[目的]利用线粒体基因组序列数据分析缘蝽科(Coreidae)亚科间的系统发育.[方法]使用高通量测序对4种缘蝽(纹须同缘蝽Honoeocerus striicornis、广腹同缘蝽H.dilatatus、宽棘缘蝽Cletus schmidti和褐莫缘蝽Molipteryx fuliginosa)进行低覆盖度全基因组测序;从获得的全基因组测序数据中重建线粒体基因组全序列;联合已经公布的缘蝽科3个亚科32个种的线粒体基因组序列(作为内群)以及蛛缘蝽科(Alydidae)中的3个种的线粒体基因组序列(作为外群),分别采用最大似然法和贝叶斯法重建缘蝽科亚科间的系统发育.[结果]纹须同缘蝽、广腹同缘蝽、宽棘缘蝽和褐莫缘蝽线粒体基因组(GenBank登录号:OR702557-OR702560)的长度分别为15 706,15 913,17 685和16 959 bp,新获得的这4种缘蝽线粒体基因组的基因排列方式与典型的昆虫线粒体基因组一致,没有基因重排等特殊的基因组织结构;此外,这4种缘蝽线粒体基因组的全基因组序列、蛋白质编码基因、rRNA基因和tRNA基因序列都具有较高的A+T含量(≥70％).最大似然法和贝叶斯法重建的缘蝽科系统发育树具有大体相同的拓扑结构;所有结果都支持缘蝽亚科(Coreinae)为单系群,缘蝽亚科与希缘蝽亚科(Hydarinae)互为姐妹群.[结论]本研究利用线粒体基因组数据重建了缘蝽科亚科间的系统发育,结果支持缘蝽亚科为单系群,缘蝽亚科与希缘蝽亚科互为姐妹群.本研究为进一步在系统发生框架内探讨缘蝽科的系统演化提供了线粒体系统发育基因组学数据.

扁叶蜂科(Pamphiliidae)是扁叶蜂总科(Pamphilioidea)下最大的科级阶元,有着种类丰富的现生类群.该科一些种类是重要的林业害虫,历史上曾在欧洲以及我国北方多次暴发成灾,危害林木.全世界已报道的扁叶蜂科化石种类7属14种,均分布于北半球,从中侏罗晚期到中新世各时期均有记录.综合现生与化石类群的扁叶蜂总科系统发育研究证实了扁叶蜂科的单系性,但扁叶蜂科内部分化石属以及纽扁叶蜂属Neurotoma的位置仍存疑.此外,现有的分类体系将扁叶蜂科分为侏罗扁叶蜂亚科(Juralydinae)、腮扁叶蜂亚科(Cephalciinae)与扁叶蜂亚科(Pamphiliinae),其中侏罗扁叶蜂亚科仅包含大部分的化石属种,另外2个亚科主要由现生属种构成.现生亚科依据体表颜色、胫端距尖端质地、爪内齿排列等细微结构进行区分.而侏罗扁叶蜂亚科受化石材料限制,主要依据翅脉以及触角等易于保存的特征进行鉴定与区分.近年来随着标本的积累,侏罗扁叶蜂亚科历经3次修订后仅保留前翅1-Rs近乎1-M的一半或稍长为明显的鉴别特征.近期,另外一些特征如跗爪内齿的大小与排列方式、后翅Sc脉的分叉等得到关注,但这些特征仅在部分化石属种中观察到,是否稳定仍需后续进一步的探讨.化石类群与现生类群分类体系间的差异不仅在扁叶蜂科出现,在其他昆虫类群中也屡见不鲜.只有不断积累标本,运用更先进更全面的手段深入挖掘每件标本的信息,才能架好连接化石与现生类群的桥梁,科学探讨类群的演化.

肠道菌群是机体的重要组分，与婴幼儿健康息息相关。关于肠道菌群的来源与建立机制存在许多假说，但大部分理论尚存争议。而肠道菌群也并非一成不变，其生物多样性、丰度等都会随着婴幼儿生长发育不断分化与演化。目前认为肠道菌群在维系婴幼儿机体的内环境稳态中起到多种作用。该文就近年来对婴幼儿肠道菌群的生理学相关基础研究进行综述，旨在为该分支学科在儿科学领域的发展提供参考。

