生态遗传学在生物多样性保护中的作用

本文就生态遗传学在生物多样性保护中的作用问题谈了几点看法。首先陈述了生态遗传学的性质,它是种群生态学和种群遗传学的结合,研究种群层次上正在进行着的进化;其次列举了生态遗传学的基本内容,说明生态遗传学是生物多样性研究和保护不可缺少的基本知识。最后举两个实例阐明生态遗传学在生物多样性保护中的具体应用。     

中国濒危兽类保护遗传学研究进展与展望

我国是全球生物多样性大国,拥有包括大熊猫、金丝猴、华南虎、麋鹿、白鱀豚等特有物种和旗舰物种在内的丰富兽类资源。近几十年来,土地利用模式转变、盗猎、环境污染、气候变化等因素使许多兽类物种面临生存威胁,导致物种遗传多样性丧失。而遗传多样性是生物多样性的基本组成部分,决定了物种和种群能否长期生存。保护遗传学作为保护生物学的一大分支学科,旨在通过遗传学分析探明种群遗传变异和物种濒危的遗传学机制。近40年来,随着研究手段和技术的不断发展,我国兽类保护遗传学在遗传多样性和近交水平评估、景观遗传学、生态遗传学和圈养种群遗传管理等方面都取得了重要成果。然而,未来人类社会发展可能为濒危兽类带来的威胁依然存在,高通量测序等新技术的进一步发展则能够帮助我们更加深入地了解濒危物种和种群遗传适应与濒危机制,从而实现对濒危兽类的有效管理与保护。     

基因组时代的新视野: 东南亚哺乳动物类群在第四纪冰河时期多样性的起源与分化

东南亚地区东起菲律宾群岛, 西至印度次大陆, 北及中国中部, 南至巽他群岛, 涵盖了世界上25个最重要的生物多样性热点地区之中的6个, 具有极其重要的全球生物多样性保护的战略意义。该地区复杂的地质地貌和气候历史使其动植物的种类和数量都极为丰富。经典的生物地理分界线华莱士线和克拉地峡将该地区进一步划分出包括部分巽他群岛和马来半岛在内的南部巽他区和北部印度支那区两个生物多样性热点地区。主要基于形态学的生物地理学研究认为巽他区和印度支那区通过马来半岛陆地相连, 并且第四纪大部分时间海平面下降形成大陆桥, 直到一万年前该地区的众多岛屿仍与大陆连接, 促进了哺乳动物的种群迁徙与基因交流, 因此物种种群间的差别将很细微。然而近来分子遗传学研究表明, 由于其他生态因素制约, 哺乳动物的迁移能力可能比以往认为的低, 大陆桥的存在并不一定导致迁徙的发生, 许多种群的隔离早在200万年前便已形成, 并且没有因为后来冰川期海平面降低而恢复种群交流, 而距今7.3万年前发生的苏门答腊多巴超级火山爆发也可能进一步影响了物种间和物种内多样性的形成和分化。通过已有的东南亚哺乳动物种群遗传学研究结果, 我们认为物种间或种群间的差异主要表现为三个层次: 巽他区种群与印度支那区种群间约百万年尺度的分化, 巽他区不同岛屿种群间约数十万年尺度的分化, 以及发生于晚更新世的分化事件。已有的东南亚种群遗传学研究主要采用线粒体及核基因多位点数据进行分析, 而种群基因组学分析则使得获得详尽的种群历史动态成为可能, 并使我们可以进一步了解东南亚哺乳动物类群所经历的物种形成过程。     

代谢生物钟研究进展

生物时钟大致以24 h为一个周期,参与调节一系列代谢和生理功能。流行病学和遗传学的相关证据显示,生物时钟的紊乱直接导致许多病理状况,包括睡眠失调、抑郁、代谢综合征和癌症。在分子水平上,生物时钟系统的组成元件与细胞代谢的调控因子之间存在功能性的相互作用:一方面,生物时钟可以调控多种代谢途径;另一方面,代谢物的供给和进食行为也可以反过来作用于生物时钟。进一步理解生物时钟节律和细胞代谢的相互调节作用,将为代谢性疾病的干预治疗提供新的理论基础。     

