分子生物学手段在植物系统与进化研究中的应用

在植物系统与进化研究中,为了揭示真实本质,必须从分子水平进行研究。植物分子系统学的研究包括两大方面,一是蛋白质酶,二是核酸。酶电泳是分子水平上研究植物分子遗传学最经济有效的方法,可以有效地揭示自然居群中遗传结构、基因流动、变化系统、选择作用和系统发育等问题。植物核酸系统学的研究倍受青睐,因为核酸分子量基本的进化单元,几乎不受主观因素影响。相关的核酸分析技术主要有：ＤＮＡ杂交ＤＮＡ限制酶谱分析、ＲＦ     

DNA分析与基因组序列和植物系统学研究

从DNA杂交、RFLP分析、DNA的限制酶图谱分析等方面描述DNA分析技术在植物学研究中的应用,讨论了DNA分析技术与植物系统学的关系及分子数据的分析方法。并以高等植物为对象,从核DNA、叶绿体DNA和线粒体DNA三方面对植物分子系统学进行了论述。     

植物分子系统分类学的新技术—VNTR及DNA指纹图

随着分子生物学技术日新月异的发展,许多先进的实验方法与较成熟的分析技术已开始进入植物系统分类学领域,使得这门学科逐步往分子水平迈进,可以直接对遗传变异和进化的分子基础DNA进行分析,以研究并揭示植物系统分类和进化的分子规律。继RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism,限制性酶切片段长度多态性)技术被植物系统分类学采纳并应用以来,最近,分子生物学     

植物遗传多样性和系统学研究中的等位酶分析*

本文对“等位酶”概念、等位酶分析方法在植物遗传多样性和系统学研究中应用的范围（包括种上和种下）进行了介绍和讨论,并对其优点和缺点进行了评论。认为等位酶分析是研究生物遗传多样性的重要方法,并为系统学和进化研究进入分子水平开辟了广阔而实用的前景,但使用分子资料并不意味着可以抛弃形态、细胞等其他方面的资料,它们的关系是互相补充,而决不是互相代替。     

植物遗传多样性和系统学研究中的等位酶分析*

本文对“等位酶”的概念、等位酶分析方法在植物遗传多样性和系统学研究中应用的范围（包括种上和种下）进行了介绍和讨论,并对其优点和缺点进行了评论。认为等位酶分析是研究生物遗传多样性的重要方法,并为系统学和进化研究进入分子水平开辟了广阔而实用的前景,但使用分子资料并不意味着可以抛弃形态、细胞等其他方面的资料,它们的关系是互相补充,而决不是互相代替。     

PCR-RAPD分子生物学技术及其在植物抗病性研究中的应用

PCR—RAPD技术是一种高效的基因组DNA多态性分析技术,能够在对生物细胞或组织中DNA遗传多样性、亲缘关系及系统进化分子标记检测的同时进行基因定位与遗传作图。本综述了PCR—RAPD技术的基本原理和应用范围,以及近年来在植物抗感病品种(品系)间亲缘远近关系分析、植物抗病性遗传基因的DNA分子标记与检测、植物抗病基因的标记和定位、植物抗病基因的分离与克隆、植物抗病育种的分子标记辅助选择与检测等植物抗病性分子机制研究方面的应用,并对该技术所存在的问题及应用前景进行了探讨。     

关于进化真菌学教学内容的讨论

核酸序列的比较研究使进化真菌学的面貌发生了革命性的变化,分子系统发育揭示的关系反映出真菌进化的复杂性和多样性,真菌系统学反映真菌进化关系的自然系统还有很大的距离,有赖于新物种的不断发现和分子系统发育证据的不断丰富。     

核基因在两栖爬行动物分子系统学中的研究进展

从DNA水平探索生物进化的理论、生物类群的演化历史具有重要的意义,应用DNA序列研究生物的系统发育和进化规律成为当前分子系统学研究的热点,与线粒体DNA相比,核基因由于包含有更加丰富的生物学信息,运用核基因序列或将核基因序列与线粒体基因序列相结合研究两栖爬行动物的系统发育,正成为分子系统学领域的新的发展趋势.Rag-1、Rag-2、tyrosinase、rhodopsin、C-mos等核基因已在两栖爬行动物分子系统学中得到了广泛的应用.由于目前的技术手段等诸多因素,限制了更多的核基因用于两栖爬行动物分子系统学研究.为此简要介绍了目前核基因在两栖爬行动物分子系统学方面的研究进展,并分析了核基因序列在分子系统学应用上面临的问题和应用前景.     

