中国濒危兽类栖息地评估与保护研究进展与展望

目前全球物种正以前所未有的速度灭绝,对野生动物栖息地开展有效的评估与科学的保护是阻止濒危物种走向灭绝,保持其可持续生存与发展的重要前提和手段。本文针对我国的食肉类、有蹄类、灵长类、小型兽类、海洋兽类5个类别的濒危兽类,综述了其栖息地评估与保护研究进展的现状和成果,对相关学术成果进行了归纳与分析,以期为栖息地的科学保护与管理梳理出系统、可供借鉴的研究方法和技术手段,并对其理论和技术的挑战进行了展望,提出了我国濒危兽类栖息地评估和保护研究应走向整体化、定量化、智能化,以及多学科交叉融合应用的“精准化”发展方向,为国家生态建设工程的有效实施提供重要技术支撑。     

青藏高原濒危兽类保护与管理研究进展

青藏高原是全球生物多样性热点区域和优先保护区,分布着多种重点保护物种及青藏高原特有种,物种丰富度高且濒危物种占比大。本文针对青藏高原分布的有蹄类、猫科、熊科、犬科、鼬科、翼手目、小型兽类7个动物类群,从濒危现状、濒危成因、已开展的研究工作和管理对策、取得的保护成效等角度分别论述了各类群的保护与管理研究进展。在青藏高原有蹄类中特有种占比远高于其他类群;81% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科、犬科动物被列为国家重点保护野生动物;45% ~ 100%的有蹄类、猫科、熊科动物被中国脊椎动物红色名录或IUCN红色名录列为受威胁物种,远高于全球平均水平。全球变暖、栖息地破碎化、环境污染、过度放牧、偷猎与非法贸易是青藏高原濒危兽类生存的主要威胁。相关法律法规的贯彻实施、自然保护地建设及开展的大量调查监测和研究,为青藏高原濒危兽类保护生物学研究提供了法律保障和科学依据。鉴于目前保护与管理工作的局限性,建议构建全面系统的大数据平台,开展青藏高原地区保护成效快速评估及自然保护地空间优化布局研究,将国际先进的交叉学科理论方法与实践创新优势相结合,为濒危兽类的保护与管理提供指导与建议,从而为我国生物多样性保护和生态文明建设提供重要的科技支撑。     

雪豹保护遗传学和基因组学研究进展

雪豹(Panthera uncia)隶属于食肉目猫科豹属,是生活在青藏高原及其周边地区的旗舰物种。随着分子生物学和高通量测序技术的发展,雪豹保护遗传学和保护基因组学研究得到快速的发展,其中非损伤性遗传取样法显著推动了雪豹保护遗传学研究。本文综述了非损伤性遗传取样法在雪豹物种鉴定、个体识别和性别鉴定等研究中的应用,雪豹的系统发生地位、系统地理格局和种群遗传结构及其亚种争议、演化历史、适应性演化和基因组特征等保护遗传学和基因组学方面的研究现状和进展,并对雪豹保护遗传学和基因组学未来发展趋势进行了展望,以期促进雪豹保护生物学研究和保护对策的科学制定。     

中国濒危兽类保护基因组学和宏基因组学研究进展与展望

揭示濒危兽类的演化历史、濒危机制及适应性演化策略,是保护生物学关注的重大科学问题。近十几年来,高通量测序技术的不断发展以及多学科交叉融合,为揭示濒危物种的演化历史、遗传结构、适应性演化及其与肠道微生物的协同演化的分子机制提供了重要的技术支撑,由此产生了保护基因组学和保护宏基因组学两个分支学科,为野生动物尤其是濒危动物的保护生物学研究提供了新的方向与思路。本文综述了我国在保护基因组学和保护宏基因组学领域取得的重要进展,并展望未来的发展趋势,以期进一步推动我国濒危兽类保护生物学的发展。     

极度濒危植物五针白皮松的保护遗传学研究

用随机扩增多态(RAPD)方法对极度濒危植物五针白皮松(Pinus squamata X.W.Li)的遗传多样性和居群遗传结构进行了研究。14个随机引物共获得93条RAPD谱带,其中6条为多态带,多态位点百分率仅为6．45％,遗传多样性极低。Shannon指数I和Nei指数h在种内也只有0．020和0．030,两个亚居群间(半阴坡亚居群与半阳坡亚居群)遗传分化程度不高,遗传分化系数Gst只有0．110,与大多数松科植物近似,居群每代迁移数为4．032。五针白皮松极低的遗传多样性可能是由于它在演化过程中遭受过严重的灾害,造成严重的瓶颈效应,丧失其大部分遗传变异。在随后的演化过程中由于遗传漂变、自交衰退等小种群现象,导致遗传多样性的进一步丧失。另外,阔叶树种对其生存的挤压和人类的干扰也是导致五针白皮松遗传多样性降低的因素之一。本文最后对该结果的保护生物学意义进行了评价。     

