基于线粒体控制区的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构分析

嘉陵裸裂尻鱼为青藏高原特有鱼类,近年来随自然地理气候的变迁和人类活动的影响,种群数量急剧减少。为了解嘉陵裸裂尻鱼的遗传背景以便更好的保护其遗传资源,本研究采用线粒体控制区部分序列变异,分析了嘉陵裸裂尻鱼6个地理种群的遗传结构和分布动态。在147尾个体中共发现17个变异位点,定义了14种单倍型,群体总的单倍型多样性较高为0.810,核苷酸多样性低为0.00698。AMOVA分析显示,44.29%的分子差异源于群体间,55.71%的分子差异源于群体内,群体间遗传分化极显著。Fst值统计检验表明,除宕昌群体和舟曲群体之间差异不显著外,其余两两群体之间Fst值统计检验均显著。基因流估计显示各群体间的基因流水平较高,遗传交流较频繁。Mantel test检验表明,嘉陵裸裂尻鱼种群之间遗传分化程度与地理距离存在显著相关。系统树和单倍型网络进化图显示,6个地理群体的单倍型按照嘉陵江水系和渭河水系形成两个大的类群。错配分布和中性检验表明嘉陵裸裂尻鱼群体在近期历史上群体大小保持稳定,未出现显著的种群扩张。根据本文所揭示的嘉陵裸裂尻鱼种群遗传结构特征,建议将分布在嘉陵江水系的嘉陵裸裂尻鱼作为一个整体进行保护,嘉陵裸裂尻鱼渭河种群属高度分化的单倍型类群,且遗传多样性极低,需对该种群进行优先保护。     

雅砻江中游厚唇裸重唇鱼种群结构与生长特性

于2020年10月至2021年3月在四川省甘孜藏族自治州雅砻江江段（雅江县至新龙县）采集厚唇裸重唇鱼（Gymnodiptychus pachycheilus）样本189尾,用以研究雅砻江中游厚唇裸重唇鱼的种群结构与生长特性,分析其野生资源现状、影响因素及保护对策。结果显示雅砻江中游厚唇裸重唇鱼调查种群由3-9龄组成,其中优势年龄组为4-6龄,占样本总数的87.83%;种群平均体长和体重分别为264.1 mm和250.5 g,雌雄性比为1.48：1,雌性和雄性最小性成熟个体年龄均为4龄,对应体长分别为202.0 mm和220.0 mm,对应体重分别为105.0 g和133.0 g;种群的平均肥满度为1.22,体长（L）与体重（W）关系式为W=5.00×10^-6L^3.146（R²=0.948,n=189）,属于匀速生长类型;种群体长和体重的Von Bertalanffy生长方程分别为L_t=727.5[1-e^{-0.097（t-0.508）}],W_t=5224.9[1-e^{-0.097（t-0.508）}]^3.146;生长拐点年龄为12.4龄,对应的体长和体重分别为505.2 mm和1568.3 g。研究表明目前雅砻江中游厚唇裸重唇鱼表现出年龄结构趋于低龄化,体型趋于小型化的种群结构特点,且具有自然寿命较长、生长缓慢、渐近体长较大等生长特性,加之雅砻江饵料基础和水文条件较差等因素,推测雅砻江中游厚唇裸重唇鱼所具备的种群增长潜力较低,其野生资源的自然恢复面临挑战。因此,应尽快开展雅砻江流域厚唇裸重唇鱼野生资源的保护工作。     

黄河上游极边扁咽齿鱼种群遗传结构

极边扁咽齿鱼Platypharodon extremus是黄河上游的特有鱼类,近年来由于过度捕捞、环境变迁等因素,其资源量剧减,种群处于濒危状态。研究中采集了分布于黄河上游的3个种群（n=107）,基于线粒体DNA控制区695bp序列,共检测到101个可变位点,占总分析位点的14.5%,其中58个为简约信息位点。3种群共界定了87个单倍型,种群平均单倍型多样性h=0.995,核苷酸多样性π=0.0129。结果表明,极边扁咽齿鱼的种群遗传多样性水平较高。分子方差分析（AMOVA）表明,3群体间总遗传分化系数Fst=0.0528,群体间尚未有显著的遗传分化。系统发生树显示3种群的单倍型混合分布,各进化枝之间分歧度很低,没有形成明显的单倍型组,也没有显示出单倍型与地理位置的对应关系。3个群体共享1个单倍型（Hap₃1）,推测它们来自于共同的祖先。歧点分布和Fu’Fs中性检测显示极边扁咽齿鱼并未经历种群扩张。     

