基因组学和生命的进化——分子进化和细菌分类

细菌是地球上最成功的物种，它们已经在地球上繁衍了30多亿年，它们为后来出现的“高等”动植物塑造了生存环境。无论千差万别的土壤、海洋、大气，还是高温的海底火山口．高盐碱的滩涂、南北极冰冠下的严寒水域，细菌无处不在。它们构成地球上“活物”质量的一半或更多。即使人类把环境破坏到子孙后代无以为继，细菌们还会愉快地生活成十上百亿年。     

免疫分子起源和进化研究取得新进展

揭示物种特异的免疫相关新基因的起源及其产生的分子遗传机制和动力学规律是当今进化免疫学研究的核心科学问题。其研究成果将有助于人类更好地认识物种生态适应的进化机理及自然指导的药物设计。     

应用同工酶进行柑桔分类和进化研究

 利用聚丙烯酰胺凝胶电泳法，分析了柑桔属及其5个近缘属108个生物型的过氧化物酶、谷氨酸草酰乙酸转氨酶，四唑氧化酶，6—磷酸葡萄糖异构酶、6一磷酸葡萄糖变位酶。超氧化物歧化酶、苹果酸酶以及酯酶等8种酶系统同工酶。  比较了属间，种间的酶谱差异。 运用数量分类学的原理及方法，对柑桔属、金柑属，枳属的同工酶资料进行了相异性类平均聚类分析。结果表明，6属之间，酶谱差异十分明显，各属都有独特的酶带。根据同工酶及形态分析结果，提出将柑桔属分为大翼橙亚属，宜昌橙亚属和柑桔亚属共包含七大类的观点。 富民枳可作为枳属一新种看待，它是联结枳属与柑桔属的桥梁。小果类桔是宽皮柑桔的原生类型；中国原产宽皮柑桔的代表以马鼻桔或细皮狗屎柑为佳。柑的来缘中有两条途径，即桔与甜橙的杂种以及桔的单元演化。依据同工酶研究结果，认为长寿金柑是金柑属与柑桔属的属间杂种；温州蜜柑来源于黄岩本地广桔的实生变异；香橙系宽皮桔与宜昌橙的杂种；酸橙则可能是柚与宽皮柑桔的杂交后代；枸橼和宽皮柑桔参与了红(木+黎)檬的起源。最后推测了柑桔类植物的系统发育趋势，初步绘出了演化图。     

生命进化的分子冗余特征

随着现代科学技术的迅速发展,人们对涉及人类自身的最基本问题,如生命的本质是什么越来越关注。计算机科学家声称通过指令可使计算机复制自身,而美国化学家Rebek在试管中创造出一种酰胺分子,该分子以一种类似DNA复制的方式拷贝。那么,计算机和有机小分子是否就成了生命呢?严格说来它们还不是生命。生命除了有自我复制的能力外,还应该具有每代增加变异并向前进化的能力;也就是说生命体可以通过产生变异为生命进化提供动力,从而使生命体沿着由简单到复杂、由低级向高级的路线向前发展,最终不断适应新的外界环境条件,达到生命体的不断完善。     

硫氧化细菌的分类、特性和应用

硫氧化是硫元素生物地球化学循环的重要组成部分,而硫氧化细菌(sulfur-oxidizing bacteria,SOB)是单质硫或还原态硫化合物生物氧化的驱动者。工农业生产和生活可产生并向环境排放大量硫化物,导致空气污染、材料腐蚀和生物毒害。在废水、废气、固废等污染物的治理和硫资源的回收过程中,SOB扮演着重要角色。本文综述了SOB分类、生理生化、生物脱硫和硫资源回收方面的研究进展,以期为菌种资源的挖掘、硫化功能的研究、脱硫工艺的开发提供借鉴。     

狗的起源和进化

狗来自何处?过去这是一个难以回答的问题,如今,美国国家人类基因组研究所的研究人员通过破译狗的基因组图谱获得了较为准确的答案,所有犬类的祖先都是灰狼,人类在过去1.5万年里,根据自己的意愿和犬的特点对犬进行了一系列的选育,培育出400多个犬种。其中各犬种都具备不同特征和不同的遗传密码。2003年美国西雅图的弗雷德·赫奇逊癌症研究中心的研究人员在美国《科学》杂志上报告说,他们分析了85个品种414只纯种狗的基因,将它们相互比较并与狼的基因比较,得出了一些结果。在某个特定品种的狗之间,基因的相似度很高,而不同品种的狗基因存在一…     

性的起源和进化

“易有太极,是生两仪”(《周易》)。两仪者阴阳两性也。从未分化的“太极”状态,到阴阳两性的分化是一个进化过程。古希腊和古代中国的文化中都有阴阳两性的概念,万物都有两性之分;月亮属阴,太阳属阳;水是阴,火是阳。非生命之物的两性区分只是一种观念,生命的两性区分却是真实的。     