中国兽类遗传与进化研究进展与展望

中国兽类物种丰富,且具有150个特有种。本文综述了60年来中国兽类遗传与进化的研究进展,内容涵盖系统发育关系重建、遗传多样性评估、种群遗传结构、适应性进化以及趋同进化的分子机制。本文重点概述了食肉目（大、小熊猫）、有蹄类、翼手目、灵长目、小型兽类以及海兽类等重要类群的研究进展,为中国兽类的物种保护提供了重要资料。另外,本文还对中国兽类遗传与进化研究未来的研究方向提出几点建议,包括运用各种组学技术、筛选新型遗传标记和候选基因（调控序列）、结合表观遗传学并借助进化发育生物学研究方法,以期全面深入地理解中国兽类分类地位、起源以及特异表型产生和独特适应的发育遗传学机制等,进而实现“天人合一”保护生物学的新理念和新愿景。     

非损伤性取样法在保护遗传学研究中的应用

通过对非损伤怀取样法的种类以及毛发的非损伤性取样分析方法、口腔脱落细胞的非损伤性取样分析方法、馆藏标本的非损伤性取样分析方法、粪便的非损伤性取样分析方法和其它样品的非损伤性取样分析方法的介绍,就非损伤取样法在保护遗传学中的应用及其优点、局限性和应用前景作了介绍、分析和讨论。     

虎的保护遗传学研究进展

回顾了关于虎的遗传变异、种群结构、系统分类等保护遗传学研究,发现虎在遗传进化上面临的最严重与最需要解决的问题是遗传多样性低,圈养种群存在近交退化。为了有效保护和管理好虎现存的种群,建议划分虎的进化单元与保护管理单元,人工促进同一进化单元虎的基因交流;同时建立虎的基因文库,保护虎的基因资源。     

湖北万朝山自然保护区兽类调查报告及保护

2005年8月对湖北万朝山兽类物种多样性、兽类特点、兽类生存环境等做了调查,为万朝山拟建立国家级自然保护区提出兽类物种多样性保护性建议。万朝山有兽类62种,隶属于7目、23科,其中国家Ⅰ级保护兽类3种,国家Ⅱ级保护兽类11种;与湖北省其它保护区相比,万朝山兽类生存环境小气候特征显著。     

濒危植物版纳青梅保护遗传学研究初报

运用20个10碱基随机引物,对中国龙脑香科(Dipterocarpaceae)特有的珍稀濒危植物版纳青梅(Vatica guangxiensis X. L. Mo)进行了RAPD多态性分析.3个自然居群和1 个迁地保护居群(分布于云南和广西)共扩增出231个位点,多态位点所占比例(PPB)为53.68%;观察等位基因数na=1.536*!8,有效等位基因数ne=1.287*!8,Nei基因多样性指数h为0.168*!6,居群内的遗传多样性水平较低.基于AMOVA和POPGENE的结果均表明居群内的遗传变异大于居群间的遗传变异.居群内的遗传变异为55.09%,居群间的变异为44.91% (AMOVA);基因分化系数Gst为0.374*!6 (POPGENE),表明居群间存在高水平的遗传分化.研究结果对该濒危植物的保护有重要意义.考虑到低水平的遗传多样性和高水平的居群分化,通过居群间种子和幼苗的交换来促进基因流是可行的保护方案.迁地保护居群(ML)不具最高的遗传多样性,表明为了保护此濒危物种的全部遗传变异,需要进一步采集更多个体补充到迁地保护居群中.     

Population genetics of threatened wild plants in Japan

Approximately one-fourth of Japan's native plant species are threatened with extinction. To conserve these species, it is critical to evaluate genetic diversity at species-level and population-level. Some factors, including population size and geographic distribution, are known to influence the population genetic diversity of wild plant species. This article briefly reviews the population genetic studies that have been conducted on wild threatened plants in Japan. A large population size or wide geographic distribution does not always lead to large genetic diversity, suggesting that historical factors such as speciation processes and population expansion often play more important roles in determining genetic diversity than the number of remnant individuals. The mating system of a species also affects genetic diversity; predominantly selfing species tend to have smaller genetic diversity than outcrossing congeners. Another issue of concern in the conservation genetics of wild plants in Japan is the genetic diversity of insular endemics, because Japan consists of many islands, and the insular flora contains many endemic and threatened species. Previous studies on endemic plants on the Bonin and the Ryukyu Islands are reviewed. Compared to the cases of the Bonin Islands or other oceanic islands, there is much larger genetic diversity in plants endemic to the Ryukyu Islands. This difference is probably the result of the differences in the geological history of these islands. Electronic Publication     

Conservation genetics and genomics of threatened vertebrates in China

Conservation genetics and genomics are two independent disciplines that focus on using new techniques in genetics and genomics to solve problems in conservation biology. During the past two decades, conservation genetics and genomics have experienced rapid progress. Here, we summarize the research advances in the conservation genetics and genomics of threatened vertebrates (e.g., carnivorans, primates, ungulates, cetaceans, avians, amphibians and reptiles) in China. First, we introduce the concepts of conservation genetics and genomics and their development. Second, we review the recent advances in conservation genetics research, including noninvasive genetics and landscape genetics. Third, we summarize the progress in conservation genomics research, which mainly focuses on resolving genetic problems relevant to conservation such as genetic diversity, genetic structure, demographic history, and genomic evolution and adaptation. Finally, we discuss the future directions of conservation genetics and genomics.     

