具有选择差异的随机博弈进化动力系统

为了实现对同一生境两亚种群随机博弈过程的人工控制,本文基于Moran过程和进化博弈论的研究,定义了与生境因素有关的博弈支付矩阵;同时考虑到两类个体受环境影响程度不同,即环境对不同种群的选择强度不同,引入了不同的选择强度,进而得到种群的适合度,建立了具有选择差异的随机博弈进化动力模型;得出种群的固定概率,并讨论了选择差异对种群固定的影响,在此基础上通过控制环境因素对种群进行优化.最后给出算例说明了模型的有效性和可行性.     

白腹管鼻蝠华北与东北冬眠群内RAPD分析和亲缘关系的比较研究

用随机扩增ＤＮＡ多态（ＲＡＰＤ）方法分析白腹管鼻蝠在华北和东北两地冬眠群群内与群间个体之间的亲缘关系,探讨冬眠群的结构组成及其相互关系。结果显示：华北两个白腹管鼻蝠冬眠群内个体间遗传相似性平均分别为０８５８和０９３３,两群之间的遗传相似性平均为０８４２,群内与群间个体之间在遗传相似性方面没有明显差别;东北冬眠群内的遗传相似性平均为０６０４;华北和东北两地冬眠群间的相似性只有０５１３和０５２１。据此可认为,在同一及邻近洞中形成的白腹管鼻蝠冬眠群的组成可能是选择来自同一种群中亲缘关系较近的个体,在华北冬眠的种群和在居留地东北冬眠的种群之间的亲缘关系较远。     

一个具有年龄结构的博弈理论模型的研究

考虑一个鹰-鸽博弈的模型.在这个模型里,动物只知道自己的年龄,而不知道对方的年龄.对于这一个博弈模型,将会证明,在进化的平衡点上,存在两个不同的年龄临界点x1和x2(不妨设x1小于x2),并且年龄在这两个临界点之间的动物将会选择鹰策略;而年龄小于x1和年龄大于x2的动物将会选择鸽子策略.在这里,战争发生的可能性大小定义为:当两个个体相遇时,双方都选择鹰策略的概率.进一步,即使动物仅知道自己的年龄,那么在进化稳定性上战争发生的可能性大小也要比标准的鹰-鸽博弈中战争发生的可能性大小要低.     

路径依赖下的物种形成机制

生物科学几乎所有研究都需要物种概念作为基础, 生物多样性研究亦需要可操作的物种概念, 但现有物种概念存在不同程度的人为因素或难操作性, 对物种划分造成不利影响。本文引入“进化路径”这一概念, 说明适合度景观时刻变化着, 物种在每个进化时间点上依据瞬时适合度选择下一时刻的进化状态, 且总是沿着动态适合度景观中适合度增加的方向进化。基于演化博弈的方法, 以随机过程为例模拟物种的进化过程。进而提出路径依赖下的物种形成机制, 并在此基础上给出可操作的物种定义, 即: 针对基因、性状、生态过程等任一状态下两个群体内个体的多个变量做统计分析, 若群体之间同时在两个或多个维度状态下呈现出的不连续性d大于群体内变量呈现出的差异性σ_k, 则拥有相应变量的个体属于不同物种。     

基于亲权鉴定的千岛湖社鼠家群遗传结构与亲缘关系特征研究

于2009年7月至2010年11月,对浙江千岛湖两个岛屿上的社鼠(Niviventer confucianus)种群进行标志重捕,并采用8个高多态性的微卫星位点,对两个岛屿的社鼠种群进行家群分析和亲权鉴定,探讨了社鼠家群的亲缘关系特征。结果显示,8个微卫星位点能可靠地对两个岛屿社鼠种群进行亲权鉴定,A岛已确定亲缘关系的71只社鼠分为12个家群,家群中的个体数最多达到19个,B岛已确定的49只社鼠个体共分为11个家群,家群中的个体数最多达到14个。家群内部成员之间的亲缘关系表现为配对繁殖的个体对间亲缘系数最小,揭示了社鼠倾向于选择亲缘关系较远的异性作为配偶。家群中雄性后代个体之间与雌性个体之间的亲缘关系相比,两岛表现情况相反,该结果暗示两岛屿上社鼠扩散行为可能有所不同。通过计算与同一雄性(或同一雌性)交配的个体间的亲缘系数,发现两个岛屿上的社鼠在与不同异性交配时也存在选择性,即避免选择亲缘关系较近的异性作为混交的对象。     

