木原均,.洛夫与小麦族(禾本科)的现代遗传学属的概念(英文)

分类学是认识生物体的一种工具,对生物体间系统关系的理解,种质资源利用的指南,也是一种交流用的普通语言。因此,分类处理需要反映这些关系的近期认识。在自然界,生物体只有两个绝对的单位:个体与种。一个种是一群个体被不可缺少的生殖关系相互联系成为的一个绝对单位。生殖隔离是种与种间的基本界限,同时也是生物演化过程中形成独立基因库(gene pools)的惟一因素。既然在种以上的分类群没有绝对界线,在种以上的任一分类处理都不可能避免人为性。虽然如此,仍然必须作出某些分类适应它们的描述、利用与(或)研究。这篇文章对小麦族分类群间生物系统关系的划分是基于遗传学的研究。我们分类处理的原则是:(1)反映这些种系统演化现今的理解;(2)便于种质资源的利用;(3)避免与传统处理有不必要的剧烈改变。     

木原均,(A).洛夫与小麦族(禾本科)的现代遗传学属的概念

分类学是认识生物体的一种工具,对生物体间系统关系的理解,种质资源利用的指南,也是一种交流用的普通语言.因此,分类处理需要反映这些关系的近期认识.在自然界,生物体只有两个绝对的单位:个体与种.一个种是一群个体被不可缺少的生殖关系相互联系成为的一个绝对单位.生殖隔离是种与种间的基本界限,同时也是生物演化过程中形成独立基因库(gene pools)的惟一因素.既然在种以上的分类群没有绝对界线,在种以上的任一分类处理都不可能避免人为性.虽然如此,仍然必须作出某些分类适应它们的描述、利用与(或)研究.这篇文章对小麦族分类群间生物系统关系的划分是基于遗传学的研究.我们分类处理的原则是:(1)反映这些种系统演化现今的理解;(2)便于种质资源的利用;(3)避免与传统处理有不必要的剧烈改变.     

生物分类与模糊数学

物种是客观存在的,种是生物分类的基本单位,但没有适用于所有生物群的物种定义。种,这个概念的内涵是因类群而异的。生物分类就是对种的识别和对种间关系,种内变异的认识。要研究某类群的种间差异和“种间距”;确定代表种间差异的“关键性状群”;分析每个种的进化程度、演化顺序、变异式样和变异幅度等等。可是,对同一类群的生物,不同研究者往往得出不同的分类结论,意见分歧,莫衷一是,至使人们感到生物分类学带有浓厚的主观色彩,甚至被一些人视力“分类艺术”而非分类科学。     

谈谈生物分类系统的两种功能

阐述了生物分类系统具有的 2种功能 :( 1 )指导识别鉴定生物种类 ;( 2 )表达生物的系统发育关系。讨论了分类系统有无可能和有无必要同时担负 2种功能。分析了 2种功能互相混淆所带来的问题 ,并就澄清分类系统的 2种功能提出了一些建议。     

三种同域分布喉毛花的繁殖分配

以青藏高原高寒草甸中三种同域分布的喉毛花为研究对象,通过比较三个种的植株性状和繁殖分配,探讨繁殖分配的种间差异及其与植株个体大小的关系。结果表明:(1)三个种的植株高度、顶花大小和单株花数目、繁殖分配均存在种间差异,这可能与其各自的交配系统和具体的生境以及相应的生活史对策有关;(2)在三种喉毛花中,投入到营养器官和繁殖器官的绝对资源量均呈显著正相关,未检测到植株生长和繁殖间的权衡关系;(3)三个种的个体大小与繁殖器官生物量均呈显著正相关,而与繁殖分配均呈显著负相关,这表明个体越大,繁殖投入越高,而繁殖分配越低,与以往研究结果一致,这可能是由于繁殖分配与个体大小之间存在异速关系。     

