基于线粒体控制区序列的黄河上游厚唇裸重唇鱼种群遗传结构

采集黄河上游厚唇裸重唇鱼(Gymnodiptychus pachycheilus)甘肃玛曲群体,测定其线粒体DNA控制区序列,并从GenBank中下载青海玛多和贵德等3地2个群体的同源序列,分析该物种的遗传多样性、遗传结构及其演化历史.从81条729 bp序列中,检测到26个变异位点(占3.57％),碱基序列总的单倍型多样性为0.844,核苷酸多样性为0.0054,界定了34个单倍型,有1个广布单倍型H2,占所有样品的38.27％.单倍型网络图图显示单倍型没有明显的亲缘地理格局,H2处于中心,呈星状发散,系统发育分析没有显示出单倍型与地理位置的对应关系.AMOVA分析显示变异主要来自地理区内群体间,歧点分布和中性检测显示厚唇裸重唇鱼近期经历了种群扩张.分析表明黄河上游3地种厚唇裸重唇鱼种群未出现分化,建议应作为一个整体进行保护.     

云南中华按蚊的遗传变异和种群结构

为了掌握云南省各地中华按蚊种群间的遗传变异和种群结构特征,测序并分析了采自云南9个样本点5个种群组的89头中华按蚊的线粒体COII基因。结果表明这些中华按蚊种群的COII基因序列平均单倍型多样性指数和核苷酸多样性指数分别为h=0.933,π=0.00406,共有51个变异位点,占分析的739个碱基总数的6.9%;定义了39个单倍型,有2个频率最高的单倍型H1和H9,分别占个体序列数的20.2%和12.4%;系统发育分析表明单倍型与地理位置没有明显的对应关系,单倍型网络图显示大部分单倍型分布没有明显的亲缘地理格局,主要以单倍型H1、H9、H4、H33和H2为中心呈星状分布,但元江和元阳构成的种群组(YU)单倍型存在明显地域分布特征;AMOVA结果表明种群组间遗传变异为12.58%,达到显著水平(P=0.04888),地理种群组间具有明显种群遗传结构。不同地区两两种群组间的Fst值和Nm值显示大部分种群组间存在基因交流,没有形成明显的遗传分化,但YU种群组和其他种群组间缺乏明显的基因交流,这主要是因为哀牢山的阻隔,使云南东西部形成两种不同的气候,产生了明显的遗传分化;歧点分布图显示为明显单峰分布,中性检测结果均为显著负值,说明云南省的中华按蚊种群在近期经历过复杂的种群扩张事件。掌握中华按蚊遗传多样性及分化特征,对中华按蚊及疟疾控制具有重要的作用。     

铜鱼线粒体控制区的序列变异和遗传多样性

采用PCR和DNA测序技术研究长江中上游野生铜鱼的遗传多样性和群体遗传学特征,从9个采样点共获得100尾铜鱼,用于分析的线粒体DNA控制区的片段序列为946bp。在100个序列中,共检测出变异位点47个(其中增添/缺失位点8个),单倍型41种。9个地理群体的平均单倍型多样性(Hd)和平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.9257±0.0162和0.004178±0.002337,表现出较贫乏的遗传多样性。群体间的分化指数(FST值)、平均基因流(Nm)、分子方差分析(AMOVA)和平均K2-P遗传距离均表明9个铜鱼地理群体间存在广泛的基因交流,未明显发生群体遗传分化。另外,共享单倍型比例较高,约为34%(14/41)。单倍型的UPGMA分子系统树和简约网络图显示单倍型的聚类与地理分群没有相关性。上述结果表明9个铜鱼地理群体属于同一种群。     

