鲸类视觉退化分子机制的研究：基于GNAT2和CNGB3基因的进化分析

鲸类是一类次生性的水生哺乳动物,其陆生祖先大约53-56Ma从陆地返回海洋。为了适应水下的弱光环境,鲸类的光感受器以视杆细胞为主,视锥细胞功能大多退化,缺乏辨别颜色的能力,然而鲸类视觉退化的分子机制尚不清楚。本文选择在视锥细胞中表达且对光传导级联反应起重要作用的GNAT2和CNGB3基因,通过PCR扩增、测序以及在数据库中下载已有的基因序列,共获得8个鲸类代表性物种的同源序列。MEGA6.0软件比对发现侏儒抹香鲸和抹香鲸的GNAT2基因分别在148位和1012位插入了1个碱基 A,而抹香鲸的CNGB3分别在554位和1407位有1个碱基的缺失,导致提前终止密码子出现;另外,小须鲸CNGB3基因在1525-1527位出现了提前终止密码子,提示鲸类的这两个基因可能为假基因。通过I-TASSER在线预测GNAT2和CNGB3蛋白的三维结构,发现出现移码突变终止密码子的位置均位于这两个基因的重要功能域。另外,运用PAML软件的Branch model分析表明发生假基因的鲸类物种GNAT2和CNGB3基因出现选择压力放松,且假基因化可能是一个近期事件。侏儒抹香鲸、抹香鲸以及小须鲸的GNAT2和CNGB3基因出现假基因可能与其深潜习性以及完全的水生生境导致其色觉功能丢失相关。此外,Free-ratio model分析发现其他鲸类的ω值接近于1,说明GNAT2和CNGB3基因出现了选择压力放松,这可能是长期适应水生生境视觉退化的结果。     

环境DNA技术在淡水底栖大型无脊椎动物多样性监测中的应用

环境DNA (eDNA)是指生物有机体在环境中(例如土壤、沉积物或水体)遗留下的DNA片段。eDNA技术是指从环境中提取DNA片段进行测序以及数据分析来反映环境中的物种或群落信息。与传统方法相比, eDNA技术具有高灵敏度、省时省力、无损伤等优点。目前, eDNA技术已成为一种新的水生生物监测方法, 主要应用于水生生物的多样性研究、濒危和稀有动物的物种状态及外来入侵动物扩散动态的监测等。本文从eDNA技术在水生生物多样性监测应用领域的发展历程、eDNA技术的操作流程以及其在监测淡水底栖大型无脊椎动物方面的应用进展、技术优势和局限性五个方面进行了综述。最后, 本文对eDNA技术在淡水底栖大型无脊椎动物多样性监测应用的发展趋势和前景作出展望。     

中国少足动物分类及其分布

我国对少足动物的研究起步较晚,直到近10年才渐有起色。目前,国际上对少足动物的研究仍集中于形态分类学,不过,随着物种描述和系统分类研究成果的积累,也陆续有区域性少足动物区系和分布的报道。本实验室自2006年起开展少足动物形态分类学研究,已报道少足动物1新属、19个新种和16个中国新纪录种。迄今,已记录和描述分布于我国的少足动物共计36种(包括3个未定名种),隶属于1目4科11属,即四少足目(Tetramerocerata),少足科(Pauropodidae)、广少足科(Eurypauropodidae)、短少足科(Brachypauropodidae)和球少足科(Sphaeropauropodidae),少足属(Pauropus)、别少足属(Allopauropus)、十别少足属(Decapauropus)、东泽络少足属(Donzelotauropus)、针少足属(Stylopauropus)、宋氏少足属(Songius)、广少足属(Eurypauropus)、三宝垄少足属(Samarangopus)、婆罗洲少足属(Borneopauropus)、短少足属(Brachypauropus)以及球少足属(Sphaeropauropus)。本文对我国现有少足动物的形态特征、分类和分布进行了综述,以期促进我国少足动物新种和新类群的发现,普及我国少足纲的系统分类学知识。     