岩羊不同种群细胞色素b基因序列差异的初步分析

测定了来自四川和宁夏两个种群的岩羊Pseudois nayaur共10个个体的线粒体DNA细胞色素b基因全序列(1140 bp),分析了碱基组成和变异情况以及核苷酸序列差异,计算了岩羊种群的核苷酸多样性,采用简约法和距离矩阵法构建了不同的分子系统树,得到了相似的拓扑结构,从分子水平初步探讨了岩羊不同种群的遗传结构.结果显示:岩羊整个群体的遗传多态性较高,四川种群的遗传变异水平较宁夏种群的高;同时,四川种群岩羊个体之间的平均序列差异为2.15,宁夏种群岩羊个体之间的平均序列差异为0.71,四川种群和宁夏种群之间的序列差异为2.61,这反映了四川种群和宁夏种群种群内的差异以及四川种群和宁夏种群种群间的差异都属于个体间的变化;然而四川种群的个体11(Si11)与该种群内的其它个体的平均序列差异和平均Kimura两参数距离远高于它与宁夏种群个体间的相应数值,存在着较为明显的分歧.形成这一现象的原因可能要涉及到岩羊在中国的地理演化和扩散问题.     

广聚萤叶甲地理种群间交配选择及子代的发育表现

为探究分布于我国不同地域的广聚萤叶甲(Ophraella communa)种群之间的分化现状,本文对来自南京、长沙和福州等3个地理种群的交配选择行为及杂交后代发育表现进行了研究.结果表明,在试验观察的6 h内南京种群与福州种群间个体发生交配的概率显著低于对照(种群内雌雄个体间的交配),但南京种群与长沙种群个体间发生交配的概率与对照无显著差异;南京和福州种群的雄性与同种群雌性交配选择次数显著多于与异种群雌性交配的次数,但南京与长沙种群间个体交配的次数与对照无显著差异.3个地理种群间个体杂交后代在卵孵化率、幼虫化蛹率和成虫羽化率等发育特性上与对照(种群内个体自交)无显著差异.根据研究结果推测,广聚萤叶甲南京种群与福州种群间在个体交配行为上存在着一定程度的交配前隔离.     

宝天曼落叶阔叶林样地栓皮栎种群空间格局

种群空间格局分析有利于更好地理解格局形成的潜在生态过程.本研究在温带-亚热带过渡区的宝天曼自然保护区内选择两个1 ha固定监测样地,以栓皮栎(Quercus variabilis)为研究对象,采用单变量和双变量g(r)函数分析了两个典型样地中栓皮栎种群空间分布格局、4个不同生长阶段的空间分布格局和空间关联性,以及栓皮栎活立木与残干间的空间关联性.结果表明:(1)栓皮栎种群分布格局以聚集为主,样地Ⅰ的聚集性更强,而样地Ⅱ则表现出较大的随机性;(2)在两个样地中,早期阶段的个体均表现为聚集分布格局,而后期阶段的个体则表现为随机分布格局;(3)样地Ⅰ中栓皮栎种群不同生长阶段均表现为空间正相关,样地Ⅱ中栓皮栎种群的早期阶段与其后的两个阶段间均表现为空间负相关;(4)样地Ⅰ中栓皮栎活立木与残干之间为空间正相互作用,样地Ⅱ中栓皮栎活立木与残干之间无空间关联性.宝天曼自然保护区栓皮栎种群空间分布格局可能受环境异质性的作用,并对自身的天然更新产生影响.     

