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。     

关于植物DNA条形码研究技术规范

DNA条形码是利用标准的基因片段对物种进行快速鉴定的技术,已经成功用于生物物种分类和鉴定、生态学调查和生物多样性评估等研究领域。尽管生命条形码数据（BOLD）系统提供了主要针对动物类群DNA条形码研究的技术规范,但由于植物本身的生物学特性与所使用的条形码不同,因此已有技术规范并不完全适用于植物DNA条形码的研究。本文根据植物DNA条形码研究的特点与我国的实际情况,编写了植物DNA条形码研究技术标准和规范指南,具体包括十个方面的内容,即植物DNA条形码研究的样品采集策略;植物标本和野外数据的采集规范;植物标本图像信息的采集规范;植物DNA材料的采集规范;植物DNA材料的干燥与保存规范;植物总DNA的质量标准及保存规范;植物标准DNA条形码的选择与通用引物;DNA条形码的扩增与测序;DNA条形码数据的命名、编辑和提交规范;以及DNA条形码数据分析。我们期望通过这些标准规范的实施和在实践中的不断修订和完善,能为我国学者开展植物DNA条形码和iFlora研究提供参考和借鉴。
关键词：植物DNA条形码;技术规范;物种鉴定;标准;新一代植物志     

杜鹃属马银花亚属花粉形态的研究

首次报道了杜鹃属马银花亚属四组 2 0种 2变种植物的花粉形态。本亚属植物的花粉均为四合花粉 ,呈正四面体排列 ,四合体直径为 35 .85～ 6 0 .72 μm。单粒花粉球形或近球形 ,具三孔沟。在四合花粉上 ,相邻花粉粒上的沟相连 ,花粉粒表面或多或少具粘丝。在扫描电镜下 ,花粉粒呈现出粗糙、不明显聚颗粒状至致密的聚颗粒状等不同的纹饰 ,在不同的组间存在或多或少的差异 ,具有一定的分类学意义。对某些种的分类处理也能够提供某些孢粉学证据。     

杜鹃属马银花亚属药花粉形态的研究

首次报道了杜鹃属马银花亚属四组20种2变种植物的花粉形态。本亚属植物的花粉均为四合花粉,呈正四面体排列,四合体直径为35．85－60．72μm。单粒花粉球形或近球形,具三孔沟。在四合花粉上,相邻花粉粒上的沟相连花粉粒表面或多或少具粘丝。在扫描电镜下,花粉粒呈现出粗糙、不明显聚颗粒状至致密的聚颗粒状等不同的纹饰,在不同的组间存在或多或少的差异,具有一定的分类学意义。对某些种的分类处理也能够提供某些孢粉学证据。     

云南马先蒿属植物的生物地理及物种多样性

马先蒿属(Pedicularis)是被子植物中最大的属之一,在云南植物区系中占有重要地位.按照钟补求系统,该属植物在云南有151种分属于13个群72个系.马先蒿属在云南的地理分布体现了下列特点:(1)种类十分丰富,占整个属总种数的25%,占中国的42.6%.(2)包括了该属全部花冠类型,即无齿、有齿的原始类型各为24种、短管具喙的中间过渡类型87种,较进化的长管类型16种.(3)马先蒿属植物分布在云南的11个地理分布区域中,但该属植物在康藏高原区最为丰富,有108个种在本区有分布,占云南种数的71.5%;横断山植物区和东喜马拉雅植物区是本属的现代分布中心和多样化中心.(4)特有现象十分明显,其中8个系、52个种为云南特有,横断山和东喜马拉雅的特有种最为丰富,也是本属的特有中心.(5)云南马先蒿植物与邻近的四川(西南部)和西藏(东南部)在区系上联系密切,与缅甸和不丹有一定的联系.     

