编委推荐

<正>Science|杂交物种形成导致金丝猴属的物种与表型多样性演化关于物种与表型多样性演化的分子机制一直都是进化生物学领域的核心命题。杂交物种形成，即两个近缘物种通过杂交而导致一个或多个新物种和新表型快速产生的过程，已被认为是植物、昆虫、鱼类以及鸟类中适应性辐射类群快速形成的重要机制。然而哺乳动物中的杂交物形成事件及其分子机制却鲜有报道。     

植物分子生态学进展(Ⅰ)——遗传结构和杂交(英)

从物种遗传结构和杂交的角度介绍了当前植物分子生态学研究的新进展。对于物种遗传结构,文章分析了物种生物学特性、生态因子对它的影响,强调了种群不同世代遗传结构研究的重要性。而在杂交研究领域,文章揭示了分子生物学手段有着比传统形态分析方法更多的优越性。     

DNA指纹技术在生物鉴种中的应用

通过DNA指纹技术可以看到同种生物DNA序列的微小差异。使用限制性核酸内切酶酶切DNA,将有差异DNA片断通过电泳,与样本DNA比对,以判断出哪个是需要的样本。本文利用PCR分析,鉴别未知物种种类,18cDNA测序,并进行BLAST比对,就可以观察到不同物种DNA非保守序列间差异,从而鉴定物种的种类及其在进化树上所处的生态位置。在珍稀物种保护等方面有一定指导意义。     

植物分子生态学进展（Ⅰ）—遗传结构和杂交

从物种遗传结构和杂交的角度介绍了当前植物分子生态学研究的新进展。对于物种遗传结构,文章分析了物种生物学特性、生态因子对它的影响,强调了种群不同世代遗传结构研究的重要性。而在杂交研究领域,文章揭示了分子生物学手段有着比传统形态分析方法更多的优越性。     

动物种质细胞的超低温冷冻保存

目前不少种类的动物种质细胞都可在超低温条件下保存,随着低温生物学和生殖生物学的不断发展,超低温保存技术也在不断发展,可以保存的动物种质细胞范围也在不断扩大。但目前超低温保存技术面临的困难和需要解决的问题是如何提高种质细胞冷冻保存的效果,寻求最佳冷冻方案,降低种质细胞的冷冻损伤,进而运用超低温冷冻技术保护物种的多样性。从目前的研究情况来看,动物种质细胞超低温保存的常用方法有程序降温法和玻璃化法。防冻     

生物学物种概念在化石物种鉴定中的应用问题北大核心CSCD

物种概念是生物学的核心问题,而在化石鉴定中的应用存在诸多困难和分歧。本文介绍生物学物种概念在古生物学研究中的优点、难点与必要性。近年来,生物学物种概念已被古生物学家们广泛接受,居群和种内变异的重要性越来越受到重视。文章以二叠纪牙形类和腕足类化石种等为例,探讨如何在厘定物种、建立新种和使用亚种概念时,运用生物学物种概念及其延伸出来的各个标准。文章还讨论生物学物种在不同门类中的适用情况。认为在后生动物中,生物学物种可以得到较好的验证,在化石鉴定中,要尽量识别每一个种的发育序列和充分考虑种内变异,这样鉴定的化石种具有较高的地层对比价值,应当尽量避免仅仅根据个别标本的形态特征鉴定化石物种。     

物种生物学的过去和现在

物种生物学(Biosystematics)又叫遗传分类学(Genonomy),是根据群体水平的生物学信息如遗传变异性、杂交、繁育对策、竞争和地方性适应等来研究生命有机体的进化和分类的学科。自1920年以来,进化遗传学家提出了有关物种进化的学说、理论和概念,使分类学在思想、理论上产生了一场革命。现在这门学科仍然是生气勃勃。     

外来种入侵的生物学与生态学基础的若干问题

外来物种的入侵及其所造成的危害已越来越为人们所认识。一个外来物种入侵一个新的生境无疑要具备一定的条件 ,尽管目前对这种条件的研究还只是初步的。首先从其自身来说 ,需要有足够的入侵性 ,这可以认为是入侵种的生物学基础 ,可能表现为具有多倍性、一定的遗传变异、杂合性或表型可塑性 ,以及不同的交配系统等 ;其次一个物种的入侵成功还取决于入侵生境的可入侵性 ,这可以认为是入侵种的生态学基础 ,而新的种间关系的形成 ,尤其是入侵种与其他种类的互惠共生关系的建成是关键。本文主要介绍了有关入侵种的生物学和生态学基础中的一些最新进展 ,希望有助于我国学者对相关研究内容的开展以及对有害外来种入侵的防治     

