滇西北高山微水体与溪流生境底栖动物多样性和环境特征

高山微水体由于面积微小且通过地表径流形成串联结构常常被认为与高山溪流具有类似的生境, 然而由于这两类生境中环境因子与底栖动物多样性存在差异, 它们在生态系统中的作用可能完全不同。滇西北地区是全球生物多样性热点区域之一, 境内高山微水体和高山溪流分布密集, 在区域底栖生物多样性维持方面具有重要的功能, 然而目前对这两类高山淡水生态系统的研究较少。为了比较这两类生境环境因子的异同及其对底栖动物多样性的维持作用, 2015年6月, 作者在云南省怒江州贡山县的高山峡谷内, 对27个高山微水体和同区域分布的1条高山溪流(海拔高差500 m范围)的底栖动物多样性和水环境因子进行了实地调查。结果表明: (1)高山微水体和高山溪流底栖动物群落中优势分类单元种群数量均比较庞大, 而稀有分类单元数量较多且种群较小; (2)两种生境在环境因子、物种多样性、功能多样性和群落结构方面的差异明显, 高山溪流有较高的物种丰富度、物种多样性和功能多样性; (3)高山微水体底栖动物多样性的分布与水环境因子无关, 而高山溪流底栖动物多样性与群落结构的形成受到与流速关联的水环境因子和海拔的影响。因此, 高山微水体与高山溪流不能简单地视为类似的生境类型, 它们对区域底栖动物多样性和生态功能维持可能具有不同的作用。     

嗜热四膜虫可变剪接基因鉴定及功能分析

可变剪接是产生蛋白质组多样性和调节基因表达的重要机制,相关研究在高等真核生物中开展较多,而在单细胞真核生物中则较少,尤其是单细胞原生动物纤毛虫中,仅有少量报道。本文基于单细胞模式原生动物嗜热四膜虫种大量转录组数据,对其可变剪接基因进行了鉴定及分析。在嗜热四膜虫中共鉴定到2 894个可变剪接位点,涉及到2 698个可变剪接基因,可分为四类。考虑到转录本拼接的准确性,选择了其中464个与基因组预测模型完全一致的可变剪接基因进行深入分析,其中生长(growth)时期、饥饿(starvation)时期、接合生殖(conjugation)时期特异性的可变剪接基因分别为49个、79个和135个。对可变剪接基因的功能进行分析表明其涉及的功能广泛且显著富集于蛋白激酶过程,提示可变剪接基因在嗜热四膜虫蛋白磷酸化和信号传导中具有重要作用。     

有机污染物二氯二苯三氯乙烷、三丁基锡和2，3，7，8-四氯二苯并二嗯英暴露下的四膜虫毒理基因组学研究

有机污染物二氯二苯三氯乙烷（DDT）、三丁基锡（TBT）和2,3,7,8．四氯二苯并二嗯英（TCDD）因对水生生态系统的危害以及对人体健康造成的严重伤害而受到重视．本实验以模式生物原生动物嗜热四膜虫为研究对象,利用microarray技术筛选了在上述3种污染物下分别暴露24h后差异表达2倍以上的基因,并在geneontology功能注释的基础上,通过富集分析考察了这些基因涉及的主要功能,其中许多功能和多细胞生物中的报道相一致．随后,以TCDD中富集功能注释的基因为核心,通过CLR算法构建了TCDD相关基因的相互作用网络,依照功能将其划分为2个亚网络,并在此基础上推测了TCDD在四膜虫中的作用机制模型．结果显示,四膜虫具有成为在基因组水平研究毒物作用机制的单细胞生物模型的巨大潜力．     

南方鲇线粒体基因组全序列与骨鳔鱼类分化时间的估算

用PCR方法获得了南方鲇（Silurus meridionalis）的线粒体基因组全序列,长度为16533bp,南方鲇线粒体基因组中A和T的含量略高（（A＋T）为55.17%）,12S rRNA,16S rRNA,tRNA和控制区的（A＋T）含量分别为52.44%,55.23%,55.97%和60.24%）.基于选取的36种代表性种类线粒体全序列中的11个蛋白编码基因,构建了骨鳔鱼类系统发育树,并以骨鳔鱼类化石记录为标定点,运用松散分子钟方法估算物种分化时间.结果表明,耳鳔系鱼类为强烈支持的单系,鲤形目位于该类群的基部,脂鲤目和电鳗目构成姐妹群,然后和鲇形目构成姐妹群.骨鳔鱼类起源于三叠纪（约为231Mya）,耳鳔系起源于三叠纪晚期（约为216Mya）,其代表类群均起源于侏罗纪晚期（鲇形目、鲤形目、脂鲤目、电鳗目的分化发生在161～139Mya）,南方鲇的物种分化时间约为白垩纪中期,估算的分化时间远早于化石记录.     