氮磷添加对内蒙古温带草原植物功能群氮含量的影响

植物功能群氮含量既是理解氮沉降对生物多样性影响的关键指标,也是生产力过程模型模拟的重要参数,极易受氮素可利用性的影响和磷元素的限制。基于内蒙古温带草原4年氮磷添加试验(N10、N40、P5、P10及其交互,数字代表添加剂量,单位为g m^-2 a^-1),分析氮磷添加对植物群落及三种植物功能群(禾本科、灌木和杂类草)氮含量的影响。结果表明:(1)氮添加显著增加了群落及各功能群的氮含量,同一处理水平下禾本科(N10)和灌木(N10和N40)的氮含量显著高于杂类草,同一功能群不同氮添加剂量间无显著差异;(2)磷添加对群落和三种功能群的氮含量无显著影响;(3)与单独氮添加相比,氮磷同时添加显著增加了群落、禾本科和杂类草氮含量,且高剂量氮磷添加的促进作用更大;(4)与单独氮添加相比,氮磷同时添加显著增加群落和三种功能群磷含量而降低氮磷比,相同处理水平下禾本科和杂类草磷含量增加幅度最大。本研究将为草原生态系统管理和应对全球变化提供科学依据。     

20世纪生态科学的过去、现在与未来

由原始生命物质发展成具有一定形体与正常生理功能的生物,经过漫长的进化历程,分化为多种多样的生物体及不同分类等级与特性各异的物种,随着它们对所在环境的适应,产生了不同方式的种间结合,直接的、间接的、相生的和相克的复杂生态关系,如食物链、共生体、互生群等等结合方式。生态科学的发展,就是从简单物种的形态或行为描述,进而深入到生物系统与环境系统之间作用机理与协同演化过程的研究。     

地黄属分子系统学分析

地黄属是中国准特有属,属内种间关系仍待澄清。该研究基于多个个体的叶绿体与核基因片段对地黄属进行系统发育重建,探讨属内物种分化与可能历史。结果表明:(1)地黄属为单系群,天目地黄为本属原始类群,并与湖北地黄互为姐妹群或连续姐妹群,裂叶地黄-高地黄、地黄-茄叶地黄分别组成姐妹群;(2)多个个体构建的系统树更能揭示本属物种关系的复杂性;(3)祖先分布区重建表明本属经历过3次扩张与2次隔离过程,物种形成过程与历史气候变化密切相关。最后该研究提出了地黄属物种形成研究亟待解决的几个重要问题。     

重构符合自然历史的演化树是系统生物学的终极目标

从自然历史的角度,对单系群、特征、系统发育和自然分类系统的概念做出了澄清和解释。自然分类是仅包含单系群全体成员和它们之间亲缘发育关系和自然演化过程的分类。只有包括所有成员在内的单系群才能称为一个自然分类系统。目前生物系统学主要使用分支分析方法重建自然历史演化过程。在编写算法语言和程序时,作者常将注意力集中在形态和分子数据的获得、运算过程和算法的改进,而忽略了支序分类学的简约原则等假设前提和它的理论缺陷。由此在系统发育重建的过程中存在2个常见的误区:(1)在一个单系类群中包括的成员不完全却声称是一个自然系统;(2)将通过数学和程序运算出来的"简约"或最"似然"的亲缘发育关系当作自然系统。自然单系类群往往具有漫长的演化历史,人类无法直接观察和在实验室中重复。利用支序分类原理构建的单系类群的发育关系只是一个单系类群之间的最"简约"或最"似然"的亲缘发育关系,并不能真正反映自然历史的本来面目。古生物学虽然有较好的时空框架,但可提供的特征数量和精度不够。现生生物的各种特征和遗传数据虽然相对充分,但对于具有较长演化历史的类群,由于缺失了大量关键成员,推导出的系统发育关系可能都是并系或复系,无法构成一个自然系统。因此只用现生生物宏观和基因组信息重构具有较长演化历史的生物类群的自然系统是无法实现的。只有利用分子和形态的全证据,从宏观和微观两个层面、古代和现代相结合,采用多种技术和研究手段对一个单系类群的全体成员进行研究,才能真正做到自然分类。在这个过程中可以利用6个原则对分类系统是否符合自然历史发展进行检验。     

应重视生物课本中插图的使用

(一) 生物课本中的插图是教学内容的重要组成部分生物教材中的各类插图、画页,是教学内容不可分割的组成部分。以高中《生物》课本为例,在全书206页中,就有插图84幅,占全书篇幅的九分之一左右。这些插图大致可以分为六种类型:(1)形态结构图25幅,其中包括生物结构示意图和生物模式图;(2)发生发展过程图14幅,包括反映细胞分裂过程、生物个体发育过程、生物进化过程的插图等;(3)实验图17幅,主要是遗传实验的图解;(4)比较图9幅,包括核质遗传比较图、生物的进化比较图等;(5)生态图8幅,包括反映生物种间关系图和生物与环境关系图等;(6)其他图、表10幅。课文中     

