泸沽湖裂腹鱼类的物种形成

云南高原湖泊的鱼类区系具有组成简单而物种分化复杂的显著特点,这个特点在泸沽湖比较典型。泸沽湖位于云南西北部,是一个面积约40平方公里,平均水深40余米的中型深水湖泊。湖中的鱼类区系仅由裂腹鱼属(Schizothorax)和泥鳅属(Misgurnus)两个类元组成,其中裂腹鱼属却分化出亲缘关系很近的几个种,这种情况在云南高原湖泊中具有一定的代表性。本文通过对泸沽湖及其毗邻水系的裂腹鱼类的特征分析,探讨亲缘种之间的系统关系及物种演化的过程,试图提出一种解释某些高原湖泊鱼类区系中物种形成的模式。     

邛海鱼类及其资源的研究：Ⅰ.鱼类区系及其演替

本文根据作者1974年以来的调查,对该湖的鱼类区系组成和变化作进一步分析,其区系特点是:一、鱼类区系成份中以鲤科鱼类的东亚类群为主体。二、区系类元较多。三、物种辐射分化比滇东湖群的鱼类差。该湖鱼类区系的演变过程可分为3个阶段:一、鱼类区系的形成阶段。二、稳定和发展阶段。三、人工引种后剧烈变化阶段。其总趋势是原有土著鱼类物种正趋于消亡,种群数量日趋衰退。     

云南剑湖鱼类多样性变化与区系演变

云南剑湖鱼类是许多候鸟的重要食物来源,其群落物种的变化对湿地生态系统结构与功能产生重要影响。为了解当前剑湖鱼类群落物种组成现状及揭示剑湖与相关区域鱼类区系同质化趋势,本研究对剑湖鱼类进行了调查。结果表明:剑湖迄今共记录鱼类物种24种,其中土著物种9种,外来物种15种,而现存物种共计20种,功能性灭绝土著物种4种;首次正式记录的外来物种共计8种,确认濒危种云南裂腹鱼(Schizothorax yunnanensis)仍有分布;外来种中来自长江中下游的物种共计11种,占73.3%;起源于国内的共计13种,占86.7%;在原土著群落中,属科多样性指数(G-F)为0.45,现今则仅为0.26,表明随外来鱼类的入侵,该湖鱼类群落从种级分化强烈的特点转变为种级物种分化单调的特点;剑湖与邻近多个高原湖泊鱼类区系从历史时期较低的相似性到现今明显上升,且与长江中下游主要湖泊鱼类群落物种组成的相似性上升达临界显著水平(P=0.05),其鱼类区系已演变为以江河平原区系成分为主体;鱼类个体生态学矩阵分析表明,外来入侵鱼类生境需求与土著鱼类生境需求类似,两者竞争激烈。     

塔里木盆地鱼类入侵及区系演变趋势

鱼类入侵是塔里木盆地土著鱼类濒危的关键性影响因素之一,结合历史文献数据及近年调查数据,系统综述了塔里木盆地鱼类入侵现状,并就鱼类入侵引起的鱼类区系均一化问题进行了分析。结果显示,该地区记录鱼类63种,其中土著种19种,入侵种44种。尽管入侵鱼类提升了塔里木盆地鱼类群落属级及科级的多样性水平,但相应的G-F多样性指数却明显下降,表明该区鱼类群落从物种组成简单、分化明显的特点演变为物种成分复杂、分化贫乏的特点。入侵种中源于长江和额尔齐斯河分别有30种(68.2%)和7种(15.9%),源于美欧和亚洲其他区域的有7种(15.9%)。入侵鱼类的进入引起塔里木盆地与其相关区域鱼类区系相似性显著上升(P0.01),并导致该区鱼类区系从单一的中亚高原山区复合体演变为多区系混合体。进一步利用鱼类个体生态矩阵分析方法研究显示,外来种在塔里木盆地适应性广泛,能够占据水域各种栖息生境,显著压缩了土著种的栖息空间,进而通过捕食、食物竞争及其他作用途径严重危及土著鱼类种群的续存,提示须采取有力措施限制入侵种的进一步扩散及对濒危土著物种迅速开展人工保育工作。     

