为研究蓝鳃太阳鱼(Lepomis macrochirus)种群生活史特征及适应性,以千岛湖蓝鳃太阳鱼种群为研究对象,于2021年3月至2023年1月逐月采集样本共3484尾,系统研究了蓝鳃太阳鱼年龄、生长、繁殖和死亡等生活史特征及适应性.结果表明:千岛湖蓝鳃太阳鱼的种群平均体长为(88±0.6)mm,平均体重为(30.42±0.53)g.其种群年龄结构简单,1-2龄的低龄个体占优势(83.97%).通过拟合幂函数方程得到体长与体重关系式为BW=1×10-5SL3.1543(N=3484,R2=0.97).另外,千岛湖蓝鳃太阳鱼具有明显的雌雄异形现象,其繁殖季节为4-9月,绝对繁殖力为(11405±921)粒/尾,相对繁殖力为(282±14)粒/g,平均卵径为(0.74±0.003)mm.最后,利用Pauly 经验公式和长度变换渔获曲线法分别估算出:自然死亡系数(M)为1.05,总死亡系数(Z)为 3.58,捕捞死亡系数(F)为2.53,种群开发率(E)为 0.71.综上,千岛湖蓝鳃太阳鱼的种群呈现出典型的 r 生活史对策,整体种群数量呈上升趋势,种群规模具有进一步扩张的潜在风险,亟需相应的管理和控制.与原产地北美及其他入侵地的种群相比,蓝鳃太阳鱼在繁殖时间及早期生长速度等的改变是其成功入侵千岛湖的关键适应性特征.研究结果补充了国内有关蓝鳃太阳鱼的种群生长特性、年龄结构和繁殖特征等基础资料,揭示了其在千岛湖入侵成功的适应性机制,为我国蓝鳃太阳鱼的入侵防控提供了重要的理论依据.

南洋鼠(Chiromyscus langbianis)是亚洲特有的一种树栖鼠类,其属级分类一直存在争议,不同的分类系统将其归入白腹鼠属(Niviventer)或费氏树鼠属(Chiromyscus),影响了对其生物学特性的认识.本研究旨在通过测定和分析南洋鼠的线粒体基因组,探讨其线粒体基因组结构特征,并利用近邻相接法(neighbor-joining method,NJ)和最大似然法(maximum likeli-hood method,ML)构建22个近缘物种线粒体基因组的系统发育树,厘清南洋鼠的属级分类关系.结果表明,南洋鼠线粒体基因组总长度为16 288 bp,包含22个tRNA基因、13个蛋白编码基因、2个rRNA基因和一段非编码区(non-coding region,NCR),线粒体基因组碱基组成为 A 36.6％、T 28.9％、G 15.0％和 C 19.5％,AT 偏斜(AT-skew)为 0.092,GC 偏斜(GC-skew)为-0.337.在22个tRNA基因中,除tRNASer(AGY)缺少D环外,其余的21个tRNA基因均能够折叠成典型的三叶草结构.同时,部分tRNA基因,如tRNAPhe出现了A-A,tRNAVa1、tRNALeu、tRNAI1e出现了C-U等非经典配对,以维持tRNA二级结构的稳定性.基于近邻相接法和最大似然法构建的系统发育树表明,南洋鼠与费氏树鼠属的亲缘关系更近.进一步基于线粒体Cytb和Cox1构建的系统发育树及遗传距离分析结果,均支持南洋鼠划入费氏树鼠属.本研究为南洋鼠的分类地位和系统发育关系提供了分子证据,也为其种群遗传学的研究提供了数据参考.

