DNA条形码在生态学研究中的应用与展望

DNA条形码是利用标准的DNA片段对物种进行快速鉴定的技术,已在生物学各相关领域得到广泛应用。随着DNA条形码技术的不断发展和完善,已成功应用于生态学领域的相关研究中。本文综述了DNA条形码在物种快速鉴定和隐存种发现、群落系统发育重建和生态取证、群落内物种间相互关系研究等方面的应用,并介绍了DNAmetabarcoding技术和环境DNA条形码在生物多样性和生态学研究领域中的应用。最后,结合新的测序技术和未来大科学装置的发展,在相关数据库逐渐完善,新分析方法和计算模型不断开发使用的情景下,对DNA条形码在生态学相关领域的应用前景进行了展望。     

中国竹类植物馆藏标本现状与地理分布

馆藏标本是分类学研究的主要凭证, 对特定类群标本的采集信息进行细致整理和分析, 有助于理解该类群研究的历史、现状和不足。此外, 结合最新的系统学研究成果和相应的环境数据构建生态位模型, 可以加深人们对特定类群分类与分布状况的认识。被子植物的分类鉴定常基于繁殖性状进行, 然而, 竹类植物一般进行克隆繁殖, 只有在经过长期的营养生长之后, 才会进行有性生殖并同时死亡。因此, 国内的竹类标本大多仅记录了营养性状, 具有繁殖性状的标本数量稀少。由于这一特殊的生物学习性, 竹类植物是当今分类学研究中最为困难的类群之一。本研究基于全国竹类植物馆藏标本的采集数据, 分析了我国竹类标本的采集和保藏现状; 利用比值法和斜率法从采集地理偏差和采集类群偏差两方面评估了竹类植物标本的采集完整度; 结合气候数据, 利用模型模拟的方法分析了影响不同竹类分支分布的主要因素。采集信息分析结果表明, 国内标本馆对竹类标本的收集和保藏存在很大的不均衡性, 且对研究团队具有较高的依赖性; 其次竹类标本的采集量的变化较好地反映了国内植物分类学研究的历史; 而对类群和地理采集完整度的评估结果表明, 中国竹类标本的采集和整理工作仍任重道远。模型模拟结果表明, 温度限定了竹类植物两大分支各自的分布北界, 水分对温带木本竹类分支(temperate woody bamboos, TWB)的限制作用比旧世界热带木本竹类分支(paleotropical woody bamboos, PWB)强, 而温度对PWB的限制性更强。生态位模拟的结果进一步显示, 中国温带和旧世界热带木本竹类两大分支的适生区出现了明显的分化, 但在亚热带区域仍有部分重叠。植物标本记录了特定类群在时间和空间上的分布格局, 相关的信息一方面可以促进物种灭绝风险评估、可持续利用和综合保护, 另一方面也可助力大尺度生物多样性分布格局及全球变化对多样性的影响研究。     

五蕊寄生种子萌发特性

采用室内与野外实验相结合的方法,对五蕊寄生（Dendrophthoe pentandra）种子萌发特性以及鸟类消化过程对其种子萌发的影响进行研究。结果表明：五蕊寄生种子对温度和光照较敏感,与黑暗条件相比,光照能显著提高种子的萌发率;20℃为种子萌发的最适温度,萌发率达53.8%,高温35℃及低温10℃均不利于种子萌发。研究发现纯色啄花鸟（Dicaeum concolor）是该植物的主要食果者,种子外的果肉不是限制种子萌发的关键因素,人为去除果肉并不能提高种子的萌发率,但可缩短种子萌发的时间,果实通过纯色啄花鸟类肠道消化后,随着粪便排出的种子萌发率显著提高（达69%）,暗示纯色啄花鸟在五蕊寄生的种子萌发过程中具有重要的作用。