有关节肢动物系统发育若干问题的研究进展

近年来对节肢动物系统发育问题的认识有了相当大的变化,尤其是支序分析研究方法的使用,以及来自分子系统学和分子发育生物学的证据,成为继比较形态学之后有力的研究手段,近年来的研究显示线虫,缓步类和有爪类是节肢动物的近缘类群,而非以前绝大多数学者所认为的软体动物的环节动物,对于节肢动物门的单系性及其内部类群间关系的问题,目前倾向于认为（1）节肢动物为单系群;（2）由甲壳类,六足类和多足类联合形成单系群－具颚类;（3）与六足类分子系统学两方面研究的支持;对第3点的争议虽较大,但就论据而言确为优势观点。     

六足总纲系统发育研究进展与新分类系统

简要综述了昆虫分纲、分目的历史变化,包括昆虫分目多少的变化,昆虫是纲级还是总纲级阶元的变化,昆虫各目分类地位系统排列的变化以及六足总纲系统发育研究进展。根据近10年来形态特征与分子测序数据相结合的系统发育研究,整理出六足总纲与系统发育支序分析相一致的分类系统,对昆虫35目的分类运用了10个分类阶元。在此基础上,删减次要分类阶元,提出简明分类系统,既反映每个高级分类单元的单系性,明晰各目的共祖近度,又减少了分类阶元层次,方便各分类单元的识别与鉴定。六足总纲Hexapoda分为4纲:原尾纲Protura(包括蚖目Acerentomata、华蚖目Sinentomata、古蚖目Eosentomata),弹尾纲Collembola(包括弹尾目Collembola),双尾纲Diplura(包括双尾目Diplura),昆虫纲Insecta。昆虫纲分为单髁亚纲SubclassMonocondylia(包括石蛃目Archaeognatha)与双髁亚纲SubclassDicondylia。双髁亚纲分为衣鱼部DivisionZygentoma(包括衣鱼目Zygentoma)与有翅部DivisionPterygota。有翅部分为10个总目、27目。     

关于节肢动物系统分类与进化的分子佐证

从分子系统学方面就了肢动物系统进化及高级阶元分类研究中争论的关键问题进行比较分析。综述了该领域所取得的新进展,着重从分子水平来探讨节肢动物的起源与进化。     

节肢动物的分类和演化

节肢动物门是动物界中最大的1个门。按新的分类系统,本门分三叶虫亚门(已灭绝)、螯肢亚门、甲壳亚门、六足亚门和多足亚门等5亚门。六足亚门相当于以前分类系统中的昆虫纲(广义的), 是最重要的一类节肢动物;此亚门分原尾纲、弹尾纲、双尾纲和昆虫纲(狭义的)等4纲;昆虫纲分3亚纲30目,包括了前昆虫纲“有翅亚纲”中的各目。为便于读者了解新、旧系统的异同,文中列举前人的代表性系统加以对照。同时,对学术界关于节肢动物的起源和演化的一些新观点予以必要的说明,对现时流行的“泛节肢动物”、“泛甲壳动物”等概念作了简要的介绍。     

"古翅类"系统发育关系研究进展(昆虫纲,有翅类)

古翅类的系统发育问题是六足总纲中有争议的热点问题之一。对现存古翅类(孵蝣目 蜻蜒目)与新翅类之间的系统发育关系有3种主要观点：古翅类(＝蜉蝣目 蜻蜒目) 新翅类,蜉蝣目 (蜻蜒目 新翅类),蜻蜒目 (蜉蝣目 新翅类)。第1种观点得到化石、形态和部分基因证据支持,第2种观点得到较多形态特征支持,支持第3种观点的证据较少。这一问题的解决有赖于更多昆虫种类、化石以及分子证据的发现和研究。     

介形类系统分类与起源演化的形态、分子和化石证据

介形类(Ostracoda)因其丰富的化石记录和广布的海陆现生代表类群,而被认为是进化生物学中研究生物多样性产生机制和演变历程的颇具潜力的重要模式生物。介形类在甲壳亚门中的谱系发生位置、起源及其内部各类群间的系统关系还存在诸多争议。基于其体制构造的形态学特征,介形类被归入甲壳亚门下的颚足纲(Maxillopoda),但来自18S rDNA序列数据分析却显示Maxillopoda不是单系群。基于化石记录和壳体形态特征,高肌虫(Bradoriida)长期以来被认为是介形类的一个祖先类群,但保存有软躯体的早寒武世化石的研究表明,Bradoriida不是介形类甚至可能也不属于甲壳类。不同的研究者所强调的壳体和肢体形态特征各异,导致介形类最大的现生类群速足目(Podocopida)的四个超科之间的关系也存在诸多推测。壳体和肢体特征在系统演化意义上的不兼容,需要分子生物学等证据的介入。分子、形态和化石证据的积累及各种信息整合是系统演化研究的必然趋势。     