基于微卫星标记的中国大陆地区野猪种群结构分析与亚种分化

对中国大陆地区分布的野猪亚种分类尚存在争议.本研究通过对野猪11个微卫星位点的变异分析,探讨了中国大陆地区野猪的遗传结构,以期对野猪亚种分类问题有所启迪.对野猪华北、华南和东北种群的分析表明,各种群基因库中都维持了较高的遗传变异水平.基于遗传距离构建的系统树分析发现,研究中所涉及的所有亚种在系统树中混杂,没有任何亚种在其中构成显著的支系.基于微卫星变异的FCA分析不能区分华南、华北、东北三个种群.基于Fst检验的遗传差异分析发现,长江两侧的华南、华北种群之间的遗传差异较小(Fst=0.014),表明长江两侧的野猪可能存在着较高水平的基因流,长江并非是一个有效的空间隔离;东北地区野猪和华北、华南地区野猪之间的遗传差异相对较大(Fst=0.040、0.042),东北野猪可以作为独立的亚种S.s.ussuricus.     

三个种群有尾和断尾丽斑麻蜥的选择体温、表面活动和摄食量

用2006年4-6月捕自长安(陕西)、共和(青海)、哈尔滨(黑龙江)三个地理隔离种群尾部完整的丽斑麻蜥(Eremias argus)成年雄体检测断尾对选择体温、表面活动(表面调温个体数)和摄食量的影响。各种群个体均分为实验和对照组,在距尾基部10 mm处切除实验组蜥蜴尾部,获得断尾个体。实验和对照组个体饲养在相同的实验室条件下收集相关数据,历时四周。表面活动的种群间差异是不同种群个体对其所处区域热环境长期适应的结果。断尾个体减少表面活动见于所有三个种群,表明尾自切能导致丽斑麻蜥活动水平的改变。同一种群断尾和有尾个体表面活动的时间格局无显著差异,不同种群表面活动的时间格局无显著差异,这些结果表明丽斑麻蜥白天活动节律具有种的特异性,不受断尾影响。丽斑麻蜥选择体温随纬度或海拔升高而降低,这种变化趋势可能是热环境制约的结果。所有三个种群断尾个体的选择体温均低于有尾个体,表明断尾可改变丽斑麻蜥的体温调定点。丽斑麻蜥摄食量存在种群间差异,长安种群蜥蜴的摄食量显著大于共和种群蜥蜴。三个种群断尾个体均未增加摄食以满足尾再生的额外能量需求,表明增加摄食不是该种蜥蜴补偿断尾能量代价的对     

铜胁迫对竹叶眼子菜叶片生理指标和超微结构的影响

通过溶液培养试验,研究了不同Cu2 浓度(0、2、4、6和8 mg.L-1)胁迫对沉水植物竹叶眼子菜叶片叶绿素含量、可溶性蛋白含量、保护酶活性、活性氧产生以及细胞超微结构的影响.结果表明:随着Cu2 浓度的增加,竹叶眼子菜叶片总叶绿素、类胡萝卜素和可溶性蛋白含量逐渐下降;超氧化物歧化酶、过氧化物酶逐渐下降,而过氧化氢酶则呈先升后降趋势;超氧阴离子产生速率、过氧化氢、丙二醛和可溶性糖含量均呈上升趋势;不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)显示,Cu2 处理后,引起分子量为60.9、18.8、15.7、22.3和30.0 kDa多肽的表达量减少或消失;电镜观察发现,Cu2 对叶片细胞器的超微结构特别是叶绿体、线粒体和细胞核造成严重损伤;Cu2 对竹叶眼子菜的致死浓度范围在2~4 mg.L-1.     