环境DNA技术在鱼类资源研究中的应用

环境DNA(Environmental DNA,eDNA)是指从生物体生活环境中直接提取到的不同物种DNA片段的总和,eDNA在鱼类资源研究上越来越热,主要是在鱼类的特异性基因识别片段的基础上,与利用分子手段检测eDNA所获得的识别片段进行比对,进而确定水环境中鱼类是否存在的一种技术,是一种新型的生物资源调查手段。与传统方法相比,eDNA技术具高灵敏、低成本、无损伤等优点,能够快速的检测出入侵种、濒危种及稀有种等种类,但也存在一些不足之处,如不能获得目标物种存在或不存在的实时数据、不能获得物种各生长阶段等的生物学特征以及种群结构、不能将"纯种"与杂交种区分开来。eDNA技术对于鱼类资源研究具有颠覆性意义,并展现出良好的发展势头。主要综述了基于eDNA技术在鱼类物种多样性研究、资源量估算和种群分布等研究中的应用进展,以期为渔业资源研究提供一些思考。可以预期,eDNA技术与传统调查方法相结合将成为鱼类资源研究的一个发展趋势。     

DNA条形码技术及其在保护生物学中的应用

物质文明及生活水平的提升为人类带来诸多好处的同时,也使人们越来越清晰地意识到保护生物多样性及生态系统稳定性的重大意义.DNA条形码技术作为现今生物分类学中重要的分子技术,可以快速准确地鉴定物种.多国科学家都在致力于对DNA条形码的研究,以便能共同组建数据库.将现有物种正确分类并期望用于发现新种,为生物的保护及生态系统的维护作出巨大贡献.细胞色素C氧化酶亚单位I(COI)是现在动物种类鉴定中最常用的基因之一.综述DNA条形编码技术的产生、原理、发展概况与操作及其在保护动物分类中的应用.阐明该技术在保护生物学中应用的意义与可行性,并讨论DNA条形编码在生物分类应用中可能存在的问题.     

对青藏高原野生动物保护生物学研究的思考

青藏高原是我国重要的生态屏障区,动物资源丰富,物种独特,是开展野生动物保护生物学研究的天然实验室。尽管青藏高原野生动物保护研究已取得重要成就,但随着科学技术的发展与进步,未来可以在以下3个方面进一步加强。一是坚持高原野生动物种群及栖息地的长期监测;二是利用多学科交叉及宏微观结合的技术与方法开展整合生物学研究;三是进一步加强高原野生动物保护生物学研究青年科技人才的培养。     

DNA条形码试剂盒检测技术在大小蠹属种类鉴定中的应用（英文）

【目的】DNA条形码技术已成为生物分类鉴定的有力工具。DNA条形码技术的相关问题,如物种种内和种间的遗传距离出现重叠区域,将直接影响到物种鉴定的准确性。我们应用DNA条形码试剂盒检测技术来快速、准确地鉴定口岸截获的检疫性大小蠹属种类。【方法】针对大小蠹昆虫设计引物以提高PCR扩增效率。运用自主研发的基因条码分析软件找出基因片段上区分每个物种的多态位点规律,作为该物种的鉴定特征并建立数据库,应用于物种鉴定。【结果】使用针对大小蠹属昆虫设计的引物成功扩增出325 bp的COI基因片段。将大小蠹属12种昆虫的COI基因片段上的核苷酸诊断位点的组合作为物种的鉴定特征,可以准确地区分近似种。通过比对植物检疫鉴定系统数据库里的鉴定特征,将6个大小蠹属的未知样品成功鉴定到种(核苷酸序列一致性为100%),与形态鉴定结果一致。【结论】结果表明DNA条形码试剂盒检测技术可以准确鉴定大小蠹属的种类。该检测技术可以应用于其他经济重要性有害生物的检测鉴定。     

中国特有兰科植物褐花杓兰的繁殖生物学特征及其与西藏杓兰的生殖隔离研究

作为被子植物中最进化的类群, 兰科植物通常依靠种内特化的传粉者而形成种间物种隔离。褐花杓兰(Cypripedium smithii)与西藏杓兰(C. tibeticum)是杓兰属大花亚组中的两个近缘种类, 二者形态特征相似, 分布区也存在明显重叠。在西藏杓兰繁殖生物学特征已知的基础上, 本文对褐花杓兰的繁殖生物学特征进行了研究, 并对褐花杓兰与西藏杓兰进行了外部形态比较。结果表明, 4个居群中普遍存在西藏杓兰和褐花杓兰间的一系列形态过渡类型, 两个物种并没有明确的形态差异。褐花杓兰与西藏杓兰杂交亲和, 传粉观察也表明褐花杓兰由熊蜂(Bombus)蜂王传粉, 具有与西藏杓兰相同的传粉系统。因此, 在自然条件下, 西藏杓兰与褐花杓兰之间可能会存在较频繁的基因流, 从而产生一系列中间过渡类型。将它们分为两个独立的物种并不是最好的选择, 建议将其合并为一个种。     

