系统发育和被子植物“多系-多期-多域”系统——兼答傅德志的评论

历史地回顾了谱系、系统发育、单系、多系概念的由来和发展。详细讨论了单系(monophyly )和多系(polyphyly)在叙述分类群起源和描述分类群内部系统发育线多样性的不同含义。以此为基础,说明在“多系_多2_多域”的八纲系统中“多系”和“单系”是指自然分类群内系统发育线的多样性,不等同于“多源”和“单源”。通过与近年来所发表的被子植物分类系统的比较,认为基于化石、形态、分子和地理分布证据提出的八纲系统所显示的预言性,必将在今后的科学实践中经受检验。     

生物分类科学在进步

我1964年从厦门大学生物系毕业以后,从事过长江鱼类鱼苗资源调查、水污染生物学、青藏高原水生生物综合考察、珍稀濒危动物白(既鱼)豚的生物学和长江中下游湖泊水体生物生产力开发等许多方面的研究.但自己认为在科学上最有价值的工作是在有关鱼类的分类和系统发育方面.     

免疫系统在动物系统发育过程中的发生和发展

动物免疫系统的发生和发展是一个漫长的过程，是在生物长期进化和适应发展 吕逐渐形成并不断发展和完善的。无脊椎动物具有非特异性免疫；脊椎动物在非特异性免疫的基础上形成了强大的特异性免疫；到了人类，免疫系统得到了充分发展，其结构完善、其功能更为强大。     

睡莲科的系统发育:核糖体DNA ITS区序列证据

以金鱼藻Ceratophyllum demersum为外类群,使用PAUP4.0b4A软件对睡莲科Nymphaeaceae植物7属11个代表种的ITS区序列进行了系统发育分析。采用最大简约法分析获得了3个最简约树,步长为1125,一致性指数(CI)和维持性指数(RI)值分别为0.7618和0.7214。利用3个最简约树获取严格一致树。结果表明:(1)莲属Nelumbo位于系统树的基部,自展支持率为100%,可从睡莲科中独立出来成立莲科Nelumbonaceae和莲目Nelumbonales;(2)萍蓬草属Nuphar是一单系类群,位于分支Ⅱ的基部,并和睡莲科其他属(不包括莲属)植物聚在一起构成姐妹群,故萍蓬草属仍应置于睡莲科中;(3)水盾草属Cabomba和莼菜属Brasenia聚成一小支并构成姐妹群,自展支持率为99%,说明这两属之间亲缘关系较近;(4)睡莲属和芡实属Euryale、王莲属Victoria聚成一小支并构成姐妹群,自展支持率为94%,说明三者亲缘关系较近,仍应置于睡莲科中。     

浅评当今植物系统学中争论的三个问题——并系类群、谱系法规和系统发育种概念

一般来讲,进化学派承认分支学派对系统学的研究作出了有意义的贡献,如应用分支分析方法重建系统发育,应用共有衍征确定分类群之间的分支关系以及应用外类群方法来判断性状的极性等,都对系统学的方法有所改进。但分支学派的致命缺点是拒绝接受并系类群。我们属于进化学派,认为并系类群是可以接受的。例如,根据分子资料分析,Zabelia属可以包括于Abelia属内。Zabelia属不但在花粉上和Abelia属不同,可能由于它占有了新的生态位,获得了新的特征,如叶柄基部膨大两两联合,并宿存以保护腋芽。有理由认为它们应独立成属,并不由于Zabelia属从Abelia属分出而使后者成为一个并系类群而把它们合并。分支学派的一些学者认为生物名称作为交流的工具和生物信息储存系统应有明晰的、唯一的和稳定的特性。但具等级的林奈命名系统并不具有这些特性来命名分支和种。最后,PhyloCode被提出。PhyloCode对分支的命名方法有3种,即分支结点定义、分支基干定义和衍征定义。我们认为林奈命名系统作为传媒系统在生物学界的应用已近250年,若要废弃它而采用PhyloCode,必然会在命名方面引起一片混乱。但我们并不是说PhyloCode的拥护者所提出的建议一无是处,我们建议他们宜继续进行研究。由于应用生物学种概念于植物界产生了许多问题,因此多为植物系统学家所抛弃。分支学派的兴起,推动了系统发育种概念的提出。该概念基于3个特征,即自征、区别特征和基本排它,因此分别命名为自征种概念、特征种概念和谱系种概念。事实上,目前大多数植物系统学家仍然应用着形态–地理学种概念,但我们在划分种时,必须有尽可能多的资料,特别是要将传粉、繁育系统、分子系统学资料和形态学资料结合起来。     

