测序技术的快速发展导致病原体基因数据急剧增加，将这些数据与系统发育分析方法相结合，可用于阐述病原体的起源和进化、流行过程中的时空分布、参数变化以及抗原、毒力、耐药性等表型特征变化规律、病原体传播趋势预测等。本文简述了系统发育研究的目的和系统发育树的构建方法，阐述了距离法、最大简约法、最大似然法、贝叶斯法等常用系统发育重建方法的优缺点和适用范围，并重点回顾了系统动力学和系统地理学方法在国内外研究中的应用及主要流行病学参数的估计方法，通过综述也发现，病毒基因组数据建立的带有时间和地点注释的系统发育树越来越多地用于传染病疫情暴发调查和常规监测。

目的:研究八角遗传多样性、遗传结构和谱系地理分布格局,为八角品种改良、种质资源保护和合理利用奠定基础.方法:基于ITS2 和psbA-trnH序列对广西 13 个栽培居群 263 株个体的八角进行谱系地理学研究.结果:八角居群ITS2 和psbA-trnH拼接序列长度为 872 bp,共定义了 18 个单倍型,居群总遗传多样性Ht =0.750,居群内遗传多样性Hs=0.680,整体单倍型多态性Hd=0.73952,核苷酸多态性π=0.00309.居群内和居群间的遗传距离和遗传分化系数Nst(0.091)与Gst(0.093)相差不大.系统发育树分析结果表明,不同居群的八角未呈现谱系地理结构上的区别.分子变异分析(AMOVA)显示,遗传变异来自居群内部(Fst=0.10645,P<0.001).居群间基因交流虽较频繁,但并未发生过显著扩张,且处于动态平衡之中.多数居群含有单倍型H4、H1 和H3,其中H4 出现的频率最高(37.55%).结论:不同居群八角表现出较高的遗传多样性,但遗传变异来源于居群内部,该研究为今后八角遗传改良及新品种选育提供了必要的科学依据.

琴蛙属(Nidirana)是广泛分布于东洋界的两栖动物,目前安徽省琴蛙属仅记录了弹琴蛙(N.adenopleura)1种.2022年7月在安徽省黄山地区(九龙峰自然保护区和马金岭自然保护区)采集到9号两栖动物标本,其形态特征与孟闻琴蛙(N.mangveni)相似;此外,基于线粒体COI基因片段的分子系统发育分析显示,此次采集到的琴蛙标本与孟闻琴蛙聚为一支,且具有高的支持率(贝叶斯后验概率/最大似然支持率为1.00/98％),而且和孟闻琴蛙遗传距离最近,与模式产地的孟闻琴蛙遗传距离仅有0.04％.因此,结合形态比较和分子系统学分析,鉴定此次采集的琴蛙属标本为孟闻琴蛙,为安徽省两栖动物分布新记录种.这一发现将孟闻琴蛙的分布范围扩展至皖南地区,为琴蛙属和皖南地区的生物地理学和地史研究提供了重要数据.

为明确长爪鼩鼱(Sorex unguiculatus)和细鼩鼱(Sorex gracillimus)的种群系统地理关系以及亚种分化,本文测定了我国东北地区长爪鼩鼱 11个样本和细鼩鼱 17个样本的Cyt b基因序列,并结合GenBank下载32个长爪鼩鼱和22个细鼩鼱的Cytb基因序列进行整合分析.两个物种不同地理种群表现出不同的地理分化格局:长爪鼩鼱系统进化树结果显示,其分子系统关系与地理分布无相关性;细鼩鼱系统进化树结果显示,中国东北的样本聚为一个独立的进化支,俄罗斯的样本和日本北海道的样本聚为一个进化支.中介网络分析也观察到相似分化格局.中性检验支持长爪鼩鼱在近期可能发生过种群扩张,而细鼩鼱未经历过数量急剧扩张.上述结果支持长爪鼩鼯无亚种分化,细鼩鼱可能包含两个地理亚种,分别对应我国东北的地理种群以及俄罗斯远东(马加丹南部到滨海边疆区,包括萨哈林岛)和日本北海道的地理种群.

肥螈属Pachytriton是中国的特有两栖类群,目前,安徽省只记录费氏肥螈Pachiytriton feii 1种.本研究在安徽省黄山市休宁县马金岭自然保护区进行野外调查时,采集到肥螈属动物标本,形态符合秉志肥螈Pachytriton granulosus的鉴别特征,基于线粒体cyt b基因片段的分子系统学分析显示,其与秉志肥螈有最近的进化关系,确认秉志肥螈为安徽省新记录.本次发现将秉志肥螈的分布区域拓展至白际山脉,为肥螈属的生物地理学研究提供了基础资料,对于皖南及其周边地区地质史与生物区系研究具有重要意义.此外,讨论了秉志肥螈和费氏肥螈的同域共存问题,安徽省肥螈属物种的分布格局需要开展进一步的研究.