基因组学和生命的进化

从20世纪后半叶到21世纪,生物学在其本身发展和其他基础学科的影响下,正经历着重大的转变。世纪交替之时,人类完成了两个宏伟的科学工程——人和拟南芥的全基因序列测定,其它模式生物的全基因测列计划也正在加快进行。进入新千年,后基因组时代的到来预示着21世纪将是一个真正的生物学世纪。功能和进化是后基因组时代生命科学研究中的两大主题。功能基因组研究的直接成果将促使人类对基因表达产物的广泛应用,同时带动农、林、医、卫生、园艺、伦理等相关产业的发展,使得生物产业最终代替计算机产业,成为21世纪的主导产业。进化基因组研究将成…     

点地梅属的分子系统学、生物地理学和垫状形态的趋同进化

报道了青藏高原地区的点地梅属Androsace L.及羽叶点地梅属Pomatosace Maxim.共14种29个居群的ITS与trnL-F DNA序列各27与25条；并结合已报道相关种类的有关序列，构建了“点地梅群”的分子系统发育树。研究发现“点地梅群”的4个属为一单系类群，含有两个稳定的分支：一支全部由点地梅属的种类组成，另一支分别由羽叶点地梅属、Douglasia Lindley、Vitaliana Sesler和9种点地梅属植物组成；点地梅属裂叶组sect. Samuelia Schlechtd.的3个种与点地梅组sect. Androsace的2个种在3套序列分析中位于不同的系统位置。各分支基部的种都分布在中国东南部及青藏高原东部，分子地理标记的结果支持形态学提出该地区为“点地梅群”植物起源地的假设。从青藏高原东部地区向欧洲及其他北半球地区存在不同时期内多个进化支的多次扩散。粗略的时间估算表明该群植物可能是在第三纪的中新世以来才开始发生的。垫状种类分别在青藏高原和欧洲独立起源，而在青藏高原地区的分化要早于在欧洲的分化，在前一地区可能与青藏高原自中新世开始发生的造山运动、形成高海拔的山地有关，而在后一地区则是与第三纪末至第四纪的冰期气候反复波动有关。垫状植物在青藏高原上的大规模分布则可能较晚，与冰期结束后全新世晚期气候再次变冷有关。一些物种种内的遗传分化也可能部分反映了气候来回波动中它们在高原上的退缩和再扩张过程     

基于进化博弈和进化算法的企业产品质量博弈分析

以进化博弈为理论基础,采用进化算法研究企业产品质量博弈稳定均衡的求解问题。研究表明,该方法能够成功地获得进化稳定均衡,同时具有概念清晰、博弈机制设计灵活、博弈设计更具现实性等优点。     

基于进化博弈和进化算法的企业产品质量博弈分析

以进化博弈为理论基础,采用进化算法研究企业产品质量博弈稳定均衡的求解问题.研究表明,该方法能够成功地获得进化稳定均衡,同时具有概念清晰、博弈机制设计灵活、博弈设计更具现实性等优点.     

细菌和氮肥经济

生物固氮提供着植物生长所需氮的总量的大约70％。如果要使粮食生产跟上人口的增长,就必须固定更多的氮。为此,国际研究机构一方面在继续从细菌群中寻找天然的变异体,同时也在不断探索新的遗传工程方法。     

狗的起源和进化之谜

<正>人们普通认同一个结论:狗是从狼进化而来,而且是由人驯化的。但是,凶残和嗜血的狼是如何被驯化成温顺和忠诚的狗却一直存在争论。关于谁把狼驯化成狗,一直存在亚洲人、欧洲人,甚至非洲人以及世界各地的人之争;关于何时狼被驯化为狗,则有1万多年前到3万多年前的不同时间跨度之说。     

线粒体起源和蛋白含量进化

线粒体是真核生物重要的细胞器,为细胞提供大部分能量,同时也是活性氧(ROS)产生场所及细胞凋亡控制中心。线粒体来自与宿主共生的α-变形菌(α-Protobacteria),在形成细胞器的过程中α-变形菌蛋白组逐渐变小,将大部分遗传物质转移到核的同时与宿主建立了稳定的内共生关系。大多数现存真核生物的线粒体仍保留有少量来自α-变形菌的基因,其功能非常保守,仅编码线粒体蛋白合成相关的t RNA、r RNA、核糖体蛋白和氧化磷酸化复合物亚基蛋白。本文将从线粒体起源及蛋白含量进化进行综述。     