厚唇裸重唇鱼胚胎发育的形态学观察

采用体视显微镜对厚唇裸重唇鱼的胚胎发育过程进行连续观察和描述。结果表明,受精卵呈卵圆形,卵径较大,吸水膨胀后为(4.41±0.13)mm。在水温为9℃条件下,授精后9h进入卵裂期,23h 30min进入囊胚期,33h进入原肠期,71h进入神经胚期,74h 30min进入器官分化期,210h开始破膜而出,初孵仔鱼全长9.35mm。破膜后16d仔鱼开始上浮。对厚唇裸重唇鱼的胚胎发育特点与其近缘种的差异进行了讨论。     

基于高通量测序的厚唇裸重唇鱼微卫星分子标记筛选

本研究对厚唇裸重唇鱼(Gymnodiptychus pachycheilus)基因组进行Illumina HiSeq高通量测序，共获得85 905条序列，包含567 200个微卫星位点，从中筛选出15个微卫星位点，采用雅砻江新龙种群和黄河渭河种群对其多态性进行了验证。新龙种群中，15个位点的平均等位基因数为6.9(3 ~ 13)，观测杂合度(Ho)为0.712 4，多态信息含量(PIC)为0.630 3，有8个位点显著偏离哈迪-温伯格平衡，1对位点表现出连锁。渭河种群中，15个位点的平均等位基因数为8.4(4 ~ 16)，观测杂合度(Ho)为0.719 5，多态信息含量(PIC)为0.680 7，有7个位点显著偏离了哈迪-温伯格平衡，4对位点表现出连锁。筛选获得的15个微卫星位点多态性较高，适合用于厚唇裸重唇鱼种群遗传学研究。     

黄河裸裂尻鱼五种群mtDNA控制区的遗传结构

黄河裸裂尻鱼（Schizopygopsis pylzovi）主要分布于青藏高原东北部兰州以上黄河干支流水系和高原北部柴达木内流水系,由于其对高原特殊生境表现出独特的适应性而受研究者关注。本文采用聚合酶链式反应（PCR）和直接测序的方法获得了一个分布于柴达木内流水系种群和四个黄河支流种群共99条个体的线粒体DNA（mtDNA）控制区（D-100p）821bp核苷酸的序列,探讨了其种群遗传结构和分化。99条个体的序列经比对后,发现77个（9．37％）多态性位点,共定义了53个单倍型,其中有一个单倍型（DT12）为两个种群（大通种群和互助种群）所共享,其余52个单倍型均为某个种群所特有。遗传多样性分析表明,柴达木种群的单倍型多样度（h=0．79±0．06）和核苷酸多样度（π=0．0027±0．0017）均略低于黄河支流各种群。AMOVA分析结果显示,遗传差异主要发生在种群之内,占75．39％,而小同水系的种群间只有24．61％,各种群间成对的Fst及遗传距离均表明种群间出现了一定程度的种群分化,但系统进化树最示出一种混杂的单倍型分布格局,提示青藏高原东北部地质事件所造成的水系间的隔离形成较晚。单倍型歧点分布呈现为单峰以及中性检验Tajima的D（-1．497,P=0．058）和Fu的Fs（-24．741,P=0．001）结果综合表明,黄河裸裂尻鱼在青藏高原隆升过程中曾经历过近期的种群扩张事件[动物学报54（6）：972—980,2008]。     

