安息香科植物地理分布研究

安息香科植物共１２属,约１５０种,分布于亚洲和美洲的热带亚热带地区及欧洲南部的温暖地区。亚洲是现代安息香科植物的主要分布区,有１１个属,集中分布于中国南部和西南部附近。中国南岭山地及其附近汇集了８属２０多种,包括中国特有的陀螺果属、秤锤树属和长果安息香属以及东亚北美间断分布的银钟花属。这些呈星散分布的残余成分是从当地起源的。中国西南地区的安息香科植物仅云南一地就达８属３０余种,其中不少为局部分化形成的狭域分布特有种。这里是安息香科植物的分化中心,茉莉果属和歧序野茉莉属可能即是由此发端的。后者和安息香属经中南半岛一直分布到热带亚洲地区,并在马来西亚地区形成一次生分化中心。欧洲安息香科植物可能来自亚洲,并于第三纪得到发展。安息香科植物在欧洲的衰落,可能是遭到第四纪冰川严重破坏的结果。北美安息香科植物和欧亚大陆的有着共同起源,主要分布于东南部,并通过中美向南美发展。南美安息香科植物达５０余种,集中分布于亚马逊河流域。这里是安息香科植物的另一次生分化中心。特产巴西的花弄蝶属即是从当地分化出来的。     

miR-34基因家族的分子进化

根据miRNA基因在进化中高度保守的特点,利用生物信息学方法在目前已测序的动物物种中搜寻参与哺乳动物早期发育调控的mir-34基因的同源序列,在33个不同的动物物种中获得了miR-34基因的54条同源序列,其中18条为新发现的序列。表明miR-34是高度保守的,广泛存在于后生动物中。目前发现的mir-34基因80%位于基因间隔区,少数位于蛋白编码基因的内含子区和3′UTR上。不同动物中,mir-34基因成熟序列的同源性为68%,前体序列为38.89%。在无脊椎动物中只有一个mir-34,而在几乎所有的脊椎动物中都有mir-34a,mir-34b,mir-34c,形成miR-34基因家族。系统进化分析表明,脊椎动物中miR-34基因家族是通过基因的串联和局部重复形成的,这个过程中伴随着个别碱基的变异。     

8株光合细菌的鉴定及其系统进化关系分析

目的为8株光合细菌(photosynthetic bacteria,PSB)作为益生菌株提供系统资料。方法用常规方法对8株PSB菌株的形态、培养特性及生理生化特征进行鉴定,同时定性分析菌株产生的类胡萝卜素和CoQ,测定菌株16S DNA序列并分析其系统进化关系,在GenBank中获取了8个16S DNA序列号。结果菌株鉴定结果表明:菌株2C、2c和13ing为沼泽红假单胞菌,Ga、Il106、WS8N为类球红细菌,MT1131为荚膜红细菌,rub为深红红螺菌。基于菌株16S DNA序列的系统进化树显示,同一种菌并不总是聚为一簇,但相隔较近;种属完全不同的菌株,尽管序列相似性高达97%以上,在系统进化树上相隔较远。结论8株PSB菌株的鉴定和系统进化关系分析结果为后续研究提供了背景资料,同时菌株在GenBank中获得的16S DNA序列号为菌株作上了生物标记,也为菌株的产权保护提供了依据。     

复活的死老鼠

<正>日本遗传学家成功对已经冷冻保存了16年的死老鼠进行了克隆,并最终培育出13只健康的活老鼠。这一科学突破意味着复活冰冻多年的已经灭绝的动物——如毛茸茸的猛犸象——将成为可能。     

天然杂交与遗传渐渗对植物入侵性的影响

生物入侵给全球生态环境与社会经济都带来了严重危害, 对其入侵机制的研究非常重要。生物入侵是一个适应性进化的过程, 天然杂交与遗传渐渗可以改变外来物种对环境的适应性并提高其入侵能力, 使其进化成为入侵种。因此了解杂交-渐渗在促进生物入侵过程中的遗传作用, 将有助于我们采取有效措施来控制生物入侵及其危害。本文从杂交-渐渗对生物适应性进化和物种形成影响的角度, 阐明外来种如何通过杂交-渐渗在新的生境中改变其适应性、生存竞争能力和入侵能力。杂交-渐渗可以导致物种发生多倍体水平和同倍体水平的进化, 虽然二者的进化过程不尽相同, 但均能使杂种群体在遗传上产生较大变化, 进而影响杂种群体的适合度, 这一过程可能促使外来种在新的生境中的成功入侵进而转变为入侵种。随着转基因生物技术的迅速发展, 大量转基因作物进入环境释放和商品化种植, 具有特定功能的转基因可能通过杂交-渐渗进入野生近缘种群体, 也可能使之成为入侵性强的农田杂草, 带来难以预测的生态后果。总之, 生物入侵是一个复杂的进化和生态过程, 利用杂交-渐渗的理论来解释植物的入侵性, 仅从一个方面反映了入侵生物学的研究, 杂交-渐渗与其他理论的结合, 将从更深的层次来解释外来种的入侵机制。     

Pollen-Ovule Ratio and Gamete Investment in Pedicularis （Orobanchaceae）

The Pedicularis species provides ideal materials to study floral evolution because of their substantial flower variation based on a narrow genetic basis, even though they are almost exclusively pollinated by bumblebee. These traits allow us to detect the evolutionary trends of floral parameters without considering genetic background and the difference of pollination vectors. The pollen-ovule ratio is widely used to estimate the pattern of resource investment in two sexual functions in flowering plants. Forty species representing all of the corolla types in Pedicularls were used to study pollen-ovule ratio, gamete investment, and their correlations. Results show that pollen-ovule ratio does not differ among both different corolla types and taxonomic groups. It is therefore suggested that pollen-ovule ratio should be a parallel evolution. The correlations between pollen-ovule ratio and pollen size （-）, and ovule size （＋） can be successfully explained in terms of sex allocation theory. The biological significance of such relationships was also discussed. Additionally, we analyzed the pattern of resource investment into female gamete, which has been somewhat neglected, and found that plants have different patterns of gamete investment between the two sexual functions.     