蔷薇科植物的起源和进化

Rosaceae. consisting of about 126 genera and 3200 species,  is widely distribu- ted in warm temperate and subtropical regions of the Northern Hemisphere,  while more than half of the genera are Asiatic and more then 80% of the total number of Asiatic occur in China (Table 1). In this paper,  the origin and evolution of Chinese genera is discussed mainly.  The principal tendency of the whole family is also described from the point of view of evolution.      First of all,  the systematic position of Rosaceae in Angiospermae is reviewed. Ac- cording to the records of paleobotany,  rosaceous plants occurred first in the Tertiary, from the early period of Eocene (genera such as Spiraea and Prunus) to the late period of Miocene (e.g. Crataegus,  Malus amd Rosa).  They have quite a long history in geolo- gical data. Where has this big and old family originated and what steps does it stand in the long course of evolution of flowering plants?  There are several opinions and ex- planations by different authors.  In this paper,  a general survey of the six prevailing classical systems (Table 2) is made to give a brief idea of the position of this family in the Angiospermae and of the relationships between the subfamilies and also the rela- tionships between different genera in each subfamily. At the end of this paper,  an at- tempt is made to analyse and sum up the major evolutionary tendency of the whole fa- mily.       As generally condidered,  Rosaceae originated from Magnoliales,  and woody plants of the family still hold a dominant position. For instance,  subfamily Spiraeoideae con- sists of only one herbaceous genus (i.e.,  Aruncus) and subfamily Rosoideae only a few herbaceous genera.  All of these herbaceous genera are derived from the closely related woody genera of the same subfamily.       In the course of evolution of Angiospermae,  Rosaceae stands at the initial to the middle stages of development.  All parts of plant body in this family are at the chang-  ing and developing stages,  with carpels,  fruits and inflorescences being the most active.       The primitive types in this family,  such as the members of subfamily Spiraeoideae,  usually have 5 and free carpels,  the number of which are either reduced to 2-1 or in- creased to 10-numerous. They have different levels of union and are either completely  free from each other or coherent at base. The carpels usually occur on the upper part of the receptacle,  because the shapes of receptacle are variable,  sometimes disk-shaped,  cup- shaped,  tube-shaped or even bottle-shaped. In the last case carpels grow inside the rece- ptacle.  Thus the position of carpels has changed from superior to inferior through half- superior.       In accordance with the development of the carpels,  various kinds of fruits are produ- ced.  The primitive types of fruit are follicles,  with dry,  dehiscent carpels opened along different sutures.  The next step,  the carpels have developed into an indehiscent,  I-celled and l-seeded fruit,  the so-caned achene. In different genera,  the achenes have different coat types and appendages to facilitate dispersing the seeds. Some of the achenes grow upon the fleshy receptacle (like strawberry) and some of them inside the fleshy rece- ptacle (like rose).  Sometimes a few carpels are united with the receptacle and develop into a pome (like apple and pear). Another direction of the fruit development is the single carpel with fleshy exocarp and mesocarp,  and a bony endocarp,  then becoming a drupe (like peach and plum).       In addition to fleshy receptacle of thickened fruit coats,  they usually have showy colour,  fragrant smell and also plenty of sugars,  acids,  vitamins,  etc.  which are edible and attract animals and human beings to assist the dispersion of seeds.      In this family,  there are various types of flower arrangements,  both indefinite inflo- rescences including raceme,  umbel,  corymb and panicle,  and the definite inflorescence, such as solitary flower,  cyme and compound cyme.  In the evolution course,  they tend to change mostly from multiflowered compound inflorescence towards few-flowered sim- ple inflorescence,  and finally becoming a solitary flower: simultaneously with the decre- asing of number of flowers on the inflorescence,  the increasing of size of petals,  which become very showy for attraction of insects so as to guarantee pollination and fertiliza- tion of the plants concerned. Another tendency,  if the bisexual flowers change to uni- sexual,  either monoecious- or dioecious-polygamous,  then they form a dense spike which is beneficial to cross pollination. The abundance,  diversity,  and wide range of distribu- tion of the species and genera of Rosaceae are considered mainly resulted  from their highly developed reproductive organs.     

潜心病毒分子进化研究助力流行病学发展——中国科学院微生物研究所刘翟

在诸多传染病病原体中,RNA病毒(禽流感病毒、埃博拉病毒、冠状病毒等)作为一类重要的传染性病原,经常会造成较大规模的暴发与流行,严重影响公共卫生和社会经济发展;同时,RNA病毒变异速率快、遗传模式独特等特点又使之成为进化生物学研究领域的重要研究对象. 中国科学院微生物研究所刘翟研究员,自2005年进入中国科学院微生物研究所进行研究工作以来,专注于传染病病原体起源演化和遗传变异的研究,特别是新发突发重要RNA病毒,如禽流感病毒、埃博拉病毒、MERS冠状病毒的研究,取得了多项创新与发现.