彭泽鲫两个雌核发育克隆的 RAPD分析

采用随机扩增多态DNA技术,对彭泽鲫种群内两个不同雌核发育克隆进行比较分析.在使用的30个随机引物中有28个引物的扩增效果良好,两个克隆各5个样本共产生清晰可辨的扩增带2154条(其中克隆H为1088条,克隆L为1066条).克隆H群体内的平均遗传距离为0.018070±0.015489,克隆L群体内的平均遗传距离为0.017827±0.015203,两个克隆群体间的平均遗传距离为0.352511±0.009692,群体内和群体间的遗传距离清晰地表明了同一雌核发育克隆群体的遗传相似性和不同克隆群体间的遗传异质性.由NJ聚类法构建的分支树状图也很好地反映了两个雌核发育克隆群体及个体间的相互关系.在28个引物对两个克隆的扩增带中,一共可找到91条多态性片段,一些引物如Opj15、Opp8、Opq11和Opq14等,产生了非常丰富、稳定的多态性标记,可以作为两个雌核发育克隆的有效鉴别指标.彭泽鲫两个雌核发育克隆在分子水平上的差异进一步证实了彭泽鲫种群的遗传多样性,与银鲫相类似,彭泽鲫种群的遗传多样性对单性脊椎动物的进化理论研究和彭泽鲫的选种育种实践都具有重要的意义.     

不同地区甜菜夜蛾种群的遗传多样性分析

甜菜夜蛾Spodoptera exigua (Hübner)是一种重要的农业害虫,曾给我国农牧业生产造成过重大的经济损失。为了阐明甜菜夜蛾的种群动态规律,改善和提高其预测、防治水平,我们应用扩增片段长度多态性(AFLP)技术对我国7个甜菜夜蛾种群的42头雄蛾的遗传多样性进行了研究分析。结果表明,不同种群个体间遗传相似性指数分布在0.143～0.824之间,同一种群内不同个体间的遗传相似性指数分布在0.250～0.786之间,同一种群内个体间的遗传相似性指数有许多小于不同种群个体间的。江西种群的多态性条带比例最低,为80.7%; 山东种群的多态性条带比例最高,达88.6%。总体而言,北方种群内的遗传多样性高于南方种群。聚类分析结果表明,同一种群的个体并不总能聚在一起,即种群间不存在明显的遗传分化。这些结果为明确我国甜菜夜蛾的迁飞规律及各发生危害区的虫源关系提供了进一步的实验依据。     

东北亚地区野猪种群mtDNA遗传结构及系统地理发生

研究测定了中国东北、华北及四川西部72个野猪(Susscrofa)个体线粒体控制区全序列,并结合GenBank报道的日本野猪(S.s.leucomystax)、琉球野猪(S.s.riukiuanus)72个同源区序列,分析了东北亚地区野猪线粒体DNA的变异及系统地理格局。在东北亚地区野猪的线粒体控制区共发现42个变异位点,均为转换,共定义了34个单元型。单元型之间的系统发生分析表明,东北亚地区野猪来自同一祖先。东北亚地区野猪现生种群具有显著的种群遗传结构,其中日本野猪与分布于中国东北地区的东北野猪之间亲缘关系较近;而琉球野猪则与华北野猪间亲缘关系较近,与日本野猪和东北野猪间的关系相对较远。嵌套进化枝系统地理分析(Nestedcladephylogeographicalanalysis,NCPA)表明:东北亚地区野猪由同一祖先经过长距离的迁徙而形成现生各种群(或亚种);琉球野猪应起源于大陆野猪,其种群演化可能经历了片断化事件;华北野猪呈现南部种群遗传多样性高的特点,其种群内部曾经历了一次分布区由南向北的扩张     

Study on genetic diversity of mangrove plant Aegiceras corniculatum populations in Guangxi

采用RAPD-PCR方法探讨广西3个不同生境下桐花树种群的遗传多样性和遗传分化.结果表明:3个不同生境桐花树RAPD扩增多态百分率为20.2%,3个不同生境桐花树种群两两之间的遗传距离分别为0.195、0.169、0.26,平均遗传距离为0.208.同一种群不同个体的扩增多态百分率最高为37.28%,其次为20.93%,最小的为19.32%.Shannon's遗传多样性指数3个种群分别为0.331、0.225和0.17,其大小顺序与多态百分率的结果一致.种群内遗传多样性比率为62.3%,种群间遗传多样性比率为37.7%.说明广西3个不同生境的桐花树种群的遗传变异大部分存在种群内,种群间遗传变异较小.     

