云南植物区系的起源与演化

云南是生物多样性高度富集的地区,其植物种类占中国植物种类的一半以上,几乎包含了欧亚大陆的各种主要植被类型,其错综复杂的生物区系是如何形成与演化的,这个基本问题目前尚未得到解决。本文结合云南的历史地质事件,从植物区系地理学研究上对云南植物区系的起源与演化研究进行了介绍。研究发现,云南植物区系具有一个远古的热带起源背景,在第三纪热带、亚热带性质的东亚植物区系基础上,随着喜马拉雅的隆升,世界性和北温带植物区系成分在北部地区渗透、迅速形成大量物种,使北部地区演化成为现今以世界性和北温带分布的科、属占优势的温带植物区系;在南部地区,因印度支那地质板块向东南亚逃逸,热带亚洲成分渗透、发展,演化成为以热带亚洲成分为主的热带植物区系;云南中部地区第三纪东亚植物区系成分有更多的保持与承袭。对云南南部、中部和北部植物区系系统发育关系(系统发育结构和β多样性格局)的研究支持了植物区系地理学上的推论。此外,思茅-兰坪(印度支那)地质板块自晚始新世以来发生顺时针旋转可能导致了云南西北部与云南东南部一些物种对应分布格局的形成;云南南部与东南部热带地区的植物区系可能因具有不同的地质背景和演化历程而发生了显著的生物地理分异。在晚第三纪各地质事件的影响下,云南植物区系在一个热带、亚热带性质的第三纪东亚植物区系基础上发生了歧化,演化成为现今的南-北、东-西生物地理分异明显的植物区系。     

云南不同地区和生境代表性热带植物区系的物种组成比较

云南热带植物区系地理成分复杂,生物多样性极其丰富。为了解不同地区和生境热带植物区系的物种组成差异,本文选取云南南部和东南部3个有代表性的热带植物区系——西双版纳龙脑香林植物区系(DFX)、西双版纳石灰岩山植物区系(LFX)和文山古林箐石灰岩山植物区系(LFG)为研究对象,比较不同植物区系的科属数量结构、科内多样性、科属分布区类型及植物区系相似性。研究结果显示:(1)3个热带植物区系均具有较高的物种多样性,但种类组成、科属数量结构及科内多样性差异较大;(2)热带分布的科、属在3个热带植物区系中均占绝对优势;(3)3个热带植物区系的共有物种极少,而专有物种(即在3个植物区系之间相对专有)相对较多,植物区系之间的种级相似性极低。云南不同地区和生境热带植物区系强烈的热带亲缘、物种组成的多样性和复杂性以及较低的植物区系相似性,揭示了地理和生境差异会影响各地热带植物区系的演化与发展。     

云南中山湿性常绿阔叶林起源的探讨

云南中山湿性常绿阔叶林广泛分布于海拔1800~3400 m的山地,这类常绿阔叶林在生态外貌上具有亚热带常绿阔叶林特征,但其分布生境却是暖温带-温带气候,且植物区系组成与热带植物区系有古老的渊源。该文以研究得比较深入的哀牢山中山湿性常绿阔叶林为例,对其植物区系与其气候条件的不协调进行剖析。哀牢山的中山湿性常绿阔叶林记录了种子植物110科386属821种。在植物区系科的地理成分上,无论是含种数多的科,还是所有科的分布区类型,都是以热带分布科为主,体现了它的远古热带起源背景。在该种子植物区系中,热带分布属占总属数的47.75%,热带分布种占总种数的33.45%,在近代演化上仍体现出明显的热带亲缘特征。按照哀牢山中山湿性常绿阔叶林分布地区的暖温带-温带气候条件,它相当于中国东部的暖温带落叶阔叶林地区。在中国东部地区类似气候条件的地带性植被的植物区系中,热带分布属通常只占总属数的25%~27%,云南中山湿性常绿阔叶林植物区系的地理成分与所在地的温带气候明显不协调。对这种现象的解释,笔者认为结合哀牢山地区曾经是低海拔夷平面,在第四纪以来才迅速抬升形成的地质历史,可能这里曾经在第四纪以前的热带-亚热带性质的植物区系和常绿阔叶林随着地形的迅速抬升,逐渐适应了因海拔上升而形成的温带气候,成为在云南高海拔山地存在的所谓中山湿性常绿阔叶林,其植物区系和植被的热带-亚热带性质及常绿阔叶生态外貌并未因气候改变而发生改变。     