长江上游干流及赤水河蛇遗传多样性与种群历史分析

通过分析76尾来自长江上游干流宜宾(14尾)、合江(30尾)及支流赤水河(32尾)蛇(Saurogobio dabryi)种群的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因序列,研究蛇3个地理种群的遗传多样性及种群历史。用于分析的Cyt b序列长1 097 bp,含变异位点28个,其中简约信息位点18个。76尾个体共检测到26个单倍型,整体呈现较高的单倍型多样性(Hd=0.872)和较低的核苷酸多样性(Pi=0.004 0)。三个种群共享较多的单倍型。基于单倍型构建的系统发育树及NETWORK网络关系图显示:所有来自长江上游干流和赤水河的单倍型不能按照地理分布各自聚类,而是相互混杂聚在一起;网络关系图呈星状分布,未检测到原始单倍型和进化中心。此外,基于单倍型频率分析得到的三个种群间的遗传分化指数FST值较低(分别为﹣0.0293、0.0280和0.0258)。分子方差分析(AMOVA)显示,整体上长江上游干流及赤水河蛇种群变异主要来源于种群内,种群内的变异占总变异的80.00%,表明长江上游干流及赤水河蛇种群属于同一种群,蛇各地理种群间基因交流频繁。中性检验、错配分析及BSP(Bayesian skyline plot)分析显示,整体上长江干流及赤水河蛇种群在距今0~0.025 Ma(百万年)期间发生过种群扩张现象。     

基于线粒体COI序列变异的高原鼢鼠种群遗传分化研究

基于线粒体COI基因序列对高原鼢鼠7个地理种群的遗传多样性、遗传分化和基因流进行分析,158条COI基因序列中发现了570个变异位点,界定了54个COI单倍型。总体单倍型多样性指数Hd为0.911,种群单倍型多样性在0.278—0.964之间,高原鼢鼠的种群遗传多样性较高。群体总的遗传分化系数Fst为0.611,群体间的基因流Nm在-0.020—3.700之间,部分地理种群之间的遗传分化程度高,基因流弱。AMOVA分子变异分析显示,高原鼢鼠的遗传变异主要来自种群之间(77.56%),种群内部的遗传变异较低(22.44%)。中性检验(P0.01)与错配分析显示高原鼢鼠种群经历了群体扩张事件。IBD未检测到地理距离与种群间遗传距离的显著性相关关系(R2=0.124,P=0.118)。综合分析认为,高原鼢鼠不同地理种群间遗传分化的原因除地理隔离外,还与迁移扩散方式、进化过程和其他环境因素有关。     

基于COI和ND5序列的中国南部唇鱼骨和间鱼骨群体遗传结构

唇鱼骨和间鱼骨均为分布较广的初级淡水鱼类,是理想的亲缘地理研究材料;且两者形态特征较为相似,不易鉴别,故两者的分布记述和物种有效性存在争议.为了解我国南部唇鱼骨和间鱼骨的群体遗传结构并探讨两者的物种有效性,本研究对8条水系的唇鱼骨和9条水系的间鱼骨共130尾个体的COI和ND5基因序列片段进行了测定,并对这两个基因的组合序列(2151 bp)进行了分析.结果表明: 在130尾个体的COI和ND5基因组合序列中,共有196个核苷酸变异位点,共检测出50个单倍型,单倍型多样性为0.964,核苷酸多样性为0.019,遗传多样性较高.基于COI和ND5基因组合序列构建的 NJ 树显示,所有种群可分为两支,支系Ⅰ包含了韩江和九龙江的全部单倍型以及瓯江的部分单倍型,余下的单倍型组成了支系Ⅱ.两支系间的遗传距离为0.036,而唇鱼骨与间鱼骨之间的遗传距离为0.027.单倍型网络图表明,韩江、九龙江种群和其他水系种群分化较大;漠阳江种群由海南岛种群扩散而来;海南岛各种群及漠阳江种群的单倍型分支与珠江水系单倍型的分支之间的亲缘关系较近,与长江水系单倍型分支之间的亲缘关系则较远;湘江、桂江和柳江之间的亲缘关系较近.AMOVA分析结果显示,地理区之间的变异约占71.2%,地理区内种群间变异约占16.6%,种群内的变异占12.2%,表明其遗传分化主要来自地理区之间.错配分析及中性检验结果显示,全部种群、唇鱼骨种群、间鱼骨种群、支系Ⅰ和支系Ⅱ在历史上均没有发生过明显的扩张.     