PCR技术的应用与微生物系统进化研究的发展

微生物的分类进化研究是生命学科的基础理论研究。近年来随着生物技术的日趋完善,以及分子生物学的不断渗透,特别是聚合酶链反应技术的出现,使人们将系统进化的研究从宏观逐渐转向微观,以便更准确地反映生物体间真正的进化关系。     

PCR技术在应用与微生物进化研究的发展

微生物的分类进化研究是生命科学的基础理论研究。近年来随着生物技术的日趋完善,以及分子生物学的不断渗透,特别是聚合酶链反应的技术的出现,使人们将系统进化的研究从宏观逐渐转向微观,以便更准确地反映生物体间真正的进化关系。     

中国云南塔城滇金丝猴的社会结构

在云南塔城附近的山地森林中,我们利用摄象机记录了一群滇金丝猴通过山谷和在水源地饮水的过程。我们利用这些记录分析这群滇金丝猴的种群大小、组成成员以及个体的空间分布,并利用连续通过个体之间的时间间隔来揭示社会结构。塔城滇金丝猴群由366个个体组成,是目前所知最大的滇金丝猴群体。猴群内雌性个体较多。猴群可以分为26个单位,其中有19个单雄多雌单位、5个多雄多雌单位和2个全雄单位。统计结果表明单位内个体间的时间间隔显著比单位间的短。2/3以上的亚成年雄性个体和全雄单位一起活动。猴群在地面活动时全雄单位位于猴群的外围,充当前卫和后卫。塔城猴群的生命表组成结构与吾牙普亚猴群的大致一样,同样是多层社会结构,单雄多雌和全雄单位构成猴群的主体。亚成年雄性多数与全雄单位一起活动,表明雄性可能会从其出生的单雄多雌单位中迁移出来。     

内蒙古78份葱属野生种表型遗传多样性分析

为了揭示内蒙古葱属野生种表型遗传多样性,采用方差分析、主成分分析、聚类分析等方法,对收集的78份野生种的种质资源14个表型性状进行了遗传多样性评价。结果表明:内蒙古葱属野生资源存在丰富的遗传多样性。(1)14个表型性状平均变异系数为43.0%,叶片宽的变异系数最大,为94.7%;种子厚的变异系数最小,为14.6%。14个表型性状在居群间的差异除叶片宽达到显著(P0.05)水平外,其余性状均表现差异不显著;(2)14个表型性状可归成为6个主成分因子,累计贡献率达到80.77%,最大程度上反映了所有78份葱属种质资源的表型特征,在前6个主成分包括的14个农艺性状中的株丛直径、叶片长、叶片宽、单株叶片数、花序长度、花序宽度和种子宽等性状是造成葱属种质资源表型差异的主要因素;(3)14个表型性状间存在显著或极显著的相关性;(4)采用欧氏距离系统聚类法将供试材料分为7大类,78份葱属种质资源基本上按种区分开,并和地理条件有一定的关系,种间和材料间表型差异很明显。本研究为内蒙古葱属资源的利用提供了科学依据。     

俄罗斯远东及黑龙江省春小麦种质资源的遗传多样性

利用31个SSR引物分析56份俄罗斯远东地区春小麦(Triticum aestivum)及56份黑龙江省2010生(区)试品系的遗传变异和群体结构。结果表明,黑龙江省春小麦和俄罗斯远东春小麦明显分化为两大类群,聚类结果同地理来源的划分基本一致;居群间和个体间都存在显著性差异;群体的遗传分化程度较高,但群体间的基因交流有限,血缘相对比较单一。鉴于部分黑龙江省同一育种单位的品种(系)间的遗传距离非常相近,目前亟需拓宽和创制新的小麦种质资源。实验结果证明种质资源遗传多样性与地理来源和人为选择压力密切相关。     