景观遗传学原理及其在生境片断化遗传效应研究中的应用

景观遗传学是近年来在景观生态学和种群遗传学之间形成的一个交叉领域,强调景观的组成、空间构型和环境梯度对基因流、种群遗传空间结构和局域种群适应的影响。景观遗传学尚未成为一门独立的学科,其理论基础主要来自分子遗传学、种群生物学和景观生态学。现代分子遗传标记技术、遥感和GIS支持下的景观分析和空间统计方法的综合运用是景观遗传学主要研究途径。系统介绍了景观遗传学的基础概念,关键科学问题,基本理论框架,及其与相邻研究领域的关系,综述了景观遗传学最为关注的现实课题——景观碎裂化的种群遗传效应的研究进展,主要涉及生境片断化的遗传效应、不同属性的物种响应、以及生境片断化过程的选择作用等方面。通过采取一种跨尺度的视角,景观遗传学研究显著深化了关于景观碎裂化对生物多样性影响的理解。     

天敌瓢虫种群遗传学及其在生物防治中的应用

天敌瓢虫常在农业生产的生物防治中被广泛引进和使用。这种使用过程往往会导致天敌瓢虫在遗传水平的改变,并最终影响到其生物防治的使用效果和本地生态多样性。对天敌瓢虫种群遗传学的研究,有助于我们认识甚至预测这种遗传改变的规律和生态机制,从而为生物防治计划的优化提供理论基础。本文介绍了种群遗传学的研究方法,分析在生物防治中促进天敌瓢虫遗传改变的因素,以及几种常见的天敌瓢虫种群演变情况,并讨论种群遗传学在天敌瓢虫研究的未来方向。     

自然植物种群的亲本分析及其在生态学研究中的应用

自然植物种群的结构、交配行为、基因流以及个体和基因型的适合度是种群生物学的重要内容,而种群谱系的建立是综合研究以上内容的重要方法。种群谱系的构建最初是在人类中进行研究的,其统计／遗传学方法在１９５０年前就已有详尽的研究［１］,近些年来用于亲子鉴定也已...     

遗传学发展潜力巨大

遗传学（ｇｅｎｅｔｉｃｓ）是研究生物遗传及变异规律的学科。是选择和培育动植物及微生物优良种和研究防治遗传性疾病的理论基础。根据研究对象 ,遗传学可分为人类遗传学、动物遗传学、植物遗传学、微生物遗传学等。根据研究的问题和方法 ,又可分为细胞遗传学、生化遗传学、分子遗传学、辐射遗传学、群体遗传学、数量遗传学、医学遗传学、免疫遗传学及行为遗传学等。遗传学发展至当代 ,特别是分子遗传学的成就 ,使人类有能力直接设计自身和其它物种的进化 ,从而使公众对该学科的兴趣空前提高 ,人类将不再只慢慢的等待自然极其缓慢的进化过…     

保护生物学一新分支学科——保护遗传学

研究人类对生物多样性的影响以及防止物种灭绝是保护生物学的两个主要目的。随着环境日益恶化、分子遗传学的迅速发展以及保护生物学和分子遗传学的不为民相互渗透,和产生了一全新的分支学科－－保护遗传学。保护遗传学是保护生物学研究中的一个核心部分,主要研究濒危物种的遗传多样性和保护物种的进化潜力。目前保护遗传学已成为国际上的一个研究热点,但在我国才刚刚起步,为此,本文就保护,遗传学的产生和发展及其研究内容和意义作一简要介绍,以推动我国在该方面的研究。     

