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。     

欢迎订阅《遗传学报》和《遗传》杂志

《遗传学报》、《遗传》杂志是中国遗传学会和中国科学院遗传与发育生物学研究所主办、科学出版社出版的核心期刊,已被美国化学文摘（CA）、生物学数据库（BIOSIS）、生物学文摘（BA）、医学索引（Medical Index）、俄罗斯文摘杂志（AJ）以及NCBI、CABI等20多种国内外重要检索系统与数据库收录。刊登内容包括遗传学、发育生物学、基因组学、细胞生物学以及分子进化。读者对象为基础医学、农林牧渔、生命科学领域的科研与教学人员、研究生、大学生、中学生物学教师等。     

《遗传学报》和《遗传》杂志

《遗传学报》、《遗传》杂志是中国遗传学会和中国科学院遗传与发育生物学研究所主办、科学出版社出版的核心期刊，已被美国化学文摘（CA）、生物学数据库（BIOSIS）、生物学文摘（BA）、医学索引（MedicalIndex）、俄罗斯文摘杂志（AJ）以及NCBI、CABI等20多种国内外重要检索系统与数据库收录。刊登内容包括遗传学、发育生物学、基因组学、细胞生物学以及分子进化。读者对象为基础医学、农林牧渔、生命科学领域的科研与教学人员、研究生、大学生、中学生物学教师等。[第一段]     

马鹿线粒体DNA研究新进展

线粒体DNA作为理想的分子遗传标记被广泛应用于马鹿进化生物学、种群遗传学和保护生物学的研究.该文阐述了mtDNA在马鹿中的研究进展,重点介绍马鹿mtDNA序列的研究概况及其多态性在马鹿物种识别、起源和进化、地理分化、遗传多样性和保护管理等方面的应用情况.     

转基因动物的基础与应用研究

转基因动物研究的基础：１．经典遗传学：揭示了遗传基因的染色体几何位点与生物表型性状的形式对应关系。生物个体体现为物种内全套基因不同等位基因的组合。２．分子遗传学：阐明了基因到性状是核酸到蛋白的信息流调控过程,即操作结构模型和中心法则的研究范畴。３．结构遗传学：基因组结构（遗传语法）、功能（发育调控）与演变（物种进化）过程构成物种进化与发育自组织的结构遗传学基础。进化是基因组的信息化增长结构化分层、     

植物保护遗传学

从遗传多样性、系统发育和地理系统发育角度对当前保护遗传学在植物保护中的作用进行了探讨。在植物保护过程中,要考虑多群遗传多样性的大小,在就地和迁地保护的过程要减少近交和远交衰退影响,并可利用遗传标记为提供关于种群大小、基因流动等方面的信息。系统发育和地理系统发育的研究在于了解物种进化的历史,以确定物种保护单元。同时结合两个具体生态学问题（生境片段化和外来种）对当前植物保护遗传学的研究进行了介绍,揭示了保护遗传学在植物保护上重要作用和不可取代性,为今后研究提供参考。     

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。     

兼职英文编辑招聘启事

《遗传学报》、《遗传》杂志是中国遗传学会和中国科学院遗传与发育生物学研究所主办的学术刊物,已被美国化学文摘（CA）、生物学文摘（BA）、医学索引（IM／MEDLINE）、俄罗斯文摘杂志（AJ）和《中国学术期刊文摘》、《生物学文摘》等20余种国内外重要检索系统与数据库收录。主要刊载遗传学、发育生物学、基因组学等领域有创新性的原始研究论文以及遗传学热点问题的综述,读者对象为基础医学、农林牧渔、生命科学领域的科研、教学人员和研究生。     

中国濒危兽类保护基因组学和宏基因组学研究进展与展望

揭示濒危兽类的演化历史、濒危机制及适应性演化策略,是保护生物学关注的重大科学问题。近十几年来,高通量测序技术的不断发展以及多学科交叉融合,为揭示濒危物种的演化历史、遗传结构、适应性演化及其与肠道微生物的协同演化的分子机制提供了重要的技术支撑,由此产生了保护基因组学和保护宏基因组学两个分支学科,为野生动物尤其是濒危动物的保护生物学研究提供了新的方向与思路。本文综述了我国在保护基因组学和保护宏基因组学领域取得的重要进展,并展望未来的发展趋势,以期进一步推动我国濒危兽类保护生物学的发展。     