思茅菜阳河自然保护区植物区系研究——兼论热带亚洲植物区系向东亚植物区系的过渡

云南省思茅地区菜阳河自然保护区地处联系滇南热带与滇中亚热带的中间位置,在植被地理和生物地理上十分重要,其植物区系计有野生种子植物1 920种, 隶属于836属及178科。该植物区系以兰科( 69属/223种)、茜草科(37/100)、菊科(47/86)、蝶形花科(33/82)、唇形科（28/62）、大戟科(25/59)、荨麻科(13/52)、禾本科(34/47)、樟科(12/44)、桑科(6/44)、爵床科(26/36)等为优势科。属的分布区类型组成以热带亚洲分布型最多, 约占总属数的31%;其次是泛热带分布,占23.4%;热带分布合计占总属数的83.3%。种的分布区类型组成仍以热带亚洲分布最多, 占总种数的60.6%;其次是中国特有分布, 占21.6%;热带分布种合计占70.0%以上。这些特征均表明该植物区系热带性质显著,并具有印度—马来西亚植物区系特点,在植物区系分区上属于印度—马来西亚植物区系的一部分。由于菜阳河自然保护区在地理上位于热带亚洲植物区与东亚植物区的交汇地带,该植物区系中的许多热带植物均是在其分布的北界,植物区系又有明显的热带北缘性质。通过与滇南西双版纳和滇中无量山植物区系的比较,菜阳河自然保护区植物区系与西双版纳植物区系在区系组成及属的地理成分构成上很接近, 它们同为热带亚洲植物区系的北缘类型。在云南南部,从热带亚洲植物区系到东亚植物区系的过渡与转变,显然发生在思茅菜阳河地区以北。从热带亚洲植物区系过渡到东亚植物区系,在诸属的分布区类型中,热带亚洲分布型显著减少,北温带分布型和东亚分布型显著增加。     

也论"田中线"及其生物地理意义

利用大尺度的植物区系分布信息,通过统计检验,验证了田中线存在的真实性及其新的生物地理意义。结果表明:田中线对中国-日本植物区系分布类型、东亚植物区系分布区类型和热带亚洲区系分布类型在云南的分布均具有严格的限制意义,但对中国-喜马拉雅植物区系分布类型的分布缺乏严格的限制;同时,我们首次发现该生物地理对角线可能对中国特有属在云南的分布具有显著的限制作用;本研究不能证明田中线对云南地区种子植物区系成分的地理分布具有全局性的限制意义,有关田中线的真实性及其生物地理意义的研究有待进一步深入。     

云南亚热带南部孢粉空间组合特征及其与环境分异的关系

以云南亚热带南部野外调研孢粉资料为基础,分析了7个样地的35个表土样品以及28个剖面样品孢粉组合的空间分异特征.结果发现:(1)表土孢粉无论是在科属种类、数量及优势科属还是在科属植物区系上,哀牢山山脉东西两侧的样地均具有较大的差异.孢粉科属种类和数量方面,哀牢山西侧样地要较东部丰富;优势科属方面,哀牢山山脉西侧植物群落的优势科属不明显,且较东部要复杂,而东部地区植物群落的优势科属则较为集中和突出;植物区系分布方面,世界广布、泛热带、热带亚洲至热带非洲以及北温带分布等4个植物区系,其数量和所占比例东西差异都很大.(2)剖面孢粉的分析结果显示,其空间变化趋势与表土孢粉基本一致,同样反映了孢粉组合的东西空间差异.(3)孢粉组合的空间组合与区域的地形、气候分异特征有关.纵向排列的山系对大气环流的"阻隔"作用,以及哀牢山东西侧不同的季风环流系统导致的水热组合条件的差异是造成孢粉组合空间分异格局的主要原因.云南亚热带南部孢粉空间组合反映了区内自然环境的区域差异.     

