叶绿体DNA标记在谱系地理学中的应用研究进展

谱系地理学研究旨在探究历史上发生的影响目前遗传谱系系统发育和空间分布格局关系的生态与进化过程。叶绿体DNA具有单亲遗传、低突变率、单倍体等特征, 其分子标记不同程度地保留着植物长期进化的历史遗传痕迹, 有助于深度解析谱系地理变异的形成机制。本文探讨了上述特征是怎样影响分子标记的选择、扩大或缩小群体遗传结构分化、延长或缩短空间基因溯祖时间、促进或阻碍种间基因渐渗及谱系分选(复系、并系和单系形成)进程, 重点阐述了这些影响过程的理论基础, 并结合实际例子阐述谱系地理研究进展。由于位点间在突变率、选择强度及它们与漂变互作等方面存在异质性, 今后一个研究重点就是基于叶绿体全基因组序列分析谱系地理变化格局, 包括分析DNA位点间的基因渐渗或基因流动程度差异分布及沿着叶绿体DNA序列上谱系分选差异分布。     

生态梯度轴(EGA)区划林木育种区的研究

对全国６７８个样点统一选用１５个生态因子,包括地理坐标（Ｘ）３个变量,气象因子（Ｙ）１２个变量。进行因子相关分析（ＣＡ）,典型相关检验,选择第１典型变量（ＣＡ１）的坐标２元数据,跟进采用主成分分析（ＰＣＡ）。根据主成分贡献大小,确定第１主万分成分对应的样点１元坐标为生态梯度轴（值）,即ＥＧＡ（ＣＡ１－ＰＧ１）。绘制样占梯度图定量区划林木育种区,并根据区划原则进行拟合与校正。最终将全国区划为１０个林     

植物三种不同遗传方式基因的地理家系谱理论与应用初探

将已知用于从地理空间上离散或连续分布群体随机抽取基因样本的基因家系谱理论推广到两性异交植物上。由于存在不同的群体间基因多率,地３种不同遗传方式的植物基因组（核、叶绿体和线粒体ＤＮＡ）分别进行了研究。理论上证明对于不同遗传方式的基因,通过相应调整有效群体大小和迁移率,现有的基因家系谱理论可直接应用于植物群体上,其中一个结论就是当从离散分布群体中随机抽取ｎ个基因样本时,亚群体间的花粉流和种子流的相对比     

细胞核质互作形成的生态与进化过程分析

细胞核质互作是形成真核生物细胞的必经步骤,细胞核质基因组在遗传方式、突变率、倍数、重组、有效群体数等方面存在根本差异,这些差异必然与生态和进化过程互作,影响和参与维持核质基因组的协同进化.本文从生态与进化过程深度阐述了形成核质互作的理论和实际研究进展,包括核质基因连锁不平衡的进化理论、核质互作效应检测、核质互作的分子证据、核质基因渐渗与遗传谱系的差异、核质不亲和与物种形成等.理论和实际结果显示,基本进化动力(突变、选择、漂变及迁移)可不同程度地改变核质互作效应.今后研究重点就是基于核质全基因组序列筛选核质互作位点,分析位点的遗传进化属性,揭示核质互作形成的分子机制;理论上解析与核质根本差异都有互作的交配系统的角色,分析交配系统怎样影响群体核质不亲和及其导致的物种形成过程.     

种子与花粉的随机迁移对植物群体遗传结构分化的影响

将Ｗｒｉｇｈｔ的经典岛屿模型拓广到植物群体上,同时考虑了含有花粉和种子随机迁移的影响。并给出了３种不同遗传方式的基因（双亲遗传,父本和母本遗传）频率的期望均值和方差。理论结果证明花粉或种子的随机迁移可增加基因频率方差,其幅度取决于迁移率和迁移基因频率的方差。同绝对迁移率一样,花粉和种子的迁移率方差及迁移基因频率的方差对群体遗传结构的分化有着同样的重要。一个重要结论就是花粉或种子的随机迁移率和随机迁     

植物边缘种群遗传多样性研究进展

边缘种群指地理分布边缘可检测到的一定数量的同种个体集合, 准确评价其遗传多样性对于理解第四纪冰期后气候变化对物种边缘扩展或收缩、遗传资源保护与利用以及物种形成等有重要意义。该文探讨了维持植物边缘种群遗传多样性的进化机制, 分析交配系统对物种边缘及其遗传多样性的影响, 比较了边缘与中心种群遗传多样性的差异及其形成的生态与进化过程, 并探讨了边缘种群遗传多样性与其所在的群落物种多样性的关系及理论基础。该文提出今后研究的重点是应用全基因组序列或转录组基因序列研究前缘-后缘种群之间或边缘-中心种群之间的适应性差异, 边缘种群与所在群落其他物种之间相互作用的分子机制, 深入解析边缘种群对环境的适应及边缘种群遗传多样性与群落物种多样性关系的生态与进化过程。     

基于生物学物种定义探讨物种形成理论与验证的研究进展

物种形成是进化生物学研究的一个永恒主题, 由于生物群体进化是连续和动态的, 物种界限变得难于界定。本文首先讨论了3种地理物种形成模式(同域、邻域及异域), 并分析了近期报道的研究证据。其次, 评述了合子后生殖隔离机制的分子遗传基础和应用群体基因组数据分析的证据, 包括BDMI模型(Bateson-Dobzhansky-Muller incompatibility)、QTLs (quantitative trait loci)、霍尔丹法则及大X染色体效应。最后, 探讨了交配系统作为合子前隔离机制之一与物种形成的关系, 认为近交或自交通过扩大种群遗传结构分化, 增强不同交配系统的种群间不对称基因渐渗, 或种群间无基因渐渗等途径, 促进新物种形成。已知植物交配系统的演化更倾向于从异交(或自交不亲和)向自交(或近交亲和)方式, 花性状和基因组的分化推动形成所谓的自交综合征, 研究交配系统驱动或强化物种形成模式对认识植物物种形成机制有重要意义。