基于简化基因组测序揭示水角的濒危机制

物种的遗传多样性是决定物种适应性和生存能力的关键因素。生境片段化是造成生物多样性丧失的重要因素之一,对植物种群的遗传多样性有着重要影响。水角(Hydrocera triflora)作为一种濒危植物,其遗传多样性状况和濒危机制尚未有报道。该文收集了水角7个种群共计34个样本,利用简化基因组测序技术(RAD-seq)获得了单核苷酸变异位点(SNP)。通过种群遗传多样性和遗传结构的分析,并结合种群历史动态分析和不同气候情景下物种潜在分布区预测,探讨了水角的濒危机制。结果表明:(1)水角遗传多样性较低(H_o=0.156 9、H_e=0.165 4、π=0.186 5),遗传分化系数较高; AMOVA分析表明,遗传变异主要发生在种群内。(2)Mantel检测表明环境距离与遗传距离、地理距离均呈显著正相关,分别为P=0.041 2和P=0.008 2。(3)水角的有效种群大小从全新世中期开始持续下降,与琼北火山群的喷发时间一致。(4)与当代气候相比,虽然在未来气候变化下水角的潜在分布区总面积变动不大,但在高CO₂排放的情景下,大量的高适生区将会丧失并转化为低适生区,特别是位于马来群岛的适生区几乎完全消失。该研究结果表明,生境片段化导致了水角较低的遗传多样性和有效种群大小的持续下降。因此,自身更新能力低以及人为活动干扰、城市化等不利的环境条件是导致其濒危的主要原因。建议加强对水角的就地保护,采用人工授粉等方法提高其基因流以增加其种群的遗传多样性,同时,要着重保护湿地免遭破坏。     

黄土高原丘陵区不同生境小叶杨人工林物种多样性及其群落稳定性分析

通过样地调查,对黄土高原丘陵沟壑区处于阴坡、半阴坡、半阳坡、阳坡4种生境条件下,经过30年发育的小叶杨人工林物种多样性,群落结构动态和土壤水分养分效应进行了系统研究,结果表明:(1)不同生境小叶杨人工林总体上物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均呈现出阴坡>半阴坡>半阳坡>阳坡的趋势,且林内物种多样性指数表现为:草本层>灌木层;(2)不同生境条件下的小叶杨人工林年龄结构分析表明,尽管阴坡小叶杨长势相对较好,但更新幼苗数量相当有限,很难实现种群的自我更新,不适合作为人工林培育;(3)土壤含水量和养分因坡向不同而呈现出明显的差异,尽管阴坡和半阴坡的水分、养分条件相对较好,但也出现了枯梢、病虫害等衰老特征,因此阴坡、半阴坡的生境对小叶杨来说也不合适.未来应该对现有林地在保护的前提下,间伐衰老个体,补植和引入乡土物种,进行天然化培育.     

陕西黄龙山林区褐马鸡繁殖季节中午卧息地选择

2006年5—6月,在陕西黄龙山腹地北寺山林区采取样线法对褐马鸡(Crossoptilon mantchuricum)中午卧息地的选择进行了研究,共观察到28个褐马鸡的卧息地。褐马鸡对林型、坡向和地理特征有明显的选择性,多偏向针叶林、山脊和半阴半阳坡,回避阔叶林、山坡、阴坡和阳坡。对中午卧息地坡位没有明显的选择性。褐马鸡中午卧息地具有坡度小、与林间道路与居民点的距离远、灌丛平均高度较低、灌木密度较小、草本均高较小、乔木层植物盖度以及草本层植物盖度较大等特征。对各种生境因子的主成分分析表明,前6个特征值的累积贡献率达到74.05%,可较好地反映褐马鸡中午卧息地生境特征。根据载荷系数绝对值大小将褐马鸡中午休息地生境选择影响因子分别命名为地理因子、隐蔽度因子、人类活动干扰因子和灌丛密度因子。     

