核糖体RNA二级结构对拓扑结构准确性的影响

探讨了核糖体小亚基二级结构对真菌系统发育分析的影响。对用不同方法构建的系统发育树进行比较,结果表明结合二级结构信息的分析方法较传统方法产生了更为合理的拓扑结构。二级结构信息除用于优化序列比对外,还需整合到核酸替代模型中;恰当的序列比对方法、进化模型和建树运算法则有助于更加准确地揭示类群之间的亲缘关系。     

科学出版社科学出版中心生命科学分社新书推介

理解生物信息学M.泽瓦勒贝JO.鲍姆978-7-03-032832-8$168.00本书是一本集生物信息学专业参考书和教材于一体的书,共分为7部分:基础知识、序列联配、进化过程、基因组特征、二级结构、蛋白质三级结构、细胞和组织,以及附录和字符表等.每部分由不同章节构成,     

DNA条形码在进化生态学研究中的应用

<正>DNA条形码是最近十几年发展起来的一门生物技术,具有标准、通用、快捷等优点,其主要目标是通过较短的DNA序列在物种水平上对现存生物类群和未知生物材料进行识别和鉴定(Hebert et al.,2003;裴男才和陈步峰,2013)。目前,植物DNA条形码已较成熟地应用于群落系统发育(或称谱系)与进化生态学研究,主要回答两大科学问题:(1)通过DNA条形码构建群落系统发育关系     

花、基因、禾本科

进化发育生物学的一个重要任务就是揭示形态多样性的分子基础,该领域的研究包含形态、形态发育相关基因和形态所属类群等三个要素。花/花序是进化发育生物学研究的首要对象,系统发育重建和个体发育剖析的结合将促进认知花的形态进化。发育相关基因的进化表现为等位基因遗传或表观遗传的突变,基因家族生与死的进化,不同基因组拥有独特的基因。运用形态学或序列分析方法很大程度揭示了禾本科植物花进化过程中的基因进化。试从学科问题、思路方法以及具体例子介绍植物进化发育生物学。     

花、基因、禾本科

进化发育生物学的一个重要任务就是揭示形态多样性的分子基础, 该领域的研究包含形态、形态发育相关基因和形态所属类群等三个要素。花/花序是进化发育生物学研究的首要对象, 系统发育重建和个体发育剖析的结合将促进认知花的形态进化。发育相关基因的进化表现为等位基因遗传或表观遗传的突变, 基因家族生与死的进化, 不同基因组拥有独特的基因。运用形态学或序列分析方法很大程度揭示了禾本科植物花进化过程中的基因进化。试从学科问题、思路方法以及具体例子介绍植物进化发育生物学。     

科学出版社新书

<正>进化(英)巴顿等著宿兵等译978-7-03-027175-4$168.00元(含光盘)2010年4月出版内容简介:本书是一部全面、系统介绍进化生物学的教科书。本书的作者均是多年从事进化生物学研究并对本领域有卓越贡献的欧美学者。本书涵盖了进化生物学的产生和发展的历史,从西方早期的自然神学到达尔文的进化论。本书介绍了进化生物学的重要科     

纤毛虫分子系统发育学的研究进展

在回顾纤毛虫分子系统发育学产生发展历史的基础上,介绍了随着20年中RFLP、RAPD和DNA序列分析等分子生物学技术作为该学科的主要研究方法在种群遗传多样性与进化、种上阶元系统发育学两方面取得的研究成果和近期研究进展,最后在探讨纤毛虫分子系统发育学存在的一些问题和解决方法的同时,预测了纤毛虫分子系统发育学今后将极大地推动真核生物的起源与进化,内共生等重要生物进化问题的研究。     

程序性细胞死亡基因PDCD4的系统发育分析

程序性细胞死亡-4 (programmed cell death 4, PDCD4)基因是抑癌基因,在多种人肿瘤组织细胞中低表达甚至表达缺失,在肿瘤的发生、发展过程中发挥着重要的作用(孙玮等, 2007)。对从NCBI上下载的包括人、黑猩猩、大猩猩等12种哺乳类物种的序列进行分析,引用Blast+、MCScanX (Wang et al., 2012)、Colinearscan等生物信息学工具对核苷酸序列进行同源性共线性分析。用CLUSTALX (Thompson et al., 1997)软件进行多序列比对,基于最大似然法(ML)、最大简约法(MP)和邻接法(NJ)算法,使用系统发育分析软件MEGA7.0软件构建PDCD4基因的系统发育树,3种建树算法得到的拓扑结构基本一致。系统发育树表明:人、黑猩猩、大猩猩、苏门答腊猩猩和白颊长臂猿聚在一支,亲缘关系较近;家鼠、大白鼠、野猪和狗聚为一支;狒狒、猕猴和狨猴聚为一支。PDCD4基因的系统发育树与基于化石证据的物种树的一致,说明该基因的进化是伴随物种分歧一同发生的,是个相对古老的基因,有助于解决动物起源的相关信息和动物物种分化的相关问题。     

