为什么在物种概念上难以达成共识?

生物学家通常认为物种是生命多样性的基本单位。然而, 尽管近一个世纪以来生物学家们不断地讨论物种概念问题, 但到目前为止仍然难以形成共识。大多数生物学家关注如何定义物种主要是因为它有非常重要的实践意义, 所以, 不同学者提出的物种概念在很大程度上是基于实践应用上的可操作性, 并且其视角难免受其专业见地以及对形成新物种的进化过程的认识所影响。物种代表了进化过程的一个阶段, 而且不同的“物种”可能处于物种形成这个进化过程的不同阶段。鉴于“定义”实际上是一种类似协议的约定或界定, 任何定义都是一种带有局限性的概括, 因此我们可能很难建立一个与分类实践中千变万化的情况都能完全匹配协调的物种定义。已经提出来的那些物种概念或定义都有其合理性, 但是也没有一个是完美无缺的。认识到这一点很重要, 否则就可能会因为固执地坚持某一特定的物种概念而在物种界定和进化研究中自觉或不自觉地引入错误甚至制造混乱。     

浙江天童木本植物叶片性状空间变异的地统计学分析

探究叶片性状的空间变异性和环境关联性有助于我们理解植物对环境的适应策略和群落建构机制。该研究以浙江天童5 hm²大型动态样地所有胸径≥1 cm的木本植物为对象, 测定了20 253株个体的单叶面积、比叶面积和叶片干物质含量, 土壤总氮、总磷、总碳、pH值、体积含水率、容重和腐殖质, 以及海拔、坡度和凹凸度等; 并用地统计学等方法分析了叶片性状的空间变异性及其与环境因子的相关性。结果表明: 1)单叶面积的空间变异最大, 比叶面积次之, 叶片干物质含量最小。三者在0-5.16 m空间范围内表现出较弱的空间自相关, 其半变异函数的最优模型分别为高斯模型、指数模型和指数模型。2)叶片性状空间变异具有方向性, 单叶面积空间变异在东北-西南方向上最大, 在西北-东南方向上最小; 比叶面积和叶片干物质含量的空间变异均在西北-东南方向最大, 在东北-西南方向最小。3)单叶面积与地形因子显著负相关(r = -0.12, p < 0.0001); 比叶面积与土壤养分显著负相关(r = -0.16, p < 0.0001), 叶片干物质含量与土壤养分显著正相关(r = 0.13, p < 0.0001)。4)东北-西南方向上, 地形因子对单叶面积、比叶面积和叶片干物质含量空间变异的影响大于土壤养分; 西北-东南方向上, 地形因子对单叶面积空间变异的影响相对较大, 而土壤养分对比叶面积和叶片干物质含量空间变异的影响较大。总之, 在研究样地内, 植物叶片性状随空间距离和方向存在很大的变异性, 叶片性状与地形因子、土壤养分的关联性间接表明了环境过滤对群落构建的影响。     

刈割和施肥对高寒草甸物种多样性和功能多样性时间动态及其关系的影响

强烈扰动和环境胁迫对植物群落的物种多样性(SD)和功能多样性(FD)有重要影响, 但SD和FD随时间的变化模式及其关系至今少有研究。该研究通过对高寒矮生嵩草(Kobresia humilis)草甸为期7年(2007-2013年)的刈割(3个水平: 不刈割、留茬3 cm和留茬1 cm)和施肥(2个水平: 施肥和不施肥)控制实验探讨了SD和FD随时间的变化模式及其关系。研究结果显示: (1)刈割显著增加了SD和FD, 施肥处理则降低了SD, 对FD增加仅有微弱影响; (2)各处理群落的SD随着时间而下降, FD则随时间增加; (3)随着刈割强度的增加, SD(x)-FD(y)关系由正线性相关变为无相关, 斜率大小为slope_l ≥ slope_m > slope_h (下标l、m和h分别表示轻度、中度和重度扰动强度), 施肥并不会改变此关系形式和斜率; (4)刈割与施肥对SD和FD的互作效应都不显著, 且不施肥群落SD(x)-FD(y)关系的斜率也为slope_l ≥ slope_m > slope_h。上述结果说明, 刈割并不一定导致植物功能性状的趋同构建, 也能引发趋异构建, 而施肥引起的强烈种间竞争也并未显著增强趋异构建过程, 这与植物群落构建理论的预测不完全一致。与施肥相比, 刈割扰动是决定群落中SD-FD时间关系形式的主要因素, 并决定着SD-FD关系斜率的变化。     