鲤科鱼类胰岛素受体基因IRa和IRb酪氨酸激酶区CDS的分子变异和进化

胰岛素受体基因在调控细胞生长、分化和个体发育方面具有重要的生物学功能,研究基因功能区变异和分子进化对于理解鱼类不同物种之间胰岛素受体基因表达调控和个体尺寸控制具有重要意义.本研究在鲤科鱼类中选择37种代表性物种和5种鲤科外的鲤形目鱼类作为外类群,通过PCR扩增、克隆和测序,获得它们的IRa和IRbDNA序列,并提取CDS序列.分别基于IRa和IRb酪氨酸激酶区CDS序列,分析其分子变异和进化,以理解IR基因在鲤科鱼类中的基因分化特征.结果显示,采用UPGMA方法对IR基因家族构建的基因树中,鱼类IRa和IRb基因分别聚为单系群,说明鲤科鱼类IR基因复制后IRa和IRb基因分别进化为两类明显不同的基因.分子进化分析显示,基于IRa或IRb单个基因构建的鲤科鱼类MP树中各系群间进化速率无显著性差异,说明基因IRa在鲤科鱼类不同系群间受到相似的进化压力,基因IRb也是如此.尽管由IRa和IRbCDS推导出的酪氨酸激酶区氨基酸序列高度保守,但序列变异特征可清楚地显示该区中氨基酸序列的差异,蛋白质IRa和IRb酪氨酸激酶区中呈现出来的这种差异,预示着胰岛素受体IRa和IRb在信号传导中扮演不同的角色.     

鼠尾草属不同物种的雄蕊杠杆机制对传粉者空间变异的进化响应

被子植物虫媒传粉植物的物种分化通常被认为是花性状响应传粉环境(传粉者)的空间变异而发生适应性分化的结果。通过对鼠尾草属(Salvia) 3个物种(共4个居群)传粉互作系统的比较, 探索了花性状对不同传粉环境的进化响应。结果表明: 各居群的传粉者组成、主要传粉者类型及其大小各不相同, 杠杆状雄蕊及相关花部性状大小在不同居群间具有显著差异; 各居群均表现出腹部传粉和背部传粉2种传粉模式, 但背部传粉仍然是最有效的传粉方式; 居群间杠杆状雄蕊长度与传粉者体长表现出极显著的正相关, 然而花冠长与传粉者体长表现出负相关; 花冠口高度和柱头高度与传粉者胸厚也表现出一定的协同变异。鼠尾草属植物的杠杆状雄蕊及相关花部性状在传粉系统的进化过程中表现出高度的可塑性, 表明雄蕊杠杆传粉机制对传粉环境的变异非常敏感, 在该属植物的物种分化过程中具有关键作用。     

种间杂种染色体配对所揭示的披碱草属植物StY基因组分化及其进化意义

在同倍体(homoploid)植物杂交-分化的物种形成(speciation)过程中,杂交后代与亲本之间的有效生殖隔离是新物种形成的关键。杂种与亲本在时间、空间、生态环境和基因水平上的隔离,保证了杂种后代的分化和稳定,并逐渐形成新物种。为了研究披碱草属(Elymus)含StY基因组四倍体物种的系统演化关系,本文对来自亚洲不同地理分布区的26种披碱草属植物进行了大规模的种间杂交和杂种F1减数分裂染色体配对行为的分析。结果表明各物种之间有不同程度的杂交亲合力,杂交结实率在各杂交组合之间有较大的变异(在4．8％-100％之间);但各物种之间的杂种F1完全不育。证明各物种之间形成了明显的生殖隔离。种间杂种F1减数分裂中期-I染色体配对分析的结果进一步表明,StY基因组随各披碱草属物种地理分布的不同而有不同程度的分化。来自同一分布区(如东亚或西亚分布区之内)物种的StY基因组分化程度较低,但来自不同分布区(如东亚和西亚)物种之间相同的StY基因组具有显著的分化。表明地理隔离对含StY基因组物种的分化起到了十分重要的作用。通过对种间和种内杂种F1的减数分裂异常现象和染色体配对频率变化规律的分析,作者认为细胞学水平的变化,如基因组同源性的分化和染色体结构的变异等都在杂种后代与亲本之间产生生殖隔离并逐渐形成新物种的进化过程中起到了积极的作用。     