雪豹(panthera uncia)是高山流石滩等山地生境生物多样性的旗舰物种,对维持高山生态系统结构和功能稳定性起着重要作用.近年来雪豹种群数量有所恢复,但多种因素导致的栖息地破碎化仍对雪豹的种群生存造成威胁.建立廊道可将分散的栖息地斑块连接起来,提高雪豹抵抗干扰的能力,并为雪豹的长期生存提供重要保障.本研究以祁连山国家公园甘肃张掖分局保护片区及其15 km缓冲区为研究区域,基于祁连山国家公园甘肃张掖分局保护片区雪豹分布点数据,选取气候、地形和土地利用等环境变量,运用MaxEnt模型对雪豹栖息地适宜度进行分析并划定生态源地,而后基于最小代价路径原理识别雪豹廊道.结果显示,研究区域内雪豹适宜栖息地面积为13 432.066 km2,分布在片区内的适宜栖息地面积为7 086.195 km2,占适宜栖息地总面积的52.756％.崎岖度、最干季度平均温度和季节降雨变异系数是影响雪豹栖息地选择的关键因子.通过分析,最终划定9个生态源地用于后续廊道识别规划.在研究区域内共识别10条潜在生态廊道,廊道最长为18.725 km,最短为0.368 km,平均廊道长度为5.676 km.其中3条廊道连接片区内雪豹适宜栖息地斑块,5条廊道连接该片区与青海片区雪豹栖息地.基于上述结果,我们建议在提升片区内雪豹适宜栖息地之间整体连接度的同时,与青海省共同开展跨界保护工作,以制定更加科学合理的保护与管理计划.

目的:了解青海省玉树藏族自治州（简称玉树州）鼠疫耶尔森菌（简称鼠疫菌）规律成簇的间隔短回文重复（CRISPR）的基因分型，探讨其遗传特征。方法:选取1963 - 2007年分离自玉树州鼠疫自然疫源地的44株代表性鼠疫菌，提取DNA，针对CRISPR的3个位点（YPa、YPb和YPc）设计引物，进行PCR扩增，并对扩增产物进行测序及分析，鉴定CRISPR间区序列（spacer），确定CRISPR基因型和类群。结果:44株鼠疫菌在CRISPR 3个位点上共有23种spacer，YPa位点14种、YPb位点6种、YPc位点3种，其中有2种新spacer，a106和a107。根据spacer阵列形式，44株鼠疫菌被分为15个CRISPR基因型、6个CRISPR类群，6个类群分别为Cb4、Cc3′、Ca7、Ca7′、Ca△5′和Ca35′，其中Ca7为主要流行类群（34株）。结论:玉树州鼠疫菌CRISPR位点具有多种基因型，遗传多态性较高，种群结构复杂。

目的:了解我国食源性金黄色葡萄球菌（金葡菌）的种群结构。方法:通过全基因组测序方法对2006-2020年我国16个省份收集的763株食源性金葡菌进行多位点序列分型、葡萄球菌蛋白A编码基因（ spa）和葡萄球菌染色体 mec基因盒（SCC mec）分型，使用BioNumerics 7.5软件创建基于ST类型的最小生成树。国外进口食品分离到的金葡菌31株被纳入基因组系统发育树的构建。 结果:763株金葡菌共鉴定出90个ST型和160个 spa型别，其中20种为新ST型别。72个（72/90，80.0%）ST型属于22个克隆群，其中主要型别为CC7、CC1、CC5、CC398、CC188、CC59、CC6、CC88、CC15和CC25，占82.44%（629/763）。其中优势克隆群中ST型和 spa型别随着时间的变化呈多态性变化。耐甲氧西林金葡菌（MRSA）的阳性率为7.60%，共鉴定出7种SCC mec型别，以ST59-t437-Ⅳa（17.24%，10/58）、ST239-t030-Ⅲ（12.07%，7/58）、ST59-t437-Ⅴb（8.62%，5/58）、ST338-t437-Ⅴb（6.90%，4/58）和ST338-t441-Ⅴb（6.90%，4/58）为主。本研究分离株在系统发育树上被分为2个种群分支，命名为Clade1和Clade2，相同克隆群、ST型和 spa型别的菌株呈聚集分布。Clade1全部为CC7甲氧西林敏感菌株，Clade2中包括21种克隆群和所有MRSA菌株，MRSA菌株按照SCC mec和ST型呈聚集分布。CC398、CC7、CC30、CC12和CC188中的国外分离株与我国分离株进化关系较远。 结论:本研究中食源性菌株主要优势克隆群型别为CC7、CC1、CC5、CC398、CC188、CC59、CC6、CC88、CC15和CC25，与既往报道的我国医院、社区感染和食物中毒的克隆群存在重叠现象，这提示食品作为病原体社区传播和食物中毒的载体，需高度关注。