重建系统演化树的一种新方法--试错法

重建系统演化树是进化研究的一个极为重要的方面。系统树的构建依赖于一定的方法和数据。在分子系统演化研究中,所使用的数据大多是ＤＮＡ序列、氨基酸序列和分子标记。而就构树方法来说,ＮＪ法、ＭＬ法和ＭＰ法是三种最为普遍使用的方法。本文给出了一种新的建树方法,即试错法。该方法不但具有与ＮＪ法一样好的建树效果,而且不存在难以解释的负枝长问题。     

生物软件在序列分析过程中的运用

介绍了组合使用BLAST、FASTA/BLASTScan3.2,或用多序列比对软件,从数据库中快速提取大数量目标序列,最后用MEGA4快捷编辑整理大数量序列的方法。还介绍了一种生成核酸序列与其氨基酸序列相似性百分率整合表格的方法。简述了对引物设计的基本认识并介绍了多重引物兼容性筛选软件;对构建系统发育树的认识并引出分子进化树构建软件MEGA4的使用和PAUP 4.0常用建树命令模块。期望这些方法和软件的使用能解决生物序列分析过程的常见问题。     

念珠藻属植物hetR基因的适应性进化分析

以念珠藻属(Nostoc)及其近缘类群hetR基因的51条序列为研究对象,对hetR基因的编码蛋白进行生物信息学分析和系统发育分析,并使用分支模型、位点模型和分支-位点模型进行该基因位点的适应性进化研究。系统发育分析结果显示,51条hetR基因蛋白序列可分为4个大分支。适应性进化分析结果表明,在3种进化模型中,大多数分支及藻株都没有检测到统计学上具有显著性的正选择位点,说明检测的位点大多处于负选择压力下。但在普通念珠藻(Nostoc commune,CHAB2802)中检测到正选择位点(126T),提示念珠藻属植物hetR基因发生了适应性改变。     

核rDNA-ITS序列在昆虫学研究上的应用

核糖体DNA内部转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)作为线粒体DNA信息的补充,在昆虫学的研究中越来越受到重视.本文描述了ITS序列的结构和特点,总结了其在品系鉴定、亲缘关系和系统发育、物种进化及扩散、昆虫与环境的关系方面的应用.品系鉴定多集中于形体学无法区分的种类;亲缘关系和系统发育的研究目的是了解物种是如何起源和进化的;而与环境的关系主要针对社会性昆虫和寄生性昆虫.最后讨论了ITS序列在应用中所存在的问题,以及造成这些问题的可能原因.     

神农架 常见植物图谱

<正>主编:汪小凡书号:978-7-04-042807-0出版时间:2015年7月定价:79.00内容简介本书依据编著者多年野外实习教学和科学考察所积累的数码图像素材编写而成,共收录神农架常见维管植物1000种。每种植物以1~3幅高清图片直观显示其基本性状和鉴别特征,并辅以简短的形态和生境描述,方便读者快速识别和鉴定。书中还采用了40余幅植物生境图片,以展示神农架地区的环境面貌。本书为高等学校生物学野外教学实习教材或教学参考书,也可作     

核rDNA的ITS序列在被子植物系统与进化研究中的应用

被子植物与其它高等真核生物相似,核rDNA是高度重复的串联序列。由于同步进化的力量,绝 大多数物种中这些重复单位间已发生纯合或接近纯合。核rDNA的内转录间隔区(ITS)包含被5.8S rDNA所分隔的ITS1和ITS2两个片段,ITSl的长度为187～298bp,ITS2为187～252bp,经PCR扩 增后可以方便地对这两个片段进行直接测序或克隆测序。ITS序列变异较快,可以提供较丰富的变异 位点和信息位点,已证实它是研究许多被子植物类群系统与进化的重要分子标记,不仅可用于解决科、 亚科、族、属、组内的系统发育和分类问题,而且可用于重建多倍体复合体的网状进化关系,探讨异源多倍体的起源过程,然而,正是由于ITS序列变异较快,它一般不适于科以上水平的系统发育研究。     

放线菌模块型聚酮合酶的系统发育组学分析及其在聚酮类化合物筛选中的应用

【目的】通过分析模块型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)的系统进化关系,阐明酮基合成酶(ketosynthase,KS)和酰基转移酶(acyltransferase,AT)序列与聚酮产物之间的关系,为放线菌天然产物的筛选提供指导。【方法】从PKSDB数据库的20个模块型PKS基因簇中调取所有KS(190个)和AT(195个)氨基酸序列,利用MEGA 4.0软件分别构建KS、AT、KS+AT 3种序列模式的系统发育树,并计算KS序列的簇内和簇间平均进化距离。设计了一对KS结构域的引物,通过PCR方法对20株活性放线菌分离菌株进行了筛选,测定了阳性菌株的KS序列,和已知的相关KS序列构建系统发育树,并对阳性菌株进行了发酵培养和代谢产物分析。【结果】放线菌来源的同一PKS的KS序列倾向于聚成一个进化枝,且按照其产物结构聚类;同一PKS的KS簇内平均进化距离小于0.300,不同PKS的KS簇间平均进化距离一般大于0.300。AT系统发育树按照其底物特异性聚成两个大的分枝;同一PKS的部分AT分别处于两个分枝,其余AT散在分布。KS+AT系统发育树则综合了KS树和AT树的拓扑结构特点。获得13株KS阳性分离菌株,它们的多数KS序列按照菌株分别聚类,其中4株菌的大部分KS各自聚成独特的簇,5株菌的大部分KS分别处在已知PKS进化枝内。从3株阳性菌中分离到预期的聚酮类产物。【结论】放线菌中KS的进化方式以垂直进化为主,而AT则以水平进化为主;KS序列与产物结构相关,且KS簇间平均进化距离可作为不同PKS的判定标准;相对于AT和KS+AT,KS系统发育组学分析更适用于指导放线菌聚酮类产物的筛选。     