EDAR参与绵羊毛发性状与生长的调节

绵羊的背部、耳部和腹股沟部的毛发性状、生长速度存在差异,背部毛发弯曲、细长、密度高、生长速度快,耳部、腹股沟部毛发粗直、密度低、生长速度慢。研究表明,EDA/EDAR、IGFBP5/Krox 20、WNT等介导的信号通路及毛发角蛋白基因对毛发纤维弯曲的形成有重要的影响。本研究利用实时荧光定量PCR、原位杂交技术、Western 印迹和免疫组织化学等技术,对外异蛋白受体（ectodysplasin A receptor,EDAR）在绵羊背部、耳部和腹股沟皮肤中的mRNA、蛋白质表达水平和定位进行研究,以探讨EDAR与绵羊毛发的生长和性状的关系。实时荧光定量PCR结果显示,EDAR在绵羊背部皮肤中相对基因表达量是绵羊腹股沟皮肤的4.9倍(P＜ 0.01),耳部是腹股沟部的1.4倍（P＜0.05）,背部是耳部的3.4倍（P＜0.05）;原位杂交和免疫组化结果表明,EDAR基因mRNA和蛋白质在背部、耳部和腹股沟部毛囊均有表达。根据光密度值可知,背部表达量最高,耳部次之,而腹股沟部最低;Western 印迹结果显示,绵羊皮肤组织蛋白质提取物中存在与兔抗EDAR多克隆抗体发生免疫阳性反应的蛋白条带,绵羊皮肤背部平均蛋白质表达量最高,耳部次之,而腹股沟部最低,差异极显著(P ＜ 0.01)。研究结果提示,EDAR可能参与绵羊毛发卷曲的形成和调控,对毛发密度、生长速度等可能也有影响。     

挤压膨化工艺对小米质量性状影响分析

采用Design Expert中心组合试验研究了挤压膨化工艺参数对小米质量性状的影响,通过响应面研究、方差分析和相关性分析对小米质量性状进行了系统分析,结果表明,物料水分含量和膨化温度显著影响产品质量性状,螺杆转速和喂料速度在一定范围内影响不显著;挤压产品的吸水性指数、水溶性指数、粘度和膨化率之间的相关性显著;而膨化率、水溶性指数和吸水性指数之间虽然呈现一定的相关性,但不显著。     

不同品种槟榔果实性状及其槟榔碱含量的比较研究

通过性状比较和差异显著性检验,从形态学与生物化学两个水平研究了海南5个常见槟榔栽培种之间果实性状变化及其槟榔碱含量的变化。结果表明:(1)海南槟榔5个品种间果实性状都不同,其中以品种A、B、D的果实品质达到国家药典规定的一级标准,品种C、E达到二级标准;(2)品种E的叶面积、产量(座果数×单果重)最大,通过差异显著性检验,表明植株的产量与叶面积呈正相关;(3)5个品种中以品种B的槟榔碱含量最大(0.4451％),其次为品种E、C、D、A。其中品种A与B、A与E、B与D、B与E之间差异显著;(4)长、短蒂花品种之间槟榔碱含量差异不显著;(5)槟榔碱含量与其果实性状之间无显著相关性;(6)槟榔碱含量与营养成分间无显著相关性。     

黄淮海大豆种质农艺与品质性状分析及综合评价

以303份黄淮海地区大豆种质资源为研究对象,利用变异系数和Shannon-Weaver多样性指数对11个农艺性状和2个品质性状进行多样性分析,通过主成分、相关性以及逐步回归分析对大豆种质资源进行综合评价和评价指标筛选,为黄淮海大豆种质创新和品种选育提供参考.结果表明:13个性状变异系数的变化范围为5.52％～27.61...     