基于网络爬虫技术对电子商务多肉物种资源数据的研究

【目的】近年来,通过电子商务平台获取境外珍贵的多肉物种资源已成为一种重要渠道,大量濒危物种通过第三方物流方式非法流入我国。甄别濒危物种并梳理出多肉物种资源重点查验名单,能够为物种资源查验尤其是植物多肉类濒危物种查验提供参考。【方法】以跨境多肉物种资源交易的热门平台"多肉之家"为研究对象,基于网络爬虫技术平台,获取电商多肉植物926条种类数据,并对数据进行筛选和归类分析。【结果】"多肉之家"平台上交易的多肉植物共涉及23科878种,其中包含18种CITES附录Ⅰ以及120种CITES附录Ⅱ濒危物种,约占16%。进一步对濒危植物进行归类分析发现,濒危植物中仙人掌科和大戟科多肉植物种类最多,分别为66和36种,两者占总计濒危植物种类的74%。【结论】网络爬虫技术在获取电商类平台的交易植物的种类数据上具有较好的实用性。     

自然杂交与生物多样性保护

物种之间的杂交事件在自然界中时常发生,虽然大部分自然杂交会成为进化的盲端而被淘汰,但仍有一部分自然杂交在物种形成过程中起到很重要的作用。随着对自然杂交认识的深入,人们对其是否具有保护价值存在着较大的争议。本文从遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性三个方面综述了自然杂交在物种进化和生态系统中的作用,认为并不是所有杂交都存在着物种逆转的危险,一些杂交事件可以增加生物多样性,提高物种的环境适应性。同时,我们结合近年来自然杂交的研究案例,提出自然杂交的保护原则:对父母本没有威胁,同时有助于提高生物多样性和环境适应性的自然杂交应该予以保护。希望该建议为国家制定物种保护法律法规和编制红色名录提供参考。     

中国秋海棠属植物的自然杂交发生及其特点

自然杂交在植物界中十分普遍,一直是物种形成和进化研究的热点。秋海棠属(Begonia)为世界最大植物属之一,其种类繁多,但关于自然杂交的相关报道很少。系统调查秋海棠属的自然杂交不仅有利于理解该属植物的多样性,也是弄清其资源和解决物种分类问题不可缺少的环节。本文通过对国产秋海棠属植物自然杂交现象的系统调查和分析,发现总计29种(占国产已知200种秋海棠的约15%)参与了杂交,产生了31个自然"杂种"约50个居群。其中,掌叶秋海棠(B.hemsleyana)和粗喙秋海棠(B.longifolia)参与杂交程度最高,分别与另外的8种和7种秋海棠发生了杂交;而裂叶秋海棠(B.palmata)发生杂交的居群最多,达16处。自然杂交以云南(尤其是南部)发生频率最高,一共有20种参与,产生了31处杂交居群;台湾和广西次之。杂交多为单向发生,个体以F1代个体为主,尚未脱离亲本独立成种。野外传粉生物学初步观察发现:秋海棠的主要访花昆虫为食蚜蝇类,其次是蜜蜂科,但各自传粉特点及效率尚待进一步研究。杂种及疑似亲本的鉴定可通过形态学、分子生物学和人工重复杂交等综合方法实现。杂种的基因组大小(C值)等于或接近两亲本的平均值,误差通常小于10%,有助于辅助鉴定杂种及亲本。我们总结后认为杂交发生及杂种形成必须满足5个条件:(1)重叠或邻近分布;(2)花期相遇;(3)有效传粉媒介;(4)杂交亲和;(5)适宜种子萌发幼苗生长的小生境及气候条件。据此,我们预测了国产秋海棠属未来可能发生的约40个新杂交组合的可能亲本及地点。到目前为止,尽管所有已知的秋海棠杂种尚未形成真正的新物种,但是,为了满足科学研究及实践交流的需要,建议按照新分类群发表的严格要求,将"杂种"逐一开展调查研究并整理发表,并将其作为物种进化过程中的一个特殊分类单元对待。鉴于秋海棠属的杂种个体稀少且并未对亲本构成威胁,反而在一定程度上增加了类群的多样性,并为优良观赏品种的直接选育创造了机会,因此,国产秋海棠属种类丰富及杂种区应为就地保护的优先考虑范围之一。同时,鉴于秋海棠属杂交亲和性高,迁地保护栽培时应增大花期重叠种类的种植间距,避免发生自然杂交。     