根瘤菌是一类革兰氏阴性菌,能与特定的宿主植物共生形成根瘤,将空气中的分子态氮转变为植物可以利用的氨态氮.研究根瘤菌的生物地理分布格局及形成机制,不仅具有理论上的意义,还对根瘤菌接种剂的选择具有指导意义.目前,随着分子生物学技术的发展,以及根瘤菌多样性研究数据的积累,根瘤菌生物地理学取得了较大的进展.本文综述了根瘤菌生物地理学的研究方法及现状,并对今后的重点研究方向作了展望.

为研究竹叶青蛇在中国台湾岛的扩散趋势,从GenBank上获取竹叶青蛇部分cytb基因序列,长度约655 bp,通过Seqman对序列进行格式转换、剪切与校正,再用MEGA6.0进行序列比对,统计碱基含量和变异位点.从内类群个体共定义了28个单倍型,其中1个来自福建武夷山,27个来自台湾岛.运用Microsoft Visio 2007软件绘制cytb部分序列统计简约网络图.结合生物地理学信息,发现早期竹叶青蛇基本是由北向南的扩散路线,可以初步推断在中国台湾地区竹叶青蛇大体是由北部(台北)向中南部山区扩散的总体趋势.用分子方法推断物种扩散,为新兴的分子生态学研究方法,可以广泛应用于未来系统发育地理学研究.

黄脊竹蝗是危害我国南方竹林的重要害虫.该蝗虫的幼虫和成虫主要以竹叶为食,经常引起大面积的竹林死亡,导致毛竹产量锐减.尽管人们对其生物学特性已经有了较为深入的了解,然而,关于其种群遗传结构以及种群发生、发展和迁移的历史研究极少,这对其灾害的预测十分不利.因此,我们研究黄脊竹蝗不同地理种群的遗传变异,探讨其遗传多样性和种群遗传结构.线粒体细胞色素C氧化酶亚基II (COII) 是在系统发生学和系统地理学研究中最受欢迎的分子标记之一,本研究即应用线粒体COII基因作为遗传标记对中国黄脊竹蝗分布范围内的种群进行了初步的谱系地理学分析,以期对今后该物种的生物防治提供基础资料.研究结果显示:1) AMOVA分析表明黄脊竹蝗存在明显的种群遗传结构;2) 黄脊竹蝗经历了一个近期集群和种群扩张,种群扩张时间估计为0.014百万年前,这处于末次冰期III和新冰期I之间的间冰期;3) 系统发生树与中间-连接网络图的结果相一致,即大部分地理距离较近的种群,在系统发生树中聚集为一支,亲缘关系相近;4) 本研究获得的具有浅显世系关系的系统发生分析结果,是邻近区域之间的高迁移率、集群过程和长距离迁移的证据.第四纪盛冰期阶段的气候和生态或环境状况的巨大波动可能对该蝗的遗传多样性和种群动态具有重要影响.

谱系地理学研究旨在探究历史上发生的影响目前遗传谱系系统发育和空间分布格局关系的生态与进化过程.叶绿体DNA具有单亲遗传、低突变率、单倍体等特征,其分子标记不同程度地保留着植物长期进化的历史遗传痕迹,有助于深度解析谱系地理变异的形成机制.本文探讨了上述特征是怎样影响分子标记的选择、扩大或缩小群体遗传结构分化、延长或缩短空间基因溯祖时间、促进或阻碍种间基因渐渗及谱系分选(复系、并系和单系形成)进程,重点阐述了这些影响过程的理论基础,并结合实际例子阐述谱系地理研究进展.由于位点间在突变率、选择强度及它们与漂变互作等方面存在异质性,今后一个研究重点就是基于叶绿体全基因组序列分析谱系地理变化格局,包括分析DNA位点间的基因渐渗或基因流动程度差异分布及沿着叶绿体DNA序列上谱系分选差异分布.

区域生态学作为生态学的一门重要分支学科,起源于20世纪70年代的区域综合科学考察和环境污染调查,旨在研究区域生态环境问题形成背景和驱动因子,探讨区域生态环境问题解决的思路和方法.基于前人研究成果和文献综述,系统分析了区域生态学研究的特点,剖析了区域生态学的性质和学科定位.在此基础上进一步比较了区域生态学与景观生态学、生态系统生态学、区域自然地理学和宏观生态学的共性与差异.认为:(1)区域生态学研究对象是具有特定生态环境属性的区域生态综合体,既具有特定要素主导下的空间均质性,也具有多种要素耦合作用下的空间异质性特征,是一门问题导向的应用性基础学科;(2)区域生态学研究需要具有多元综合、问题导向和系统集成的思维,从多层次、多视角探讨区域生态环境问题的解决方案;(3)区域生态学属于宏观生态学研究的范畴,处于分子生态学、个体生态学、种群生态学、群落生态学、生态系统生态学、景观生态学、区域生态学和全球生态学这个生态学学科体系的较高层次.