红盲高原鳅(Triplophysa erythraea Liu&Huang,2019)是2019年发表的一种真洞穴鱼类,具有重要的洞穴生物学和进化生物学研究意义以及物种保护价值.2021年7月,在湖南省湘西土家族苗族自治州花垣县大龙洞采集到2尾样本.通过高通量测序技术对其中1尾的线粒体DNA序列进行分析,该线粒体DNA呈双链闭合环状结构,全长为16 585 bp,共含有37个基因,其中包括13个蛋白编码基因、22个tRNA基因和2个rRNA基因,以及两段非编码区,即L链复制起始区OL和H链复制起始区OH,碱基组成为 A(31.2％)、G(15.8％)、C(26.0％)、T(27.0％),A+T 的含量为 58.2％.基于蛋白编码基因使用最大似然法和贝叶斯法构建高原鳅属系统进化树,确定了红盲高原鳅在进化树上的位置.本研究为高原鳅属鱼类的进化研究以及物种保护工作提供了基础数据.

新城疫病毒(Newcastle disease virus,NDV)是禽类最重要的疫病病原之一,其中基因Ⅵ型NDV在鸽群广泛流行,给养鸽业造成了严重的经济损失.为深入了解基因Ⅵ型NDV在世界不同地理区域和宿主间的传播动态,本研究通过病毒分离鉴定、高通量测序、完整F基因系统发育树构建和贝叶斯系统动力学等方法进行综合分析,结果获得4株广西NDV分离株,均为基因Ⅵ型.进一步的时空分析显示,基因Ⅵ型NDV最近的共同祖先时间为1972年(95％置信区间:1965～1978),估计进化速率为1.43×10-3 substitution/site/year(95％置信区间:1.27×10-3～1.59×10-3);意大利是欧洲基因Ⅵ型NDV早期的外溢传播中心,该病毒从欧洲传播至我国,随后华东和华南成为我国的主要传播中心;病毒存在从鸽(Columba livia)到野鸟和鸡(Gallus gallus)、从野鸟到鹌鹑(Coturnix coturnix)等的跨物种传播,但病毒传播最重要的宿主是鸽.分析结果表明基因Ⅵ型NDV正快速进化,有作为突变库的潜在威胁.基于"One Health"理念,应在全球范围内加强主动监测,改善家禽管理策略,避免不同家禽之间及不同家禽与野鸟之间的直接和间接接触.这些信息有助于了解基因Ⅵ型NDV的起源、传播与进化,为制定相应防控策略提供科学依据.

目的:对2016—2019年北京市GII.2[P16]诺如病毒全长基因组进行系统进化分析。方法:收集2016—2019年北京市GII.2[P16]诺如病毒毒株，采用一步法RT-PCR对基因组全长进行分段扩增，应用BioEdit软件分析核苷酸相似性和氨基酸变异情况，采用BEAST软件分别构建衣壳蛋白（major capsid protein，VP1）区和RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRp）区全长序列的贝叶斯进化树，结合流行病学资料对毒株进化特征进行分析。结果:测得44个毒株的全基因组序列，其VP1和RdRp基因分型一致。进化分析显示北京市2017年5月以后毒株形成新亚群并分为两个分支，分别以2017—2018年和2018—2019年毒株为主。该亚群毒株在VP1区均存在Val256Ile点突变，但RdRp区没有发现氨基酸变异位点。流行病学数据表明，北京市GII.2[P16]型诺如病毒从2016年10月输入，2017年3月至6月为暴发高峰，2017年7月以后暴发数量明显降低,但2018年底暴发又有所增加。结论:北京市GII.2[P16]诺如病毒新变异株2017年5月之后基因特征有所改变，暴发强度降低，但仍具有传播风险。