叶绿体基因组在植物学研究中的应用进展

叶绿体是植物把光能转化为化学能的重要细胞器,具有独立的基因组,随着基因测序技术的发展,叶绿体基因组在植物学研究中的应用越来越广泛.本文介绍了叶绿体基因组的结构并综述了其在光合作用机制、物种鉴定、系统发育、居群遗传学、谱系地理学、核质互作和叶绿体基因工程中的应用进展.     

不同线粒体基因作为DNA条形码鉴定按蚊的比较分析

蚊虫是最为重要的医学昆虫之一,准确鉴定其种类是防控的重要基础,但基于形态学鉴定困难较多。线粒体基因组序列获取便捷、已公布数据全面,作为DNA条形码开展分子鉴定具有突出优势。为进一步评估不同线粒体基因序列作为DNA条形码在蚊科昆虫鉴定中的作用,本研究以按蚊属为例,选取在GenBank数据库中线粒体全基因组序列公布最多的5种,每种随机下载5条序列,通过进化速率、遗传距离、条形码间隙和系统发育分析,比较了线粒体全部13个蛋白质编码基因分别作为DNA条形码鉴定种类的可靠性。结果表明按蚊线粒体的13个蛋白质编码基因中,ND5基因进化速率最快,而COI基因最为保守。除COIII基因外,其余基因均可作为DNA条形码开展分子鉴定,但其中ND4L基因的条形码间隙不显著,可能存在鉴定不准确的情况。剩余线粒体基因中,ATP8、COI、COII、CytB和ND5基因间隙显著且在种内和种间均具有较强的稳定性,优先推荐选用为DNA条形码,ATP6、ND1、ND2、ND3、ND4和ND6基因则存在种内或（和）种间不保守的情况,可以作为备选序列。研究结果为科学选用DNA条形码序列进行蚊科昆虫的鉴定提供了参考依据。     

不同绿藻核rDNA间隔区ITS的序列和系统发育分析

通过分析石莼(Ulva lactuca),裂片石莼(Ulva fasciata),礁膜(Monostroma nitidum)和浒苔(En-teromorphaprolifera)样品的ITS+5.8S rDNA区序列,与GenBank中相应序列进行比对,分析了多种绿藻的系统发育关系.结果显示,浒苔(E. prolifera)与浒苔属和石莼属内其他种的同源性系数分别约为93.0%和63.8%;石莼属和浒苔属GC%含量均在62.6%左右,聚类分析显示两属区分不明显.本研究表明:浒苔(E.prolifera)归属到浒苔属是有依据的;浒苔属与石莼属并非严格区分的属;地理距离对绿藻分子演化具有较大的影响.     

基于线粒体12S rRNA基因序列探讨湖鲚、短颌鲚物种有效性

用PCR技术扩增并测序获得了刀鲚、湖鲚和短颌鲚的线粒体12S rRNA基因序列。结合GenBank上已公布的序列数据,以日本鳀、林氏鲚为外群,采用最大简约法(MP)、最大似然值法(ML)和贝叶斯分析(BI)法构建了系统发育树。结果显示短颌鲚、湖鲚均未形成独立的进化支,因此,支持短颌鲚和湖鲚为刀鲚的淡水生态型种群,而并非有效物种的观点。     

关于突触可塑性的最新发现

古脊椎动物与古人类所的张福成、周忠和、徐星、汗筱林和Corwin Sullivan近期发现了一块与鸟类极具亲缘关系的恐龙化舀,为揭开鸟类起源、飞行起源及羽毛起源之谜等均提供了新证据。该新物种被命名为Epidexipteryx hui,巾文种名定为胡氏耀龙。系统发育分析表明,胡氏耀龙属于鸟翼类．代表了和鸟类关系最为接近的恐龙之一,