基于线粒体Cytb基因全序列探讨两爪鳖和山瑞鳖的系统进化关系

采用PCR方法对两爪鳖(Carettochelys insculpta)和山瑞鳖(Pdea steindachneri)mtDNA的细胞色素b基因(Cytb)进行了扩增和测序,并结合GenBank中已公布的其它15种龟鳖类和两种鳄类的同源序列,进行了序列变异比较和系统发生分析.以凯门鳄和扬子鳄为外群,采用邻接(neighbor ioining,NJ)法、最大简约(maximum likelihood,ML)法和最大似然(maximum parsimony,MP)法重建分子系统树.结果均支持将龟鳖目分为3支:侧颈龟科(Pelomedusidae)(非洲侧颈龟Pelomedusa subrufa),两爪鳖科(Carettochelyidae)(两爪鳖Carettochelys insculpta)和一支由其它15种现生龟鳘类组成的进化支.在这里两爪鳘科被认为可能代表一新的亚目;而山瑞鳖聚于鳖科(Trionychidae)中,与中华鳌(Pelodiscus sinensis)最先聚成一支,再依次与马来鳖(Dogania subplana)、非洲鳖(Trionyx triunguis)、印度箱鳖(Lissemys punctata)聚成一组.     

基于SLAF-seq技术的苗药八爪金龙遗传分析

为探究苗药八爪金龙群体遗传进化和亲缘关系的远近,该研究利用简化基因组测序技术(SLAFseq)对42份八爪金龙样品进行测序,获得多态性SLAF标签。同时采用GATK和SAMtools软件在多态性SLAF中检测单核苷酸多态性(SNP)分子标记,并利用SNP分子标记分析八爪金龙样品间的遗传分化关系。结果表明:(1) 42份八爪金龙共获得246.35 Mb reads,测序质量值Q30的平均值为95.66%,GC含量的平均值为41.14%。(2)通过生物信息学的分析,获得1 769 265个SLAF标签,其中379 829个多态性SLAF标签,共开发2 299 640个SNPs分子标记。(3)利用开发的SNPs数据构建八爪金龙的系统发育树,42份八爪金龙分成两个大的类群。第一类群为细柄百两和原变种百两金;第二类群由贵州朱砂根、红凉伞、湖北朱砂根和江西朱砂根组成。江西朱砂根与其余群体关系较远,有明显的分群现象。该研究从基因组水平揭示不同地区八爪金龙资源之间的遗传关系,为八爪金龙种质资源的鉴定和遗传多样性分析提供了理论基础,所开发的SNP位点可进一步用于挖掘与品质、抗逆性等相关的基因。     

葡萄Actin基因家族的鉴定及进化和表达分析

采用生物信息学方法从葡萄(Vitis vinifera Linn.)全基因组中鉴定Actin基因家族,并对各基因的染色体定位和结构特征,编码蛋白质的理化性质、亚细胞定位、二级结构、三级结构和系统进化,以及不同组织的基因表达进行研究.结果表明:葡萄Actin基因家族16个基因分布在12条染色体上.16个基因的结构特征及其编码蛋白质的理化性质差异较大.16个基因的长度及其内含子总长度的变化范围较大,编码序列(CDS)和外显子总长度的变化范围较小.除登录号GSVIVG01008254001和GSVIVG01014035001的基因外,其他14个基因的GC含量均低于其CDS的GC含量.除登录号GSVIVG01008254001的基因外,其他15个基因编码的蛋白质的理论相对分子质量为12534.54~82612.33,理论等电点为pI 4.92~pI 9.13.16个基因编码蛋白质的消光系数为14105~73645,脂肪族氨基酸指数为65.54~92.06,其中9个为稳定蛋白,7个为不稳定蛋白.除登录号GSVIVG01014035001的基因外,其他15个基因编码的蛋白质均为亲水性蛋白.登录号GSVIVG01016517001的基因编码的蛋白质定位于细胞质和细胞核,其他15个基因编码的蛋白质定位于细胞质.二级结构和三级结构显示:葡萄Actin基因家族16个基因编码的蛋白质均由α螺旋、无规则卷曲和延伸链构成,且总体以无规则卷曲为主.系统进化分析和不同组织的基因表达分析结果显示:与拟南芥〔Arabidopsis thaliana(Linn.)Heynh.〕相似,葡萄Actin基因家族16个基因编码的蛋白质分为3个亚家族,ClassⅡ亚家族(营养型)包括登录号GSVIVG01003099001和GSVIVG01026580001的基因编码的蛋白质,这2个基因在所有组织中的表达均较高;ClassⅢ亚家族(生殖型)包括登录号GSVIVG01033494001、GSVIVG01024980001和GSVIVG01016550001的基因编码的蛋白质,这3个基因在花粉、雄蕊和花中的表达均较高;ClassⅠ亚家族包括其他11个基因编码的蛋白质,这11个基因在各组织中的表达总体上较低.研究结果显示:葡萄Actin基因家族的表达具有组织特异性.