铜鱼线粒体控制区的序列变异和遗传多样性

采用PCR和DNA测序技术研究长江中上游野生铜鱼的遗传多样性和群体遗传学特征,从9个采样点共获得100尾铜鱼,用于分析的线粒体DNA控制区的片段序列为946bp。在100个序列中,共检测出变异位点47个(其中增添/缺失位点8个),单倍型41种。9个地理群体的平均单倍型多样性(Hd)和平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.9257±0.0162和0.004178±0.002337,表现出较贫乏的遗传多样性。群体间的分化指数(FST值)、平均基因流(Nm)、分子方差分析(AMOVA)和平均K2-P遗传距离均表明9个铜鱼地理群体间存在广泛的基因交流,未明显发生群体遗传分化。另外,共享单倍型比例较高,约为34%(14/41)。单倍型的UPGMA分子系统树和简约网络图显示单倍型的聚类与地理分群没有相关性。上述结果表明9个铜鱼地理群体属于同一种群。       

黄河裸裂尻鱼群体遗传结构和Cyt b序列变异

测定了来自黄河上游和柴达木盆地托索湖的裸裂尻鱼共16个个体的Cytb基因全序列(1141bp),探讨了种群结构和遗传多样性。用MEGA2.1软件分析了碱基组成和序列变异;以青海湖裸鲤、花斑裸鲤和极边扁咽齿鱼为外类群,用PAUP*4.0b10程序构建了单倍型NJ树;用Arlequin Ver.2000程序计算了群体间遗传变异值(Fst)和Nm值以及群体分化概率值。结果显示,来自柴达木水系托索湖的裸裂尻鱼没有形成单系群,Fst=0.204(P0.05),Nm=1.95。初步判断,黄河和柴达木水系托索湖的裸裂尻鱼未显著分化,支持将柴达木裸裂尻鱼(Schizopygopsis kessleri)归并入黄河裸裂尻鱼(Schizopygopsis pylzovi)的形态学结果。两种群核苷酸多样度()分别为0.0012和0.0026,表现为较低水平。根据校正的分子钟推测,黄河和托索湖裸裂尻鱼群体分歧时间为距今7万年左右的更新世末期,结合地理分布的资料和古地质事件,对黄河裸裂尻鱼群体分布水系间的历史联系进行了分析。       

基于线粒体控制区的序列变异分析青海东部甘肃鼢鼠遗传多样性

甘肃鼢鼠(Myospalax cansus)是一种终年营地下独居生活的小型掘土类动物。本文通过测定mt DNA的控制区部分序列(530 bp)变异,分析青海东部地区8个甘肃鼢鼠地理种群遗传多样性与遗传结构。158个样本共发现26个变异位点,定义了39种单倍型,整体的平均单倍型多样性高(h=0.953 2)、核苷酸多样性低(π=0.006 36)。歧点分布和中性检验均说明青海东部甘肃鼢鼠种群在历史上存在着快速扩张的事件。基于邻接法构建的网络关系图中,单倍型呈星状分布,没有按地理位置形成对应类群。基因流(Nm)数据显示多数地理种群间基因交流贫乏,AMOVA结果显示种群内与种群间遗传变异分别为48.82%和51.18%,遗传分化明显。IBD分析表明,甘肃鼢鼠的遗传分化与地理距离呈正相关,说明距离隔离对甘肃鼢鼠种群分化具有重要作用。甘肃鼢鼠的这种遗传多样性与种群遗传结构特点,可能是地下生活方式靠挖掘迁移带来的较小扩散能力的结果。     

黄河上游花斑裸鲤Cytb基因的序列变异和遗传多样性

花斑裸鲤(Gymncypris eckloni)主要分布于黄河上游高原宽符河段深水缓流处或静水湖泊中,在高原淡水生态系统的食物链中具有重要的地位.本文获得了黄河上游仡斑裸鲤5个种群共68个个体线粒体DNA(mtDNA)细胞色素b基因的全序列(1140bp),分析了序列变异和种群遗传多样性.68个序列经比对后,发现30个(2.63%)多态性位点,共定义了18个单倍型.结果显示,花斑裸鲤种群单倍型多样度和核苷酸多样度均低于其它鲤科鱼类,这可能与青藏高原经所经历的地质变迁和古气候环境的改变有关,由此生活在高原水域中的鱼类或多或少经历过瓶颈效应.AMOVA分析结果显示,遗传差异主要发生在种群之内,而不是来自不同地理组群问或组群内种群间.单倍型网络图和系统发育分析均没有显示出单倍型与地理位置的对应关系,提示黄河上游花斑裸鲤自然种群未出现分化,应作为一个整体进行保护.单倍犁歧点分布呈现为单峰以及中性检验Fu's Fs (-15.3400,P＜0.001)和Tajima's D(-0.6254.P=0.3080)结果综合表明,花斑裸鲤可能经历过近期的种群扩张事件.     