赤水河外来鱼类尖头(鱥)和董氏须鳅的引种溯源及生态适应性分析

历史上,赤水河流域干流及支流的鱼类物种组成中未曾出现过尖头 （Rhynchocypris oxycephalus）和董氏须鳅（Barbatula toni）。但是,近年来在赤水河支流白沙河的鱼类资源调查中发现了这两个物种的分布,其来源及未来的生存可能性受到关注。本研究比较了尖头 赤水河野外种群与养殖种群形态上的差异;基于线粒体Cyt b基因序列,分析了赤水河流域尖头 和董氏须鳅的来源,并通过生态位模型分析了这两种鱼在赤水河流域的生态适应性。形态数据结果表明,尖头 在赤水河的野外种群与养殖种群的个体大小存在显著差异,养殖种群的体长、尾柄长、尾柄高3个形态数据均高于野外种群。分子系统发育分析结果显示,尖头 赤水河流域野外种群及养殖种群与辽宁杨运种群聚为一支,董氏须鳅则与来自内蒙古、辽宁和河北的种群聚为一支。生态位模型分析表明,赤水河支流白沙河具有尖头 的中度适生区,其适生性概率为0.620;而董氏须鳅在该区域的适生性概率较低,仅为0.025,这可能与该物种已有分布数据较少有关。采样中发现白沙河实际采样点的水温较低,与北方分布点的水温接近,推测该区域仍具备尖头 和董氏须鳅生存的条件。综上所述,赤水河流域的尖头 和董氏须鳅均为来自东北地区的外来种,且能适应赤水河的生态环境。这与现场访问结果一致,未来需要加强种群监测以防成为外来入侵种。     

稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的骨骼特征及系统发育地位

稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)已作为新型实验动物而逐渐成为生物学研究各领域的热门对象,但是,其系统分类位置仍存在争议。本研究制作了稀有鮈鲫的透明骨骼标本,对其骨骼特征进行描述;选取47个形态特征,与鲤科各亚科鱼类的典型特征进行比较,建立了分支分析特征矩阵,并使用PAUP4.0软件中的最大简约法(MP)构建系统发育树。结果显示,稀有鮈鲫和鮈亚科鱼类聚在一起,属于鮈亚科。     

宽口光唇鱼微卫星位点的筛选与特征分析

通过FIASCO法(Fast Isolation by AFLP Sequences Containing Repeats)筛选宽口光唇鱼Acrossocheilus monticola(Günter)基因组微卫星位点,利用生物素标记的寡核苷酸探针(AC)8、(CT)8、(GGT)8、(GATA)8和(GATT)7首次成功构建宽口光唇鱼基因组微卫星富集文库。从文库中共筛选495个克隆测序,成功设计163对微卫星引物,经PCR扩增检测,获得了18个多态性微卫星标记。利用这18对多态性引物,分析了赤水河赤水市宽口光唇鱼种群的遗传多样性,数据显示:18对多态性微卫星引物的等位基因数为8～31个,平均等位基因数为19.6个,平均期望杂合度为0.8701,平均观测杂合度为0.8312,其中引物Am07、Am35、Am47、Am69、Am78和Am127显著偏离哈迪温伯格平衡(P<0.05),以上数据表明赤水河赤水市宽口光唇鱼种群的遗传多样性水平较高。筛选的微卫星标记对于宽口光唇鱼的遗传背景分析和生物种质资源的保护有重要作用。     

转基因鲤鱼与对照鲤肠道微生物群落差异研究

以转“全鱼”生长激素基因鲤(Cyprinus carpio L.)和野生对照鲤为对象, 采用454高通量测序技术对其肠道微生物16S rRNA基因进行测序并分析了3个不同发育阶段微生物群落结构的变化, 进而探讨了转基因鲤与对照鲤肠道微生物群落的差异。基于转基因鲤和对照鲤不同发育时期(6日龄、2月龄、5月龄)肠道微生物群落组成的DCA排序分析显示, 2月龄转基因鲤与对照鲤肠道微生物组成不同。Alpha多样性及均匀度都显示转基因鲤肠道微生物多样性高于对照鲤。从门水平的比较分析发现, 转基因鲤肠道中存在较多的厚壁菌门(Firmicutes)细菌, 而对照鲤中拟杆菌门(Bacteroidetes)细菌较多, 其中2月龄转基因鲤肠道内Bacteroidetes/Firmicutes比值低于对照鲤。研究结果表明, 在所分析的3个发育时期, 转基因鲤的肠道微生物组成与对照鲤相比发生了改变, 且在2月龄时存在差异。该研究为进一步揭示转基因鱼肠道微生物与宿主的相互影响和作用机制提供了很好的参考。     

固化河岸对长江江豚栖息活动的影响

长江江豚主要栖居在近岸浅水水域,喜好泥沙质类型的河岸。但在长江干流,有很多自然河岸被固化,河岸固化给长江江豚分布和栖息活动造的影响仍不甚清楚。2016年3月—2017年1月,对长江干流2个自然河段江豚的数量和分布做了12次考察,并收集了这2个河段岸型的相关数据,来分析固化河岸对江豚栖息活动的影响。12次考察累计发现江豚215头次,平均每次考察观察到江豚(17.92±7.09)头次。研究区域的固化河岸约占岸线总长的59%,分析发现,仅约13.9%的江豚分布在固化河岸水域,86.1%的江豚均分布在自然河岸水域。江豚在单位河岸长度的分布数量与该段固化河岸长度所占的比例呈显著负相关(r=-0.639,P0.01)。在自然河岸,分布在近岸50 m水域的江豚占31.8%,而在固化河岸,仅观察到2头江豚活动在近岸50 m水域内。由此可见,固化河岸对江豚的近岸分布有明显影响。调查还发现,安庆城区建设带约10 km江段12次考察均未发现江豚分布,城区建设带可能对江豚栖息已造成严重影响。长江干流的固化河岸所占比例非常高,研究结果提示这可能导致长江干流江豚栖息地的丧失和破碎化加剧,在制定长江江豚保护措施必需慎重考虑此因素的影响,并据此提出相应的栖息地保护和恢复方案。