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黑河流域典型荒漠植物耐旱机理的基因组学研究——数据集II(2014-2015)

一、数据概述 此数据汇交是“黑河流域生态-水文过程集成研究”重大研究计划重点项目“黑河流域典型荒漠植物耐旱机理的基因组学研究”的第二次数据汇交。本项目的主要研究目标是以典型荒漠植物沙冬青为材料,利用目前国际上先进的新一代基因测序技术对沙冬青的全基因组序列及基因转录组序列进行解码,从而发掘与抗旱相关的基因和基因群组,并用转基因技术在模式植物(如拟南芥和水稻)中验证其抗旱性。 二、数据内容 1.沙冬青基因组和转录组的序列测定: 前期基因组预测序测得蒙古沙冬青的基因组大小约为926 Mb,GC含量36.88%,重复序列比例66%,基因组杂合率0.56%,表明其基因组重复序列多,杂合度较高,属复杂基因组。 基于这一预测序结果,我们随后开展了沙冬青基因组的深度测序,所得数据经组装后得到937 Mb的全基因组序列(表一),与前期预测的基因组大小基本一致。通过对沙冬青的转录组测序和序列组装(表二),获得了77,000余个基因编码序列(Unigene),对这些基因序列进行注释发现,绝大部分基因序列与豆科植物大豆、鹰嘴豆和菜豆等有较高的相似度(图一),与沙冬青属豆科植物的事实相符。 2.沙冬青简单重复序列(SSR)分子标记的发掘: 网络公共数据库已有公开发表的沙冬青转录组数据集,其样品采集地点是宁夏中卫市。而本项目组样品采集的地点是甘肃民勤县,为了研究这不同地区的沙冬青的序列是否具有序列多态性,我们首先鉴定了民勤县植物样品的基因组中的简单重复序列(SSR)分子标记(表三),随后与中卫市植物样品的转录组序列进行比较,发现部分SSR分子标记具有多态性(表四),这些分子标记可用于该物种植物的遗传图谱构建、QTL定位和遗传多样性分析等研究中。 三、数据处理说明 样品采集地点:甘肃民勤县,经纬度:北纬N38°34′25.93″ 东经E103°08′36.77″。基因组测序:共构建8个不同大小的基因组DNA文库,使用Illumina HiSeq 2500仪器测定。转录组测序:共构建24个转录组mRNA的文库,使用Illumina HiSeq 4000仪器测定。 四、数据的使用说明和意义 我们选定一种典型的荒漠植物作为研究对象,从基因组学的角度解析该荒漠植物的全基因组和转录组序列,发掘其中蕴藏的宝贵抗旱基因资源,并研究他们的抗旱机理,有利于沙冬青这一古老而重要植物资源的有效利用,以及黑河流域抗旱植物的遗传培育、生态恢复和可持续发展。

2016-04-12

荒漠植物群落地上和地下生物量及分布特征调查资料(2014)

在前一项目布设在黑河下游的3个荒漠不同类型调查观测场外部,选择与观测场平均长势和大小一致的不同种类荒漠植物,进行了地上生物量和地下生物量全根法调查。干重为80℃下的烘干重量,根冠比为地下生物量与地上生物量的干重比值。种类有:沙拐枣、红砂、黑果枸杞、泡泡刺、苦豆子、骆驼蓬、柽柳等。

2016-01-09

黑河流域生态系统优势种的生理生态学参数集(2013)

数据集为黑河流域各个生态系统的优势种的生理生态学参数,本数据集根据TESim模型的要求,将黑河流域分为7个生态系统,分别为:落叶阔叶林生态系统(BRD)、常绿针叶林生态系统(CNF)、农田生态系统(CRP)、荒漠生态系统(DST)、草甸草原生态系统(MDS)、灌木林生态系统(SHB)和草原生态系统(STP)。本数据集中的数据,有些数据是根据实测数据得到,有些是通过参考文件得到,但是经过验证以后应用到黑河流域的。本数据中的数据,每个生态系统系统的每个参数都有三个值,分别是在模型中的取值以及该参数的最小值和最大值。 该数据可为生态过程模型提供输入参数,该数据集仍然在进一步的优化中。

2014-06-10

青海湖流域沙漠(沙地)分布数据集 (2000)

数据为青海湖流域10万沙漠分布图,本数据以2000年TM影像为数据源,进行解译、提取、修编,利用遥感与地理信息系统技术结合1:10万比例尺成图要求,对沙漠、沙地和砾质戈壁进行专题制图。数据属性表:area(面积)、perimeter(周长)、ashm_(序列码)、class(沙漠编码)、ashm_id(沙漠编码)其中沙漠编码如下:流动沙地 2341010、半流动沙地 2341020、半固定沙地 2341030、戈壁 2342000、盐碱地 2343000。

2014-04-21

黑河流域种内和种间关系野外调查和试验观测资料(2013)

数据集对黑河流域中下游2013年单生及联生的红砂和珍珠进行了野外植株生长状况、叶片形态指标的调查。 生长状况指标有:冠幅、株高,以及细根、粗根生物量等;叶片形态指标有:长、宽、厚度,以及叶面积、体积等。试验观测指标有:叶氮含量、水势、气体交换数据、叶绿素荧光数据。 数据包括:野外观测资料及其说明文件。