基于ITS序列分析探讨杜鹃属映山红亚属的组间关系

以叶状苞亚属的叶状苞杜鹃为外类群,以杜鹃属映山红亚属（subg.Tsutsusi)2组12种杜鹃和羊踯躅亚属（subg.Pentanthera）3种4种杜鹃的ITS区（包括5.8S rDNA)的序列了系统学分析。3个亚属的ITS区序长度范围为642－645bp。排序后ITS区的序列长度为653个位点,gap做缺失处理时,变异位点和信息位点分别占6．58％和3．68％。运用PAUP4．0软件分析,获得15个最简树,步长为75,一致性指数（CI）和维持性指数（RI）值分别为0．9333和0．9515,利用15个最简约树获取严格一致树,结果表明：1）映山红亚属为一单系类群,其内部支持率为81％;2）不支持将R.ashiroi独立成假映山红组,也不支持将R.tashiroi并入映山红组,而支持将R.tashiroi并入轮生叶组中的观点;3）支持将R.tsusiophyllum并入映山红组中的观点;4）大字杜鹃的系统位置还需进一步的研究。     

DNA条形码在生物多样性编目与评价中的应用

<正>DNA条形码是基于基因组中一段或几段短的、通用的标准DNA序列对生物物种进行识别和鉴定的技术(Hebert et al.,2003;Kress et al.,2005;Hollingsworth et al.,2011)。该技术突破了对经验的过度依赖,可实现标本鉴定过程的自动化和标准化,而且能对生物残片而非完整的生物标本进行鉴定,是传统分类学与物种鉴定的有力补充(罗亚皇等,2013)。随着DNA条形码技术十多年来的不断发展,     

南方红豆杉谱系地理学研究

通过对南方红豆杉18个居群499个个体叶绿体基因组的trnL-F片段进行RFLP分析,共检测到6个叶绿体DNA单倍型,其中除台湾居群外的17个居群都包含有单倍型H1和H2;黄山及临安居群除单倍型H1、H2外,还分别各有1个特有单倍型。谱系关系分析显示,单倍型H1、H2为较古老的祖先单倍型。AMOVA分析显示,变异主要存在于居群内,居群间的遗传分化程度较低(26.39%)。嵌套分支分析(NCA)显示,单倍型分布与地理分布存在轻度的地理相关性,南方红豆杉现在的遗传结构可能源于居群的片段化效应,台湾居群可能是由于曾经的居群片段化而隔离或长距离扩散所致;在第四纪冰期,中国东、南部地区可能存在2个以上南方红豆杉的避难所。     

国产杜鹃花属马银花亚属(杜鹃花科)五个新异名

将杜鹃花属马银花亚属Rhododendron subgen. Azaleastrum的凯里杜鹃R. kailiense Fang &; M. Y. He和线萼杜鹃R. linearicupulare Tam处理为南海杜鹃R. westlandii Hemsl.的异名, 鹿角杜鹃R. latoucheae Franch.处理为西施花R. ellipticum Maxim.的异名, R. esquirolii Lévl.处理为长蕊杜鹃R. stamineum Franch.的异名, 山荷桃R. championae Hook. var. ovatifolium Tam处理为刺毛杜鹃R. championae的异名, 并作了相应的讨论。     

九种杜鹃属植物的遗传分化研究

采用水平淀粉凝胶电泳技术 ,对 9种杜鹃属 ( Rhododendron)植物的遗传分化进行了初步研究。对 10个酶系统的 14个等位酶位点的检测表明 ,9种杜鹃花在种内个体间的遗传变异水平较高 ,多态位点比率数为 P=2 8.6%～ 57.1% ,等位基因平均数 A=1.3～ 1.9,平均预期杂合度 He=0 .111～ 0 .319,平均观察杂合度 Ho=0 .0 83～ 0 .381。种间的多态位点比率非常高 P=10 0 % ,这说明杜鹃属种间的遗传分化较高 ,具有丰富的遗传多样性。杂合性基因多样化比率 Fst=0 .683,表明各种间存在明显的遗传分化现象