我国系统和进化植物学的挑战和应有的对策

系统与进化植物学就是广义的植物分类学,内容涉及植物分类、植物区系地理、系统发育、物种生物学、大进化(macroevolution)和小进化(microevolution)等的研究.这一学科如今面临多方面的挑战,处在一个关键时期.如何对待这些挑战,关系系统与进化植物学的前途.80年代以来,飞速发展的分子生物学也渗入这一学科,形成一门新的边缘学科,即分子系统学(molecularsy stematics).狭义地说,它是指以核酸(尤其是DNA)分析为手段,探讨系     

中国科学院植物研究所系统与进化植物学开放研究实验室设备开放试行办法

本开放研究实验室以系统与进化植物学和保护生物学为主要方向,涉及生物多样性、系统发育、数量分类学、细胞分类学、居群(群体)生物学,物种生物学和分子系统学等研究领域。现由下列实验室组成:比较解剖与胚胎学实验室、细胞学实验室、同工酶实验室、DNA实验室、数量分类学与信息系统实验室。     

植物与草食动物之间的协同适应及进化

通常协同进化是指一个物种 (或种群 )的遗传结构由于回应于另一个物种 (或种群 )遗传结构的变化而发生的相应改变。广义的理解 ,协同进化是相互作用的物种之间的互惠进化。生物之间、特别是植物与草食动物之间的协同适应与进化 ,已经成为生物进化、生态、遗传等学科十分关注的问题 ,可能成为生物学中各学科研究的交汇点或结点。作者具体阐述了 :(1)生物之间协同进化的研究意义 ,包括对生物学与生态学的价值 ;(2 )生物之间协同进化研究的限制或困难 ,诸如时间、研究对象、进化等级尺度和研究方法的限制 ;(3)植物与草食动物之间协同进化的主要研究对象 (系统 ) ,即昆虫传粉系统、昆虫诱导植物反应系统、种子散布系统、以及大型草食动物采食与植物反应系统 ;(4 )植物与草食动物之间协同进化的主要研究内容 ,包括适应特征 (性状 )——物种的可塑性 ,以及适应机制——物种适应过程与策略两个方面 ;(5 )植物与草食动物之间协同进化研究的存在问题及研究方向     

《伯杰氏鉴定细菌学手册》和“伯杰氏国际系统微生物学学会”历史回顾、发展现状及未来展望

2023年是《伯杰氏鉴定细菌学手册》出版一百周年。《伯杰氏鉴定细菌学手册》的诞生，旨在建立起原核微生物分类的明确标准，开启对原核微生物分类学探索的使命。随着生物学、物理学、化学、分子生物学、生物信息学及其相关研究技术的发展及学科交叉，微生物分类学逐渐发展为以系统发育和多相分类为基础、研究微生物物种进化与生物学特性和物种间相关性的学科，因此新发现的微生物物种及其生物学特征信息增加迅猛，该手册在2015年改名为《伯杰氏古菌与细菌系统学手册》，并采用了电子版，使得更新快捷，为原核微生物系统分类学领域注入新的生机和活力。《伯杰氏鉴定细菌学手册》是微生物系统分类学的经典之作，为微生物学者提供微生物物种分类信息的同时，也在引领该领域的学者探索更为广阔的微生物世界。“伯杰氏国际系统微生物学学会”于2009年成立，旨在促进国际微生物领域的学术交流，推动原核微生物系统分类学的发展。本综述全面回顾了《伯杰氏鉴定细菌学手册》和“伯杰氏国际系统微生物学学会”的发展历史及最新进展，并对其未来发展方向进行了展望。     

