和0.1042,指示大颖草遗传多样性偏低。4个居群之间的遗传多样性存在差异,其中,GN居群最高,YS居群最低。有70.21%的遗传变异存在于居群内不同个体间,说明居群内变异可以作为遗传多样性主要来源。群体基因流为1.1783,说明居群间存在一定的基因流能有效抑制种群间的遗传分化。UPGMA和群体遗传结构分析结果显示,55份大颖草材料被划分为7个亚群,并与其地理分布具有一定的相关性。本研究初步获得了大颖草居群水平遗传多样性信息,为今后大颖草种质资源的保护及利用提供参考。

关键词：大颖草遗传多样性 SSR标记群体结构

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祁连山南坡鸟类物种多样性与垂直分布格局

生态学报 2024年

作者：张萌李斌高红梅梁程博宋鹏飞顾海峰覃雯张婧捷刘道鑫江峰蔡振媛徐波张同作中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室中国科学院大学青海省动物生态基因组学重点实验室青海大学

祁连山位于中国青藏高原东北部，是中国西北重要生态屏障，具有丰富的野生动物资源和地貌类型。为探究祁连山南坡鸟类组成与垂直分布特征，于2019年5月和9月采用样线法和直接计数法对不同生境、季节和分布海拔的鸟类资源进行了全面调查... 详细信息

祁连山位于中国青藏高原东北部，是中国西北重要生态屏障，具有丰富的野生动物资源和地貌类型。为探究祁连山南坡鸟类组成与垂直分布特征，于2019年5月和9月采用样线法和直接计数法对不同生境、季节和分布海拔的鸟类资源进行了全面调查。结果显示，祁连山南坡共观测到鸟类17目41科157种，其中留鸟81种（51.59%）、夏候鸟61种（38.85%）、冬候鸟3种（1.91%）、旅鸟12种（7.64%）；在区系组成上以古北界鸟类为主，共102种（64.97%），其次为广布种34种（21.66%）、东洋界21种（13.38%）。在季节变化中，夏季鸟类物种多样性显著高于秋季（P生物多样性保护工作的基础，了解该地区鸟类物种多样性数据及其随海拔梯度变化的规律，对保护祁连山南坡地区生物多样性具有重要意义。

关键词：祁连山南坡鸟类多样性垂直分布格局