基于COI和ND5序列的中国南部唇魚骨和间魚骨群体遗传结构

唇魚骨和间魚骨均为分布较广的初级淡水鱼类,是理想的亲缘地理研究材料;且两者形态特征较为相似,不易鉴别,故两者的分布记述和物种有效性存在争议.为了解我国南部唇魚骨和间魚骨的群体遗传结构并探讨两者的物种有效性,本研究对8条水系的唇魚骨和9条水系的间魚骨共130尾个体的COI和ND5基因序列片段进行了测定,并对这两个基因的组合序列(2151bp)进行了分析.结果表明:在130尾个体的COI和ND5基因组合序列中,共有196个核苷酸变异位点,共检测出50个单倍型,单倍型多样性为0.964,核苷酸多样性为0.019,遗传多样性较高.基于COI和ND5基因组合序列构建的NJ树显示,所有种群可分为两支,支系Ⅰ包含了韩江和九龙江的全部单倍型以及瓯江的部分单倍型,余下的单倍型组成了支系Ⅱ.两支系间的遗传距离为0.036,而唇魚骨与间魚骨之间的遗传距离为0.027.单倍型网络图表明,韩江、九龙江种群和其他水系种群分化较大;漠阳江种群由海南岛种群扩散而来;海南岛各种群及漠阳江种群的单倍型分支与珠江水系单倍型的分支之间的亲缘关系较近,与长江水系单倍型分支之间的亲缘关系则较远;湘江、桂江和柳江之间的亲缘关系较近.AMOVA分析结果显示,地理区之间的变异约占71.2%,地理区内种群间变异约占16.6%,种群内的变异占12.2%,表明其遗传分化主要来自地理区之间.错配分析及中性检验结果显示,全部种群、唇魚骨种群、间魚骨种群、支系Ⅰ和支系Ⅱ在历史上均没有发生过明显的扩张.     

长江上游干流及赤水河蛇鮈遗传多样性与种群历史分析

通过分析76尾来自长江上游干流宜宾(14尾)、合江(30尾)及支流赤水河(32尾)蛇(鮈)(Saurogobio dabryi)种群的线粒体细胞色素b(Cyt b)基因序列,研究蛇(鮈)3个地理种群的遗传多样性及种群历史.用于分析的Cyt b序列长1 097 bp,含变异位点28个,其中简约信息位点18个.76尾个体共检测到26个单倍型,整体呈现较高的单倍型多样性(Had=0.872)和较低的核苷酸多样性(Pi=0.004 0).三个种群共享较多的单倍型.基于单倍型构建的系统发育树及NETWORK网络关系图显示:所有来自长江上游干流和赤水河的单倍型不能按照地理分布各自聚类,而是相互混杂聚在一起;网络关系图呈星状分布,未检测到原始单倍型和进化中心.此外,基于单倍型频率分析得到的三个种群间的遗传分化指数FST值较低(分别为-0.0293、0.0280和0.0258).分子方差分析(AMOVA)显示,整体上长江上游干流及赤水河蛇(鮈)种群变异主要来源于种群内,种群内的变异占总变异的80.00％,表明长江上游干流及赤水河蛇(鮈)种群属于同一种群,蛇(鮈)各地理种群间基因交流频繁.中性检验、错配分析及BSP(Bayesian skyline plot)分析显示,整体上长江干流及赤水河蛇(鮈)种群在距今0～ 0.025 Ma(百万年)期间发生过种群扩张现象.     

基于线粒体COI基因序列的黄胫小车蝗不同地理种群的遗传分化及基因流分析

黄胫小车蝗Oedaleus infernalis Saussure是一种在我国分布广泛、 对农牧业生产危害严重的经济害虫。本文对黄胫小车蝗10个地理种群的线粒体COI基因序列进行测序和分析, 利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.5.1.2软件对该蝗虫种群间的遗传多样性、 遗传分化程度、 基因流水平及分子变异进行了分析, 建立了单倍型贝叶斯系统发育进化树和单倍型网络图。结果表明： 在所分析的144个序列样本中, 共检测到21种单倍型, 其中1种单倍型为10个地理种群所共享。总群体的单倍型多样性指数为0.653, 各地理种群单倍型多样度范围在0.423~0.790之间。总群体和各种群的Tajima’s D检验结果皆不显著, 说明该种害虫在较近的历史上未经历群体扩张。总群体的遗传分化系数Gst为0.04436, 固定系数Fst为0.05255, 基因流Nm为9.01。AMOVA分子方差分析结果表明, 黄胫小车蝗的遗传分化主要来自种群内部, 种群间的遗传变异水平较低。各地理种群的遗传距离的大小与其地理距离间没有显著的相关性。贝叶斯系统发育进化树与单倍型网络图显示, 黄胫小车蝗各地理种群中的单倍型散布在不同的分布群中, 分布格局较为混杂, 未形成明显的系统地理结构。研究结果揭示, 黄胫小车蝗各种群间的基因交流并未受到地理距离的影响。     