植物系统发育区系地理学研究:以云南植物区系为例

传统植物区系地理学研究主要以植物区系的分类群组成及其分布区类型的分析为主,忽视了进化历史的分析。本文根据前期云南植物区系的分区研究,基于云南种子植物1,983个属的系统发育关系,结合其地理分布,从进化历史的角度分析不同地理单元的分类群组成、系统发育组成及其相似性,探讨各个地理单元的系统发育结构及地理单元间的系统发育相似性。结果表明:云南植物区系不同地理单元的系统发育多样性与科或属的丰富度显著相关,其系统发育结构为非随机型;不同地理单元间的系统发育组成相似性与分类群组成相似性显著相关,二者的聚类分析均表明具有热带植物区系性质的地理单元与具有温带植物区系性质的地理单元各自聚为一类。由此可见,融合进化历史信息的植物区系分析有助于更加深入地理解植物区系的性质和来源。     

肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因用于真黏菌系统发育的可行性研究

真黏菌是一类独特的菌物。目前对其进行的系统发育研究主要是基于形态特征,分子水平的系统发育研究上小亚基核糖体RNA基因和蛋白质合成延长因子基因研究相对较多。为了扩充能有效地进行真黏菌系统发育研究的基因资源,探讨了肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因用于真黏菌系统发育的可行性。共获得14个基因序列,肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因各7个。在GenBank中除多头绒泡菌Physarum polycephalum外并无其他真黏菌的肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因序列,研究获得的14个基因序列为真黏菌基因的新序列。系统发育分析表明,肌动蛋白基因能够有效地将无丝菌目、团毛菌目、绒泡菌目和发网菌目区分为4个分支,其中发网菌目为一个独立的进化支,支持了根据子实体发育所认识的真黏菌纲内部具有两条进化路线的观点,因此显示出肌动蛋白基因对于真黏菌系统发育研究的重要价值。     

进化

<正>(英)巴顿等著;宿兵等译978-7-03-027175-4$168.00元(含光盘)2010年4月出版内容简介本书是一部全面、系统介绍进化生物学的教科书。本书的作者均是多年从事进化生物学研究并对本领域有卓越贡献的欧美学者。本书涵盖了进化生物学的产生和发展的历史,从西方早期的自然神学到达尔文的进化论。本书介绍了进化生物学     

食肉目猫科物种的系统发育学研究概述

猫科动物(Felidae)是食肉目中肉食性最强的一科, 其中许多成员是人们最熟悉、最引人注目的动物, 也是各地的顶级食肉动物。目前37个现存猫科物种中有36个已经被列为濒危和稀有对象。食肉目猫科物种的进化历史是一个快速辐射和较近时期发生的物种形成事件, 使得猫科物种之间系统发育关系的重建非常困难, 一直处于广泛争论的状态。构建可靠的猫科系统发育关系, 具有重要的进化理论意义和保护生物学价值。文章对猫科物种的系统发育学研究进展, 包括来自于形态学特征、细胞学和分子生物学方面的证据做简要概述, 并提出目前研究中存在的问题。以期对今后猫科物种的系统发育方面的进一步研究工作具有指导意义, 并为该类群的生物多样性资源保护提供科学依据。     

基于叶绿体基因多样性的中国水稻起源进化研究

针对目前亚洲栽培稻起源地和进化途径学说众多、分歧巨大的现状,本研究选择原产中国的98份亚洲栽培稻和125份普通野生稻为材料,对叶绿体中atpA序列、rps16内含子序列、trnP-rpl33间隔区、trnG-trnfM序列、trnT-trnL间隔区序列的五段高突变序列进行测序,利用生物信息学方法进行比对分析,绘制Network网络图,构建系统发育树。结果表明,普通野生稻的Indel和SNP数目均比亚洲栽培稻多,序列多样性丰富;基于单倍型的Network网络图和系统发育树可将所有参试材料归为3个类群,类群I主要为粳稻与普通野生稻,类群II主要为籼稻,类群III主要为普通野生稻,而类群II和类群III亲缘关系较近,提示粳、籼两个亚种可能由偏粳、偏籼的普通野生稻分别进化而来,支持二次起源学说;所有与亚洲栽培稻亲缘关系较近的普通野生稻均来源于华南地区,支持华南地区为我国亚洲栽培稻起源中心的论点。