具年龄结构的种群在破碎化生境中的空间分布模型

随着人类和其他生物赖以生存的环境破碎化程度的加剧,许多以前是连续分布的物种,目前不得不在破碎化生境(斑块)中求生存,所以,种群在破碎化生境(斑块)中分布问题的研究对生物保护和生境重建意义重大．本文运用Leslie矩阵和Markov链建立了一个具年龄结构的种群在破碎化生境中随时间动态变化的分布模型,讨论了种群在该生境中持续存在以及灭绝的条件．     

前翅鞘翅型的蝽类昆虫

鞘翅型蝽类昆虫前翅发达,与甲虫的前翅相似。类群涉及鞭蝽型、蝎蝽型、细蝽型、臭虫型、蝽型中的栉蝽科、裂蝽科、小潜蝽科、固蝽科、蚤蝽科、涯蝽科、网蝽科、盲蝽科、长蝽科、缘蝽科共10个科。它们的生境多样,包括水底小石块下面、水生植物上、海岸潮间区石隙中、蚂蚁巢穴中、沙漠灌木植物上、土中、沙砾中、枯枝落叶层和苔藓上,这些生境的共同点是其对前翅的保护功能的选择压力明显大于对前翅飞行功能的选择压力。此类昆虫的前翅特化的类型分为两类,一类膜区完全退化或极度退化,由革区和爪区(愈合或不愈合)构成鞘质前翅的主体;另一类膜区发达,占鞘质前翅的主体;大部分前翅鞘质化的蝽类属于第一种类型;仅个别长蝽科的昆虫属于第二类,如巨膜长蝽Jakowleffiasetulosa(Jakowleff)。     

青海祁连山国家公园赤麻鸭早春繁殖记述北大核心CSCD

赤麻鸭(Tadornaferruginea)为雁形目鸭科麻鸭属的大型黄褐色鸭类,繁殖于中国东北、内蒙古、青海、甘肃和西藏等地,越冬于华北、长江流域至西藏、广东等地(郑作新等1979,Roberts1991,Cramp1994)。赤麻鸭在中国与印度等地的种群数量相当丰富,但局部种群存在因过度狩猎和生境破坏导致种群数量下降现象(Vyas 2005,宋亚统等2016)。     

柑橘凤蝶蛹发声器的显微结构及防御作用(英文)

【目的】动物界存在多种用于对抗捕食者的防御机制。一些鳞翅目昆虫的蛹在受到机械刺激时会发出蠕动的声音。【方法】在扫描电镜下对柑橘凤蝶Papilio xuthus蛹的发声器形态特征进行观察,并使用Audacity软件对捕获的声音进行特征分析。【结果】柑橘凤蝶蛹在腹部第4-5节和第5-6节之间的节间膜上存在发声器,有规律地发出嘶嘶声。发声器由多层甲壳素构成的刮器和板组成,刮器和板上有 50~90个突起。当蛹的腹部被寄生蜂触角刺激30 s以上时,刮器和板会迅速相互摩擦,腹部反复摆动发出声音。蛹发出的声音是由一系列每2 000~3 000 ms发生3次的短脉冲组成的。频带很宽,主要分布在5~20kHz范围内。新鲜蛹和越冬蛹的活性不同,声强也不同。【结论】本研究首先描述了柑橘蝴蝶蛹发声器的结构,结果支持了一些蝴蝶蛹对寄生生物进化出一种特殊的防御机制(声学防御)的假说。此外,通过比较两种生境的柑橘凤蝶蛹的声波特征,我们提出了同一物种在不同地理区域可以产生方言的假说。 关键词:     