2014-01-14

黑河流域不同生境荒漠植物光合器官水平气体交换测定数据(2013)

2013年8月中旬测定,植物种:泡泡刺(不同生境为中游丘间低地和戈壁),红砂(不同生境为中游戈壁和下游戈壁)。 利用美国拉哥公司制造的LI-6400便携式光合作用系统(Portable Photosynthesis System, LI-COR, USA)和LI-3100叶面积仪等,对荒漠植物光合生理特性进行了观测。 观测资料中的符号含义如下: Obs,观测次数; Photo,净光合速率,μmol CO2•m–2•s–1; Cond,气孔导度,mol H2O•m–2•s–1; Ci,胞间CO2浓度,μmol CO2•mol-1; Trmmol,蒸腾速率,mmol H2O•m–2•s–1; Vpdl,水蒸气压亏缺,kPa; Area,叶面积,cm2; Tair,大气温度,℃; Tleaf,叶面温度,℃; CO2R,参照室CO2浓度,μmol CO2•mol-1; CO2S,样品室CO2浓度,μmol CO2•mol-1; H2OR,参照室水分,mmol H2O•mol-1; H2OS,样品室水分,mmol H2O•mol-1; PARo,光量子通量密度,μmol•m–2•s–1; RH-R,参照室空气相对湿度,%; RH-S,样品室空气相对湿度,%; PARi,光合作用有效辐射,μmol•m–2•s–1; Press,大气压,kPa; 其它为测定时的仪器状态参数等。

2014-01-11

黑河流域典型荒漠植物生理指标分析数据(2011-2012)

在2011年7月中旬采集黑河流域典型荒漠植物光合器官(叶片或同化枝)进行生理生化分析的基础上,2012年7月中旬采集部分荒漠植物光合器官,装入液氮罐带回实验室测定。 生理分析指标主要有:可溶性蛋白单位:mg/g;游离氨基酸单位:µg/g;叶绿素含量单位:mg/g;超氧化物歧化酶(SOD)单位:U/g FW;过氧化氢酶(CAT)单位:U/(g•min);过氧化物酶(POD)单位:U/(g•min);脯氨酸(Pro)单位:μg/g; 可溶性糖单位:μg/g;丙二醛(MDA)单位:μmol/L。

2014-01-10

黑河流域不同荒漠类型植被年生态调查资料(2013)

2013年9月底10月初,黑河流域典型区荒漠类型植物停止生长期,进行年终生态调查。 共有8个调查观测场,分别是:山前荒漠、山前戈壁、中游荒漠、中游戈壁、中游沙漠、下游荒漠、下游戈壁、下游荒漠,大小为40m×40m。 在每个观测场固定3个20m×20m的大样方,命名为S1、S2、S3,进行灌木定期调查;每个大样方固定4个5m×5m的小样方,命名为A、B、C、D,进行草本调查。

2014-01-10

黑河流域典型荒漠植物生理指标分析数据(2011年7月)

2011年7月中旬,采集典型荒漠植物光合器官(叶片或同化枝),液氮罐带回实验室测定。 分析指标主要有可溶性蛋白单位:mg/g;游离氨基酸单位:µg/g;叶绿素含量单位:mg/g;超氧化物歧化酶(SOD)单位:U/g FW;过氧化氢酶(CAT)单位:U/(g•min);过氧化物酶(POD)单位:U/(g•min);脯氨酸(Pro)单位:μg/g; 可溶性糖单位:μg/g;丙二醛(MDA)单位:μmol/L。

2013-08-02

中国1:400万冰川冻土沙漠图(2006)

冻土图的编制依据包括:(1)冻土野外调查、勘探实测资料;(2)航空像片和卫星影像判译;(3)TOPO30 1km分辨率的地面高程数据;(4)气温和地面温度资料。其中,青藏高原的冻土分布采用了南卓铜等(2002)的研究结果,利用青藏公路沿线76个钻孔实测年平均地温数据,进行回归统计分析,获取年平均地温与纬度、高程的关系,并基于该关系,结合GTOPO30高程数据(美国地质调查局地球资源观测与科技中心领导下发展的全球1km数字高程模型数据)模拟得到整个青藏高原范围上的年平均地温分布。以年平均地温0.5 ℃作为多年冻土与季节冻土的界限,参考《中国冰雪冻土图》(1:400万)(施雅风 等,1988)划定高原不连续多年冻土与高原岛状多年冻土的界限;另外,参考东北大小兴安岭多年冻土分区图(郭东信 等,1981)、环北极多年冻土和地下冰分布图(Brown et al. 1997)和最新野外实测资料,对东北的多年冻土界线进行了修订;西北高山多年冻土界线多采用了《中国冰雪冻土图》(1:400万)(施雅风 等,1988)中划定的界线。 根据该数据统计的中国多年冻土区面积约1.75×106km2,约占中国领土的18.25%。其中,高山多年冻土0.29×106km2,约占我国领土面积的3.03%。 更多信息参考《1:400万中国冰川冻土沙漠图》说明书(中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,2006)

2013-06-24