不仅仅是遗传多样性:植物保护遗传学进展

保护遗传学研究的是影响物种灭绝的遗传因素以及濒危物种的遗传管理, 以降低物种的灭绝风险。本文从遗传多样性本身及其对生态系统的影响两个方面介绍了植物保护遗传学的最新进展。根据遗传标记的功能, 保护遗传学研究可分为选择中性遗传变异研究和适应性遗传变异两个方面。对于目前主要采用的选择中性遗传标记研究, 本文着重介绍了以下方面的最新进展: (1)利用遗传标记进行个体、物种或遗传单元的鉴定, 从而有效地设计保护策略, 避免在迁地保护中混淆物种, 提高保护效率; (2)应重视由于物种自身生殖、扩散等原因造成的隐性瓶颈效应。由于选择中性遗传标记并不能准确反映物种的适应性遗传基础, 从适应性遗传变异角度研究濒危物种的进化潜力已成为保护遗传学的研究前沿。大部分相关研究还集中在利用基因组扫描检测受选择的位点, 而对功能基因的适应性研究还比较少。景观遗传学旨在解释景观和生境影响下的种群间基因流和遗传多样性格局, 这方面研究将会促进我们更多了解种群基因流的地理限制因子和不同景观基质下的种群遗传差异。遗传多样性作为物种的一种属性亦可在一定程度上反馈, 并影响生态系统。这提示我们不仅仅是濒危物种, 常见物种的遗传多样性及其保护亦很重要。最后, 我们从4个方面对保护遗传学研究进行了展望, 包括应加强将生态系统各环节联系起来研究遗传多样性, 在技术手段上利用多态性更丰富的分子标记, 同时强调了对常见物种保护遗传学研究的重要性, 并初步分析了我国保护遗传学研究与国际水平的差距, 建议加强种群遗传学和进化生物学基础理论的学习。     

中国海兽研究进展

中国是海兽大国,共有46种海兽在中国水域有分布,包括鲸类38种（Cetartiodactyla, Cetacea）,海牛目儒艮科（Sirenia, Dugongidae）1种,食肉目鳍足类（Carnivora, Pinnipedia）5种和水獭亚科（Lutrinae）2种。从20世纪20年代开始,中国科学家围绕中国水域海兽的生物学与保护,通过多学科手段开展了一系列研究,特别是在白暨豚(Lipotes vexillifer)、江豚(Neophocaena spp.)和中华白海豚(Sousa chinensis)的生态学与保护、鲸类次生性水生适应的演化历史与适应机制、种群遗传多样性等方面,取得了一系列重要的创新进展,不仅促进了对中国海兽的认识,也推动中国海兽的保护工作取得成效。本文从海兽多样性、生态与保护生物学、形态与解剖学、饲养与繁殖生物学、声行为学、遗传与演化生物学以及基因组学等7个方面,较为系统地综述了中国海兽的研究进展。同时指出,海兽次生性水生适应历史及其演化机制,将是今后值得特别关注和需要深入揭示的重要科学问题;并且通过多学科手段揭示海兽的濒危机制与特点以提出促进其资源保护与管理措施,也具有十分重要的意义。     

我国濒危哺乳动物保护生物学研究进展

本文简要论述了2010-1015年间,我国濒危哺乳动物（主要是食肉类、灵长类、有蹄类和鲸类) 保护生物学的研究进展,涉及进化保护生物学、保护生态学、保护行为学、保护生理学、保护遗传学、保护基因组学与宏基因组学和保护政策建议与实践等诸多领域。以大熊猫和金丝猴为代表的濒危动物保护生物学研究成绩显著。各项研究结果表明,大熊猫并非是一个已走到“进化尽头”的物种,仍具进化潜力。虽然大熊猫仍然面临栖息地破碎等环境问题,总的来看其种群数量在逐渐增长,栖息地面积在逐渐扩大,已走出困境并脱离“濒危”的状态,可降为“易危”。我国大熊猫的保护为世界生物多样性保护树立了成功的范例。根据国内研究进展和国际发展动态,该文还对未来保护生物学的研究提出了一些建议,包括加强长期定点监测与系统性的研究工作,加强新理论、新方法和新技术的研发及应用,加强宏微观研究手段的结合从机制上揭示科学问题,加强动物对食物、高原极端环境和水生生态环境的适应性进化分子机制的揭示,加强理论与实践相结合积极推动研究成果的应用,为濒危动物的有效保护保驾护航。     

Black and white and read all over: the past,present and future of giant panda genetics

Few species attract much more attention from the public and scientists than the giant panda (Ailuropoda melanoleuca), a popular, enigmatic but highly endangered species. The application of molecular genetics to its biology and conservation has facilitated surprising insights into the biology of giant pandas as well as the effectiveness of conservation efforts during the past decades. Here, we review the history of genetic advances in this species, from phylogeny, demographical history, genetic variation, population structure, noninvasive population census and adaptive evolution to reveal to what extent the current status of the giant panda is a reflection of its evolutionary legacy, as opposed to the influence of anthropogenic factors that have negatively impacted this species. In addition, we summarize the conservation implications of these genetic findings applied for the management of this high‐profile species. Finally, on the basis of these advances and predictable future changes in genetic technology, we discuss future research directions that seem promising for giant panda biology and conservation.     