从核糖体RNA基因序列探讨双尾虫的系统进化

双尾虫是否单系, 以及双尾虫与其他六足动物系统关系是多年来动物分类学家争议的一个关键问题. 测定了双尾虫的两大类群: 康虫八类和铗虫八类, 以及原尾虫、跳虫和蝗虫等核糖体RNA基因18SrDNA全序列和28SrDNA部分序列(D3~D5区), 并选用甲壳动物卤虫为外群, 采用最大简约(MP)法构建分子系统树. 结果表明: (ⅰ) 18SrDNA和28SrDNA数据整合分析含有较强的系统发育信息, 支持双尾虫单系性观点; (ⅱ) 双尾虫与原尾虫在系统树中构成姊妹群, 且支持率很高.     

论三叶虫身体的划分和尾部构造北大核心CSCD

文中通过对三叶虫身体尾部构造及其功能与其它节肢动物如昆虫类、肢口类等动物的腹部和尾部等比较后,提出将具有内脏器官和体节的尾部修订为腹部,在其后由背壳愈合而成的单一硬板,其内部不具内脏器官者,划为三叶虫的真正尾部。因而三叶虫身体可分成头部(cephalic region)、胸部(thoracic region)、腹部(abdominal region)和尾部(pygidium region)四部分,它不仅与有关节肢动物命名一致,也符合一般动物身体器官分化规律。     

鞘翅目高级阶元分子系统学： 研究现状及存在的问题

鞘翅目是世界上物种最丰富的类群, 分为原鞘亚目（Archostemata Kolbe, 1908）、 藻食亚目（Myxophaga Crowson, 1955）、 肉食亚目（Adephaga Schellenberg, 1806）和多食亚目（Polyphaga Emery, 1886）。随着分子生物学的发展,分子系统学的技术被广泛应用于鞘翅目系统学研究中。本文综述了鞘翅目高级阶元的分子系统学的研究进展及存在问题。基于分子生物学手段, 分子分类学家提出了关于鞘翅目高级阶元分子系统学很多假说, 分子分析结果支持鞘翅目的4个亚目各为单系, 而亚目间的系统关系还不统一。基于分子手段对于亚目内的系统发育关系的研究也有了一定的进展, 比如： 分子系统学结果支持肉食亚目的水生类群和陆生类群分别为单系, 水生类群为一次起源。目前, 鞘翅目高级阶元分子系统学的研究还不够成熟和完善, 主要表现为： 材料选择有限且不均衡、 基因数目和适合度不理想, 以及一些关键节点研究的欠缺。     

几株类棒束孢菌株分类地位的修订

【背景】粉棒束孢是自然环境中常见的一种昆虫病原真菌,全球广泛分布且寄主多样。然而,棒束孢属许多种形态学特征相似,仅根据经典形态学鉴定容易出现错乱现象。长期以来依据形态特征鉴定为粉棒束孢的菌株,其准确的分类地位出现了越来越多的争议。最近,该属起源被确定是多系发生的。【目的】明确粉棒束孢的分类沿革并探究先前被鉴定为粉棒束孢菌株的准确分类地位。【方法】选取6株先前被鉴定为粉棒束孢的菌株,对其进行经典形态观察,并扩增5个基因位点(nrSSU、nrLSU、TEF、RPB1和RPB2)的基因序列,进行多基因分子系统发育学分析。【结果】通过查阅文献和实验研究,明确了粉棒束孢分类研究的历史沿革;供试的6株不同来源的菌株与粉棒束孢模式种亲缘关系较远,而与新成立的组合种Samsoniella hepiali完全一致。【结论】利用经典形态学特征和构建5个基因系统发育树,重新修订6株类棒束孢菌株的正确分类地位为Samsoniella hepiali。为该类昆虫病原真菌正确分类提供合理的方法,也为开发和利用该类菌株提供科学的指导。     

Molecular biological study on speciation and phylogeny of the order Entomobryomorpha (Collembola: Hexapoda)