云南常绿阔叶林的植被地理研究

云南具有极其丰富的生物多样性和以常绿阔叶林为优势的植被类型。该研究利用6个基于样方层面的1 hm²样地资料, 以及通过对整个植被类型的植物区系的调查, 对云南常绿阔叶林植被型的3个植被亚型(季风常绿阔叶林、半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林)的生态外貌特征、植物区系组成及其生物地理演化进行了研究。在样方层面, 尽管这3个常绿阔叶林在树种组成上优势种均为壳斗科、樟科和山茶科植物, 但它们在种类组成、多样性、生态外貌和生物地理特征上呈现多样化。分布在南部及西南部的季风常绿阔叶林物种组成极其丰富, 具有热带森林的生态外貌, 并以热带亚洲分布种为优势种。主要分布在云南高原的半湿润常绿阔叶林和云南中部和北部山地的中山湿性常绿阔叶林具有亚热带常绿阔叶林的生态外貌特征和以中国-喜马拉雅及中国特有种占优势, 是中国西南独特的植被类型。在植被亚型层面, 这3个常绿阔叶林的植物区系(包括所有生活型的种子植物)中种数最多的科, 按地理成分均为世界分布型的科, 含种数较少的科则为其他各种分布型的科。半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林的植物区系, 热带分布属分别占总属数的44.91%和44.04%, 温带分布属占46.29%和48.19%, 其中北温带分布属比例最高, 分别为18.36%和19.95%。季风常绿阔叶林植物区系则显示了不同的地理成分格局: 热带分布属占总属数的78.05%, 并以热带亚洲分布属占最高比例。通过对这3个常绿阔叶林的比较发现, 半湿润常绿阔叶林和中山湿性常绿阔叶林除生态外貌特征有一定区别外, 在植物区系组成和地理成分上很接近, 它们在种的组成上, 与季风常绿阔叶林的类似性仅为17.1%和15.4%。季风常绿阔叶林因其在植物区系和生态外貌上与后二者区别明显, 建议在云南植被分类上划分一个独立的植被型, 它是东南亚低山常绿阔叶林分布在中国西南部热带北缘山地的一个植被类型。结合云南的地质历史和古植物学资料, 认为云南的常绿阔叶林及其植物区系受晚中新世以来的地质历史事件深刻影响。半湿润常绿阔叶林是中国西南独特而特有种丰富的植被类型, 由于严重的人为干扰破坏, 现已片段化或成为萌生灌丛状, 应给予优先保护。     

中国南部热带植物区系

中国的热带地区包括西藏东南部、云南西南到东南部、广西西南部、广东雷州半岛、台湾的南部和海南岛。依据现有植物区系的记录和资料,中国的热带地区至少具有野生种子植物227科2,181属12,844种。中国的热带植物区系以热带和主产热带,但分布区延伸到亚热带和温带的科为主,在属的组成上,也以热带分布属占优势,并以热带亚洲分布属所占比例最大,标志着其热带边缘性质和具有热带亚洲植物区系的特点。因不同地区地质历史及生态环境的差异,中国热带植物区系在不同地区的组成和地理成分也有一定差异。总的来说,我国西南部到东南部各热带地区的植物区系科和属的相似性分别在90%和64%以上,但种的相似性一般低于50%。具体而言,西藏东南部与云南东南部显示出具有更多的共同优势科属和更大的植物区系相似性;云南南部和东南部热带亚洲成分比例最高,虽然它们之间在种的相似性上最大,但在优势的科属上差异较大;海南植物区系热带成分总体比例最高,其中又以泛热带分布比例最大。中国热带植物区系在不同地区间演化和发展上的差异与喜马拉雅隆升过程中发生的地质事件有关,如印度支那板块向东南逃逸、云南发生地质板块顺时针旋转和位移、云南南部与东南部在地质历史上曾有的隔离以及海南岛向东南的位移等。     

