现行人教版高中生物学教材对隔离和物种形成方式的介绍较为简单.深入剖析隔离、隔离机制、物种形成方式等概念,强调地理隔离与生殖隔离都可看作保存物种基因库的机制;地理隔离也不是物种形成的必要条件;地理隔离与生殖隔离也并不一定有先后之分.如果辩证地、用时空两个维度来审视这些概念,可以更好地帮助学生掌握它们的核心内涵,提高学科核心素养.

为探讨石碌含笑(Michelia shiluensis)濒危的内在原因,对花器官形态特征、开花动态、访花昆虫进行观察,并对花粉萌发率和柱头可授性、繁育系统特性进行了检测.结果表明,开花时,石碌含笑的雄蕊群和雌蕊群自然形成空间隔离,花被片横向弯曲形成球形空间,保护雄蕊群;雌蕊群柄持续伸长,将雌蕊群推出雄蕊群和花被片.圃地栽培植株的主要访花昆虫和传粉昆虫为西方蜜蜂(Apis mellifera).花被片开放至最大直径 50％时的Ⅵ和Ⅶ阶段柱头可授性最强;Ⅵ阶段花粉活性也最高,离体萌发率达(66.96±11.28)％.同株同花或同株异花授粉均不能结实,但异株授粉座果率为 100％.可见,石碌含笑为严格的异株异花授粉植物,异交亲和,自交不亲和,不存在无融合生殖现象,与含笑属其他种类亦有生殖隔离.石碌含笑花被片和雌蕊群的动态变化揭示了其巧妙规避自交的生物学机制.

中国是凤仙花属物种多样性分布中心之一,存在着大量的特有和同域分布现象.为更好地理解同域分布近缘种的传粉综合征分化以及传粉昆虫资源分配问题,该文以中国特有种黄麻叶凤仙花(Impatiens corchorifolia)和金凤花(I.cyathiflora)为研究对象,通过野外调查和实验完成传粉生物学的相关研究,比较分析了这两个种的开花物候、花形态结构、传粉昆虫的种类及访花行为和人工授粉实验等方面的异同.结果表明:(1)两种凤仙花的花距不同,花距的长度与花蜜量呈正比,但与花蜜含糖量无关.花距类型决定了两种植物的传粉昆虫种类的分化.具短花距的黄麻叶凤仙花的花蜜含量为(4.57±1.43)μL,花蜜糖含量为(45.48±2.28)％,由蜜蜂和胡蜂为其传粉.拥有长花距的金凤花的花蜜含量为(10.15±3.28)μL,花蜜糖含量为(46.12±1.48)％,除蜜蜂和胡蜂传粉外,天蛾和熊蜂也为其传粉昆虫.(2)两种植物虽然共享3种传粉者,但表现为明显的错峰访花,传粉行为和花通道的差异决定了传粉者携带花粉的部位不一致.(3)繁育系统实验表明,两种植物均表现出明显的种间杂交障碍和异花授粉偏好性.因此,花距形态差异显著导致了传粉综合征分化明显和传粉昆虫行为各异.两种植物授粉均需要传粉昆虫且均无法自花授粉,呈现异交优势;并且可以通过部分传粉昆虫、花形态差异以及杂交不亲和等情况维持生殖隔离.该研究结果为理解凤仙花属的传粉综合征、同域分布近缘物种传粉昆虫资源分配等方面提供了新资料.

2023年中国科学家在植物科学主流期刊发表的论文数量相比2022年大幅提高,在柱头受体调控十字花科种内和种间生殖隔离,叶绿体TOC-TIC超级复合物结构,作物高产、耐逆及抗病机制,葡萄和柑橘属植物的起源和传播,现代玉米、谷子和马铃薯种质资源演化等方面取得了重要研究进展.其中,"农作物耐盐碱机制解析及应用"和"新方法实现单碱基到超大片段DNA精准操纵"入选2023年度中国科学十大进展,"植物远缘杂交过程中'花粉蒙导效应'的分子机制"入选2023年度中国生命科学十大进展.该文总结了2023年度我国植物科学研究取得的成果,并简要介绍了30项有代表性的重要进展,梳理了植物科学研究中所使用的实验材料,以帮助读者了解我国植物科学的发展态势,进而思考如何更好地开展下阶段研究和服务国家重大战略需求.

目的 探讨卡波姆隔离凝胶联合干扰素治疗女性生殖道高危人乳头状瘤病毒(HPV)感染及相关疾病的临床疗效.方法 前瞻性选取2021年8月至2022年10月于我院妇科就诊的300例女性生殖道高危HPV感染患者为研究对象,按照随机数字表法分为研究组(150例)和对照组(150例).对照组采用干扰素治疗,研究组采用卡波姆隔离凝胶联合干扰素治疗.比较两组患者的一般资料、用药后的临床效果,以及治疗前后的炎症因子、免疫指标水平及阴道微生态情况.结果 两组患者的平均年龄、已婚率等一般资料比较无显著性差异(P＞0.05).治疗后,研究组总有效率[96.67％(145/150)]显著高于对照组[85.33％(128/150)](x2=11.762,P=0.001).治疗后,两组患者的肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素6(IL-6)水平、CD8+T细胞比例、Nugent评分、阴道分泌物pH值均显著低于治疗前(P＜0.05),CD3+T细胞比例、CD4+T细胞比例、CD4+/CD8+比值均显著高于治疗前(P＜0.05),且研究组治疗后的变化比对照组均更为显著(P＜0.05).结论 卡波姆隔离凝胶联合干扰素治疗女性生殖道高危HPV感染及相关疾病的临床疗效显著优于单独应用干扰素治疗;患者的炎症指标、免疫指标和阴道微生态情况均得到了明显改善.

