以线粒体DNA Cytb确立红喉雉鹑和黄喉雉鹑的分类地位

采用PCR技术获得红喉雉鹑Tetraophasis obscurus和黄喉雉鹑Tetraophasis szechenyii等物种的828 bp Cytb基因片段,雉鹑属Tetraophasis可变位点为26个,并用MEGA3和K-Estimator 6.1软件进行了序列分析.研究发现红喉雉鹑和黄喉雉鹑之间序列差异为3.0%～3.1%,与其它属种间序列差异相比较,两种雉鹑之间的序列差异达到了种的水平;它们地理分布互相替代;形态差异稳定.地理分布、形态特征和遗传特征均验证了它们应为两个独立的种.依据分子进化速率推测,两种雉鹑分歧时间距今2.0Myr左右,与早更新世冰期发生的时间一致.雉鹑起源于青藏高原,随着青藏高原的抬升,早更新世冰期气候变冷,寒温性针叶林的林线下移,大面积高原草甸出现,雉鹑的祖先种群被隔离进化,而形成了两种雉鹑.     

不同海拔高度祁连圆柏和青海云杉叶片色素的变化特征

利用高效液相色谱法(high performance liquid chromatography,HPLC)和酶标仪等测定了祁连山区不同海拔高度下祁连圆柏(Sabina przewalskii)和青海云杉(Picea crassifolia)叶片中色素含量、花青苷合成酶苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonialyase,PAL)和类黄酮糖基转移酶(UDP glucose-flavonoid 3-O-glucosyFtransferase,UFGT)活性.结果表明:两树种花青苷(anthocyanin,Acy)含量除了在海拔高度3100-3200 m有所升高外,总体上随海拔高度上升而降低;UFGT活性除了在3000 m左右波动外,总体随海拔高度上升而升高;祁连圆柏PAL活性随海拔高度上升而升高,青海云杉PAL活性在海拔2800-3000 m时,随海拔高度上升而升高,当海拔高度高于3000 m时,随海拔高度上升而降低两树种紫松果黄素(rhodoxanthin,Rhd)含量、叶黄素循环(xanthophyll cycle,VAZ)的脱环氧化程度(A+Z)/(V+A+Z)比值和类胡萝卜素(carotenoids,Car)含量随海拔高度上升而升高;叶绿素(chlorophyll,Chl)含量随海拔高度上升而降低.除叶绿素含量和PAL活性外,其它指标都是祁连圆柏高于青海云杉,尤其是UFGT活性祁连圆柏是青海云杉的2倍多.不同海拔梯度、不同季节植物遭受的主导胁迫因子不同,8月份祁连山两树种主要受干旱和强光胁迫,色素主要发挥抗旱和抗辐射作用.由此说明植物色素在不同生境、不同季节发挥的作用不同.     

树麻雀表型的环境适应进化

树麻雀(Passer montanus)分布范围广、海拔梯度大,也是人类活动的伴随物种。对中国837个样本的10个形态特征与温度、日照、海拔和风速等4个主要环境因子进行相关分析,结果显示:树麻雀的体重、嘴裂、翅长、尾长、跗跖长、脑骨宽、眼间距与日照因子显著相关(P0.05),体重、体长、翅长、尾长、跗跖长与海拔因子显著相关(P0.05),体重、嘴峰、翅长、脑骨长与温度因子显著相关(P0.05),表明树麻雀的形态指标易随环境因子的变化而变化。通过控制经度和海拔两个变量,对形态指标与纬度的偏相关分析表明,体重、翅长、脑骨长和脑骨宽与纬度呈显著正相关(P0.05),体表突出部分嘴峰、嘴裂与纬度呈显著负相关(P0.05),即随着纬度的升高,树麻雀身体逐渐变大,符合贝格曼规律;体表突出部分嘴峰和嘴裂随纬度升高变短,符合阿伦规律。飞行能力与海拔因子呈极显著正相关(n=92,r=0.217,P=0.038),表明树麻雀在高海拔地区具有更强的飞行能力,这也许是它成为广布种的重要原因。     

祁连圆柏和圆柏色素含量及其花青苷合成酶活性的季节性变化

以祁连圆柏(Sabina przewalskii)和圆柏(S.chinensis)为材料,测定2种植物花青苷、类黄酮、紫松果黄素、叶绿素和类胡萝卜素的含量及花青苷合成过程中关键酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)和类黄酮糖基转移酶(UFGT)的活性,并分析了各值的季节性变化。结果表明,祁连圆柏和圆柏叶片中PAL及UFGT的活性、花青苷、类黄酮﹑紫松果黄素以及类胡萝卜素的含量在低温季节均明显高于其它季节;叶绿素含量在低温季节低于其它季节;并且祁连圆柏中花青苷含量及其合成酶PAL和UFGT的活性以及类黄酮、紫松果黄素和叶绿素含量始终高于圆柏。结果说明花青苷是圆柏属植物中具有抗冻特性的重要次生代谢物,是抵御低温和辐射胁迫的一种重要保护物质;紫松果黄素等色素对圆柏属植物抵抗低温诱导的光抑制起重要作用。     

血雉分类地位和遗传分化的探讨

长期以来对血雉Ithaginis应划归雉类还是鹑类和是多型属还是单型属一直存在着争议.在此对3个亚种,西藏亚种Ithaginis cruentus tibetanus,甘肃亚种I.c.berezawskii和四川亚种I.c.geoffroyii的6个个体的血雉与典型的雉类雉属Phasiamus、锦鸡属Chrysolophus、长尾雉属Syrmaticus及典型的鹑类石鸡属Alectoris、鹌鹑属Coturnix和雪鸡属Tetraogallus的线粒体DNA细胞色素6的部分基因序列比较,系统进化树中血雉与雉类聚在一起.根据血雉地理分布,多亚种中心理论,区域地理历史,环境演变和分子钟指示的时间,血雉可能于早上新世起源于横断山脉.3个亚种之间序列差异为4.1%-7.2%,与雉科其它属的种问差异度比较,其遗传分化已达到种的水平,与形态差异相吻合.     