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:2016年冬季出现了一种重组型GII.2[P16]诺如病毒（norovirus，NoV），并造成了我国急性胃肠炎大规模暴发，本研究旨在探究2016—2017年该病毒在我国的进化动力学和时空传播模式。方法:利用MEGA 7.0和BEAST等软件对先前获得的暴发标本中GII.2[P16] NoV全基因组、主要结构蛋白（viral protein 1，VP1）和RNA依赖RNA聚合酶（RNA-dependent RNA polymerase，RdRp）基因全编码区序列进行分析。结果:序列分析显示此次重组型病毒VP1相比于RdRp基因的进化速度更快，在暴发中期，VP1蛋白的第256位出现了特异性氨基酸突变，即Val256Ile突变，且该突变位点形成的新型变异株在暴发后期成为优势流行株。基于该毒株P二聚体晶体结构的分析，发现该病毒VP1蛋白中第256位残基位点可能参与了B细胞抗原表位的组成，提示Val256Ile突变可能导致了新型变异株的抗原性发生改变，这可能是该病毒在暴发后期优势流行的原因之一，但需要进一步血清学实验的验证。基于贝叶斯地理推演结果显示，广东省可能为我国此次病毒流行的起源地，对该病毒在我国的暴发流行起了重要的作用。结论:鉴于出现功能性改变的GII.2[P16]新型变异株和广东省为我国该型病毒的暴发中心，提示有必要在珠江三角洲地区对GII.2[P16] NoV开展持续的监测和研究。

目的:基于血凝素-神经氨酸酶蛋白(hemagglutinin-neuraminidase，HN)基因分析我国流行人副流感病毒3型(human parainfluenza virus 3, HPIV3)的基因变异规律和进化特征。方法:采用多重荧光PCR方法对2007—2020年5个省市(北京、浙江、安徽、河南、湖南)急性呼吸道感染病例的咽拭子标本进行常见病原体核酸筛查，对HPIV3阳性标本进行HN基因序列测定，与GenBank数据库的国外和我国10个省的HPIV3流行代表株HN基因序列进行比对，应用多种生物信息学方法开展分子进化分析。结果:本研究期间从5个省市共获得49株HPIV3的HN基因序列，核苷酸同源性在96.6%~100%之间，其中48株为C3基因亚型，1株为C5基因亚型。系统进化分析显示，我国12个省市在2003—2020年间存在C1、C3和C5基因亚型的毒株共流行，毒株间核苷酸和氨基酸同源性分别为95.4%~99.8%和97.9%~100%，其中C3是我国的优势流行基因亚型，分属于C3a、C3b、C3c、C3e和C3f进化分支，以C3f的传播范围和流行时间最为广泛。对C3基因亚型的进化分析显示，其最近共同祖先形成时间(tMRCA)可追溯到1990年，有效群体规模在2002—2010年间逐渐扩张而后趋于平稳；C3各进化分支HPIV3的HN基因进化速率在3.69×10 -4~5.82×10 -4替换/位点/年之间；C3基因亚型毒株HN蛋白共享N308、N351、N485和N523潜在N-糖基化位点，选择压力以负向选择为主。 结论:C3基因亚型是我国的本土优势HPIV3流行型别，形成了广泛传播和持续流行态势，并在流行过程中形成多个进化分支共同循环。

目的:明确我国诺如病毒暴发GII.6[P7]基因组进化特征和关键位点变异情况。方法:对2018—2021年来自中国诺如病毒暴发监测网络(CaliciNet China)监测获得的46个GII.6[P7]阳性样本进行基因组扩增和测序，同时整合GenBank数据库中的所有ORF1(GII.P7)和ORF2(GII.6)序列，进行贝叶斯进化分析，并利用Simplot软件进行重组分析。结果:根据贝叶斯进化分析，GII.P7聚合酶具有时间进化特性，平均碱基替换速率为2.067×10 －3核苷酸替换/位点/年，与4种不同的VP1基因型发生重组(GII.6、GII.7、GII.14和GII.20)。GII.6型诺如病毒在衣壳区进一步分为GII.6a、GII.6b和GII.6c亚型。本研究46个毒株属于GII.6a亚型，与2015年中国GII.6[P7]参考株NHBGR59为一簇。Simplot分析确定本研究GII.6[P7]毒株重组位点在ORF1-2连接处。VP1氨基酸位点变异主要发生在P1.1末端以及P2区域，与GII.6a亚型参考株相比，受体结合位点均未发生变异。 结论:我国2018—2021年诺如病毒暴发的GII.6[P7]重组株均属于GII.6a[P7]亚型。

