高等植物helitron转座子的研究进展

作为重复序列的一种主要类型,转座子在高等植物基因组中具有相当丰富的DNA含量,在改变基因结构、调节基因表达、影响基因组进化,以及创造新基因的过程中扮演着重要的角色。Helitron转座子是DNA转座子的一种,在转座过程中经常捕获基因或基因片段,以及插入到基因附近或基因内部,因此在改变基因组构成、影响基因组的进化过程以及改变基因型和表型等方面起着重要作用。该文对国内外近年来有关植物基因组中helitron转座子的结构特征、鉴定和分类方法、基因组中的含量和在染色体上的分布,以及转座扩增和基因片段的捕获等方面的研究进展进行了综述,并对helitron转座子研究过程中存在的问题进行了讨论,对今后helitron相关的研究进行了展望。     

乳酸菌微进化的研究进展

摘要:乳酸菌是食品工业中重要的微生物,乳酸菌微进化研究有助于深入解析其生物学功能与机制。随着分子生物学的发展,多位点序列分型(Multi-locus Sequence Typing,MLST)及基因组重测序(Whole-genome resequencing)等技术手段应运而生,使得从分子水平上阐述乳酸菌的系统发育和种群进化关系成为可能。MLST已被广泛用于乳酸菌遗传多样性和种群结构等微进化研究中,近期,测序成本的锐减使全基因组测序技术在乳酸菌微进化研究中的优势日益突显。本文对乳酸菌微进化的理论基础、研究方法和意义进行了阐述,并介绍了全基因组测序技术在乳酸菌微进化方面的应用,旨在为乳酸菌微进化分析研究提供新思路。     

菲菊头蝠不同地理种群回声定位声波差异及其影响因子

回声定位声波地理差异及其形成原因是蝙蝠生态学研究领域一个基本而关键的问题,对于探索物种生存机制、物种形成及其保护具有重要科学意义。本研究从较大地理尺度上(9个地理种群)研究了菲菊头蝠(Rhinolophus pusillus)回声定位声波结构的地理差异,并进一步探讨了影响回声定位声波地理种群差异的因素。结果表明,菲菊头蝠雌性的体型较雄性略大,其主频较高。不同地理种群之间回声定位声波差异明显,包括脉冲持续时间、脉冲间隔、主频以及带宽在不同的地理种群之间均表现出一定程度的差异。进一步分析发现,不同地理种群之间的雌性菲菊头蝠前臂长和体重均与主频呈较弱的负相关,降雨量与雌性的主频呈较强的正相关;而不同地理种群之间的雄性前臂长、体重和降雨量与回声定位声波参数均无相关性;此外,地理距离、温度、湿度均与雌雄回声定位声波参数无相关性。本研究结果表明,菲菊头蝠不同地理种群间的回声定位声波出现明显差异,其中,体型和降雨量为主要影响因子,说明蝙蝠回声定位叫声的进化主要受到了当地生境的影响,表现出动物对不同生境的适应性进化。     

基于微生物模型的合作行为进化研究进展

生物间的合作行为如何在自然选择过程中显示出对欺骗者的优势,一直以来都是进化生物学上的经典问题。实验室构建的具有合作行为的微生物种群是研究这一问题的良好素材。本文综述了几种基于微生物模型的合作行为进化理论,如亲缘选择理论、辛普森悖论、竞争抑制理论、进化博弈理论等,对其中涉及到的微生物模型进行介绍和评价,并展望其研究前景。     

石磺科3种贝类皮肤显微结构比较

应用石蜡切片和H.E染色技术,对石磺科(Onchidiidae)3个属的代表物种:瘤背石磺(Onchidium struma)、平疣桑椹石磺(Platevindex mortoni)和里氏拟石磺(Paraoncidium reevesii)的皮肤进行了组织学观察及参数测量比较。结果表明,3种石磺的皮肤虽然厚度不一,但基本结构相似,均由角质膜、表皮和真皮构成。角质膜是一层覆盖于表皮角质层上的蛋白质薄膜;表皮由多层上皮细胞构成,包括角质层、颗粒层和生发层;真皮包括疏松层和致密层,疏松层中嵌有颗粒腺和黏液腺两种腺体。3种石磺的皮肤厚度、各组织相对厚度及腺体数量等均存在差异。将结构差异与石磺的栖息环境进行比较分析后得到:陆栖为主的瘤背石磺皮肤表皮角质化程度高,颗粒腺发达;以水栖为主的里氏拟石磺表皮角质化程度相对低,黏液腺发达;而水陆两栖的平疣桑椹石磺,皮肤角质化程度介于前述二者之间,颗粒腺与黏液腺均不发达。研究结果体现了三者不同的生态适应特征,也为深入探讨海洋无脊椎动物从海洋向陆地进化的研究提供形态学依据。     