俄罗斯远东及黑龙江省春小麦种质资源的遗传多样性北大核心CSCD

利用31个SSR引物分析56份俄罗斯远东地区春小麦(Triticum aestivum)及56份黑龙江省2010生(区)试品系的遗传变异和群体结构。结果表明,黑龙江省春小麦和俄罗斯远东春小麦明显分化为两大类群,聚类结果同地理来源的划分基本一致;居群间和个体间都存在显著性差异;群体的遗传分化程度较高,但群体间的基因交流有限,血缘相对比较单一。鉴于部分黑龙江省同一育种单位的品种(系)间的遗传距离非常相近,目前亟需拓宽和创制新的小麦种质资源。实验结果证明种质资源遗传多样性与地理来源和人为选择压力密切相关。     

被子植物演化过程中植物形态的发展趋向

我们都知道现代生物界是亿万年来长期演化的产物,生物界各个个体之间,各个分类范畴之内,都具有一定的亲缘关系。分类学的主要目的之一,就是要探求这些亲缘关系,建立起反映它们演化过程的自然系统。要建立生物界的自然系统,最好的根据当然是丰富而完整的古生物学资料,它们可以直接地指出各群生物间的亲缘关系和演化的路线。但在被子植物这一类群中,因为发现的化石极为贫乏,所以要建立它们的自然系统,判断何者是原始,何者较进步,以安排它们的分     

代谢异速生长理论及其在微生物生态学领域的应用

新陈代谢是生物的基本生理过程,影响生物在不同环境中参与物质循环和能量转化的过程.代谢速率作为生物体重要的生命过程指标,几乎影响所有的生物活性速率,且在很多研究中均表现出异速生长现象.所谓代谢异速是指生物体代谢速率与其个体大小(或质量)之间存在的幂函数关系.代谢异速生长理论的提出,从机制模型角度解释了代谢异速关系这一普遍存在的生命现象.该理论利用分形几何学及流体动力学等原理,从生物能量学角度阐释了异速生长规律的机理,证实了3/4权度指数的存在;但同时有研究表明,权度指数因环境因素等影响处于2/3-1范围之间而非定值.随着研究工作的深入,代谢异速生长理论研究从起初的宏观动植物领域拓展到了微生物领域,在研究微生物的代谢异速生长理论时,可将微生物的可操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)或具有特定功能的功能群视为一个微生物个体,基于其遗传多样性和功能多样性特征进行表征,以便于将微生物群落多样性与其生态功能性联系起来,使该理论在微生物生态学领域得到有效的补充和完善.尽管细菌具有独特的生物学特性,但与宏观生物系统中观测到的现象表现出明显的一致性.有研究表明,3个农田土壤细菌基于遗传多样性的OTU数的平均周转率分别为0.71、0.80和0.84,介于2/3与1之间,可能与生物代谢异速指数有一定关联,为微生物代谢异速指数的研究提出了一个参考解决方案.鉴于微生物个体特征和生物学特性,在分析代谢速率与个体大小关系中,从微生物单位个体的定义、个体大小表征到计量单位的统一,仍需更多的理论支持.分析了代谢异速生长理论在微生物与生态系统功能关系研究中的可能应用,延伸了该理论的应用范围,并对尚待加强的研究问题进行了评述和展望.     

人类活动对生物多样性的负面影响

生物多样性是指地球上所有生物种类及其功能关系的总和。它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物多样性具有多方面的价值。 1)存在价值强调生物体的“活着”就是一种价值表现 ,生物个体的活着并不只是为了自己 ,同时也在为其它物种提供食物来源。2 )选择价值是指生物多样性具有一种潜在的进化优势 ,当自然选择的进化驱力偏向某一方向时 ,必然能够找出适宜这种进化驱力的个体 ,即“选择”出某种生物体完成自然进化。3)维持价值强调自然界的每一个物种都在为生态系统的稳定和平衡起着维持作用。某一物种的灭绝往往导致食物链断裂…     

桃种质资源亲缘关系的研究进展

种质资源是现代育种和生物技术研究的物质基础。桃种质资源亲缘关系的研究将为探讨桃的起源、进化、分类、育种和资源利用提供科学依据。本文从形态学、细胞学、孢粉学、生物化学及DNA分子标记等几个方面综述了桃种质资源亲缘关系的研究进展,探讨了桃种质资源亲缘关系的研究现状、前景及尚需解决的问题,并就进一步开展桃种质资源亲缘关系的研究进行了分析,提出桃种质野生种、近缘野生种厦不同栽培品种群间的分子系统学关系是今后研究的重点。