亚洲栽培稻主要驯化性状研究进展

水稻是研究谷类作物驯化的良好材料, 其中种子落粒性消失、休眠性减弱和株型上的变化是水稻驯化过程中的3个关键事件, 造就了高产、发芽整齐及可密植的现代水稻。落粒性丧失一直被认为是野生稻驯化形态学上的最直接证据, 而控制落粒的主要基因Sh4和qSH1分别暗示不同的水稻驯化历史。种子休眠性的减弱适应了现代农业生产上同步发芽的需求, Sdr4、qSD7-1和qSD12基因是目前已知的调控种子休眠性的3个关键位点。野生稻匍匐生长等特点与其长期所在的易变生境有关, 而栽培稻的直立生长形态则适应了农业上密植生产的需要, 受PROG1等基因控制。野生稻的异交特性促进了驯化基因在群体间传播, 而自花授粉则使驯化基因得以稳定遗传, 从而加快人工选择的累积。目前的水稻驯化研究侧重于单基因或一些中性标记, 而对控制驯化性状的网络化通路的进化研究却相对缺乏。随着功能基因组研究的深入, 驯化性状的分子机理将会被全面揭示, 而基于此的网络化通路研究必将更加真实地反应水稻驯化过程。文章综述了水稻关键驯化性状分子机理的研究进展, 为驯化基因网络的研究提供参考, 也为水稻分子设计改良提供新的思路。     

籼稻稻米碾磨与外观品质性状的QTL定位

文章利用籼籼交组合特青/IRBB衍生的重组自交系群体, 在2个环境下对稻米碾磨品质和外观品质进行QTL定位。共计检测到控制稻米碾磨品质的QTL 12个和控制外观品质的QTL 18个, 包括糙米率8个、精米率2个、整精米率2个、粒长7个、粒宽5个和长宽比6个, 这些QTL分布于除第4和12染色体外的其他10条染色体上。其中, 第3染色体涵盖粒形基因GS3的区域对粒长、长宽比、糙米率和整精米率具有较大效应, 其献率分别为56.71%、42.23%、10.05%和4.91%; 第5染色体涵盖粒宽基因GW5的区域对粒宽、长宽比、糙米率和精米率具有较大效应, 表型变异贡献率分别为59.51%、36.68%、19.51%和4.56%。此外, 第6染色体涵盖直链淀粉含量基因Wx的区域对糙米率和精米率具有较小效应。GS3和GW5对糙米率和粒形具有重要作用。     

浙江古田山亚热带常绿阔叶林开花物候:气候因素、系统发育关系和功能性状的影响

植物的开花物候受气候因素、植物系统发育关系和功能性状的影响。然而当前植物开花物候研究中未见同时考虑这3个因素的报道。为了解它们相互之间的影响, 本研究利用中国东部地区浙江省古田山国家级自然保护区亚热带常绿阔叶林24 ha大样地(GTS; 118°03′50′′-118°11′12.2′′ E, 29°10′19′′-29°17′41′′ N)设置的130个种子雨收集器5年的开花数据检验这3个因素对开花的影响。结果表明, 古田山植物的开花高峰期集中在5月, 群落开花格局明显受温度和降雨的影响。利用植物DNA条形码数据研究发现, 植物间系统发育关系对古田山植物开花时间有显著影响, 亲缘关系近的物种开花时间更相近。植物的平均开花时间受最大树高的影响, 但不受传粉方式、花色、种子质量和扩散方式的影响。该研究结果说明气候因素、植物系统发育关系和功能性状都可能影响植物开花物候格局, 同时考虑这3个因素能够帮助我们更好地理解开花物候格局。