山地景观遗传学研究文献综述

山地生态系统是生物多样性分布与保护的热点。山地景观遗传学（Mountain Landscape Genetics）研究在山地景观尺度上野生生物的种群遗传格局及其驱动机制和影响因素,是景观遗传学（Landscape Genetics）的重要分支。山地景观遗传学研究对于深入理解物种的空间遗传结构、形成过程、物种形成与分化机制具有重要意义与价值,同时可以为珍稀濒危物种和山地生物多样性的有效保护与管理提供科学指导。为了更好地掌握目前山地景观遗传学的发展趋势与重点研究问题,为未来生物多样性与山地生态系统的保护管理提供科学参考,基于对Web of Science核心数据库和中国知网数据库的系统检索,全面汇总分析了1999-2020年山地景观遗传学领域发表的192篇英文文献与31篇中文文献。结果显示,该领域自2008年起迅速发展,截至2020年共有46个国家的研究机构发表了山地景观遗传相关研究,研究热点地区包括北美洲的落基山脉、内华达山脉、阿巴拉契亚山脉,欧洲的阿尔卑斯山脉、比利牛斯山脉,以及亚洲的喜马拉雅-横断山脉。研究对象类群涵盖真菌、植物、节肢动物、脊椎动物,其中脊椎动物是研究发表最多的类群,占发表文献总数的62.0%;脊椎动物中,又以对哺乳类（占脊椎动物发表文献总数的52.9%）与两栖类（23.5%）的研究最多。目前主要的研究方向包括：（1）识别山地景观中的基因流路径或阻碍;（2）量化山地景观特征对种群遗传结构时空变化的影响。中国是发表山地景观遗传学文章数量最多的亚洲国家,近十年来相关研究发展迅速,研究类群以植物（占在中国发表文献总数的62.3%）与脊椎动物（35.8%）为主,对脊椎动物的研究中以两栖动物为最多（占所有脊椎动物发文数量的52.6%）,研究区域主要集中在喜马拉雅-横断山脉与秦岭。本文进一步对目前山地景观遗传学研究中存在的空缺及未来重点关注问题提出建议。     

两栖动物MHC基因研究进展

MHC是高度多态的基因群,广泛分布于各种脊椎动物体内。由于MHC基因的多态性,使其在脊椎动物的免疫、遗传、进化、保护等许多方面的研究倍受关注。本文综述了两栖类MHC基因自研究以来国内外有关该基因的研究报道,包括其结构、功能以及在两栖类遗传进化、种群遗传学、免疫遗传学及抗病中的应用,并对研究前景进行了展望。     

DNA甲基化与食管腺癌关系研究进展

癌症本质上是一种多种因素导致的基因疾病。作为肿瘤形成假说中的重要补充内容,表观遗传学已经成为新的研究中心。DNA甲基化是人类基因组发生最为常见的一种表观遗传学事件,因而研究甲基化与肿瘤的关系成为当前分子生物学的热点之一。这篇综述是关于DNA甲基化与食管腺癌的研究进展,包括DNA高甲基化异常与食管腺癌的发生,以及针对甲基化的检测手段,诊断,治疗以及预后。     

美国癌症研究所(NCI)科研规划简介(续)

3 临床治疗 3.1 临床肿瘤学拨款临床肿瘤学规划提供的拨款,支持研究治疗人类癌症中抗癌剂的应用及其效果的评估。它包括四个特殊领域:化疗药物的毒性和效果,单独激素治疗或同其它治疗方式相结合的临床研究;用动物模型和细胞系统发展治疗研究;对可能干扰抗癌药物活性,与癌有关的失调进行研究;进行癌症临床试验新方法的研究。该规划拨款还对癌症治疗时引起癌症患者承担的潜伏生命威胁处境给予支持。出血控制时的血小板转输,白血球输送,     

阿尔茨海默病与癌症发病负相关的表观遗传学机制研究进展

阿尔茨海默病(Alzheimer's disease, AD)是老年人群中最常见的神经退行性疾病。它以细胞外β-淀粉样蛋白大量沉积和细胞内神经原纤维缠结形成为主要特征。癌症也是一种与年龄相关的疾病。流行病学研究表明,AD与癌症发病存在负相关性,即AD患者并发癌症的风险降低,反之亦然。表观遗传学机制在AD和癌症的发生、发展过程中都发挥着重要作用。本文将对AD和癌症发病的表观遗传学机制的最新进展进行综述,为用"整体观念"重新认识AD和癌症的相关性提供新的思路。     

承载力理论的起源、发展与展望

承载力一直是生态学研究的热点、难点和理论前沿.论述了承载力研究起源发展进化历程,绘制了承载力研究起源发展进化图,将承载力研究的发展分为起源奠基、应用探索和理论深化3个阶段,分阶段总结了承载力研究的主要特点、所涉及的学科领域以及争论的不同观点.承载力理论起源于人口统计学,种群生物学和应用生态学,在起源奠基阶段,承载力研究主要是以非人类生物种群增长规律研究为主,完成了一个科学概念或理论所必需的定义内涵、数学表达公式以及科学机理等等的积累;1953年至20世纪80年代中后期为承载力研究的探索争论阶段,在全球资源环境危机背景下,承载力开始应用于解决人类经济社会面临的急迫的资源环境问题,并在应用探索过程中引起大量争论;从20世纪80年代后期承载力研究进入理论深化阶段,人类承载力研究不再简单地套用生物种群承载力理论方法,认识到人类承载力除受资源环境等自然因素的影响外,人类自身文化社会因素也对承载力产生巨大影响,并尝试着将这些因素纳入到承载力方法之中,从而使人类承载力研究从非人类生物种群承载力理论方法中脱胎出来,成为真正意义上的人类承载力研究.     