假眼小绿叶蝉地理种群的线粒体DNA 16S rRNA基因序列分析及遗传分化研究

测定了12个不同地理种群的茶树害虫假眼小绿叶蝉Empoasca vitis(Gothe)和1个外群共103个个体的线粒体DNA 16S rRNA基因部分序列,比较其同源性,计算核苷酸组成,并构建单倍型进化关系图。结果表明:在获得的假眼小绿叶蝉536 bp的序列中A+T含量占76.8%,其中56个核苷酸位点存在变异;100个个体共检测出56种单倍型,单倍型多样性指数(H)为0.971,核苷酸多样性指数(Pi)0.006;12个种群间的平均基因流(Nm)为1.64。总群体的固定系数Fst为0.026;AMOVA分子方差分析结果表明假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部(97.4%)。各地理种群的遗传距离与地理分布不具有直接对应的关系。根据构建的单倍型进化关系网,各地理种群的单倍型呈现一种混杂的分布格局,未显示出与地理分布的一致性。     

海南岛淡水龟类区系特点及保护优先性分析

海南岛是我国淡水龟类分布较为集中、物种丰富度高、动物区系独特的地区,已知的淡水龟有2科8属11种,占全国淡水龟种数(24种)的46％。海南岛淡水龟物种密度为3．2种／10^4km^2,均为东洋界成分,其中华南区种4种,占36．4％;华中-华南区共有的种7种,占63．6％;海南特有种2种,占岛内淡水龟种数的18．2％。海南岛淡水龟占华南地区淡水龟种数(19种)的57．9％。海南与广东、广西和香港的淡水龟类区系关系也十分密切,与它们的生物相似值分别为0．76、0．64和0．47。目前,中国75％的淡水龟类濒危,海南岛81．8％的淡水龟类濒危。分析表明,海南岛应是我国淡水龟类资源优先保育的地区。     

海南岛淡水蟹类分布格局与多样性保护

热带岛屿生物多样性是全球生物多样性保护研究的热点之一。海南岛是中国面积最大的热带岛屿, 丰富独特的淡水蟹类是维持岛内淡水生态系统功能完整性的关键类群。本文通过多年野外调查, 综合历史及最新文献资料, 对海南岛淡水蟹类物种多样性及其现状进行调查和评估, 并对淡水蟹类物种多样性保护现状进行了分析讨论。研究发现, 海南岛淡水蟹类物种多样性分布中心位于中南部山地, 主要集中于中部的霸王岭、鹦哥岭和猕猴岭, 南部的五指山和吊罗山, 以及西南部的尖峰岭一带。其物种多样性整体上呈现中南部山地高、平原台地低的特点。根据《IUCN物种红色名录濒危等级和标准》对海南岛淡水蟹类物种现状的评估结果显示, 全岛受威胁淡水蟹类物种的占比为16.7%。基于分布区预测, 以海南热带雨林国家公园为主体的保护地对淡水蟹类潜在适宜分布区的覆盖度明显优于此前碎片化的各级保护区。本文研究结果显示, 海南岛淡水蟹类的总体生存状况良好, 但一部分山地或平原种类处于受胁状态。国家公园体制的建立有望为岛内淡水蟹类物种多样性保护提供前所未有的机遇。基于物种多样性分布格局开展淡水蟹类等淡水生物多样性监测, 有助于促进海南岛淡水生态系统完整性的长效保护与可持续发展。     

