中国观音座莲植物的系统发育和起源时间: 来自叶绿体rbcL和trnL-F序列的证据

莲座蕨(Marattioid ferns)是一类公认的古老原始蕨类植物, 其化石记录可以追溯到中石炭世, 现存类群广布于世界热带及亚热带, 其中种类最丰富的类群——观音座莲科Angiopteridaceae主产亚洲. 关于观音座莲科的系统演化关系至今存在争议, 本研究基于叶绿体rbcL基因和trnL-F基因间隔区序列, 用MEGA2和MrBayes v3.0b4软件包分析了中国观音座莲科观音座莲属Angiopteris与原始观音座莲属Archangiopteris的系统演化关系; 基于系统发育树和化石记录资料, 进一步估算了观音座莲植物起源与多样性分化的时间. 结果显示, 观音座莲属和原始观音座莲属组成一个支持率很高的单系类群, 无论是rbcL序列, 还是trnL-F序列, 单独的序列分析均不能将观音座莲属和原始观音座莲属区分开, 从而证实观音座莲属和原始观音座莲属具有密切的亲缘关系; 而rbcL基因和trnL-F基因间隔区序列的联合分析提高了各个分支的支持率, 并且显示原始观音座莲属较早分化出来, 位于支系的基部, 从而不支持原始观音座莲属由观音座莲属演化而来的观点. 分歧时间的估计显示, 现存观音座莲属与原始观音座莲属发生多样性分化的时间仅约为26 Ma. 系统发育分析和分歧时间的估计结果表明, 现存的观音座莲属和原始观音座莲属植物的演化是以起源古老但多样性分化较晚为特征, 而非通常所认为的古老残遗类群.     

基因组AFLP分析及线粒体12SrRNA序列变异在笛鲷科系统发育上的比较

以10种笛鲷科鱼类和1种纵带裸颊鲷为对象，采用ABI PRISM 310测序仪进行基因组AFLP分析，并结合线粒体12S rRNA序列变异对笛鲷科系统发育开展比较研究．结果显示：除了紫鱼属和梅鲷属鱼类外，这两种方法构建的最小进化树（ME）的拓扑结构基本上是一致的，而且具有较高的自展值（bootstrap），其揭示的笛鲷科系统发育关系也为最大似然法（ML）支持．基于线粒体12S rRNA序列进行最大似然法分析表明，笛鲷科系统发育最适合的替代模型为TrN＋G，对数似然比检验表明，分子钟是被接受的．AFLP遗传标记适合于笛鲷科及以下水平的系统发育分析．研究表明，笛鲷属可能为一单系，但其他属的系统发育关系还需要更多资料进一步验证．     

蛱蝶科亚科间的分歧时间估计

基于自行测定的以及GenBank收录的线粒体COI基因和核EF-1α基因序列, 应用最大似然法、贝叶斯推断法及马尔可夫链蒙特卡罗方法探讨了世界蝶类最大科——蛱蝶科亚科间的系统发育关系, 并对该科分子系统发育树各分支间的进化速率进行了差异显著性检验. 结合眼蝶亚科、蛱蝶亚科和苾蛱蝶亚科的化石资料, 获得了蛱蝶科所有12个亚科间首次分歧时间的平均估计值, 为44.2~87.1 Ma. 研究结果有助于人们深入了解该科的起源与进化以及估计蝶类和其他复杂类群的分歧时间.     

红树科6属cpDNA和nrDNA序列相对速率检验及分歧时间估计

基于红树科６属１０种及外类群的ｃｐＤＮＡｍａｔＫ基因和ｒｂｃＬ基因序列以及ｎｒＤＮＡＩＴＳ区序列,分别构建了分子系统发育树,对不同系统发育树中有关分支间的核苷酸序列置换速率进行了差异显著性检验,根据相对速率检验结果,结合现有分子进化资料,推算属间的首次分枝时间为１３２．２５Ｍａ前,分布于内陆的竹节树族９除竹节树外）与分布于海红树族间的平均分歧时间为６４．１３Ｍａ前、而陆生的大叶竹节树和旁杞木间的分     