Lack of genetic structure in endangered large yellow croaker Larimichthys crocea from China inferred from mitochondrial control region sequence data

The large yellow croaker Larimichthys crocea is an important commercial marine fish species in China. However, information about the population structure of this species is limited. In the present study, mitochondrial DNA (mtDNA) control region was sequenced from four populations of the yellow croaker in the southern Yellow Sea, East China Sea and South China Sea to investigate the genetic structure of this species. A total of 54 haplotypes were detected among 62 individuals of large yellow croaker. High levels of population genetic diversity were observed. Among the four populations, the haplotype diversity was between 0.9895 ± 0.0193 (Xiamen) and 1.0000 ± 0.0524 (Lvsi, Zhoushan). The nucleotide diversity ranged from 0.0208 ± 0.0108 (Xuwen) to 0.0246 ± 0.0138 (Lvsi). The results of AMOVA detected no significant differences among populations. The conventional F_ST statistics were negative and insignificant values. These indicated lack of population genetic structure throughout the Yellow Sea, East China Sea and South China Sea, and random mixing of individuals among the samples. Biological characters of large yellow croaker and lack of physical barrier in the studied area could be the reasons for lack of genetic structure in this species.     

塔里木河上游胡杨种群结构与动态

采用样带调查法对塔里木河上游3个断面8.5 hm2天然胡杨林进行野外调查,绘制了胡杨种群年龄结构图和存活曲线,结合种群动态量化方法与时间序列预测,分析种群结构与动态特征。结果表明:塔里木河上游胡杨种群密度随径级增大而减小,自疏指数接近-3/2,个体胸径达24 cm后种群密度保持相对稳定。中、下段胡杨种群年龄结构呈金字塔型,幼龄级所占比例较大、林分年轻;存活曲线为Deevey C型,且动态指数0,为增长种群。受所处生境条件影响,上段不同生境胡杨种群年龄结构差异明显。阿瓦提县胡杨种群结构呈金字塔型,幼龄级比例高达77.2%,存活曲线属Deevey C型,为增长种群;南口镇与托海乡胡杨种群结构呈壶型,幼龄级比例极低、中大龄级比例高达84.7%,存活曲线属Deevey A型,为衰退种群;沙黑里克镇胡杨种群结构呈钟型,存活曲线属Deevey A型,为暂时稳定种群。种群数量动态与时间序列分析表明,中、下段胡杨更新资源丰富,未来种群能够稳定增长;上段南口镇、托海乡与沙黑里克镇幼龄级数量随时间推移减少,种群向大老龄级发展,未来种群将走向衰退。总之,上段胡杨种群因更新资源不足而趋于衰退,未来保持适当的人工辅助恢复措施和加强保护现有植株及其生境是保持胡杨种群自然更新和进行种群恢复的关键。     

Molecular phylogenetics and population structure of Sousa chinensis in Chinese waters inferred from mitochondrial control region sequences

Phylogenetic analyses of the genus Sousa were carried out across their geographic range and focused especially on the genetic variation patterns and population structure of Sousa chinensis in Chinese waters. The analyses were based on 287-bp of the mitochondrial control region from 122 Indo-Pacific humpback dolphins (Sousa chinensis) and two Atlantic humpback dolphins (Sousa teuszii). All specimens from China grouped together in a well-supported clade with high bootstrap (BS) and Bayesian posterior probability values (BPP), strongly suggesting that only one species of Sousa exists in China. Six haplotypes were identified in 65 individuals from Xiamen and Pearl River Estuary in China. The extremely low level of detected mtDNA genetic diversity strongly suggests a high priority in conservation of Sousa. The highly significant genetic differentiation between the two populations in Xiamen and Pearl River Estuary supports the designation of these two populations as separate management units (MUs) when designing management programs for this species.     