目的 分析2021年宁夏回族自治区银川市人鼻病毒(HRV)A49全基因组序列的遗传特征及变异.方法 2021年1月1日—2021年12月31日对宁夏回族自治区银川市2家流感监测哨点医院收集的2份HRV核酸检测阳性且符合流感样诊断标准的呼吸道感染性疾病患者鼻咽拭子样本进行全基因组测序.在GenBank数据库下载参考序列,使用Mafft软件进行序列比对、MEGA11软件构建亲缘关系进化树,Beast1.10.4软件构建贝叶斯进化树.使用DNAStar软件分析序列的核苷酸(氨基酸)同源性及变异.结果 获得2株HRV全基因组序列均属于HRV A49型.株间核苷酸(氨基酸)同源性为96.9％(99.5％).719株是HRV单一感染株,感染者为2岁女童,序列全长7 103 bp,CG的含量为38.97％,与源自2021年美国OL961540株亲缘关系最近,核苷酸同源性为99.1％,氨基酸同源性最高的是OL133734、OK254862、MZ629143,为99.8％.847株是HRV和副流感病毒Ⅲ型合并感染株,感染者为3岁女童,序列全长7 038 bp,CG的含量为39.61％,与源自我国2017年MW587079株亲缘关系最近,核苷酸(氨基酸)同源性为98.2％(99.5％).氨基酸变异分析表明,与标准株相比719株存在69个氨基酸位点突变,847株存在66个氨基酸位点突变.719株与氨基酸同源性最高的参考序列OL133734、OK254862、MZ629143相比共发生5个位点突变,847株与OL133734、OK254862、MZ629143、MW587079相比共发生6个位点突变.结论 本研究2株HRV属于A49血清型,VP1、3C、3D编码蛋白区变异较大.

为明确国家二级保护植物半枫荷与近缘类群的系统发育关系,分析叶绿体基因的适应性进化.该研究利用22个物种的24条叶绿体基因组序列构建最大似然树和贝叶斯树,探讨半枫荷及其近缘类群的系统发育关系,并通过不同模型检测半枫荷与近缘类群的叶绿体编码基因的变异位点与选择压力间的关系.结果表明:(1)半枫荷叶绿体基因组具有133个基因,包括蛋白质编码基因88个(其中11个具有内含子)、tRNA基因37个、rRNA基因8个.(2)半枫荷及其近缘属蕈树属、枫香树属8个物种的叶绿体基因组在序列长度、基因数量及组成、GC含量等方面相对保守,反向重复区与小单拷贝区边界高度保守.小单拷贝区和大单拷贝区的变异程度较高,而反向重复区的变异程度较低.(3)半枫荷与蕈树属、枫香树属物种聚成蕈树科分支,并可划分为3个亚分支,亚分支间或物种间可能存在杂交或不完全谱系分选.(4)适应性进化结果显示,在不同模型下蕈树科分支的物种在ndhA等叶绿体基因受选择约束(纯化选择),位点模型也检测到10个基因的28个位点P大于0.99,这些编码基因变异可能与蕈树科植物适应性分化有关.该研究结果支持半枫荷隶属于蕈树科,蕈树科内物种的叶绿体基因可能存在适应性进化,这为同名异物类药材的资源保护和民族药的创新研发提供了参考资料.

掌叶覆盆子Rubus chingii和甜茶R.chingii var.suavissimus是优质的"药食同源"特色植物,经济效益显著,发展前景广阔.为探讨掌叶覆盆子及其变种甜茶的遗传结构及进化特征差异,该研究利用Illumina HiSeq XTen测序平台对 2 物种质体全基因组进行测序、组装、注释和特征分析,并采用生物信息学方法对其进行比较基因组分析和系统发育分析.结果表明,掌叶覆盆子和甜茶质体基因组呈现典型的环状四分体结构,由 1 个大单拷贝区(large single copy region,LSC)、1 个小单拷贝区(small single copy region,LSC)和1 对反向重复序列区(inverted repeat regions)组成.经比较分析,共鉴定出56 个SSR位点,大部分由A和T组成.2 个物种IR区边界基因结构保守,仅个别碱基差异.同时识别出 3 个高变区域:rps16-trnQ-psbK、trnR-at-pA和trnT-trnL,可作为潜在鉴定标记在未来进一步开发利用.基于最大似然法(maximum likelihood)与贝叶斯算法(Bayesian inference)所构建的系统发育分析结果显示,掌叶覆盆子和甜茶聚为一支,支持率达 100%,两者最近缘物种为三花悬钩子R.trianthus.该研究从质体基因组层面上明确了两者间的遗传差异,以上结果将为后续的物种保护与开发利用奠定基础.