基因组AFLP分析及线粒体12S rRNA序列变异在笛鲷科系统发育上的比较

以10种笛鲷科鱼类和1种纵带裸颊鲷为对象,采用ABI PRISM 310测序仪进行基因组AFLP分析,并结合线粒体12S rRNA序列变异对笛鲷科系统发育开展比较研究．结果显示:除了紫鱼属和梅鲷属鱼类外,这两种方法构建的最小进化树(ME)的拓扑结构基本上是一致的,而且具有较高的自展值(bootstrap),其揭示的笛鲷科系统发育关系也为最大似然法(ML)支持．基于线粒体12S rRNA序列进行最大似然法分析表明,笛鲷科系统发育最适合的替代模型为TrN G,对数似然比检验表明,分子钟是被接受的．AFLP遗传标记适合于笛鲷科及以下水平的系统发育分析．研究表明,笛鲷属可能为一单系,但其他属的系统发育关系还需要更多资料进一步验证．     

耳蕨属(鳞毛蕨科)的亚洲起源: 来自rbcL序列的证据

对60种(包括新测定的我国西南部的耳蕨和贯众属植物23种)广义耳蕨属Polystichum sensu lato (s.l.)植物的rbcL基因序列进行系统发育分析, 并根据通过相对速率检验支系之间的遗传距离和rbcL基因的进化速率, 估算广义耳蕨属起源和发生分歧的时间. 用最大简约法(MP)和邻接法(NJ)构建的系统发育树基本一致, 所分析的广义耳蕨属(包括贯众属Cyrtomium和鞭叶蕨属Cyrtomidictyum)构成一个单系群, 支持广义耳蕨属的成立. 位于系统树基部的支系均由来自亚洲的种类构成, 而来自全世界各地的其余种类构成另一个支系. 系统发育分析及分歧时间的估算结果显示, 广义耳蕨属在晚白垩世晚期(约76 Ma)首先从亚洲起源, 在始新世早期(约46 Ma)扩散到世界各地.     

利用古代DNA信息研究黄河流域家猪的起源驯化

猪的起源驯化一直是人们关注的科学问题.古DNA技术可为家猪起源驯化研究提供更为直接的科学证据.已有研究表明,中国家猪在黄河中下游流域曾发生过独立的驯化过程,但黄河上游的古代猪样品研究尚属空白.本研究选取黄河流域的3个遗址出土的14个古代猪样本为实验材料,通过DNA提取、PCR扩增和DNA测序,结合现代不同品种家猪、野猪及黄河中下游猪古DNA序列信息,系统分析了我国家猪的起源驯化关系.实验共获得5个古代猪样本mtDNAD-loop 179bp的DNA序列,包括2个湖北青龙泉遗址样本和3个青海喇家遗址样本.序列比对分析发现,湖北青龙泉遗址与青海喇家遗址的样本分别共享1种单倍型.结合现代不同品种猪、野猪及黄河中下游猪古DNA序列信息,发现湖北青龙泉遗址样本与山西贾湖遗址的部分古代样本具有相同的单倍型,青海喇家遗址的样本与山西高红遗址和陶寺遗址的另外部分样本具有相同的单倍型,并且这2个单倍型对应于中国现代猪种的2个主单倍型,说明黄河上游与中下游的猪具有相同的驯化中心.本研究填补了黄河流域上游古代猪DNA研究的空白,为中国家猪的起源驯化研究提供了新的科学佐证.     

人类线粒体DNA中碱基缺失/插入的真伪能否从世系的系统发育关系来推断?

从线粒体DNA世系的系统发育关系角度来说, 稀少的点突变在多个不同世系(或者说单倍型类群)中出现, 就很有可能是错误的. 这条对mtDNA序列中观察到的稀少的点突变进行检验的经验是否对序列中出现的碱基缺失/插入也适用, 目前未见报道. 本研究中统计了国内50个不同人群2352个个体mtDNA序列中出现的一些稀少的碱基插入/缺失事件. 结果显示, 除去单倍型类群特征性或相关性的碱基缺失/插入外, mtDNA序列中的碱基插入/缺失事件, 特别是发生的位置上含有该突变碱基(碱基对)重复的时候, 基本上不能通过世系系统发育关系来判别其准确性. 对于研究中偶尔观察到的个别稀少的碱基插入/缺失事件, 建议进行独立多次的序列测定予以核实.     