云南省小黑山自然保护区种子植物区系研究

小黑山自然保护区有野生种子植物170科787属2195种。分析表明该区种子植物区系的地理成分复杂,联系广泛。热带性质的属有506属,占总属数的68.6%,温带性质的属有224属,占总属数的30.4%。热带性质的种890种,占总种数的40.9%,温带性质的种有1267种,占总种数的58.3%。表明该地区植物区系具有明显的亚热带性质,同时深受热带植物区系的影响。植物区系来源主要由东亚成分、热带亚洲成分(印度—马来西亚成分)、中国特有成分三部分融合而成。特有现象明显,有东亚特有科5科,中国特有属6属,中国特有种778种,占种总数的35.8%,而云南特有种有355种,占中国特有种的45.6%。保护区还拥有众多的珍稀濒危植物。     

云南森林植物区系研究

云南森林植物(系指木本植物)主要起源于新生代,少数古老种起源于古生代至中生代。云南森林植物区系成分极为丰富而复杂,据研究已知森林植物149科(蕨类植物1科,裸子植物10科,被子植物138科),840属,5271种。本文根据对云南森林植物15个分布区类型统计分析,证明云南森林植物区系明显富于热带性同时兼有丰富的温带成分,热带属占总属数72.12％,温带属占总属数21.87％,中国特有属在云南有46属,占云南总属数5.33％。中国特有属的三个分布中心。有两个分布中心在云南(即新特有属中心和古老特有属中心)。本文还对云南森林植物区系的地理成分起源;云南森林植物区系成分复杂、丰富之成因;云南森林植物开发利用之前景进行了研究和探讨。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Enterovirus 71 3C proteolytically processes the histone H3 N-terminal tail during infection

Highlights
1. The N-terminal tail of histone H3 is specifically cleaved during EV71 infection.
2. Viral protease 3C is identified as a protease responsible for proteolytically processing the N-terminal H3 tail.
3. Our finding reveals a new epigenetic regulatory mechanism for Enterovirus 71 in virus-host interactions.     

Detection of EBV and HHV6 in the Brain Tissue of Patients with Rasmussen’s Encephalitis

Rasmussen’s encephalitis (RE) is a rare pediatric neurological disorder, and the exact etiology is not clear. Viral infection may be involved in the pathogenesis of RE, but conflicting results have reported. In this study, we evaluated the expression of both Epstein-Barr virus (EBV) and human herpes virus (HHV) 6 antigens in brain sections from 30 patients with RE and 16 control individuals by immunohistochemistry. In the RE group, EBV and HHV6 antigens were detected in 56.7% (17/30) and 50% (15/30) of individuals, respectively. In contrast, no detectable EBV and HHV6 antigen expression was found in brain tissues of the control group. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in 20.0% (6/30) of individuals. In particular, a 4-year-old boy had a typical clinical course, including a medical history of viral encephalitis, intractable epilepsy, and hemispheric atrophy. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in neurons and astrocytes in the brain tissue, accompanied by a high frequency of CD8⁺ T cells. Our results suggest that EBV and HHV6 infection and the activation of CD8⁺ T cells are involved in the pathogenesis of RE.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).     

Development of a Novel Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Method for Rapid Detection of SARS-CoV-2

In conclusion, the novel visual RT-LAMP assay is a simple, rapid, and sensitive approach for detection of SARS-CoV-2, and it is ready for application in primary care and community hospitals or health care centers, and even patients' own houses in response to the current SARS-CoV-2 epidemic because the assay does not require sophisticated equipment and skilled personnel. Furthermore, it is also ready to be used in fields for screening samples from wild animals and environments to facilitate the identification of potential intermediate hosts that mediate the cross-species transmission of SARS-CoV-2 from bats to humans.