烟曲霉是一种通过空气传播的机会性致病真菌。其感染免疫功能低下患者肺部并引起严重的侵袭性曲霉病。锌是微生物生长所必需的微量元素，所有真菌包括烟曲霉生长都需要锌元素。有研究表明宿主体内的真菌毒力高低与真菌摄取锌的能力直接相关。由于元素锌在人体内大部分与锌结合蛋白结合导致在宿主组织微环境中的离子浓度远低于真菌最适生长浓度。烟曲霉演化出几种锌转运蛋白，使烟曲霉能够在锌缺乏的条件下有效吸收锌元素，同时抵抗锌元素过量，防止对烟曲霉细胞造成损害。本文将总结概述烟曲霉锌稳态调控对其生长发育及毒力的作用以及相关基因。明确烟曲霉对元素锌水平调控基因的研究现状并探讨干扰烟曲霉锌稳态是否会成为开发治疗侵袭性曲霉病的新一代辅助治疗措施和真菌治疗方案。

蚤亚科(Pulicinae)隶属于蚤目(Siphonaptera)蚤总科(Pulicoidea)蚤科(Pulicidae),是啮齿动物和猫犬常见的嗜血性体外寄生虫.已测定的蚤亚科共3属5种(猫栉首蚤、犬栉首蚤、东洋栉首蚤、印鼠客蚤和人蚤),其线粒体基因组的结构特征和变异情况具有以下特点:线粒体基因组保留了节肢动物典型的排列模式,未发生基因缺失、增加和重排现象;AT含量较高,且AT-偏斜和GC-偏斜均为负值,与大多数全变态类昆虫一样,密码子使用度具有明显的偏好性;人蚤的丝氨酸转运RNA(trnS1)呈典型的三叶草结构,其余物种与后生动物一样trnS1缺失D-臂,且5种蚤亚科物种的trnS1以UCU为反密码子代替了常见的GCU;蚤亚科控制区偏大,最大可达7 kb以上,主要以二核苷酸重复为主,NADH脱氢酶亚基4(nad4)～nad4L之间存在7 bp的保守重叠区,与多数全变态类昆虫一致.本文以期对今后蚤亚科在全变态类昆虫中的演化提供参考.

裸子植物在植物学教材中所占篇幅不大,但各教材却有不少问题困扰着师生们.本文指出了各教材在许多知识方面的矛盾之处,并提出了改进意见.首先,裸子植物具有真中柱,而不是网状中柱.其次,根据一些裸子植物发育的异形叶性,本文推测出几类植物叶的起源.然后,文章仔细分析了苏铁属植物的生殖结构及其发育,澄清了 一系列混乱;探讨了松属生活史的一些细节,纠正了 一些不准确的说法;此外,还讨论了胚珠叶生还是茎生这个重要问题.最后,文章建议,将麻黄属和买麻藤属出现的一个花粉管里的两个精子参与受精的现象称为双融合而不是双受精.

隐性雌雄异株指植株表型为非雌雄异株,但形态上两性花通常雄性不育或雌性不育,植株个体实际仅行使雌性或雄性功能.两性花植株向雌雄异株的转变在被子植物中广泛存在,隐性雌雄异株作为潜在的中间阶段对于理解植物性系统的演化具有重要意义.据APG Ⅳ分类系统,这些物种在被子植物的22目36科65属约221种植物中有过报道,分别约占被子植物总目数的34.4％、总科数的8.7％、总属数的0.5％和总种数的0.1％;多为分布于热带或亚热带地区依靠生物传粉的木本植物,且至少存在花蜜或花粉作为访花报酬.该性系统形态学的性表达类型多样:可分为雄花两性花异株(类型Ⅰ)、两性花植株(类型Ⅱ)、雌花两性花异株(类型Ⅲ)及其他类型(类型Ⅳ)4种,分别约占已报道隐性雌雄异株物种数的48.9％、47.5％、2.7％和0.9％.从系统发育看,该性系统在被子植物木兰分支、单子叶植物分支及真双子叶植物分支均有分布,且主要分布于较为进化的核心真双子叶植物类群中.隐性雌雄异株物种不育性器官的进化意义存在多种假说,包括祖先假说、遗传约束假说、促进风媒花粉落置假说、传粉者吸引假说、拟态与欺骗假说等,但相关实证研究较少.本文对隐性雌雄异株物种不同类群的性表达形式、不育性器官败育类型进行了归纳,并对具该性系统的类群在被子植物中的分布与系统演化进行了分析与总结,同时对有关隐性雌雄异株物种不育性器官进化意义的5个假说进行了介绍与评价,最后对今后的相关研究方向进行了展望.以期为深入研究被子植物隐性雌雄异株性系统的进化式样与机制研究提供理论资料.