植物开花时间: 自然变异与遗传分化

开花时间是植物的重要生活史性状。对模式植物的研究表明: 从感受内外环境信号开始到最终分化形成功能性花器官的过程涉及复杂的信号转导途径和调控网络; 开花时间受多种因子的调控, 而FT基因作为整合途径成分起到非常关键的作用。植物的花期变异在物种、群体和个体水平上具有复杂的自然变异模式, 且不同植物的花期变异随全球环境变化而具有不同的变异趋势。植物个体之间通过传粉进行的基因交流需要功能性开花时间的一致或重叠, 而花期变异会导致群体之间或群体内部亚群体之间的基因流障碍和遗传分化, 并可能导致邻域或同域的物种形成。该文分析了植物花期变异与群体遗传分化的关系, 认为决定开花时间的基因在物种分化中可能起到关键的作用, 而对开花时间自然变异模式的研究对于揭示晚近分化快速辐射物种的进化模式具有重要意义。     

植物开花时间：自然变异与遗传分化

开花时间是植物的重要生活史性状。对模式植物的研究表明： 从感受内外环境信号开始到最终分化形成功能性花器官的过程涉及复杂的信号转导途径和调控网络; 开花时间受多种因子的调控, 而FT基因作为整合途径成分起到非常关键的作用。植物的花期变异在物种、群体和个体水平上具有复杂的自然变异模式, 且不同植物的花期变异随全球环境变化而具有不同的变异趋势。植物个体之间通过传粉进行的基因交流需要功能性开花时间的一致或重叠, 而花期变异会导致群体之间或群体内部亚群体之间的基因流障碍和遗传分化, 并可能导致邻域或同域的物种形成。该文分析了植物花期变异与群体遗传分化的关系, 认为决定开花时间的基因在物种分化中可能起到关键的作用, 而对开花时间自然变异模式的研究对于揭示晚近分化快速辐射物种的进化模式具有重要意义。     

抗羟脯氨酸水稻变异系的筛选及其特性的研究

利用Hyp反复筛选经EMS处理的水稻愈伤组织,得到4个抗性细胞系。它们的游离脯氨酸含量高于对照2—25倍。Hyp(2 mmol/L)和NaCl(1%)胁迫对M_1、M_2变异系γ-谷氨酰磷酸合成活力及游离脯氨酸积累的影响呈一定的正相关性。变异系在0.8%,15NaCl 培养基中分化出植株。与对照相比,各变异系在愈伤组织、植株水平上均表现较强的耐盐性,且与游离脯氨酸的积累量呈正相关。     

鲤亚科多倍体物种独立起源及其与第三纪青藏高原隆升的关系

青藏高原特有鲤科多倍体鱼类(裂腹鱼类)的起源和物种分化研究有助于探讨鲤科鱼类物种分化和青藏高原隆升之间的关系.本研究利用线粒体和核基因DNA序列构建系统发育关系,并以此来追溯裂腹鱼类多倍体的起源及其物种分化.倍性水平的祖先状态重建结果显示,鲤亚科是二倍体起源的,而裂腹鱼类是四倍体起源.研究还发现,在适应青藏高原隆升过程中,鲤亚科鱼类物种分化速率发生了两次明显改变,而且这些分化速率变化都发生在青藏高原特有鱼类的分支中.本研究表明,青藏高原特有的多倍体化裂腹鱼类包含了两个独立起源的类群.裂腹鱼类的物种分化与晚第三纪以来的青藏高原隆升密切相关,其中,渐新世晚期至中新世中期的裂腹鱼类适应性分化与青藏高原南部地区以及喜马拉雅山脉的隆升相关;中新世中期到更新世早期的物种分化基本同晚第三纪青藏高原隆升的主要阶段相一致;而更新世以来裂腹鱼属(Schizothorax)的物种分化则和青藏高原快速隆升过程中的昆仑-黄河运动及共和运动密切相关.     