目的:了解胎儿弯曲菌龟亚种( Campylobacter fetus subsp. testudinum， Cft)的分子流行病学特征。 方法:对本实验室2010—2022年收集的15株胎儿弯曲菌龟亚种进行全基因组测序，结合GenBank公布的全球 Cft基因组数据进行流行病学分析；MLST-GrapeTree分析 Cft的群体遗传结构；核心基因组单核苷酸多态性位点(cgSNP)构建 Cft的系统发育树，rhierBAPS确定其种群结构；CARD、ResFinder及VFDB注释 Cft的耐药及毒力基因； E-test法进行药敏试验，并参考CLSI-M45空肠/大肠弯曲菌药敏标准进行结果解释。 结果:基于基因组平均核苷酸一致性(ANI)分析，共纳入全球41株 Cft基因组信息，其中人类来源24株，动物来源13株，未知来源4株。流行病学资料显示，24株人类来源菌株中，20株感染对象为黄种人，1例为白种人(配偶是亚裔)，其余未知，差异分布具有统计学意义。13株动物来源菌株均分离自爬行动物，包括龟类6株、蛇类4株、蜥蜴类3株。MLST分型显示，中国分离株以ST46为主要序列型，美国则以ST15为主要序列型；Grapetree显示，中国分离株的遗传多态性高于美国分离株；通过cgSNP及BAPS重建的系统发育发现全球 Cft构成6个种群，中国分离株呈散在分布且与动物源菌株亲缘关系密切；美国分离株相对较集中(SC3)，且以ST15克隆传播为主；毒力基因分析显示，与鞭毛、糖基化系统及黏附素相关的毒力基因在 Cft中携带率为100.00%，而与侵袭性相关的Ⅳ型分泌系统 virB4、 virB9、 virD4因子及 tetO外排泵基因均存在于新发现的ST74中；15株中国分离株的体外药物敏感性试验结果表明， Cft对环丙沙星耐药率为46.67%，对红霉素敏感性为100.00%。 结论:全球 Cft的群体结构呈现出较高的遗传多态性且感染人群多伴有基础免疫性疾病，其感染可能与食入或接触爬行类动物有关；本次研究发现的中国临床分离株主要流行型为ST46及新发现ST74型别，应引起我们的关注。

目的:建立纹带棒状杆菌的多位点序列分型（MLST）方法，探讨临床分离纹带棒状杆菌的种群结构和遗传进化关系。方法:筛选出7个管家基因（ gyrA、 gyrB、 hsp65、 sodA、 secA1、 rpoB、16S rRNA），设计引物并进行PCR扩增和测序，测序所得序列通过SeqMan 软件进行拼接。采用DnaSP 5.10.01软件、Splits tree 4.14.2软件对管家基因的多样性及基因重组特征进行评价；采用MEGA 7.0.14软件基于序列型别（ST）采用M-L法构建系统发育树，采用BioNumerics软件基于ST特征值构建最小生成树，并用eBURST软件分析ST间遗传进化关系。 结果:所选的7个位点在所有试验菌株中均获得了预期的扩增产物；Splits tree表明所有纹带棒状杆菌的聚类一致，提示基因重组是推动纹带棒状杆菌进化的潜在动力；MLST将344株纹带棒状杆菌分成72个STs，85.7%的菌株形成克隆复合体（CC）结构，CC19形成了优势克隆复合体，但包含菌株数最多的ST为该克隆复合体中的ST16。ST具有一定的地域聚集性且与分离年份具有一定的相关性。结论:我国纹带棒状杆菌呈现高度的遗传多样性，CC19为优势克隆复合体。本研究建立的MLST分型方案可用于纹带棒状杆菌的分型，但尚需优化改进。