白龙江上游地区森林植被恢复能力的分析

通过对残存林分的天然更新能力、天然次生群落和人工恢复群落的生长状况调查,分析了白龙江上游地区森林植被的恢复能力。结果表明：在人工恢复植被的过程中,营造于海拔3000m以上的人工云杉(Picea asperata)幼林生长不良,没有成林地分布,而营造于海拔2700～3000m带的人工云杉幼林生长发育良好,并且已成林地的林分结构符合理想同龄林林分结构的分布规律,能够定向培育成森林资源;残存天然林分的更新表现为草类云杉林天然更新良好,残存箭竹云杉林、杜鹃岷江冷杉林(Abies faxoniana)和箭竹岷江冷杉林的天然更新不良;采伐迹地上天然次生群落生长良好,更新及时,正处于正向演替阶段。根据影响林分生长的主要因子(海拔、土壤厚度、坡度、坡向)和林分的实际恢复能力,将该地区划分为3个森林植被恢复类型区,并分别提出了相应的恢复措施。     

Low population differentiation revealed in the highly threatened elongate loach (Leptobotia elongata,Bleeker), a species endemic to the fragmented upper reaches of the Yangtze River

The elongate loach (Leptobotia elongata) is a typical migratory fish that was formerly found in abundance throughout the upper and middle reaches of the Yangtze River but is now classified as a highly threatened fish on the China Species Red List. Here, a comparative study of microsatellite loci was performed to evaluate the genetic diversity and analyze the population structure in seven locations in the upper reaches of the Yangtze River, China. The results showed that genetic diversity of L. elongata is generally still at a high level. Populations from Xinshi, Panzhihua, Hechuan and Chishui, were found to have lower levels of genetic diversity than those that lived in Leshan, Yibin and Jiangjin. The IAM model indicated that populations from Panzhihua, Xinshi and Hechuan have undergone recent bottlenecks. AMOVA analysis revealed a small amount of differentiation among populations (3.6%), but most of the total variation occurred within populations (96.4%). Pairwise comparisons of populations confirmed a low population differentiation. STRUCTURE analysis showed no obvious genetic structure among populations, indicating that L. elongata living in the main stem of the river and its tributaries should be considered a single management unit.     

黄河下游平原农业景观中非农生境植物多样性

农业景观中的自然、半自然生境及其上的植物群落对维持农业生态系统功能意义重大。为了解黄河下游典型平原农业景观中非农生境植物多样性特征,在对研究区景观格局分析的基础上,使用典型样地法对区域内农业景观中主要自然、半自然生境(包括林地、树篱、田间道路、沟渠等)进行调查。结果显示:研究区总体上为农业景观,居民点和林地斑块散布其间;区内植物科的地理分布以世界分布和泛热带分布为主,属的地理成分复杂,具有中国15个种子植物属分布区类型中的13个,以温带分布、世界分布和泛热带分布为主,总体上以广布种为主,优势科属明显,缺少特有种;林地和树篱具有较高的物种丰富度和多样性,沟渠和林地的物种均匀度和群落盖度最高,田间道路上群落组成的变化幅度和分化程度最大(β多样性指数最高);林地、树篱和田间道路等生境间的群落相似性极高,但其群落盖度和优势种组成具有显著差异,沟渠作为一种特殊生境与其他生境间相似性较低。研究表明,在黄河下游平原农业景观中,林地和树篱在物种多样性维持中作用较大,沟渠为水生和湿生植物提供了庇护所,不同生境间极高的群落相似性仅是物种组成名录的反映,而其生态功能存在显著差异。未来区内的生物多样性保护应重在生态系统功能和服务的维持及提高,而如何进行景观要素配置,才能兼顾农业生产力的可持续性和生态系统功能维持,尚需进一步探讨。     