分子系统学研究进展

分子系统学 ( molecular systematics)是近 30年发展起来的一门综合性前沿学科 ,它在分子水平上对生物进行遗传多样性、分类、系统发育和进化等方面的研究 ,其研究结果对于保护生物多样性 (尤其是遗传多样性 ) ,揭示生物进化历程及机理具有十分重要的意义。1　分子系统学的定义及发展简史分子系统学是通过检测生物大分子包含的遗传信息 ,定量描述、分析这些信息在分类、系统发育和进化上的意义 ,从而在分子水平上解释生物的多样性、系统发育及进化规律的一门学科。它以分子生物学、系统学、遗传学、分类学和进化论为理论基础 ,以分子生物学…     

征稿简则

一、《植物分类学报》是全国自然科学期刊的核心刊物之一。它是以植物分类、植物系统发育和进化为核心内容的多学科综合性学术刊物。其报道内容包括类群分类修订、物种生物学、细胞分类学、化学分类学、分子系统学、分支系统学、数量分类学、居群生物学、保护生物学和植物地理学等。本刊主要发表 :1 具有创造性或相当学术水平的研究论文、研究简报 ;2 新分类群 ;3 对本学科发展有引导作用的综合性评述文章 ,包括一些热点问题的讨论。二、来稿要求和注意事项1 来稿要求论点明确 ,论据可靠 ,言简意赅。一般每篇论文不超过一万字 ,每个新种…     

征稿简则

一、《植物分类学报》是全国自然科学期刊的核心刊物之一。它是以植物的分类、系统发育和进化为核心内容的多学科综合性学术刊物。其报道内容包括类群分类修订、物种生物学、细胞分类学、化学分类学、分子系统学、分支系统学、数量分类学、居群生物学、保护生物学和植物地理学等。本刊主要发表 :1 具有创造性或相当学术水平的研究论文、简报 ;2 新分类群 ;3 对本学科发展有引导作用的综合性评述文章 ,包括一些热点问题的讨论。二、来稿要求和注意事项1 来稿要求论点明确 ,论据可靠 ,言简意赅。一般每篇论文不超过一万字 ,每个新种的拉丁…     

中国兽类分类与系统演化研究进展

中国兽类(即哺乳动物)种类繁多,对维持生态平衡发挥着重要的作用。自John R.Reeves于1829—1834年在我国广东开展兽类调查以来,近200年我国兽类分类及系统学研究取得了令世人瞩目的进步和发展。目前中国已知的兽类物种数已达686种,约占全世界兽类种数的10%,是世界上兽类物种多样性最丰富的国家之一。随着我国对生态环境保护的重视,生态环境日益改善,但全球气候变化、生境破碎化、人类活动增加及人兽共患重大疫情涌现等问题仍十分突出,兽类多样性调查及分类学研究的必要性越发明显。同时,兽类分类学这门古老而传统的学科也在不断引入各种新方法与技术,如整合分类学、标本数字化、模式标本测序、便携式测序技术及基于深度学习技术的物种识别鉴定等,分类学研究的成果及应用在近年得到了飞速发展。动物分类学作为传统的基础学科,是遗传学、生理学、生态学、医学、药学等现代生物学的基石。然而,由于学科特征和差异等原因,该学科近年来没有得到足够的重视,导致出现了学科萎缩和分类学人才后继无人的危机。因此,从国家层面对分类学、形态学等基础学科的人才培养、课题设置和资金投入等,予以特殊的政策支持,十分必要,也亟待解决。     

浅谈"协同进化"

“协同进化”(Coevolution)一词是 196 4年 Ehrhich和 Raven在《Evolution》(进化 )杂志上正式首次提出 ,用以阐述昆虫与植物 (蝴蝶及其采食植物之间 )进化历程中的相互关系。现已广泛用于描述自然界中相互之间有密切关系的物种 (甚至器官 )的进化模式 ,是进化生物学、系统学、生态学乃至发育生物学等学科的一个研究热点。援引《Biology》(Starr主编 ,1994 ,第 2版 )中的定义 ,协同进化是指自然生境中两个或多个物种 ,由于生态上的密切联系 ,其进化历程相互依赖 ,当一个物种进化时 ,物种间的选择压力发生改变 ,其他物种将发生与之相适应…     