福建山樱花形态多样性分化的研究

以闽、赣、粤、台4省13个种群292份福建山樱花种质为分析材料,对16个形态性状进行聚类分析和主成分分析。结果表明:福建山樱花不同个体间各性状均有明显差异,变异系数较大,优株选择潜力很大。系统聚类分析可将292份参试材料划分为2个表征群4个亚表征群,除重瓣型福建山樱花外,单瓣型福建山樱花的形态特征在种群间总体上无明显的分化规律,不同种群的个体交叉聚在同一个表征群内,但在同一亚表征群内,同一种群的多数个体常能聚在一起,表明种群之间在形态上发生了一定程度的分化,只是这种分化还不能清楚地区分不同的种群。主成分分析结果表明叶形、叶尖、叶缘、分枝能力、60 d苗高、花色和花形是造成福建山樱花形态分化的主要因素。     

物种竞争中的生存策略

请看下面这道题:有两个不同物种的种群(甲和乙),对环境的要求(生态位)相近。若这两个种群生活在同一自然区域,通过长期的进化发展,一般会出现如下图A、B、C3种情况中的一种。请用文字表述图中所反映的两个种群的进化趋势。     

基于线粒体DNA的中国亚洲象种群遗传多样性及种群遗传结构

亚洲象是我国国家一级保护动物.本文利用非损伤性取样法,以亚洲象粪便中脱落的肠道上皮细胞为DNA来源,选用线粒体DNA作为分子标记,对分布于我国境内的亚洲象种群的遗传结构和种群遗传多样性进行研究.本研究得到mtDNA序列片段长度为556 bp,经对178个个体进行扩增结果分析,共得到24个单倍型.在5个地理种群中,除南滚河种群外,其他4个种群中的114个个体共享同一单倍型,南滚河种群与其他种群间未观察到共享单倍型.系统发生分析,观察到中国境内现有亚洲象种群在进化上分为两大分支,α和β.其中分支α中包含除南滚河种群外的4个地理种群,分支β仅含有南滚河种群,表明南滚河种群与其他4个地理种群间存在明显分化.遗传多样性分析结果表明,中国境内的亚洲象种群的遗传多样性水平较低,分析原因认为是栖息地破碎化阻断了种群间有效的基因交流.     

羊草种群遗传分化的RAPD分析I：扩增片段频率的变化

松嫩草原上分布着灰绿型和黄绿型两种叶色类型的羊草,为进一步明确这两种叶色类型种群分化的分子基础 ,对其9个种群105个个体进行了RAPD分析。15个随机引物（10nt)共扩增出149个多态性片段,总的多态位点为96．1％,黄绿型与灰绿型种群间在10．1％的多态性片段上明显不同,相似生境或同一地域的种群在一些位点上表现出相似或相同的变化;9个种群都检测到了特异性扩增。     

人工选择下旱地小麦生长塑性与产量形成特征

旱地小麦在进化过程中经受了自然和人工的双重选择,其中人工选择在品种驯化和改良过程中扮演了关键的角色.本文综述了人工选择下旱地小麦进化特征、生理可塑性、形态可塑性和种群属性演变等几个相对独立、但又相互联系的问题,探讨了旱地小麦适应逆境胁迫的生理生态机理,并勾画了其进化路线.在旱地小麦从二倍体到六倍体的漫长进化历程中,自然选择对小麦适应外界环境起到关键作用;随着人工选择的介入,以产量为主要目标的性状选择不断得到强化,从群体上呈现适应逆境的形态特征.人工选择下旱地小麦的水分及养分利用效率不断提升,生物量分配呈现出地下部减少、地上部增加的分配特征,对密度胁迫和高温胁迫的耐受性不断增强,但单位面积光合速率呈逐渐降低趋势.旱地小麦生产是复杂的群体过程,而非简单的个体反应.人工选择提高了旱地小麦的种群适合度和个体繁殖分配,强化了与环境的协同性,却弱化了其自然种群属性.本文还对旱地小麦的进化图进行了描绘,对气候变化下旱地小麦育种和栽培管理提出几点建议.     