目的:通过对已报道的A族链球菌(GAS)全基因组数据进行梳理和生物信息学分析，从基因组大数据中提取前噬菌体信息，并对其在基因组中的存在状态及部分前噬菌体的基因组成进行分析，了解GAS种群内前噬菌体分布特点。方法:回顾性研究。收集下载GenBank数据库中截至2020年5月发布的GAS基因组组装序列，整理菌株重要背景信息建立本地化基因组数据库。利用生物信息学软件构建GAS全基因组系统发生树，进行核心基因组分析，并对基因组中潜在的前噬菌体及其完整性进行预测，获得前噬菌体分布特征。统计数据库中基因型种类、核心基因数量及前噬菌体的数量、长度和携带率。结果:建立了包含2 529株GAS基因组序列的数据库，涵盖140种血清型( emm基因型)。分离地点主要包括东亚、欧洲、美洲、大洋洲19个国家和地区。分离菌株疾病背景主要分为侵袭性感染、非侵袭性感染和免疫继发症3类；共鉴定出1 005个核心基因，这些基因在95%以上菌株中均存在；对其中1 798条序列分析发现，有1 366条序列存在1个或以上完整的前噬菌体，携带率为76.0%。每株菌携带完整前噬菌体的数量范围为0～6个，长度范围为32.8～62.6 kb，主要分布在30～40 kb。中国菌株近些年优势克隆中存在的前噬菌体主要为phiHKUssa、phiHKUvir和phiHKU488，主要携带 speC、spd1和 ssa 3种毒力基因。 结论:前噬菌体在GAS基因组中分布广泛，可能在其种群优势克隆演变和扩张过程中发挥重要作用，进而重塑特定 emm基因型内部种群结构。GAS基因组数据库的建立为GAS病原监测提供了重要数据支撑。

目的:了解青藏高原鼠疫自然疫源地鼠疫耶尔森菌（简称鼠疫菌）的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism，SNP）种群结构及地区分布特征。方法:选取1954 - 2020年分离自青藏高原鼠疫自然疫源地的319株代表性鼠疫菌，利用全基因组测序技术，比对全球鼠疫菌系统发育树纳入的2 298个SNP位点；并采用MEGA 6.0软件对319株青藏高原鼠疫菌构建系统发育树，确定该疫源地鼠疫菌的SNP种群结构，描述其地区分布特征。结果:青藏高原鼠疫自然疫源地分离的319株鼠疫菌分布在5个分支中，分别为1.IN、2.ANT、3.ANT、0.PE和2.MED。1.IN分支包含209株（65.52%，209/319）菌株，为青海省鼠疫菌的优势种群，占90.51%（143/158）；2.ANT分支包含83株（26.02%，83/319）菌株，为西藏自治区鼠疫菌的优势种群，占67.24%（78/116）；3.ANT、0.PE、2.MED分支分别包含12（3.76%，12/319）、9（2.82%，9/319）、6株（1.88%，6/319）菌株，散在分布于青藏高原范围内青海省、甘肃省、四川省、西藏自治区、新疆维吾尔自治区。结论:青藏高原鼠疫自然疫源地鼠疫菌的SNP种群结构较为丰富，菌株分布在1.IN、2.ANT、3.ANT、0.PE和2.MED 5个分支，总体呈现特定地区分布特征。

宏基因组学利用新一代高通量测序技术，以特定环境下病原体基因组为研究对象，在分析病原体多样性、种群结构、进化关系的基础上，进一步探究病原体的群体功能活性、相互作用及其与环境之间的关系，发掘潜在的生物学意义。目前，绝大部分的宏基因组学研究都集中在临床价值评价，宏基因组检测临床应用前分析性能确认的研究相对空白，北京协和医院检验科研究团队结合多年病原宏基因组检测的经验和国内外相关研究成果，就病原宏基因组项目医院本地化开展前的性能确认工作，从临床预期用途、方法学建立、性能确认、标准操作作业书4个方面提出了具体的实施方案，具体包含：标本类型和病原体范围、生物信息流程建立、生物信息分析参考盘制备和评估、湿实验流程的建立、背景核酸数据模型的建立、参考盘制备和全流程的性能确认等。