高等真菌细胞遗传学研究进展

细胞遗传学的主要问容是研究生物在染色体形态、结构、功能和行为等方面的特点,以及这些特点与生物遗传变异和进化的０系［1］．大多数真菌的细胞核较小,许多种群的染色体数目不清楚,真菌细胞遗传学的研究远远落后于动植物细胞遗传学的研究水平。随着各种显微技术、生物化学技术和分子生物学技术的发展,真菌细胞遗传学的研究近年来取得了显著进展。三染色体组型研究的发展早期对染色体的研究受技术上的限制,主要局限于少数染色体粗大的动植物材料。五十年代以后,先后诞生了低渗处理技术、秋水仙素处理技术和高分辨显带技术［2］,一些…     

果蝇在肿瘤学研究中的优势及应用前景

果蝇作为研究人类疾病的模式生物, 与哺乳动物不仅在基本的生物学、生理学和神经系统机能等方面比较相似, 而且果蝇有其作为模式生物的独特优势。近年来的研究表明, 果蝇和人类在肿瘤发生信号通路等方面的保守性很高, 而且果蝇具有很强的遗传学可操作性, 是肿瘤学研究有效的模型之一, 可用于研究人类肿瘤发生、发展、转移等分子机制。文章综述了果蝇在肿瘤学研究中的优势、已建立的用于研究特定癌症的果蝇模型, 并对其在未来肿瘤学的研究方向进行展望, 以期为国内肿瘤学研究和抗肿瘤药物的研发提供参考。     

具年龄结构的种群在破碎化生境中的空间分布模型

随着人类和其他生物赖以生存的环境破碎化程度的加剧,许多以前是连续分布的物种,目前不得不在破碎化生境(斑块)中求生存,所以,种群在破碎化生境(斑块)中分布问题的研究对生物保护和生境重建意义重大．本文运用Leslie矩阵和Markov链建立了一个具年龄结构的种群在破碎化生境中随时间动态变化的分布模型,讨论了种群在该生境中持续存在以及灭绝的条件．     

扬子鳄的保护遗传学研究进展

保护遗传学是主要研究与灭绝风险相关的遗传因素以及如何利用遗传学管理方法降低物种灭绝风险的科学,是保护生物学和分子遗传学的交叉学科.近几十年来,遗传学研究在生物多样性保护的理论和实践中发挥着越来越重要的作用.本文回顾了AFLP、mtDNA D-loop、RAPD、微卫星DNA、MHC等DNA分子标记技术在扬子鳄的样品采集、生物多样性、个体鉴定、繁殖管理、野外放归等保护遗传学方面研究所取得的一些进展.对扬子鳄保护的工作提出了建议:重建扬子鳄的谱系;加大对扬子鳄的放归力度;加强饲养种群之间的基因交流;借鉴密河鳄的管理经验.     

数量遗传学理论框架下的进化生态学研究：以动物模型的运用为例

目前,生态学家越来越关注深入的生物学问题,例如,1)理解生态和进化过程的互作和关系;2)种群中一个重要的表型特征,受遗传基因影响多大?即其可遗传程度,表示该性状的进化潜能;3)基因是怎样影响表型性状,及其对应的个体适合度以及种群动态?4)决定多个重要表型性状的基因之间关系和互作如何?随着生物统计软件尤其是线性混合模型的发展,结合经典数量遗传学的理论,发展出了针对上述问题的动物模型(Animal Model),使得我们可以对野外种群进行上述研究。本文首先介绍了经典数量遗传学的重要概念,随后在其理论框架下,举例介绍了动物模型的操作和使用,最后探讨和展望了利用数量遗传学方法进行进化生态学研究的前景。