水库瘤棘砂壳虫分子系统地理学研究
结题报告
批准号:
31672312
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
杨军
学科分类:
C0402.动物系统与分类
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
王春明、陈辉煌、任可欣、杨军、薛媛媛、高肖飞、NYIRABUHORO PASCALINE、郭云艳
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中文摘要
瘤棘砂壳虫是我国特有原生动物,广泛分布于我国南方水库,具有重要的生态功能,面临富营养化等严重威胁。然而,我们对瘤棘砂壳虫遗传多样性时空分布格局和种群遗传分化过程与影响因子的认知还属于空白。本项目拟以长江、闽江、九龙江、珠江流域30座水库作为研究区,以分子系统地理学为核心,运用单细胞分子生物学技术和多元统计新方法对瘤棘砂壳虫进行研究:1)基于形态结构、细胞核ITS序列和线粒体COI序列研究种群遗传多样性,区域尺度上揭示瘤棘砂壳虫的地理分布格局;2)定量评估瘤棘砂壳虫种群结构变化和遗传分化与地理因子、环境因子的关系,揭示地理和环境因子对种群结构和基因流的贡献比例;3)综合基因组、多基因序列阐释不同形态型之间的进化关系,揭示瘤棘砂壳虫种内系统地理格局形成过程与演化机制。本研究将为单细胞动物多样性和生物地理学提供新证据,并为水生态保护、环境监测、古环境重建等提供基础资料和科学依据。
英文摘要
Free-living protozoa are an important and diverse component of aquatic ecosystem and play fundamental roles in material cycles and energy transfer due to their small size and high abundance and diversity. Difflugia tuberspinifera is an endemic species of China and is common in freshwater reservoirs of south China. However, the population genetic diversity and molecular biogeography of this species are largely unknown. Therefore, this project will use single-cell molecular biological technologies and modern multiple statistical methods to study the morphology and DNA sequences based on over 10000 individual isolates from 20 typical reservoirs in the Yangtze River, Minjiang River, Jiulong River and Pearl River watersheds. The objects of this project are: 1) to investigate the population resource of D. tuberspinifera among different regions, and reveal the distribution pattern of genetic diversity based on both nuclear ribosomal ITS and mitochondrial COI sequences; 2) to quantify the relationships and contributions of region geographical, local ecological and biological factors to population structure and spatial genetic divergence on different spatial and temporal scales; 3) to illustrate the evolutionary relationships between the spinose type and spineless type of D. tuberspinifera, and reveal the dominance mechanism of spinose population in Yangtze River and Pearl River watersheds on ecological and evolutionary views. This project will provide new evidences for the diversity and biogeography of the single-celled animals, and scientific data for the water resource protection, environment monitoring, paleoenvironment reconstruction.
瘤棘砂壳虫是东亚特有原生动物,广泛分布于我国东南地区水库。然而,我们对瘤棘砂壳虫种群时空分布格局及其生态影响因子的认知还非常有限。本项目通过对我国典型流域30座水库瘤棘砂壳虫的采集,综合利用壳体形态特征和DNA序列分析了瘤棘砂壳虫的地理分布,研究了有壳虫等微型生物群落对环境变化的响应。主要结果如下:1)首次成功实现了瘤棘砂壳虫的室内传代培养;2)基于COI基因序列揭示了瘤棘砂壳虫种群遗传多样性,发现瘤棘砂壳虫种群和遗传多样性时空分布与温度密切相关;3)利用转录组方法探究了瘤棘砂壳虫对温度适应的分子机制,比较分析了差异表达基因;4)基于长期观测数据解析了河流水库系统有壳虫、变形虫的群落构建机制,强调了中性过程对群落构建的重要作用;5)评估了过去2500年自然和人为变化对泸沽湖有壳虫群落的影响;6)对澳洲砂壳虫进行了描述;7)揭示了蓝藻水华发生和消退过程中稀有浮游生物的动态及其重要作用。截止到2020年12月,本项目资助下已经在Microbiome、The ISME Journal、Water Research、Environment International、European Journal of Protistology等期刊累计发表SCI论文14篇(包括1区TOP期刊论文8篇),授权发明专利1项,提交会议摘要25篇;培养博士生5名、硕士生1名。本项目研究结果为单细胞生物多样性和微生物限制性地理分布提供了新证据,对稀有种的研究拓展了微食物网浮游生物生态的内容,为水生态保护、环境监测、环境重建等提供了基础资料和科学依据。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Temperature transfer functions based on freshwater testate amoebae from China
基于中国淡水有睾变形虫的温度传递函数
DOI:10.1016/j.ejop.2019.03.003
发表时间:2019
期刊:European Journal of Protistology
影响因子:2.9
作者:Jean Claude Ndayishimiye;Lihua Ju;Hongkai Li;Xiangdong Yang;Zhengwen Liu;Jun Yang
通讯作者:Jun Yang
Urbanization drives riverine bacterial antibiotic resistome more than taxonomic community at watershed scale
在流域规模上,城市化对河流细菌抗生素耐药性的驱动力超过分类群落
DOI:10.1016/j.envint.2020.105524
发表时间:2020
期刊:Environment International
影响因子:11.8
作者:Feng Peng;Yuanyan Guo;Alain Isabwe;Huihuang Chen;Yongming Wang;Yanping Zhang;Zhenxiang Zhu;Jun Yang
通讯作者:Jun Yang
DOI:10.1134/s1062359019050054
发表时间:2019-09
期刊:Biology Bulletin
影响因子:0.5
作者:Anatoly A Bobrov;Satoshi Shimano;Yangmin Qin;Jun Yang
通讯作者:Jun Yang
Seven-year dynamics of testate amoeba communities driven more by stochastic than deterministic processes in two subtropical reservoirs
两个亚热带水库中有遗嘱阿米巴群落的七年动态更多地由随机过程而非确定性过程驱动
DOI:10.1016/j.watres.2020.116232
发表时间:2020
期刊:Water Research
影响因子:12.8
作者:Wenping Wang;Kexin Ren;Huihuang Chen;Xiaofei Gao;Regin Rønn;Jun Yang
通讯作者:Jun Yang
Effects of natural and anthropogenic changes on testate amoebae communities in an alpine lake over the past 2500 years
过去2500年自然和人为变化对高山湖泊有睾变形虫群落的影响
DOI:10.1016/j.scitotenv.2020.137684
发表时间:2020
期刊:Science of the Total Environment
影响因子:9.8
作者:Jean Claude Ndayishimiye;Pascaline Nyirabuhoro;Qian Wang;Xiangdong Yang;Jun Yang
通讯作者:Jun Yang
城市公园变形虫形态与分子多样性
  • 批准号:
    32011530074
  • 项目类别:
    国际(地区)合作与交流项目
  • 资助金额:
    15万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    杨军
  • 依托单位:
亚热带河流水库浮游微生物群落构建及其碳氮循环耦合机制与效应
亚热带分层水库营养状态波动的时空特征与微生态学机理
水库型水源地有壳虫多样性及其与氮磷的关系
国内基金
海外基金