几个中国大麦属物种叶绿体psbL和psbJ基因序列分析

对8份来源于中国和2份来自国外的不同大麦属物种或亚种叶绿体基因组psbL～psbJ区进行了序列测定.结果表明,10份大麦属材料的psbL～psbJ区序列长度均为365bp,且无变异位点.同时,将大麦属psbL～psbJ区序列与已报道的黑麦(Secale cereale L.)、小麦(Triticum aestivum L.)、水稻(Oryza sativa L.)和玉米(Zea mays L.)的相同序列比较,发现所有物种的psbL基因序列长度均为117bp,且无核酸变异位点;psbJ基因序列长度均为123bp,共检测到6个核酸变异位点.除水稻外,所有物种psbL和psbJ基因间区长度均为125bp,水稻psbL和psbJ基因间区为126bp.在psbL和psbJ基因间区,除水稻具有1个插入位点外,还发现8个核酸变异位点.psbL～psbJ区揭示的大麦属物种、黑麦、小麦、水稻和玉米的遗传分化距离变化范围为0.0055～0.0426.以玉米为外类群,采用邻接法进行系统发育关系分析发现,同属于小麦族的大麦属植物、黑麦和小麦间亲缘关系较近,而水稻与玉米则相对较近.     

中国大陆鸟类和兽类物种多样性的空间变异

生物多样性科学的研究重心之一是大尺度生物多样性空间分布规律及其形成机制。中国是世界上物种特丰富国家之一,了解我国物种多样性在空间上的变异情况,对于进一步认识大尺度上的生物多样性有重要意义。我们收集了全国205个自然保护区的鸟类和兽类物种分布信息,以G-F指数作为物种多样性的测度指标,利用地统计学方法分析了大陆鸟类和兽类物种多样性的空间变异特征。G-F指数是一种基于香农-威纳指数的信息测度,测度了研究地区环境分化程度和实际利用这种生态环境分化的生物类群多样性, 是一种对共同起源,相似生境需求的物种类群多样性的标准化多样性测度。结果发现,在东部季风区、西北干旱区和青藏高寒区内我国大陆鸟类多样性变异大部分都是由随机因素所引起的。兽类多样性的分布,在东部季风区和西北干旱区内是由随机因素所产生的,而在青藏高寒区,兽类多样性的总变异中99.9%是由空间依赖性所引起的,主要表现在71,492~1,020,000m空间尺度上,其分布表现出了强空间相关性。据此,大尺度上的物种多样性空间分布具有特定的规律,在生物多样性的保护行动中应加以考虑。     

三峡水库蓄水后长江上游鱼类群聚沿河流-水库梯度的空间格局（英文）

研究对2005—2012年长江上游合江、木洞、万州和秭归江段的鱼类群聚结构进行了调查,以分析三峡水库蓄水后长江上游鱼类群聚沿河流-水库梯度的空间格局。结果显示,在三峡蓄水后,在合江至秭归江段累计采集到土著鱼类368706尾,合计132种,隶属于17科,其中鲤科鱼类为优势类群。沿河流-水库纵向梯度,土著鱼类物种数下降而外来鱼类物种数增加。对应分析表明,合江至秭归江段的鱼类群聚呈现出明显分化:库区以上河段鱼类组成以流水性鱼类为主,库区鱼类则以静水缓流型为主。指示物种分析进一步指出,河流区鱼类以犁头鳅(Lepturichthys fimbriata)、红唇薄鳅(Leptobotia rubrilabris)、圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、圆筒吻(Rhinogobio cylindricus)等22种鱼类为指示物种,其功能群特征表现为偏好流水生境、生活史为均衡主义及食性为昆虫食性;库区鱼类以宽口光唇鱼(Acrossocheilus monticolus)、宽鳍鱲(Zacco platypus)、鳊(Parabramis pekinensis)、鳙(Aristichthys nobilis)等16种鱼类为指示物种,其功能群特征表现为偏好静水生境、食性为草食性或浮游食性。以上研究表明,三峡水库蓄水导致的水环境变化是影响长江上游鱼类纵向格局的主要驱动力。建议相关管理部门根据不同河段鱼类群聚特征制定不同的渔业管理措施,如保护土著鱼类资源、控制外来入侵鱼类。     