基于Dobson算法的中国受威胁陆栖哺乳类优先保护识别与保护现状分析

优先保护区识别对受威胁物种的多样性保护具有重要价值。基于GIS空间分析、管理及预测能力,以中国受威胁陆栖哺乳动物为对象,建立受威胁物种的分布二值网格系统;利用Dobson算法对研究区3810个网格单元进行筛除,确定全国范围下受威胁物种的优先保护区域;结合中国主要的自然保护地分布数据（国家公园和自然保护区）,采用保护空缺方法分析优先保护区内受威胁动物的保护现状。研究发现,29个50km×50km的网格单元就包含了全部的受威胁陆栖哺乳物种,其中位于喜马拉雅山东南区等地的10个网格区域覆盖有80%以上的物种,其所处的10组县级行政区内被主要自然保护地保护的土地面积占25.9%,物种数占83.6%,存在一定的保护空缺。本文采用Dobson排除算法,以小面积规则网格为基本单元,顾及到了实验结果的客观性,有助于提高优先保护区的识别效率。     

植物保护遗传学

从遗传多样性、系统发育和地理系统发育角度对当前保护遗传学在植物保护中的作用进行了探讨。在植物保护过程中,要考虑多群遗传多样性的大小,在就地和迁地保护的过程要减少近交和远交衰退影响,并可利用遗传标记为提供关于种群大小、基因流动等方面的信息。系统发育和地理系统发育的研究在于了解物种进化的历史,以确定物种保护单元。同时结合两个具体生态学问题（生境片段化和外来种）对当前植物保护遗传学的研究进行了介绍,揭示了保护遗传学在植物保护上重要作用和不可取代性,为今后研究提供参考。     

Key traits in a threatened butterfly and its common sibling: implications for conservation

We ask here which traits predispose one species to extreme rarity and possible extinction while a sympatric sibling is geographically widespread. With background knowledge on the level of habitat specialization of the two species, the population structure and movement of the localized and threatened Orachrysops ariadne were compared to those of the common and highly sympatric O. subravus, using mark-release-recapture. Of a total of 290 marked O. ariadne individuals 42.8% were recaptured, while of 631 O. subravus individuals 49.3% were recaptured. The Jolly-Seber model was used to estimate daily population numbers (N _i ), survival rates (ϕ _i ), recruitment rates (B _i ), proportion of marked animals in the total population (∝_i), and the number of marked animals at risk (M _i ). O. ariadne is a remarkably rare animal, averaging only 10 individuals ha⁻¹ within its small, remaining colonies. Average residence times of male adults were generally similar in both species, being just over 5 days. O. ariadne is a strong and rapid back and forth flier, covering mean recapture distances of 157 m, almost twice that of O. subravus, principally in search of scarce nectar sources. In short, the rarity of O. ariadne is not so much to do with behaviour, survivorship or longevity, but rather with limited availability of the specialized habitat patches for both larvae and adults, and, in particular, the extreme scarcity of the host plant. Evidence suggests that there has been very high selection pressure on the key trait of strong flight as a compensation for going down the apparently highly risky path of extreme microhabitat specialization. Of concern for conservation of this rare species is that these rare habitat patches have become increasingly isolated through transformation of the surrounding landscape. Reduction of the barrier effects of agroforestry through creation of linkages between colonies is recommended, especially as O. ariadne is such a strong flier. Such corridors are indeed now being implemented.     

2015年中国微生物遗传学研究领域若干重要进展

中国微生物遗传学研究在2015年取得了重要进展。本文回顾了2015年度中国本土科研团队在微生物遗传学领域取得的若干重要科研进展,扼要介绍了若干重点论文,展示了中国科学家在本领域的学术贡献。在基础微生物遗传学领域,明确了调控基因表达的一系列重要生物大分子的组成、结构和功能,解析了微生物免疫系统识别外源核酸片段的分子基础,阐明了多个微生物来源重要活性物质的生物合成途径及新颖的酶学反应过程,发现了微生物基因表达调控的新机理,在微生物发育、进化与群体行为生物学方面也取得一定进展。在工业微生物遗传学方面,阐明了微生物制造及其分子基础。在病原微生物遗传学方面,研究了多个致病菌的遗传调控,明晰了致病菌-宿主相互作用的遗传机制,在基因组水平解析了微生物耐药、新发病原和环境微生物的遗传机理,为致病菌防控新措施的研发提供了基础。在微生物多样性与环境微生物遗传学方面,展示了利用微生物遗传多样性的特点通过催化获得特定手性的化合物具有较好应用前景,肠道微生物组学研究方兴未艾。