厦门水域中华白海豚栖息地选择的初步研究

中华白海豚（Sousa chinensis）在中国水域主要包括3个种群,分别分布在珠江口（包括香港）、九龙江口（厦门水域）和北部湾广西沿岸水域,近年来在台湾西海岸和广东的雷州又陆续发现了新的种群（Wang et al．,2004;周开亚等,待发表资料）。该物种主要以中小种群分布于近岸浅水水域,易受各种人类活动的影响,如渔业捕捞、船舶航运、港口建设和水体污染等,其保护状况引起了人们的广泛关注。在1988年颁布的《中华人民共和国野生动物保护法》中,已将该物种列为国家一级保护动物。     

江苏珍稀濒危植物的多样性、分布及保护

掌握重点保护野生植物的濒危现状及评估濒危等级是制定科学保护策略的关键。根据江苏第二次重点保护野生植物资源调查(2012-2018)以及近年来相关调查资料, 我们采用世界自然保护联盟(IUCN)物种红色名录的濒危等级与评估标准, 对江苏分布的珍稀濒危植物的现状与濒危等级进行了评估与分析。结果表明: (1)江苏41种国家重点保护和濒危野生植物的濒危等级可以分为7个等级。包括地区灭绝(RE) 2种, 占总种数的4.88%; 极危(CR) 10种, 占24.39%; 濒危(EN) 6种, 占14.63%; 易危(VU) 13种, 占31.71%; 近危(NT) 2种, 占4.88%; 无危(LC) 2种, 占4.88%; 数据缺乏(DD) 6种, 占14.63%。其中, 受威胁物种(包括CR、EN和VU)有29种, 占总种数的70.73%。(2)建议的江苏重点保护野生植物有74种, 隶属于40科62属; 它们的受威胁比例较高, 达74.32%。江苏人口众多、环境资源压力较大, 近年来生产经营和土地利用方式的改变以及宣传教育不足很可能是导致这些原生物种濒危的主要原因。因此建议: (1)尽快制定江苏省级重点保护野生植物名录; (2)加强科学研究, 同时对部分濒危植物进行就地保护和迁地保护, 积极开展野外回归、近地保护和动态监测; (3)继续加大对重点保护野生植物的保护管理和宣传力度。     

铬(Cr6+)对水花生愈伤组织的毒害效应

研究了不同浓度的Cr6+(0、0.1、0.2、0.5、1.5 mmolL-1)对水花生愈伤组织内几种代表性生理生化指标的胁迫效应,并对其进行电镜观察.结果表明:(1)随着Cr6+浓度的增加,总叶绿素、叶绿素a/b和可溶性蛋白含量,均呈先升后降趋势.(2)超氧阴离子(O 2)和过氧化氢(H2O2)含量在0.1 mmo...     

不同培养条件对胶质芽孢杆菌诱导碳酸钙晶体形成的影响

【目的】研究不同培养条件对胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)菌体形态、数量和分泌的碳酸酐酶(CA酶)活性的影响,以及不同方式培养的菌体与碳酸钙晶体的生长及其形貌、数量之间的联系。【方法】分别采用无氮和有氮培养基培养胶质芽孢杆菌,进行菌体形态、数量及CA酶活性的比较,收集不同培养方式的菌体加入碳酸钙结晶体系中以研究细菌与碳酸钙晶体形成的联系。【结果】在无氮培养条件下,胶质芽孢杆菌数量少、荚膜肥厚,细菌培养液CA酶活力较低;有氮培养条件下,菌体数量多、荚膜单薄,细菌培养液CA酶活力较高。在碳酸钙结晶体系中加入无氮培养的菌体,生成的碳酸钙晶体表面光滑,体积较大但数量较小,加入有氮条件下培养的菌体形成的碳酸钙晶体表面粗糙,数量大但体积较小。【结论】不同培养条件能够引起胶质芽孢杆菌菌体数量、荚膜多糖及CA酶活的明显差异,进而对碳酸钙晶体的生成和形貌产生影响。