海南岛臂尾轮属物种多样性

于2010年11月、2011年5月和8月调查了海南岛臂尾轮虫的多样性,共检出臂尾轮虫25种。其中,东洋界特有种3种:双叉异棘臂尾轮虫(Brachionus donneri bifurcus)、墨氏臂尾轮虫(B.murphyi)和黄氏臂尾轮虫(B.huangi);东洋界新纪录种1种,刻纹臂尾轮虫(B.sericus);对折臂尾轮虫(B.dimidiatus)、褶皱二叉臂尾轮虫(B.dichotomus reductus)和奇异方形臂尾轮虫(B.quadridentatus mirabilis)是中国的新纪录种或亚种。方形臂尾轮虫(B.quadridentatus quadridentatus)、萼花臂尾轮虫(B.calyciflorus)、镰形臂尾轮虫(B.falcatus)和角突臂尾轮虫(B.angularis)为常见种类。海南岛臂尾轮属种类多样性高于我国其他地区,并由广布种、全热带种和泛热带种类组成。海南岛与我国其他地区的臂尾轮虫种类组成Bray-Curtis距离指数随着纬度的增加而增加。     

唐鱼野生种群在海南岛的新发现及其生态资料(英文）

于2007年在海南岛发现了国家II级重点保护动物唐鱼(Tanichthys albonubes Lin)的野生种群,属种均为海南新记录。该属全球只有两种,种与种群间都呈间断分布,对研究鲤科鱼类的系统发育及古地理等均有重要的科研价值。由于早年过度采集作观赏鱼,加上珠三角地区的急速都市化发展,唐鱼曾被认为是野外已灭绝种。近年被重新发现后,迄今只知分布于广东省珠三角地区零散地点和越南广宁省下龙湾附近。海南岛是这个珍稀种首次在亚洲大陆以外被发现的地点,亦是唐鱼野生种群已知纬度最低的分布点。发现海南唐鱼的地点是一条低地小河,水质清澈,水流缓慢,水生植物茂盛,与广东省报道的唐鱼生境类似。发现海南种群的小河鱼类丰富,至今记录有共生鱼类20种,包括大量掠食性物种,但唐鱼是该地的优势种之一。在不同月份都可以发现体长10 mm以下的仔鱼,显示海南岛的唐鱼无明显的繁殖季节。海南岛跟亚洲大陆隔离历史长,其唐鱼与亚洲大陆种群在形态、分子水平上是否存在明显差异,不同种群间的系统发育关系如何,海南唐鱼的保护重要性是否更为突出,是目前正在研究的课题。     

海南岛异尾轮属物种多样性研究

调查海南岛异尾轮虫的多样性, 共检出异尾轮虫24种, 占我国已记录异尾轮虫种类的65%。其中, 东洋区新记录种4种: 无颌异尾轮虫(Trichocerca agnatha)、臂棘异尾轮虫(T. pygocera)、钝齿异尾轮虫(T. obtusidens)和红异尾轮虫(T. rosea); 中国新记录种2种: 无颌异尾轮虫和巴西异尾轮虫(T. braziliensis)。暗小异尾轮虫(T. pusilla)、对棘异尾轮虫(T. similis)、纤巧异尾轮虫(T. tenuior)和巴西异尾轮虫为常见种类。异尾轮属种类多样性高于我国大陆各地区, 并主要由广布性种类组成。海南岛与我国大陆各地区的异尾轮虫种类组成的Bray-Curtis距离指数随着纬度的增加而增加。     

Electromyography of the opercularis muscle of Rana catesbeiana: An amphibian tonic muscle

The opercularis muscle of Rana catesbeiana originates on the suprascapular cartilage of the shoulder girdle and inserts on the otic opercular element. It is part of the levator scapulae musculature and lies dorsomedial to the levator scapulae superior and inferior muscles. Bipolar electrode recordings from all three muscles show electrical activity linked to cyclical firing of the posterior intermandibularis muscle, an important ventilatory muscle. The opercularis muscle shows low amplitude, erratic signals when animals are sumerged. Upon emergence of the snout region, the opercularis muscle shows rhythmic low amplitude activity at twice the rate of buccal pumping. Lung ventilation is synchronized with this rhythm and at ventilation the opercularis muscle shows higher amplitude activity. Upon submergence, opercularis activity again shows low level activity with no rhythmic pattern. Opercularis muscle activity has a major low frequency component (about 30 Hz) that probably corresponds to activity of tonic muscle fibers. Higher frequency signals (about 200–250 Hz) comparable to those of the levator scapulae muscles are also present and probably represent activity of phasic muscle fibers. Activity of the opercularis muscle is correlated with conditions in which aerial respiration is possible, and this pattern of activity supports an opercularis role in aerial hearing and/or detection of substrate vibrations. As far as we know, this is the first report of electromyographic analysis of a vertebrate tonic muscle.     