In order to elucidate the phylogenetic relationship among groups of the order Entomobryomorpha (Collembola), the sequences on the ITS 1 to ITS 2 fragments of the rRNA gene were analyzed in 11 species of three families. In order to avoid the potential risks and inconsistencies of a single method or data set, the phylogenetic reconstructions were based on three different approaches: methods of maximum parsimony, maximum likelihood and neighbor joining. The inferred phylogenies supported monophyly of the order Entomobryomorpha. The relationships between families were different, but the orders of branching within each family were the same. Entomobryidae and Isotomidae were paraphyletic, whereas Tomoceridae was monophyletic. Tomoceridae was subdivided into two branches; the molecular analysis provided results distinctive enough to separate the two genera by the high bootstrap value. On the other hand, two different populations of putative Homidia koreana appeared to be different species, although their chaetotaxy is identical. A wide coverage of characters, including not only morphological characters but also genetic data such as allozymes and DNA sequences, will give a more accurate picture of the classification and phylogeny of the studied group.     

Systematic significance of seed coat morphology inSilene L. s. str. (sileneae-caryophyllaceae) from Korea

Seeds of eight species ofSilene s. str. in Korea were examined with a dissecting stereomicroscope and a scanning electron microscope (SEM) to evaluate the systematic significance of seed coat microstructure. The seeds ofSilene s. str. were characterized by triangular or reniform shape, planed or concave dorsal surface in outline, tuberculate or colliculate testa, and sinuated cell margin. Based on the degree of grooves and invagination at dorsal surface, the seeds of the examined taxa ofSilene s. str. fall into two distinct groups: (I) dorsal grooves inconspicuous, surface planed (Silene jenisseensis andS. repens), (II) dorsal grooves conspicuous, surface concave (six remaining taxa). Within each group, seeds of all species may be further distinguished based on shape, size, and testa surface sculpturing. A key to the different species or groups of species is provided, and the systematic significance between/among the taxa is also briefly discussed.     

低等六足动物系统学研究进展

低等六足动物包括原尾纲、弹尾纲和双尾纲三个类群,是探讨六足动物起源和进化问题的关键类群,近十年来成为节肢动物系统进化研究中的焦点之一。低等六足动物的系统发育地位以及它们之间的关系一直是备受争论的问题。通过介绍三类低等六足动物最新的分类系统,从经典分类学和系统发育两个方面对低等六足动物近十年来的研究进展进行了综述。迄今,对于三类低等六足动物都建立了比较完备的分类体系,原尾纲划分为3目10科,弹尾纲划分为4目30科,双尾纲划分为2亚目3总科10科。系统发育研究中,大多数的系统发育分析结果不支持传统的缺尾类假说,缺尾纲应摒弃不用。分子数据分析的结果普遍支持原尾纲与双尾纲近缘,但仍需要进一步探讨。线粒体基因组、比较胚胎学和比较精子学的研究结果表明,原尾纲可能经历了长期的趋异进化历史。最近的比较精子学研究支持了双尾纲的单系性。总之,三类低等六足动物系统学研究均取得了长足的发展,但仍然存在诸如研究人员匮乏和研究水平不均衡等问题。系统发育研究中,分子系统学研究成为关注的焦点,而基于核基因和线粒体基因的数据分别建立的系统发育假说存在分歧,亟需开发更优的数据分析方法。此外,需加强低等六足动物比较形态学、比较胚胎学、发育生物学等方面的研究,以便将来进行全证据的系统发育研究。     

中国蓼科萹蓄属植物花粉形态及其分类意义

利用扫描电镜研究了中国萹蓄属(Polygonum) 13种、1变种、1变型植物的花粉形态.结果表明,中国萹蓄属植物的花粉粒为长球形或超长球形,具三孔沟,外壁纹饰可分为4种类型(1)花粉粒表面具细网状纹饰;(2)花粉粒表面具颗粒纹饰;(3)花粉粒表面仅两端具颗粒纹饰,其余部分光滑;(4)花粉粒表面仅沟间区两端肩部光滑,其余部分具颗粒纹饰.根据花粉形态类型,结合该属植物的习性、叶柄基部及花柄上关节的有无、花柱和柱头的数目以及瘦果形态等特征,参照前人的研究处理意见,将中国萹蓄属植物划分为4个组,即小灌木组section Fruticulosae (Boiss.) F.Z.Li et Y.T.Hou,stat.& comb.nov.、萹蓄组section Polygonum、丝茎萹蓄组section Pseudomollia Boiss.和铁马鞭组section Plebeia Tzvel..