岷江上游典型时期景观格局变化及驱动力初步分析

岷江上游地区是我国一个重要的大尺度、复合型生态过渡带,也是一个生态系统脆弱区,研究其景观格局的变化,对于构筑我国的生态格局安全具有十分重要的意义．本研究利用岷江上游地区1986、1995、2000年3个时期的TM影像,分析了3个时期的景观特征以及变化．结果表明,岷江上游整体景观水平以草地景观为基质、森林景观以及其他景观类型作为斑块镶嵌其中．森林景观面积经历了从1986～1995年的上升,而后到2000年的下降过程;草地景观高盖度草面积不断减少;同时,森林景观和草地景观斑块总数一直增加,破碎化趋势明显．岷江上游景观格局变化的驱动因子主要是日益增加的人口数量而导致的人为干扰,包括对土地利用方式与利用强度的改变、森林资源的掠夺性开采、草地资源的过度放牧以及气候、土壤等自然因素的变化．     

黄河下游平原不同非农生境中植物多样性

自然、半自然等非农生境是区域农业景观的重要组成部分,对区域生物多样性保护具有重要意义。黄河下游平原区是典型的农业景观,农田是最主要的景观类型,林地、树篱等景观要素散布其中,为研究区内非农生境中生物多样性及其生态效应,采用典型样地法对区内典型农业景观中林地、树篱、田间道路和沟渠等主要非农生境中的植物群落进行调查研究。结果显示:区内植物组成以菊科、禾本科等为主;区内植物科的地理成分以世界分布和泛热带分布为主,各生境间有一定的差异,属的地理成分复杂,具有中国15个种子植物属分布型中的13个,以温带分布、世界分布和泛热带分布为主,总体上区内的植物组成以广布种为主,优势科属明显,特有种缺乏;各非农生境中的植物多样性存在一定的差异,林地和树篱生境具有较高的物种丰富度和多样性,显著高于田间道路,沟渠、林地和树篱生境中的物种均匀度和群落盖度均显著高于田间道路;β多样性分析表明田间道路生境中的群落组成分化程度在各样点间最大(β多样性指数最高);树篱、林地和田间道路等生境间群落相似性均较高,但其群落结构和优势种组成方面却存在显著的差异,沟渠作为一种特殊生境与其它生境间的群落相似性相对较低。研究表明,在黄河下游平原典型农业景观中,作为非农生境存在的林地和树篱在物种多样性维持中具有重要地位,沟渠为水生和湿生植物提供了庇护所,意义重大;各生境间高的群落相似性仅是物种组成名录相似性的反映,其空间格局和优势种群间差异明显,各生境植物群落的生态功能差异巨大。未来区内生物多样性的保护应重在生态系统过程、功能的加强以及生态系统服务的维持和提高,且需进一步在景观水平上探讨各非农景观要素的空间构型对其生态效益的影响机制及其调控和管理策略。     

收缩视角下黄河中游城市碳排放时空格局及其影响因素

城市收缩作为城市化进程中的一种现象,与碳排放之间的关系错综复杂。当前从多维度收缩视角来探究碳排放量驱动因素的研究鲜有。据此,从人口、社会和经济三个维度构建城市收缩评价体系,利用黄河中游四省50个城市2012-2020年面板数据,基于熵值法、夜间灯光指数及地理探测器等方法探究城市收缩对碳排放时空差异的影响。结果表明:①黄河中游资源型城市收缩现象最为严重,呈现"大分散,小聚集"特征。人口收缩占比最多,综合收缩最少。②碳排放总量在研究时段内从2327 Mt增长到3040 Mt,热点区域分布在鄂尔多斯市、乌海市、呼和浩特市、忻州市和朔州市;冷点区域从陕西省和河南省分散分布逐渐向河南省集聚。碳排放总量两极分化现象明显,高值区域数量少,数值大,且逐年增幅大;低值区域数量多,数值低,呈逐年降低趋势。成长型和成熟型资源城市是碳排放量的热点区域,同时城市收缩加剧了碳排放量;衰退型和再生型资源城市已经成为碳排放量的冷点区域,此时的城市收缩对碳排放量抑制作用加强。③城市收缩对于碳排放量的影响是复杂的,经济收缩对碳排放空间分异的解释力最强,人口收缩解释力最小,多数影响因素空间叠加后会产生双因子增强作用,且主导因素由人口和经济收缩转变为社会和经济收缩。可见,黄河中游城市碳排放时空格局及影响因素存在一定差异,因此,在制定双碳行动方案时应综合考虑这些差异,进而可提出有针对性且能适应于地区发展需要的节能减排对策。