物种形成过程及其机制不仅是理解自然界生物多样性现象的关键,也是长期困扰达尔文的"谜中之谜",是进化生物学研究领域的核心命题之一.物种形成是指新物种从祖先物种中分化出来的演化过程,也是种群间生殖隔离效应或屏障建立的演化过程,对这一过程及其内在遗传机制的探究和揭示是我们理解生物多样性现象的关键所在.本文聚焦于动物类群,系统阐述了动物物种生殖隔离的产生方式及其分子机制,并探讨了目前动物物种生殖隔离相关研究所面临的瓶颈、挑战和潜在机遇,为后续动物物种形成相关研究提供参考和启发.

榕-传粉榕小蜂系统是研究动植物专性互惠共生关系的经典体系.早期形态学研究认为它们之间遵循一对一原则,即1种榕树只有1种榕小蜂为其传粉,而1种传粉榕小蜂也只能在1种榕树上繁殖后代.然而随着研究的深入,报道了越来越多非一对一共生关系的案例,尤其是隐存种的发现,打破了一对一原则在榕-传粉榕小蜂系统中的普适性.非一对一共生关系包括多种传粉者共现于1种宿主榕树和多种榕树共享1种传粉者两种情况,有各自不同的发生机制和规律.本文从形态学描述阶段、多学科综合证据阶段和传粉榕小蜂隐存种的发现3个阶段综述了榕-传粉榕小蜂非一对一共生关系的研究进展,并对其所引发的科学问题进行了探讨.多种传粉者共现于1种宿主榕树的情况,使得榕小蜂的种间杂交成为可能;而多种榕树共享1种传粉者,为宿主榕树的种间杂交提供了机会.然而,杂交事件的检出率却很低,暗示存在明显的生殖隔离.另外,传粉者共现和共享传粉者两种情况在不同性系统榕树上的发生率和发生机制存在明显差异,暗示不同性系统榕树的宿主专一性不同.大量小蜂隐存种的发现,引发了对其成种机制、共现机制的研究,以及对小蜂生物多样性的重新评估,并给人工控制实验的开展带来了新的问题.每个榕-传粉榕小蜂组合都具有其独特的协同进化历史,为研究动植物间的协同进化机制和规律提供了丰富素材.对榕-传粉榕小蜂专性互惠共生关系的形成、维持和打破机制开展综合研究,才能充分认识该系统,也有助于认识动植物间的协同进化过程和规律.

桔小实蝇是重要的检疫性害虫,可对水果产业造成巨大经济损失.本研究首先采用微卫星标记比较桔小实蝇不同地理种群间的遗传差异性,然后通过室内种间杂交试验,研究了两个相异地理种群(此前称谓的来自中国的桔小实蝇和来自马来西亚的木瓜实蝇)之间杂交后代在繁殖力、孵化率、发育历期、产卵管长度以及抗逆性等方面的适应性,结果表明桔小实蝇中国和马来西亚种群之间的遗传关系极为相近,不存在生殖隔离,但杂交后代在繁殖力、孵化率、幼虫发育情况、高蛹期抗逆性等方面均显著高于其亲本种群,产卵管长度则介于亲本的马来西亚种群和中国种群之间.上述杂交种的适应性特征分析表明,杂交后代可能具有比亲本更强的传播潜力,因此,本研究结果对于桔小实蝇相异地理种群的检疫防控提出了新的挑战.

目的 了解山西省长治地区甲卡西酮药物滥用现状,调查甲卡西酮滥用人群的各项特征.方法 通过自编《甲卡西酮滥用者基线调查表》对山西省长治市某强制隔离戒毒所261例男性甲卡西酮滥用者进行实地的问卷调查.结果 甲卡西酮药物滥用者的年龄主要集中在25 ～ 45岁;家庭所在地以农村最多;初中学历占49.4％;职业以农民和企业工人最多;滥用方式主要以烫吸为主;滥用时间大多在3年内;每次滥用剂量0.1 ～0.5 g居多;滥用的目的包括出于好奇、精神压力大、家人或朋友影响等;滥用对躯体方面的影响涉及自主神经系统、心血管系统、消化系统、生殖系统;滥用对精神和行为的影响则主要表现为言语增多、行为偏执、精神异常亢奋等.结论 甲卡西酮类药物具有较强的依赖性,并对滥用者身心产生一定损害,此类药物一定要严格控制,以免造成更大范围泛滥以及更大的社会危害.

目前,有3种吸吮线虫可感染人体导致吸吮线虫病:结膜吸吮线虫(Thelazia callipaeda)、加利福尼亚吸吮线虫(T.californiensis)和大口吸吮线虫(T.gulosa).结膜吸吮线虫主要分布在欧洲和亚洲地区,加利福尼亚吸吮线虫和大口吸吮线虫主要分布在北美地区.结膜吸吮线虫病主要流行于经济卫生条件较差的地区且当地有大量的家养或野生动物感染,虫种鉴定主要依赖口及生殖器官的特征,果蝇为其传播媒介,在亚洲是冈田绕眼果蝇(Phortica okadai),在欧洲传播媒介则为变色伏绕眼果蝇(P.variegate).我国是世界上结膜吸吮线虫病例数最多的国家,其他亚洲国家如韩国、日本等也有大量病例报道;欧洲地区病例较少,但在多数国家感染该虫的野生及家养动物较普遍.基于cox1基因,在全球范围内共鉴定出21个单倍型,其中单倍型1(Haplotype1)仅在欧洲不同地区不同宿主之间循环,其他20个单倍型分布于东亚国家(中、韩、日),又以我国的结膜吸吮线虫遗传多态性水平最高.遗传差异性分析表明,亚洲结膜吸吮线虫类群与欧洲类群存在长期地理隔离,且这两个类群在更新世中期已经开始分化.