基于线粒体COⅡ基因序列的双斑长跗萤叶甲中国北方地理种群的遗传多样性研究

双斑长跗萤叶甲Monolepta hieroglyphica (Motschulsky)是自2001年以来在我国北方为害玉米呈加重趋势的一种害虫。为初步探讨中国北方不同地理种群间和种群内该害虫的遗传分化程度、 遗传多样性以及基因流水平, 对来自中国北方的26个不同地理种群的线粒体COⅡ (细胞色素C氧化酶亚基Ⅱ) 基因片段序列的核苷酸多态性进行了研究。结果表明： 在515头个体的长度为484 bp COⅡ片段中共发现了28个变异位点和15种单倍型。单倍型间的系统进化分析发现, 15种单倍型主要分为两大分支。总种群单倍型多样性指数Hd为0.257, 种群内单倍型多样度在0.100～0.515范围内。总种群的Fst为0.585, Gst为0.417, 基因流Nm为0.35。AMOVA分子变异分析结果发现, 双斑长跗萤叶甲的遗传分化主要来自种群之间, 占方差比率的58.58%。实验总种群及大部分种群的中性检验符合中性突变, 说明我国北方双斑长跗萤叶甲在近期没有出现种群扩张现象。研究结果揭示中国北方双斑长跗萤叶甲不同地理种群间基因流水平低, 种群间已发生明显的遗传分化, 分化主要来自种群之间。     

棕色田鼠两个地域野生种群的行为比较

小型哺乳动物能够通过行为策略的进化适应周围的环境。其中,种内社会组织也可随环境参数的变化而变化。河南灵宝程村气候干燥、海拔高,而新郑则气候湿润、海拔低。来自河南灵宝程村的棕色田鼠种群和来自新郑的种群是否在社会行为、情绪、以及性二型上有所差别,目前还不清楚。本研究中,我们通过旷场实验
和熟悉选择试验比较了两个种群的情绪、运动能力以及对熟悉鼠和陌生鼠的选择。统计结果表明,程村种群的雌性个体比雄性个体重,而新郑种群的雄性体重比程村种群的重。在旷场实验中,程村种群比新郑种群表现出较多的焦虑样行为。配偶选择实验中,新郑种群不论雌雄都表现出了对陌生异性的喜好。程村种群雄性则更愿意选择熟悉的个体。而且,程村的雌性待在陌生箱攻击陌生鼠的时间远大于熟悉鼠。以上结果表明,两个野生种群在体重、情绪以及对熟悉鼠和陌生鼠选择上都表现出了明显的种群间差异。     

亚高寒草甸不同坡向金露梅种群的空间分布格局及空间关联

植物种群在不同干扰条件下对环境的适应对策可以通过其空间分布格局及关联性反映出来.金露梅是甘南亚高寒草甸中的优势种,通过野外群落调查,运用空间点格局分析的Ripley K函数,分析甘南不同坡向亚高寒草甸中金露梅种群的空间分布格局及其关联性.结果表明: 金露梅种群在3个坡向的分布具有显著差异,重要值、生物量和盖度在北坡均高于南坡;北坡和西坡金露梅种群Ⅰ、Ⅱ级个体在小尺度上呈显著聚集分布,随着龄级和空间尺度的增加,金露梅种群聚集强度逐渐减弱,趋向于随机分布;南坡由于其生境条件对金露梅生长的抑制,种间竞争激烈,各级金露梅种群的分布格局均以随机分布为主;不同坡向的金露梅种群Ⅰ、Ⅱ级个体之间在一定尺度内表现为负关联,随着尺度增加,关联度降低,Ⅲ、Ⅳ级与Ⅰ、Ⅱ级个体之间的关联性呈显著负关联;较大个体之间无明显关系,表明年龄接近的个体在空间分布上是相互独立的,利于其充分利用环境资源.