全国系统与进化植物学研讨会暨第九届系统与进化植物学青年研讨会

为加强国内植物进化研究领域的交流与合作,推动和加速我国植物系统学和植物进化生物学的发展,促进该领域人才成长,中国植物学会植物系统与进化专业委员会定于2006年8月20～23日在陕西省西安市西北大学举办“全国系统与进化植物学研讨会”,同时召开第九届系统与进化植物学青年研讨会。本次会议将对植物系统学和植物进化研究领域的研究成果、进展动态、发展方向等进行研讨和交流,会议将邀请国内外知名专家做专题报告。会议的主要议题包括植物分类和区系、植物系统发育重建、物种形成和分子生物地理学、分子系统学和分子进化、植物繁殖生物学和交配系统进化以及植物保护遗传学等。     

分子系统学研究进展

分子系统学 ( molecular systematics)是近 30年发展起来的一门综合性前沿学科 ,它在分子水平上对生物进行遗传多样性、分类、系统发育和进化等方面的研究 ,其研究结果对于保护生物多样性 (尤其是遗传多样性 ) ,揭示生物进化历程及机理具有十分重要的意义。1　分子系统学的定义及发展简史分子系统学是通过检测生物大分子包含的遗传信息 ,定量描述、分析这些信息在分类、系统发育和进化上的意义 ,从而在分子水平上解释生物的多样性、系统发育及进化规律的一门学科。它以分子生物学、系统学、遗传学、分类学和进化论为理论基础 ,以分子生物学…     

昆虫核酸分子系统学研究进展

本文从研究对象、方法、类群、内容等方面综述了近十年来昆虫核酸分子系统学研究进展概况。文中首先介绍了ＲＦＬＰＡ、探针杂交及ＤＮＡ指纹、ＰＣＲ与ＲＡＰＤ－ＰＣＲ、顺序分析方法及应用情况,列举了在双翅目、膜翅目、同翅目、直翅目等目昆虫中的研究进展,并从居群遗传结构、分类学研究、系统发育和分子进化４个方面总结了昆虫核酸分子系统学的研究内容和主要成果,最后指出ＲＡＰＤ－ＰＣＲ与ＲＦＬＰ联合用于测序是近期昆虫分子系统学上最有应用价值的方法。     

The progress of DNA analyzing techniques and its impact on plant molecular systematics

Recent advances in manipulating nucleic acids have opened a new research field called plant molecular systematics. This short review provides an overview of molecular techniques which have been used in the analysis of DNA molecules for the study of plant systematics, with a special emphasis on PCR. The early application of DNA analysis, DNA/DNA hybridization, has not become popular with plant systematists, because of several disadvantages inherent in the method. The survey of restriction fragment length polymorphisms (RFLPs), on the contrary, has become one of the preferred methods used by plant molecular systematists, since the method is relatively easy to perform. Although unambiguous data can be obtained by both long-range restriction mapping and nucleotide sequencing, these approaches may have limited use in plant molecular systematics because of their laborious experimental procedures relying on conventional molecular cloning techniques. To date, PCR based analyses of the DNA molecule seem to be the most suitable experimental approach for plant molecular systematics. Several advantages of the method have changed both the quality and quantity of the DNA data. Further application of PCR to plant molecular systematics will open up a new era in the field. The present paper is based on the contribution which was read in a symposium entitled “Organellar DNA Variations in Higher Plants and their Taxonomic Significance”, at the 50th Annual Meeting of the Botanical Society of Japan in Shizuoka on October 2, 1990, under the auspices of the Japan Society of Plant Taxonomists.     

From birth to christening

A brief history of comparative studies of nucleic acids for systematic purposes is given. These studies were initiated by a group of Moscow State University scientists headed by A. N. Belozersky. Based mostly on comparative DNA studies, some main dogmas of a new branch of systematics were gradually developed. In Russia, this new branch of systematics is called "genosystematics". Some of the main results obtained by genosystematics since its birth (1957) and up to its "christening" (1974) are described.     

DNA水平上的植物系统学研究进展

分子钟假说为在分子水平上研究生物进化提供了理论基础,分子系统学已成为当前生物学领域中的热门课题,并取得了许多引人注目的进展。本方要以高等植物为对象,从核ＤＮＡ,叶绿体ＤＮＡ和线粒体ＤＮＡ三方面对植物分子系统学进行了综述。     

葡萄属野生资源分类研究进展

葡萄属野生资源在整个葡萄属(Vitis L.)的系统演化中占有十分重要的地位。葡萄属野生资源分布广泛,种间杂交容易,形态变异较为复杂,造成分类工作难度较大。长期以来,部分野生种的分类一直存在争议。本文从世界葡萄属植物的分类历史出发,对葡萄属野生种分类研究进展进行了综述。传统的分类方法不能够很好地解决不同种之间的亲缘关系,近十几年来,多种分子标记被应用于葡萄属的系统发育研究,并构建了葡萄属系统发育的基本框架。但是,分子系统学研究工作开展的远远不够,而且多数研究仍然受到资源的限制。未来建议加强葡萄属野生资源的收集和保护,并开展更全面的分类学修订工作。同时,充分利用分子系统学的相关技术手段,进一步阐明各野生种的分类地位。     