分类学的新进展和我们的对策

1 面貌一新的分类学以林奈的《植物种志》(1753)为标志而诞生的分类学,已有239年历史,是生物学中历史最久的学科。生物分类学,按我的理解,要回答三个问题,亦即有三大目标:①我们的星球上有多少生物?就是说,分类学要揭示生物多样性的面貌,并予以分门别类,这就是分类的任务;②生物之间存在何种关系?这就要揭示生物之间的亲缘关系,并按这种关系建立系统;③生物的亲缘关系是如何产生的?分类学家必须研究生物的起源、物种的形成和生物的进化。二百多年的分类学历史已积累了大量标本,记载了170万种生物,进行了按国际命名法规的命名,并     

进化系统生物学与反刍动物的进化研究

自达尔文以来,宏观进化和微观进化研究之间一直存在着鸿沟(gap). 20世纪初现代遗传学兴起后,进化研究更多是微观领域的研究,但往往难以解析多姿多彩生物性状进化的遗传基础.比如,反刍动物不仅在科学上有着极为重要的特征性状(如多室胃和角),而且是人类农业文明家畜物种的最重要来源类群,但其进化的遗传基础一直是个谜团.为解决这类问题,我们提出了进化系统生物学(evolutionary genotype-phenotype systems biology,eGPS),旨在利用多层次组学数据,大尺度跨物种阐释动物复杂性状的遗传基础和成因.本文简要介绍了进化生物学的最新进展,并系统综述了有待阐明其遗传进化基础的反刍动物的性状特征,指出eGPS研究有望系统解决这些重要性状特征的进化遗传基础.     

生物多样性事业需要科学、可操作的物种概念

物种概念(species concept)是生物学家们持续关注的中心问题。物种概念决定物种划分, 而物种划分的合理性关系到生物多样性的研究、保护和可持续利用。本文把现有较流行的物种概念分为6类, 并对它们予以述评后指出: 虽然生物学物种概念、遗传学物种概念、进化物种概念、系统发生物种概念等从不同方面认识了物种的客观真实性和物种的本质, 但在实践中都难以操作。绝大多数物种是由分类学家划分的, 但目前所有的分类学物种概念都包含有不同程度的主观因素, 从而造成物种划分的人为性, 对生物多样性研究造成负面影响。因此, 生物多样性事业需要科学、可操作的物种概念。本文在吸收了生物学物种概念、遗传学物种概念、进化物种概念以及系统发生物种概念等的长处, 也分析了它们的不足和问题的基础上提出一个新的物种概念, 即形态-生物学物种概念。最后, 以芍药属(Paeonia)几个物种的处理为例, 说明这一新的物种概念是可操作的, 划分的物种在形态上区别分明, 易于鉴别。更重要的是, 其结果得到基于25或26个单拷贝或寡拷贝核基因DNA序列所作的系统发生分析的强有力支持。各个物种在系统发生树上形成单系和独立的谱系, 表明其间各自形成独立的基因库, 没有基因交换, 它们独立进化, 有各自的生态位和独立的分布区。因此, 利用这一新的物种概念能够达到预期目标。     

浅析物种概念的演变历史

本文是一篇关于物种概念演变的简述。生物学家用不同的方法或标准划分物种, 就形成了不同的物种概念, 如生物学物种、形态学物种、生态学物种、进化物种、系统发生或支序物种, 或它们的组合, 等等。它们都揭示了物种属性的特定侧面, 都是不同物种客观存在的真实反映, 但都无法令所有人满意。对真核生物来说, 无论它们在形态上的差别有多大, 生殖隔离(不能产生可育的后代)应该是两个群体能否真正分化成不同物种的关键, 这种隔离机制可以是地理的、行为的或其他方式; 而生殖隔离总会伴随着一些形态或遗传上的变化, 虽然这些特征可能与生殖隔离本身并无多大关系, 但往往成为分类学家或分子进化生物学家区分种的依据,对已经灭绝的化石物种来说, 生殖隔离的物种划分方式就无能为力了。如何准确定义一个物种依然充满着矛盾, 因为基于生殖隔离的物种概念不实用, 而实用的物种概念(如形态学物种)又被认为是人为的。     