山羊草(Aegilops)物种作母本与小麦远缘杂交的评价

研究了山羊草不同物种作母本,在不借助胚培等特殊措施的情况下与不含隐性可杂交基因的小麦推广品种杂交、回交及杂种自交情况,结果表明(1)山羊草物种作母本,小麦推广品种作父本进行杂交是一种很有效的方式;山羊草物种作母本容易与小麦进行杂交,但回交和自交较困难;回交与自交相比时,回交容易些;(2)同一物种的不同基因型材料在与小麦杂交、回交及杂种自交时存在大量变异;(3)杂交结实率与以后的回交或自交并不相关,但是杂种的回交和自交之间相关;(4)山羊草物种与小麦杂交、回交及其杂种自交的结实率与其染色体组构成并无明显相关.     

鲟鱼分子鉴定方法的整合应用

鲟形目物种是国家重点保护水生野生动物和CITES附录物种。其人工养殖种群数量众多, 种类丰富, 产品贸易量大, 但种类鉴定困难。本文在厘清当前鲟鱼商业类群的基础上, 通过分析现有种类鉴定方法, 整合了线粒体DNA遗传分析、SNP分析和微卫星DNA分析的鉴定方法, 探讨其鉴定国际贸易所涉鲟鱼的可行性。结果表明: 上述3种方法整合应用可在11种纯种鲟鱼及其正反杂交产生的杂交鲟范围内进行盲检。当前共有贸易鲟鱼36种, 其中杂交鲟14种, 杂交鲟的亲本共涉及9种鲟鱼。整合方法可准确鉴定小体鲟(Acipenser ruthenus)、达氏鳇(Huso dauricus)、施氏鲟(Acipenser schrenckii)、欧洲鳇(Huso huso)、闪光鲟(Acipenser stellatus)、高首鲟(A. transmontanus)两两杂交所产生的杂交鲟, 小体鲟为母本与纳氏鲟(Acipenser naccarii)或富氏鲟(A. fulvescens)或中华鲟(A. sinensis)产生的杂交鲟, 纯种的达氏鳇、高首鲟、富氏鲟和中华鲟, 但无法准确鉴定纯种的西伯利亚鲟(Acipenser baerii)和俄罗斯鲟(A. gueldenstaedti)以及父母本涉及此两种鲟鱼的杂交鲟。由于已开发的分子标记仍有限, 上述结果是对当前CITES贸易所涉鲟鱼鉴定的最大范围, 可以满足一些鲟鱼野生种群保护、贸易产品检测、种质资源管理等情景下的鉴定需求。     

物种与物种多样性

本文首先讨论生物物种的科学概念和生物学本质，分析物种客观存在的自然属性和物种概念的局限性，认为物种的生物学属性和物种多样性的科学属性之间有着本质联系。物种多样性研究的实质是研究生物物种的生物学多样性。度量物种多样性程度有多种方法，但物种数目是物种多样性程度最直接、也是最基本的表达，估计物种多样性数目是当前国际上物种多样性研究的核心与热点内容。物种多样性产生的根源是物种形成，物种绝灭速率是维持物种多样性的关键因素。本文简要总结了物种形成与绝灭的基本模式和机制，通过分析生物地理区系与物种多样性研究的密切关系，说明物种的区系成份分析是物种多样性大尺度格局研究的重要内容。     

保护行为学: 正在兴起的保护生物学分支学科

过去的30年里, 人们利用动物行为的进化生物学方法来解决保护实践中遇到的问题, 行为学、行为生态学与保护生物学相结合, 产生了保护生物学的一个新分支学科--保护行为学。保护行为学的研究目的是: 从物种保护实践中发现环境对动物行为的影响以及行为的生态适应性, 并把动物行为学和行为生态学理论应用到物种保护实践中, 从而促进物种保护工作。目前全球有10%的物种濒临灭绝, 生物多样性保护日趋紧迫, 保护行为学的诞生为行为学和保护生物学研究带来了新的机遇, 也表明行为学家和保护生物学家正在担负起挽救濒危物种的使命。不久的将来, 保护行为学及其相关学科将更加繁荣。