核酸技术在立枯丝核菌分类与生态学研究中的应用

立枯丝核菌是一种传播广、危害大的土传病原菌,对其展开的研究已涉及各个方面并逐渐深入,近几年借助于核酸技术对其所展开的研究更成为热点。对核酸技术在立枯丝核菌的分类学研究(主要包括G Cmol%含量测定、核酸杂交、各种DNA指纹技术、特异PCR扩增、测序DNA的序列分析)、监测群体动态变化的生态学研究(实时荧光PCR技术)中的应用作一简要的介绍。     

从文献情报分析看iFlora 的发展趋势

在网络化、信息化逐渐改变人们学习、认知和生活的背景下,本文检索并分析了与iFlora研究相关的DNA条形码、生物多样性信息库、基因测序技术、移动鉴定设备等研究论文和情报,取得下列结果：（1） 植物DNA条形码的研究对象以及研究领域在不断延伸和扩展,但寻找高分辨率的DNA条码和组合片段仍是研究热点,相关的植物分类学、系统发育与演化、生态学、植物多样性等研究也在快速发展;（2） 生物多样性信息数据库建设爆发式增长,为iFlora的知识积累和扩展奠定了基础;（3） 第三代DNA测序技术的发展,快速测序设备的小型化将成为可能;（4） 物种认知和识别的初级移动设备已经出现;（5） 信息技术与植物科学等研究的结合,促进跨领域的研究合作和产品开发。本文讨论了iFlora研究计划,表明其是未来植物多样性研究的发展趋势。     

Molecular systematics: A synthesis of the common methods and the state of knowledge

The comparative and evolutionary analysis of molecular data has allowed researchers to tackle biological questions that have long remained unresolved. The evolution of DNA and amino acid sequences can now be modeled accurately enough that the information conveyed can be used to reconstruct the past. The methods to infer phylogeny (the pattern of historical relationships among lineages of organisms and/or sequences) range from the simplest, based on parsimony, to more sophisticated and highly parametric ones based on likelihood and Bayesian approaches. In general, molecular systematics provides a powerful statistical framework for hypothesis testing and the estimation of evolutionary processes, including the estimation of divergence times among taxa. The field of molecular systematics has experienced a revolution in recent years, and, although there are still methodological problems and pitfalls, it has become an essential tool for the study of evolutionary patterns and processes at different levels of biological organization. This review aims to present a brief synthesis of the approaches and methodologies that are most widely used in the field of molecular systematics today, as well as indications of future trends and state-of-the-art approaches.     

Diptera vectors of avian Haemosporidian parasites: untangling parasite life cycles and their taxonomy

Haemosporida is a large group of vector-borne intracellular parasites that infect amphibians, reptiles, birds, and mammals. This group includes the different malaria parasites (Plasmodium spp.) that infect humans around the world. Our knowledge on the full life cycle of these parasites is most complete for those parasites that infect humans and, to some extent, birds. However, our current knowledge on haemosporidian life cycles is characterized by a paucity of information concerning the vector species responsible for their transmission among vertebrates. Moreover, our taxonomic and systematic knowledge of haemosporidians is far from complete, in particular because of insufficient sampling in wild vertebrates and in tropical regions. Detailed experimental studies to identify avian haemosporidian vectors are uncommon, with only a few published during the last 25 years. As such, little knowledge has accumulated on haemosporidian life cycles during the last three decades, hindering progress in ecology, evolution, and systematic studies of these avian parasites. Nonetheless, recently developed molecular tools have facilitated advances in haemosporidian research. DNA can now be extracted from vectors' blood meals and the vertebrate host identified; if the blood meal is infected by haemosporidians, the parasite's genetic lineage can also be identified. While this molecular tool should help to identify putative vector species, detailed experimental studies on vector competence are still needed. Furthermore, molecular tools have helped to refine our knowledge on Haemosporida taxonomy and systematics. Herein we review studies conducted on Diptera vectors transmitting avian haemosporidians from the late 1800s to the present. We also review work on Haemosporida taxonomy and systematics since the first application of molecular techniques and provide recommendations and suggest future research directions. Because human encroachment on natural environments brings human populations into contact with novel parasite sources, we stress that the best way to avoid emergent and reemergent diseases is through a program encompassing ecological restoration, environmental education, and enhanced understanding of the value of ecosystem services.