三峡水库蓄水后长江上游鱼类群聚沿河流-水库梯度的空间格局

研究对2005—2012年长江上游合江、木洞、万州和秭归江段的鱼类群聚结构进行了调查, 以分析三峡水库蓄水后长江上游鱼类群聚沿河流-水库梯度的空间格局。结果显示, 在三峡蓄水后, 在合江至秭归江段累计采集到土著鱼类368706尾, 合计132种, 隶属于17科, 其中鲤科鱼类为优势类群。沿河流-水库纵向梯度, 土著鱼类物种数下降而外来鱼类物种数增加。对应分析表明, 合江至秭归江段的鱼类群聚呈现出明显分化: 库区以上河段鱼类组成以流水性鱼类为主, 库区鱼类则以静水缓流型为主。指示物种分析进一步指出, 河流区鱼类以犁头鳅(Lepturichthys fimbriata)、红唇薄鳅(Leptobotia rubrilabris)、圆口铜鱼(Coreius guichenoti)、圆筒吻(Rhinogobio cylindricus)等22种鱼类为指示物种, 其功能群特征表现为偏好流水生境、生活史为均衡主义及食性为昆虫食性; 库区鱼类以宽口光唇鱼(Acrossocheilus monticolus)、宽鳍鱲(Zacco platypus)、鳊(Parabramis pekinensis)、鳙(Aristichthys nobilis)等16种鱼类为指示物种, 其功能群特征表现为偏好静水生境、食性为草食性或浮游食性。以上研究表明, 三峡水库蓄水导致的水环境变化是影响长江上游鱼类纵向格局的主要驱动力。建议相关管理部门根据不同河段鱼类群聚特征制定不同的渔业管理措施, 如保护土著鱼类资源、控制外来入侵鱼类。     

鱼类胚胎干细胞培养相关技术

胚胎干细胞(ESCs)具有自我更新能力和多向分化潜能,可作为生物学进程、胚胎发育和再生医学等研究的理想实验模型,由此人们对不同物种胚胎干细胞的开发产生了浓厚的兴趣,包括在鱼类、啮齿类和灵长类中建立了胚胎干细胞系。该文重点总结了鱼类中ESCs和ESCs样细胞系的培养技术和应用难点,讨论了鱼类胚胎细胞系因体外长期培养丢失多能性、染色体数目异常、生殖系传递能力和嵌合体形成效率低等问题,并探讨了通过核移植、半克隆技术作为代替途径来解决生殖系嵌合问题以及快速制备转基因品系鱼类模型,希望对优化鱼类ESCs培养技术提供参考。     