爬行动物MHC基因研究进展

主要组织相容性复合体(MHC)是有颌脊椎动物中发现的编码免疫球蛋白受体的高度多态的基因群,因其在免疫系统中的重要作用而备受关注。脊椎动物不同支系间MHC的结构和演化差异较大。尽管MHC基因特征在哺乳类、鸟类、两栖类和鱼类中已被较好地描述,但对爬行动物MHC的了解仍较少。鉴于爬行动物对于理解MHC基因的演化占据很重要的系统发育位置,研究其MHC具有重要意义。本文就近年来爬行动物MHC的分子结构、多态性维持机制、功能和主要应用的研究现状进行了系统地回顾和总结,并展望了其研究前景。     

Developmental constraints on fin diversity

The fish fin is a breathtaking repository full of evolutionary diversity, novelty, and convergence. Over 500 million years, the adaptation to novel habitats has provided landscapes of fin diversity. Although comparative anatomy of evolutionarily divergent patterns over centuries has highlighted the fundamental architectures and evolutionary trends of fins, including convergent evolution, the developmental constraints on fin evolution, which bias the evolutionary trajectories of fin morphology, largely remain elusive. Here, we review the evolutionary history, developmental mechanisms, and evolutionary underpinnings of paired fins, illuminating possible developmental constraints on fin evolution. Our compilation of anatomical and genetic knowledge of fin development sheds light on the canalized and the unpredictable aspects of fin shape in evolution. Leveraged by an arsenal of genomic and genetic tools within the working arena of spectacular fin diversity, evolutionary developmental biology embarks on the establishment of conceptual framework for developmental constraints, previously enigmatic properties of evolution.     

Conservation genetics and genomics of threatened vertebrates in China

Conservation genetics and genomics are two independent disciplines that focus on using new techniques in genetics and genomics to solve problems in conservation biology. During the past two decades, conservation genetics and genomics have experienced rapid progress. Here, we summarize the research advances in the conservation genetics and genomics of threatened vertebrates (e.g., carnivorans, primates, ungulates, cetaceans, avians, amphibians and reptiles) in China. First, we introduce the concepts of conservation genetics and genomics and their development. Second, we review the recent advances in conservation genetics research, including noninvasive genetics and landscape genetics. Third, we summarize the progress in conservation genomics research, which mainly focuses on resolving genetic problems relevant to conservation such as genetic diversity, genetic structure, demographic history, and genomic evolution and adaptation. Finally, we discuss the future directions of conservation genetics and genomics.     

中国兽类学四十年的发展与展望

2020年是中国动物学会兽类学分会成立和《兽类学报》创刊40周年。近40年来中国兽类学在各个领域都有了健康快速地发展,特别是分类学与区系演化、种群生态学、生理生态学、行为生态学、保护生态学、保护遗传学、分子进化、栖息地评估等领域。本期有11篇论文,分别对我国这些领域的发展进行了总结,并对未来的发展提出了展望。野生哺乳动物疫病及其传播规律、兽类在生态系统中的地位和作用、保护生理学、保护宏基因组学等是需要加强发展的领域。     

对我国分子生态学研究近期发展战略的一些思考

分子生态学是多学科交叉的整合性研究领域, 是运用进化生物学理论解决宏观生物学问题的科学。经过半个多世纪的发展, 本学科已日趋成熟, 它不仅已经广泛渗透到宏观生物学的众多学科领域, 而且已经成为连接和融合很多不同学科的桥梁, 是目前最具活力的研究领域之一。其研究的范畴, 从最基础的理论和方法技术, 到格局和模式的发现和描述, 到对过程和机制的深入探讨, 再到付诸于实践的行动和规划指导等各个层次。分子生态学的兴起给宏观生物学带来了若干飞跃性的变化, 使宏观生物学由传统的以观察、测量和推理为主的描述性研究转变为以从生物和种群的遗传构成的变化和历史演化背景上检验、证明科学假设及揭示机制和规律为主的机制性/解释性研究, 因而使得对具有普遍意义的科学规律、生态和进化过程及机制的探索成为可能。分子生态学已经进入组学研究时代, 这使得阐明复杂生态过程、生物地理过程和适应性演化过程的机制性研究由原来难以企及的梦想变成完全可以实现的探求; 它也带来了全新的挑战, 其中最有深远影响的将是对分子生态学研究至关重要的进化生物学基础理论方面的突破, 例如遗传变异理论、种群分化理论、表观遗传因素的作用, 乃至进化生物学的基本知识构架等等。这些方面的进展必将使宏观生物学迎来一场空前的革命, 并对生态学的所有分支学科产生重大影响, 甚至催生诸如生态表观组学这样的新分支学科。对于中国科学家来说, 分子生态学组学时代的开启, 更是一个千载难逢的机遇, 为提出和建立生命科学的新方法、新假说、新思想和新理论提供了莫大的探索空间——此前我们对宏观生物学方法、理论和思想的发展贡献很小。然而, 限制组学时代重大突破的关键因素是理论、概念、理念、实验方法或分析方法方面的创新和突破, 这正是我国分子生态学研究最薄弱的环节。我国教育部门应尽快调整生命科学本科生培养的理念和方法, 以培养具备突出创新潜力的年轻一代后备人才; 同时, 科研项目资助部门和研究人员不仅应清醒地认识本学科领域的发展态势, 更要及时调整思路, 树立新的项目管理理念和治学 理念。