六盘山地区石鸡和大石鸡间的渐渗杂交

在六盘山地区发现鹑类的两种鸟类石鸡和大石鸡进行杂交,本实验采用PCR和RFLP的方法,分析了六盘山西侧20个大石鸡和东侧36个石鸡的mtDNA基因,发现宁夏海原5个和甘肃庄浪8个的大石鸡具有石鸡的基因型,说明这可能是雌性石鸡与雄性大石鸡杂交的结果,在六盘山东侧石鸡种群中没有发现大石鸡的基因型,其基因是从石鸡到大石鸡的单向流动。杂交后代的形态与大石鸡相似且体型比双亲都大。这种渐渗杂交可能是杂交个体与雄性大石鸡回交的结果。根据分子钟推测,这种不对称的基因流动,可能是由于冰期隔离后次级相遇形成的。杂交种可与雄性大石鸡回交。虽然还需要加大样本量来进一步研究这种不对称基因流动,但是持续的渐渗杂交会导致大石鸡基因的灭绝     

祁连山鸡类物种多样性及其成因

青藏高原祁连山孕育了丰富的鸡类物种多样性,有2科11种5个亚种,是我国鸡类分布中心之一,也是珍稀特有物种分布中心之一。祁连山鸡类多样性的成因主要有以下几方面:悠长的进化时间产生新的分类阶元;残存分布和迁入定居丰富了祁连山鸡类多样性;环境空间异质性,为不同生境要求的鸡类提供了适宜生境和可利用的生态位,以及鸡类生态位分化维持了祁连山鸡类的多样性;已建自然保护区为祁连山鸡类多样性提供了良好保护。     

以mtDNA细胞色素b基因探讨斑翅山鹑的分类地位

以线粒体DNA细胞色素b(mtDNA Cytb)基因作为分子标记,提取鸡形目雉科10个属18个样本的DNA,PCR扩增自动测序,获得序列长度828bp。将山鹑属中的斑翅山鹑(Perdix dauuricae)与其近缘属排序对比,分别以角叫鸭(Anhima cornuta)和海龟(Kachuga dhongoka)为外群,用邻接法、最大简约法和最小进化法构建分子系统发生树。邻接法构建的系统树显示斑翅山鹑与雉聚类,核苷酸序列差异值斑翅山鹑与环颈雉为15．2％,与石鸡为16．1％。分析认为在雉科中斑翅山鹑与雉类更接近,而与真正的鹑亲缘关系较远。同时以mtDNA分析鸟类系统发生时海龟更适合作为外群。以角叫鸭为外群加入西方松鸡(Tetrao urogallus)时,则斑翅山鹑的分类地位不能确定,这可能与鸡形目的适应辐射有关。     

大石鸡亚种分化及一新亚种描述(鸡形目,雉科)

通过地理分布、形态差异、分子进化证明了我国特有种大石鸡Alectoris magna分化为两个亚种,指名亚种A.magna magna和兰州亚种新亚种A.magna lanzhouensis subsp.nov..对新亚种与指名亚种的形态进行了比较.测新亚种12个和指名亚种7个样本的mtDNA控制区486个碱基,两个亚种间无共享单倍型,其间基因交流受到限制;新亚种各取样种群间共享一种单倍型,说明它们来自共同祖先;新亚种序列变异0.27%,而指名亚种为0.91%,其间差异显著(t=1.77,p=0.046＜0.05);两个亚种间的遗传距离为0.0103,约50万年前它们分歧进化.     

角雉属分类地位的探讨

角雉属Tragopan两性羽色不同,雄性具有艳丽的装饰性羽毛,这与一般雉族Phasianini相似;而尾较翅为短,尾羽的换羽从中央到外侧,这些特征又与鹑族Perdicini各属相同,形态特征上角雉属被划为鹑族.通过PCR扩增鸡形目Galliformes黄腹角雉Tragopan caboti等10个属19个个体的线粒体DNA细胞色素b的部分基因,获取片段长度为828bp,以及从GenBank获取22种样本的相应序列,以角叫鸭Anhima cornuta和海龟Kachuga dhongoka为外群,分别用邻接法(Neighbor-joining,NJ)和最小进化法(Minimum-evolution,ME),对鸡形目和将雉科的15个属分为5个属及雉族和鹑族构建分子系统树,NJ和ME系统树中,都是角雉与雉类相聚.角雉出现形态解剖与基因分析分类地位的不一致,说明雉和鹑可能不是单系群.同时我们认为雌雄的色泽区别比尾羽的长短和换羽方式在对雉和鹑形态特征分类时更为重要.从分子水平分析的结果都是角雉属与雉聚类.因此角雉归为雉族更合理.