菌物分类学研究中常见的物种概念

物种是生物多样性与分类学研究的基本单元, 物种识别是生物学研究的基本问题之一。物种的划分一直以来都没有一个明确统一的标准, 这使得分类学多少带有主观的色彩, 并经常被看作艺术而不完全是科学的研究。本文简要概述了菌物分类学研究中常见的3个物种概念, 即形态学种、生物学种和系统发育学种的背景和应用现状, 并通过实例讨论了这3个物种概念的特点及应用中存在的问题, 特别是各个物种概念之间的交错, 以期为菌物分类学研究和物种概念探讨提供参考。     

马鹿线粒体DNA研究新进展

线粒体DNA作为理想的分子遗传标记被广泛应用于马鹿进化生物学、种群遗传学和保护生物学的研究.该文阐述了mtDNA在马鹿中的研究进展,重点介绍马鹿mtDNA序列的研究概况及其多态性在马鹿物种识别、起源和进化、地理分化、遗传多样性和保护管理等方面的应用情况.     

遗传多样性在啮齿动物研究中的应用

遗传多样性是物种多样性和生态系统多样性的基础,也是生命进化和物种分化的前提,更是评价自然生物资源的重要依据.遗传多样性在种类繁多的啮齿动物研究中得到广泛应用,本文综述了啮齿动物遗传多样性在鼠害防控、啮齿动物起源和分化及进化历史、啮齿动物的适应潜力、种群数量动态和调节机制、保护生物学方面研究中的应用,提出今后应系统论证种群数量动态与遗传多样性之间的关系,并对啮齿动物遗传多样性进行长期监控.
     

保护生物学一新分支学科——保护遗传学

研究人类对生物多样性的影响以及防止物种灭绝是保护生物学的两个主要目的。随着环境日益恶化、分子遗传学的迅速发展以及保护生物学和分子遗传学的不为民相互渗透,和产生了一全新的分支学科－－保护遗传学。保护遗传学是保护生物学研究中的一个核心部分,主要研究濒危物种的遗传多样性和保护物种的进化潜力。目前保护遗传学已成为国际上的一个研究热点,但在我国才刚刚起步,为此,本文就保护,遗传学的产生和发展及其研究内容和意义作一简要介绍,以推动我国在该方面的研究。     

RFLP、RAPD及其遗传标记

遗传标记是研究物种进化不可缺少的工具,遗传学和育种学更离不开遗传标记;遗传标记的每次进步都会使这些相关学科有一个飞跃式发展。分子生物学发展的产物DNA标记技术为物种起源、进化、分类以及生物遗传育种等研究带来新的曙光。本文叙述了RFLP及RAPD技术作为遗传标记的原理及其在分子生物学研究领域中的应用,作为新一代遗传标记技术,它们都具有重大的使用价值和广泛的应用前景,对分子生物学研究必将产生革命性变化。     

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。     

COI序列:影响动物分类学与生态学的DNA barcode

DNA barcode是一段特殊的、可用于物种鉴定的DNA序列.目前在动物中最常用的DNA barcode是细胞色素C氧化酶1号基因(COI)的部分序列.随着标准数据库的建立,基于COI基因的DNA barcode在动物分类学和生态学中得到了广泛应用.但是,采用COI基因作为DNA barcode所隐含的涉及线粒体的进化历史、遗传特性和物种成种时间的默认前提,并非完全成立,由此引发了许多问题.本文阐述了基于COI基因的DNA barcode对分类学和生态学的影响,目前存在的问题,以及可能的研究方向.