线粒体基因组:结构特点和基因含量进化

线粒体具有其自身的遗传系统——一个来自内共生的α-变形细菌祖先的基因组。线粒体基因组的生物学功能非常保守,仅涉及与线粒体有关的5个方面的过程:呼吸和氧化磷酸化、翻译、转录、RNA成熟和蛋白运输。真核生物线粒体基因含量的变化异常显著,在包括被子植物在内的各种真核生物相对频繁地发生线粒体基因丢失的同时,动物和某些植物类群的线粒体基因含量相对来说则比较稳定。tRNA基因含量的变化反映了线粒体对来自核的tRNA在使用上的差异,而蛋白基因含量的变化主要是由于功能性的基因转移到核所造成的。对线粒体基因组学领域中有关基因组起源、结构和基因含量进化方面的研究进行综述。     

四种不同的自然观

人类认识自然生态存在着一个认识论上的发展和变化,历史地看大致有以下四种不同的自然观.早期生态观认为自然生态是一个运动不息并充满活力的,同时也是一个有秩序、有规则的世界;这个世界不仅是活的,而且也是有智慧的。这种将自然视为有智慧的机体的自然观基于这样一个类比:即自然界与人之间的美比。人有一个各部分和谐运动的身体,各部分及其运动微妙地相互协调,进而保持了整体的活力。人与自然的关系形同人的身体部分与整体的关系。比如分享自然生态资源是人类的一个有代表性的观念行     

山茶属植物ITS的多态性——一个广泛逃离一致性进化的实例

利用位于45S rDNA内转录间隔区（ITS）的3对SSR引物, 对山茶属（Camellia L.）的40个物种进行PCR扩增, 检测3个SSR位点的多态性, 研究物种倍性与多态性之间的关系。实验结果显示, 37个种（占92.5%）的ITS片段存在个体内长度多态性, 在这些种类的个体内至少有2–6类ITS拷贝, 表明山茶属植物的ITS片段存在广泛的非一致性进化; ITS序列上存在易于滑动的SSR位点, 并且其基因组中有较多位于不同染色体上的rDNA位点, 这很可能是山茶属植物ITS片段存在广泛多态性的原因。然而, 研究中没有发现多倍体种类ITS片段的多态性显著高于二倍体种类。山茶属植物ITS片段的多态性提示该属植物的rDNA可能存在更为复杂的进化模式, 在利用ITS片段解决该属植物的系统分类问题时应更为谨慎。     

植物Ⅲ型聚酮合酶基因家族的分子进化分析

Ⅲ型聚酮合酶(type Ⅲ polyketide synthase,PKSⅢ)广泛存在于细菌、真菌和植物中,目前数据库中已积累了大量的序列资料。为了进一步了解植物Ⅲ型聚酮合酶基因家族的分子进化,以及其作为系统进化研究材料的可能性,选取了75条来自不同植物物种包括苔藓类植物、蕨类植物、裸子植物、单子叶植物和双子叶植物的PKSⅢ蛋白序列,用CLUSTAL X软件对其氨基酸序列进行了比对,并用邻位相接法构建了系统进化树。结果表明,尽管不同来源的PKSⅢ序列表现了很大的差异,但保守结构域CHS-like所包含的主要功能位点半胱氨酸(Cys184)、苯丙氨酸残基(Phe236和Phe286)、组氨酸残基(His335)、天冬酰氨残基(Asn369)在各植物物种中具有很好的保守性;同时发现,在植物PKSⅢ序列中多数的Cys位点均具有较好的保守性,而且蕨类植物PKSⅢ和单子叶植物PKSⅢ在Cys保守位点有很好的相似性;进一步构建分子进化树表明,PKSⅢ基因基本上首先根据功能而聚类,明显地划分为CHSs和non-CHSs两类,其次按照不同的植物物种聚类。     

由环境关系揭示物种演化与人类进化性质及进步实质

综合一些新研究和人类进化历史,阐明人类进化与物种演化性质不同：物种演化是适应特定环境,与特定环境产生依存关系,人类进化是适应不同环境或不再依存特定环境,出现与环境关系性质改变。说明人类进步实质是脑等变化带来与环境关系性质改变,使人类生存和进步出现由偶然性到必然性变化,进步标准是适应不同环境,即出现与特定环境依存度减小的趋势性变化。以环境关系为衡量尺度,对物种进步标准、进化定义和进化树结构提出修正意见。