中国中生代晚期及第三纪鱼类区系中的若干分布格局问题

日本列岛和中国大陆东部的现生淡水鱼类区系存在显著的差异,但这两地上新世和中新世的鱼类区系已发现的组成成分却似乎比现代鱼类区系要接近得多。而在中国东部渤海沿岸发现的早第三纪或始新世的鱼类区系成分则显示出与北美西岸同时代鱼类区系的惊人相似,展现出一个“跨太平洋格局”。中国中生代晚期或早白垩世的鱼类区系从组成和分布上可以划分为两个组合。分布于北部的一个组合中土著类型较多,分布于东南部的组合表现出一些与南美东北部及非洲西部鱼类区系的相似性,这种分布格局涉及到南、北两半球的大陆。 本文对上述分布格局作一简单介绍,并作初步解释： １）早白垩世的副鲚鱼亚科鱼类在西非、南美洲东北部的分布曾被解释为１）历史上曾存在过一个包括副鲚鱼亚科在内的广布单系类群;２）中国东南部早白垩世鱼类区系起源于冈瓦纳;３）中国东南部早白垩世鱼类区系中至少有某些种类是近岸鱼类。本文倾向于接受后两种建议。 ２）始新世渤海沿岸及北美绿河页岩鱼类区系的“跨太平洋”分布格局曾有人用“太平洋洲假说”来说明。本文作者不赞成这种解释,认为这一分布格局的形成有多种原因,如当时宽阔的白令陆桥及露出海面的北极地区可作为两地鱼类的通道;两地的近岸鱼类可沿当时连续的海岸来往,     

青藏高原动物地理区的地位和东部界线问题

本文从历史时空的角度分析了青藏高原地区发生的鱼类区系的变化过程,和高原鱼类区系演化的相对独立性,认为这一鱼类区系的分化直接反映了高原隆升事件,并应当在动物地理区划上得到客观反映,即将青藏高原作为一个独立的区划单元。由于青藏高原的隆升和造成古北区、东洋区分化的第三纪末、第四纪初的全球性气候变冷在时间上相近、波及的范围都巨大,共同促成了欧亚大陆古北区、东洋区和青藏高原区特有类群的分化,作为对这些地史事件反映的青藏高原区、古北区和东洋区,在动物地理区划上应该具有相同的地位．另外,依据高原鱼类的分布范围和青藏高原对非高原鱼类的阻碍作用,讨论了青藏高原的界限及其划分问题。     

秦岭生态保护区鱼类多样性研究

实地鱼类资源考察、检视鱼类标本以及参考鱼类分类、分布文献表明,秦岭生态保护区现有鱼类7目16科79属共141种(亚种)。物种多样性G-F指数的比较分析显示,和秦岭其他区域相比,秦岭生态保护区鱼类的物种多样性最高:区内不同水系之间相比,则汉江水系最高。利用β多样性指数和Jaccard相似性系数对秦岭生态保护区4条水系的鱼类多样性进行分析,结果显示区内鱼类分布南北差异明显;南坡的3条水系中,南洛河水系和嘉陵江水系鱼类生境相似程度较高,鱼类种、属分化、隔离程度较低,而与汉江水系的生境差异显著,鱼类种属分化、隔离程度较高。根据区内自然地理及水系特征,对水系间鱼类β多样性出现的差异进行了分析。     

台湾海峡鱼类组成及其生态区系

本文依据台湾海峡鱼类物种的相关历史调查资料和文献, 分析了台湾海峡鱼类物种组成及其生态类型和区系特征, 探讨全球变化背景下台湾海峡鱼类物种组成变化。结果显示, 台湾海峡共有鱼类1,697种, 分隶40目206科740属, 其中, 目级分类阶元种类数最多的为鲈形目, 科级分类阶元种类数最多的为鰕虎科; 从适温性上看, 暖水性鱼类最多, 有1,560种, 其次为暖温性鱼类(128种)和冷温性鱼类(9种); 栖息地生态类型则以大陆架砂泥质底层鱼类和岩礁性鱼类种类数最多, 各有596种, 其后依次是大陆架近底层鱼类(249种)、大陆架中上层鱼类(158种)和大洋性鱼类(98种), 洄游性鱼类181种, 经济性鱼类735种; 海区间鱼类种类数对比显示, 台湾海峡鱼类与南海鱼类共有种最多, 共有种比例高达91.9%, 其次为东海(69.3%)和黄海(19.4%), 多为印度—西太平洋海区分布种, 仅288种广泛分布于中国各海区。由此, 台湾海峡鱼类区系特征兼有热带和亚热带海区鱼类区系特点, 属于印度—西太平洋暖水区系中—日亚区和印度—马来亚区的过渡海区, 其分界区域在台湾浅滩东部外缘至澎湖列岛偏北海域。