Historical biogeography of the New Zealand freshwater crayfishes (Parastacidae,Paranephrops spp.): Restoration of a refugial survivor?

Abstract

New Zealand's two species of freshwater parastacid crayfishes have allopatric distributions, with one species in the North Island and northwestern South Island and the other in the eastern and southern South Island and Stewart Island. This gives the appearance of a vicariance event driven by uplift of the Southern Alps beginning in the Pliocene, and of former land connections across both Cook Strait and Foveaux Strait. However, separation of the two species may date from before the Southern Alps were formed. A diverse series of historical geological events is invoked to explain details of the distributions of these two species. Absence of Paranephrops from intermontane valleys of eastern flanks of the Southern Alps is notably different from patterns seen in freshwater fish species.     

Environmental signature in the otolith elemental fingerprint of the tapertail anchovy, Coilia mystus, from the Changjiang estuary, China

The ontogenetic patterns of habitat use and the migratory history of the tapertail anchovy, Coilia mystus, collected in the Changjiang estuary around Chongming Island, China, were studied by examining the environmental signature in the otolith strontium (Sr) and calcium (Ca) fingerprints using electron probe microanalysis (EPMA). Our results suggest that the migration strategy of C. mystus is much more flexible than supposed in the literature to date. The spring spawning population of C. mystus from the studied area was found to consist of individuals with different migration histories. Although the tapertail anchovy seems to be an anadromous fish that spawns and hatches in a freshwater habitat, it can also use a freshwater environment in non‐spawning seasons. The otolith EPMA of the elemental fingerprint (Sr x‐ray maps and Sr : Ca ratios) is an environmental indicator that can be applied to the migratory ecology of other important diadromous species in China.     

Timing of development of the middle ear of Anura (Amphibia)

Summary The opercularis system and tympanum-stapes complex of the anuran middle ear develop at different times relative to metamorphosis. In early larvae, the fenestra ovalis is represented by a large lateral opening in the otic capsule filled with connective tissue. At later larval stages, but well before metamorphosis, a cartilaginous operculum begins to form at the posterior margin of the fenestra ovalis, and proceeds to expand to fill all except the anterior part of the fenestra. The opercularis muscle forms along with the levator scapulae superior muscle at the anteromedial edge of the developing suprascapular cartilage of the shoulder girdle. The muscle fibers extend anteroventrally towards the operculum and otic capsule, and, just before emergence of the forelimbs, that portion that will form the opercularis muscle inserts on the lateral surface of the operculum. At this stage, when the metamorphosing frogs first show terrestrial habits, the opercularis system is complete and presumably functional. Timing of development of the tympanum-stapes complex is more variable. The stapes begins as a cartilaginous condensation in the anterior part of the fenestra ovalis, and develops laterally to eventually contact the epidermis and dermis that together will form the tympanum. Meanwhile a middle ear cavity and tympanic annulus form to complete the complex. In several species, especially those that metamorphose at a smaller body size, the tympanum-stapes complex is quite incomplete by the end of metamorphosis, and in Hyla crucifer it takes about 60 days to fully develop. The presence of a complete opercularis system by the start of terrestrial activity is consistent with an hypothesized seismic function of the system. The independent timing of development of the opercularis system and tympanum-stapes complex does not support functional hypotheses linking the opercularis system with modulation of responsiveness of the tympanum-stapes complex to aerial sound. Newly metamorphosed frogs with poorly developed tympanum-stapes complexes are presumably either insensitive to aerial sound or employ alternate mechanisms for transmission of sound energy to the inner ear, possibly involving the opercularis system.     

A new species of Nelumbo from South China and its palaeoecological implications

A new species of Nelumbo Adanson is described from the Eocene of the Changchang Basin, Hainan Island, South China. This is the first comprehensive report on a fossil Nelumbo species from the Eocene of the Changchang Basin, Hainan Island. The co-occurrence of fruits, tubers, rhizomes with numerous adventitious roots, leaves, and receptacles indicates that the plants grew where they are preserved. These specimens, combined with palynological assemblage and other macrofossils, indicate a tropical or subtropical humid climate in the Changchang Basin from the late early Eocene to early late Eocene.