[目的]探索胡颓子科叶绿体基因组演化趋势,为胡颓子科植物物种鉴定以及资源开发利用提供理论依据.[方法]该研究从头组装并注释了沙棘属和野牛果属共4个类群的叶绿体基因组,结合已发表的叶绿体基因组序列,比较了胡颓子科各类群叶绿体基因组的基因构成、重复序列和结构特征,建立了系统发育树,并通过高分化区定位了该科叶绿体基因组的潜在DNA条形码区域.[结果]胡颓子科各属叶绿体基因组在四分体结构、基因数量和排列上高度相似;沙棘属和野牛果属的反向重复区(IR)和整个基因组重复序列数目较胡颓子属有扩张和增加的趋势.胡颓子科18个类群的叶绿体全基因组序列的系统发育树中,胡颓子属个体聚为一支,最先分化出来,沙棘属和野牛果属各自聚为一支,具有最近的共同祖先;从长单拷贝区(LSC)和短单拷贝区(SSC)筛选出3个DNA条形码候选区,其中ycfI基因的鉴定效果最佳.[结论]胡颓子科的叶绿体基因组结构保守,但其非编码区序列在各属间存在明显差异,且IR区序列与重复序列在演化过程中分别有扩张和增多的趋势.研究选定的DNA条形码序列能很好区分胡颓子科各属之间以及胡颓子属内物种间关系.

广义蕨类植物(石松类和蕨类)是陆生维管植物第二大类群,兼具孢子植物和维管植物的结构和生理特点,衔接陆生植物从简单到复杂的演化过程.广义蕨类植物表现出许多不同于其它植物类群的独特生物学过程,在研究植物基因组演化、器官发育、繁殖方式及环境适应等方面是一类关键的植物类群.现代测序技术的快速发展和应用推动了广义蕨类植物全基因组测序和组装,为其基因功能研究提供了巨大便利.为充分认识广义蕨类植物基因功能研究的热点和难点,该文从多角度全面总结了广义蕨类植物基因功能研究,重点论述广义蕨类植物在器官发育、生殖过程、环境适应性和次生代谢物合成等方面的研究现状,系统阐述其在揭示广义蕨类植物特殊生物学过程中的应用及各类基因的功能.最后,对如何加快广义蕨类植物基因功能研究,并利用相关研究揭示其生物学特性和开发更广泛的应用场景提出了建议.

当昆虫类群表现为长生命周期k(k＞1)年时,成虫的羽化表现为非周期性、周期性和过渡周期性 3 种形式.非周期性即为成虫每年均羽化,周期性即为成虫每k年才羽化 1 次,过渡周期性为非周期昆虫逐渐进化为羽化周期性的必经阶段,不同年份羽化的同生群在密度上产生了显著差异,形成了小同生群和优势同生群.自然界中表现出完全羽化周期性的昆虫种类是较少的,但由于其高种群密度的成虫同步性羽化现象,对比非周期性昆虫更易暴发成灾.为明确周期性昆虫演化进程并为林区虫害防控提供理论指导,总结了周期性昆虫的种类和生活特性,不同年间的气候异质性、自然灾害、扩散到未分布区域、天敌、种间和种内竞争等因素均有可能成为过渡周期现象形成的最初驱动力,生活史延长、寄主-天敌互作、低温驱动效应、天敌不敏感-捕食者饱足效应、种间和种内竞争等是促使昆虫羽化周期性形成的可能机制.在林区管理实践中,应提前评估害虫羽化周期性产生的趋势和程度.当成虫表现出完全羽化周期性,应在集中羽化年份内采取见效快的综合防控策略,降低唯一同生群密度至经济阈值以下.当成虫表现出过渡周期性,应加大优势同生群防治力度、降低小同生群防治频率,以及采取天敌林间释放和保育技术以平衡天敌对目标害虫的不同发育阶段种群的控制作用大小,遏制或减缓天敌-寄主互作驱动下的周期性演化进程,逐渐实现由过渡周期阶段向非周期性的逆转.当成虫表现出非周期性,应减少专化性天敌的释放和针对害虫特定阶段的防治措施使用频率,优先选择作用于所有发育阶段且致死率不存在显著差异的防治手段,避免因人为干扰产生的周期性演化和进一步的成灾.