全基因组重测序揭示青藏高原东缘及东南缘东方蜜蜂遗传多样性与适应性进化

【目的】对青藏高原东缘和东南缘及邻近地区东方蜜蜂Apis cerana样本进行群体遗传多样性与适应性进化研究,为进一步解析青藏高原东方蜜蜂的遗传资源多样性、种群扩散规律以及适应高原生境的分子进化机制提供参考。【方法】对青藏高原东缘和东南缘及邻近地区77群东方蜜蜂样本进行全基因组重测序;运用群体遗传学方法,基于群体结构、主成分分析、系统进化树、遗传分化指数、线粒体基因组单倍型以及选择信号分析对东方蜜蜂这77群及GenBank数据库下载的90群的全基因组重测序原始数据进行分析。【结果】这167群东方蜜蜂区分出来自川西高原、藏南高原、滇北高原和川北高原的4个高原型群,分属于两个进化支,平均遗传分化指数(Fst=0.1178)高于非高原型群的(Fst=0.0411)。基于种群间最小遗传距离分析,东南缘的藏南高原群、滇北高原群与滇南群具有更近的遗传关系;东缘的川西高原群、川北高原群分别与川西山地和秦巴群具有更近的遗传关系。结合线粒体基因组单倍型分析,初步推断出青藏高原东缘及东南缘高原型群体祖先单倍型及来源。选择性分析鉴定到了潜在的参与脂肪酸代谢、光转导、温度适应、卵巢发育等信号通路相关的潜在受选基因。在藏南高原和滇北高原群体中发现两个共同受选择基因ISL-1和FOXO,主要参与胰岛素分泌以应对细胞压力,暗示它们在东方蜜蜂适应青藏高原东南缘生境中发挥着重要作用。【结论】青藏高原东方蜜蜂遗传多样性丰富,东南缘的藏南高原和滇北高原群体以及东缘的川西高原和川北高原群体在遗传分化上明显区分,这4个高原群是由邻近地区非高原群扩散后的地理隔离形成了种群分化;初步筛选获得东方蜜蜂高原环境适应性潜在基因。本研究为进一步探析青藏高原东方蜜蜂适应高原生境下的分子进化机制奠定了基础。     

菲菊头蝠不同地理种群回声定位声波差异及其影响因子

回声定位声波地理差异及其形成原因是蝙蝠生态学研究领域一个基本而关键的问题,对于探索物种生存机制、物种形成及其保护具有重要科学意义。本研究从较大地理尺度上(9个地理种群)研究了菲菊头蝠(Rhinolophus pusillus)回声定位声波结构的地理差异,并进一步探讨了影响回声定位声波地理种群差异的因素。结果表明,菲菊头蝠雌性的体型较雄性略大,其主频较高。不同地理种群之间回声定位声波差异明显,包括脉冲持续时间、脉冲间隔、主频以及带宽在不同的地理种群之间均表现出一定程度的差异。进一步分析发现,不同地理种群之间的雌性菲菊头蝠前臂长和体重均与主频呈较弱的负相关,降雨量与雌性的主频呈较强的正相关;而不同地理种群之间的雄性前臂长、体重和降雨量与回声定位声波参数均无相关性;此外,地理距离、温度、湿度均与雌雄回声定位声波参数无相关性。本研究结果表明,菲菊头蝠不同地理种群间的回声定位声波出现明显差异,其中,体型和降雨量为主要影响因子,说明蝙蝠回声定位叫声的进化主要受到了当地生境的影响,表现出动物对不同生境的适应性进化。     

高原兔夏季卧栖地生境利用关键因子分析

研究阿尔金山国家级自然保护区高山草甸和高山荒漠区高原兔Lepus oiostolus夏季生境卧息地利用的主要影响因子,为高原兔的科学管理提供依据。2011—2013年夏季,累计调查高原兔卧息地5 m×5 m样方32个,另外在附近相同生境类型中设置对照样方33个。记录样方所在地的植物种数、植被盖度、植被高度、土壤硬度以及距道路的距离等指标。结果表明,卧息地和对照样方在植物种数、土壤硬度等方面差异有统计学意义(P<0.05),而在隐蔽级、植被高度、植被密度等方面差异有高度统计学意义(P<0.01)。Vanderloeg和Scavia选择指数Ei、选择系数Wi分析显示高原兔卧栖地偏好选择高度在30 cm以上、植被盖度大于30%且密度小于80株/m2,隐蔽级在10 cm以上,土质较软(6~9 kg/cm2)的小生境。主成分分析表明影响高原兔卧息地利用的主要因子依次是:植被密度(-0.898),植被盖度(-0.812)和隐蔽级(0.764)。高原兔偏爱植被高度更高、植物密度更低、隐蔽级更高、土壤较软的小生境。我们的结果为高原兔的科学管理提供了重要依据。