四种栎属青冈亚属植物叶绿体基因组特征及系统发育研究

栎属青冈亚属植物的系统发育地位长期存在着争议,部分种的种间关系不明确。为揭示宁冈青冈(Quercus ningangensis)、曼青冈(Q.oxyodon)、毛曼青冈(Q.gambleana)、竹叶青冈(Q.neglecta)的叶绿体基因组特征及系统发育关系,该研究选择以上4种栎属青冈亚属植物的成熟叶片进行二代测序,对其叶绿体基因组结构和特征进行分析,并结合相关类群进行系统发育研究。结果表明:(1)宁冈青冈、曼青冈、毛曼青冈、竹叶青冈的叶绿体基因组序列长度分别为160 906、160 883、160 832、160 784 bp,均编码133个基因,包括88个蛋白质编码基因、37个tRNA基因、8个rRNA基因。(2)4种栎属青冈亚属植物偏好以A/T结尾的密码子,质体基因组变异区域主要存在于非编码序列。(3)通过IR边界分析得出,4种栎属青冈亚属植物存在ycf1假基因且在IRb/SSC区域发生扩张。(4)系统发育分析显示,在壳斗科中,水青冈属(Fagus)和轮叶三棱栎属(Trigonobalanus)较早分化出来,栎亚属(subg.Quercus)未形成一个单系群,叶绿体基因组建树结果和核标记、质体标记一致,栎亚属中Ilex组和Cerris组间出现穿插现象。(5)毛曼青冈的系统发育地位存在着争议,《中国植物志》及部分地方植物志将毛曼青冈作为一个单独的种处理;周浙昆、邓敏等学者根据叶的特征将毛曼青冈作为曼青冈的一个亚种处理;而该研究根据叶绿体基因组信息并结合前人的形态分析结果,支持毛曼青冈作为一个独立的种存在的观点。该研究结果为探讨栎属青冈亚属系统发育地位、栎属青冈亚属组的划分、存疑种种间关系的解决提供了基础资料。

系统发育研究中“长枝吸引”假象概述

系统发育研究(phylogeny)不仅有助于重建地球所有生物体的进化历史,而且还可以揭示进化生物学领域中的一些基本问题。清晰了解各生物物种进化历程及不同物种之间的进化关系,是进一步研究和探索生物学其他学科的基础。但是现今广泛应用的所有系统发育分析方法都存在一定的局限性,在一定程度上不能有效消除各种误差,从而不能客观地处理和分析数据,也就不能成功重建生物进化历程,真实反映物种进化关系。系统发育研究中,"长枝吸引"(Long-branch Attraction,LBA)假象是最为困扰研究者的问题。文章从"长枝吸引"问题的产生原由、检测方法以及消除策略等多个方面进行详尽概述,并通过列举典型实例,阐述了解决"长枝吸引"问题的途径。

基于Histone H3、EF-1α和β-tubulin基因部分序列的芒果畸形病菌鉴定与系统发育研究

芒果畸形病是芒果生产中重要的病害之一,主要表现为花畸形和芽畸形,受害果园常因畸形花絮无法挂果而造成减产,我国攀西地区的部分果园株发病率高达100%,给当地的芒果产业带来严重经济损失。该病自1891年首次在印度发现后,陆续在世界芒果产区发生危害。

等位基因杂合子现象及其在系统发育学分析中的研究概述

系统发育研究已是澄清所有进化历史问题的必由之路。选择合适的分子标记以及最大限度地挖掘和利用其所包含的系统发育信息是构建可靠的系统发育树的关键。等位基因杂合子(Intra-individual allele heterozygotes,IIAHs)是核基因内含子作为系统发育研究中的分子标记时常常出现的现象。如何挖掘并利用其中所包含的系统发育信息成为近年来系统发育学的研究热点。文章从此现象的产生、杂合子的分离以及现有的研究方法3个方面详尽概述,阐述了IIAHs及其在系统发育分析中的最新研究进展。

SARS冠状病毒的系统发育基因组研究

对SARS冠状病毒(SARSCoronavirus,SARS -CoV)进行了系统发育基因组研究.应用CLUSAL- X1. 83程序,将来自GenBank数据库的全部102条SARS -CoV全基因组序列记录做多序列联配,然后采用MEGA3软件包进行系统发育基因组分析,使用邻接法构建系统发育树.根据该系统树,SARS -CoV全基因组记录可以分为2类.第1类包括2个来源于动物的分离株;第2类则覆盖了所有的人源分离株,并且可进一步分为2组,其中第1组包括5个来自于广东省的分离株,而第2组则覆盖了其他的来自于香港、内地和海外的分离株.这一分支格局代表了SARS- CoV从兽到人、从广东到全球的传播过程,并且基因组的替代变异幅度在传播过程中由大到小,逐渐稳定下来.还详细地给出了区分上述2群和2组的分子标签,为新毒株的鉴定和分型提供了理论依据.