负密度制约和生境过滤对古田山幼苗系统发育多样性时间变化的影响

负密度制约和生境过滤是解释森林群落物种共存和生物多样性维持机制的重要假说.已有大量研究表明,负密度制约通过优势物种的种内竞争及近缘种之间的种间竞争、个体间病菌传播等过程为非优势物种及非亲缘种提供生存空间,从而使局域群落的系统发育?多样性随时间的推移而增加;由于生境过滤的作用,特定的生境选择亲缘关系相近的物种,因而随着时间的推移,同一生境内群落间的系统发育?多样性会降低.前人的研究主要集中于利用负密度制约和生境过滤来解释物种多样性的空间变化格局,而利用这2个机制来解释在时间序列上群落系统发育多样性格局变化的研究还很少.本文以浙江古田山24 hm2亚热带常绿阔叶林永久性样地中的幼苗(胸径1 cm)为研究对象,利用2006和2007年的幼苗动态监测数据,分析位于不同生境的342个幼苗样方内的系统发育?多样性和样方间的系统发育?多样性随时间的格局变化.结果表明,随着时间的变化,位于同一生境的样方幼苗系统发育?多样性显著增加;而幼苗系统发育?多样性在同一生境内显著降低.因此,在亚热带森林群落中,负密度制约效应和生境过滤共同维持幼苗群落的物种共存.     

用cpDNA matK基因和nrDNA ITS区序列确定我国特有植物四棱草属的系统位置

测定了我国特有植物四棱草属以及马鞭草科6属和唇形科13属共27个代表种的叶绿体DNA matK基因和核核糖体DNA ITS区序列.应用相对表观衍征分析方法(RASA)对所测DNA序列的系统发育信号及所选择外类群的有效性进行了统计评价.应用最大简约法(MP)、邻接法(NJ)和最大似然法 (ML)对matK和ITS序列进行了独立的和联合的分子系统发育分析.结果表明,四棱草与三花莸为姐妹群;Contino等提出的莸属复合群不构成单系类群,莸属4种具有复系演化关系;Contino系统中的筋骨草亚科形成一个单系分支.此外,本文结果支持马鞭草科与唇形科构成复系类群以及白骨壤属从马鞭草科中独立的观点.RASA分析和多基因联合分析为确定复杂类群间的系统发育关系提供了有效的途径.     

用叶绿体和核糖体DNA序列探讨中国特有植物斑子麻黄的系统位置

测定了我国特有植物斑子麻黄的叶绿体matK和rbcL基因以及核糖体18S基因和ITS区的序列, 选取麻黄属15个物种的16个类群(含旧大陆8种和新大陆7种)进行分子系统发育分析, 探讨斑子麻黄的系统位置. 基于最大简约法(MP)、邻接法(NJ)、最小进化法(ME)和最大似然法(ML)的独立与联合分析均表明斑子麻黄与木贼麻黄关系最近. 根据相对速率检验结果, 结合前人所建立的麻黄属rbcL基因进化速率估计斑子麻黄与木贼麻黄的分歧时间约为10.85±2.44 Ma.     

用cpDNA matK基因和nrDNA ITS区序列确定我国特有植物四棱草属的系统位置

测定了我国特有植物四棱草属以及马鞭草科6属和唇形科13属共27个代表种的叶绿体DNA matK基因和核核糖体DNA ITS区序列. 应用相对表观衍征分析方法(RASA)对所测DNA序列的系统发育信号及所选择外类群的有效性进行了统计评价. 应用最大简约法(MP)、邻接法(NJ)和最大似然法 (ML)对matK和ITS序列进行了独立的和联合的分子系统发育分析. 结果表明, 四棱草与三花莸为姐妹群; Contino等提出的莸属复合群不构成单系类群, 莸属4种具有复系演化关系; Contino系统中的筋骨草亚科形成一个单系分支. 此外, 本文结果支持马鞭草科与唇形科构成复系类群以及白骨壤属从马鞭草科中独立的观点. RASA分析和多基因联合分析为确定复杂类群间的系统发育关系提供了有效的途径.     

我国和印度8个典型站点大气降水氧同位素与降水量的关系

对来自GNIP的我国和印度8个站点的加权平均年大气降水氧同位素(δ18Op)和年降水量数据进行的线性相关分析结果表明:我国华南地区的δ18Op与降水量的关系不显著,说明用该区域相关的古记录来指示降水量的变化,其价值和意义是有限的;印度季风区4个站点的δ18Op与年降水量之间普遍更显著的负相关关系,说明印度季风区δ18Op变化很可能受控于年际尺度的"降水量效应",印度夏季风强度变化可能通过"瑞利分馏效应"对东亚季风区δ18Op产生重要影响.