关于辩证思维的个体发育研究

第一部分辩证思维的系统发育研究和个体发育研究从研究的角度说,辩证思维的系统发育研究和个体发育研究,是两个相互区别又相互补充的方面。只有依赖上述两方面研究的密切配合,才能使人们获得关于辩证思维的较为完整而深入的认识。

狂蝇科昆虫线粒体COⅠ基因组研究进展

狂蝇科昆虫种类多、分布广,在畜牧业上具有重要的经济意义。近年来,线粒体基因组已成为双翅目昆虫分析系统发育研究中很重要的遗传标记,并普遍应用于双翅目昆虫各个阶段的研究中。文章就狂蝇科线粒体COⅠ基因的结构、排列、碱基组成及进化速率等进行介绍,探讨其在分子系统学研究中的应用,为狂蝇科昆虫分子信息学研究提供参考。

三峡库区消落带草本植物根际细菌群落季节变化特征及功能预测

为了研究三峡库区消落带人工修复植被下不同季节根际细菌群落特征,选取位于三峡库区核心地带的忠县石宝镇汝溪河流域消落带生态修复示范基地内两种适生草本狗牙根(Cynodon dactylon)、牛鞭草(Hemarthria altissima)根际土壤进行16S rDNA高通量测序。研究结果显示:在消落带退水后的春季、夏季、秋季3个季节共检测到细菌60门、151纲、403属,主要优势门为变形菌门、酸杆菌门、拟杆菌门;放线菌门和芽单胞菌门的相对丰度在季节水平上存在差异,夏季芽单胞菌门丰度较高,秋季放线菌门相对丰度显著减少。适生草本的根际土壤细菌α多样性表现出一定的季节变化规律,即秋季>夏季>春季;通过冗余分析发现,影响细菌群落结构的环境因子主要有土壤全磷(TP)、速效钾(AK)、含水量(SWC)、有机质(OM)。基于未观测状态重建的群落系统发育研究(PICRUSt2)功能预测共发现6个一级功能层和45个二级功能层;代谢功能在一级功能层中占比最高,其有利于提高消落带适生草本植物抑制病原菌的能力,促进植物的生长;一级功能层中有两个功能基因表现出季节差异,二级功能层中有14个子功能的相对丰度在不同季节存在显著差异。由此可见,根际细菌群落对狗牙根、牛鞭草两种草本植物能够广泛分布且适生于三峡库区消落带的土壤环境起到了重要的促进作用。

中药基原植物基于APGⅣ系统的分类变动整理

目的:被子植物系统发育研究组(APG)Ⅳ系统是目前最新的被子植物分类系统,基于DNA序列的APG系统能更自然地反映植物的系统发育及演化关系,其在国外的植物科学研究和教学中已得到广泛认可和应用。通过APGⅣ系统与传统植物分类系统变动的对比,梳理2020年版《中华人民共和国药典》收载的中药基原植物分类地位的变化。方法:查阅国内外文献,按照APGⅣ系统里被子植物的基本类群的ANA基部支群、木兰类分支与金粟兰目、单子叶植物、真双子叶植物的基部类群、超蔷薇类分支、超菊类分支,分别对《中华人民共和国药典》收载的中药基原植物分类地位的变化进行整理。结果:2020年版《中华人民共和国药典》约有72种中药,涉及到76种基原植物对照APGⅣ系统要进行科等级变动;原属于传统双子叶植物纲的22种中药,其涉及到26种基原植物,被放置于APGⅣ系统的单子叶植物和真双子叶植物分化之前出现的类群。结论:基本上理清了药典的中药基原植物在APGⅣ系统分类地位的变动,有利于进行中药基原植物的研究查阅国内外的文献,有利于我国中药在国际上进行交流活动,为我国高校《植物学》和《药用植物学》的教材修订提供参考,也将为日后我国药典内容的更新奠定基础。

湖南省不同种类蛇源裂头蚴线粒体pnad1基因序列多态性研究

目的对湖南省不同种类蛇源裂头呦进行形态学与分子生物学鉴定,并分析其线粒体烟酰胺腺嘌呤二核苷酸脱氢酶第1亚基基因部分序列(pnad1)多态性。方法对从湖南永州、郴州、岳阳等地区6种常见的野生蛇体内获得的11条裂头勉(来自大王蛇3条、乌梢蛇2条、眼镜蛇1条、灰鼠蛇2条、滑鼠蛇2条和银环蛇1条)进行形态学鉴定,PCR扩增其线粒体pnad1,并测序,分析其核苷酸序列种内差异,并与已报道的迭宫属绦虫和其他属绦虫的相应序列进行同源性比较;以土耳其斯坦东毕吸虫为外群,用软件MEGA7.0采用邻接法构建系统进化树。结果从不同蛇类分离的11条虫体经形态学鉴定为裂头蚴。PCR扩增出11条裂头蚴分离株的nad1序列,片段大小为648bp,种内遗传差异分别为0~1.4%。与GenBank中收录的欧猬迭宫绦虫分离株序列相似性为97.8%-99.3%,与其它绦虫的序列相似性均低于74.3%。系统进化树结果显示,本研究分离的不同蛇源裂头蚴分离株与已知欧猬迭宫绦虫聚为一支,与微小膜壳绦虫和阔节裂头绦虫亲缘关系较近,与其它绦虫分支相隔较远。结论湖南省不同蛇源裂头蚴分离株均为欧猬迭宫绦虫,但存在一定的遗传变异,且线粒体pnad1基因适合作为分子标记对蛇源裂头蚴进行遗传变异研究。