刘杰 作品数:11 被引量:131 H指数:5 供职机构: 中国科学院昆明植物研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 科技基础性工作专项 云南省中青年学术和技术带头人后备人才项目 更多>> 相关领域: 生物学 农业科学 更多>>
喜马拉雅山地生态系统——植物多样性的时空维持机制 2021年 生物多样性在全球范围内呈现出极不均衡的分布格局,约占1/4陆地面积的山地,承载着绝大多数的植物多样性。“为什么山地有如此高的生物多样性”的疑问历久弥坚,自1807年德国科学家亚历山大.冯.洪堡(Alexander von Humboldt)发表《Essay on the Geography of Plants》以来,--直吸引着无数学者的目光。喜马拉雅山地具有极高的环境异质性、物种多样性和特有性,是地球上最典型的山地生态系统,是研究植物区系演变、多样化和时空分布的天然“实验室”。 刘杰关键词:生物多样性 山地生态系统 植物多样性 德国科学家 物种多样性 红豆杉属植物三种不同总DNA提取方法的分析比较 被引量:21 2011年 红豆杉属植物均为濒危物种,也是国家一级保护植物。以红豆杉属植物叶片为材料,利用三种不同的DNA提取方法提取总DNA,用分光光度计和琼脂糖凝胶电泳方法检测所得总DNA的得率和纯度,用PCR扩增的方法检测所得总DNA的质量,并对三种不同提取方法的结果进行了比较分析。结果表明:CTAB法提取的DNA纯度和得率均较高,可直接用于下游分子生物学实验;用试剂盒提取的总DNA质量也很好,纯度高,但得率较低且成本较高;SDS法提取的总DNA质量较差,很难直接用于下游分子生物学实验。同时对影响植物总DNA得率和纯度的限制因素进行了讨论,为植物总DNA提取方法的改进和选择提供借鉴作用。 刘杰 高连明关键词:红豆杉属 DNA提取方法 PCR扩增 欧亚红豆杉属植物的分类、谱系分化及保护遗传学研究 高连明 李德铢 刘杰 杨俊波 张雪梅 张德全 该项目综合运用形态学、DNA条形码、居群遗传学、模型模拟等多学科交叉的方法对欧亚地区红豆杉属的分类学,谱系地理学、物种形成和保护遗传学开展了系统研究。利用综合分类学的方法,基于对形态、气候和分子等数据的综合分析,明确了欧...关键词:关键词:保护遗传学 植物分类学 关于植物DNA条形码研究技术规范 被引量:71 2012年 DNA条形码是利用标准的基因片段对物种进行快速鉴定的技术,已经成功用于生物物种分类和鉴定、生态学调查和生物多样性评估等研究领域。尽管生命条形码数据(BOLD)系统提供了主要针对动物类群DNA条形码研究的技术规范,但由于植物本身的生物学特性与所使用的条形码不同,因此已有技术规范并不完全适用于植物DNA条形码的研究。本文根据植物DNA条形码研究的特点与我国的实际情况,编写了植物DNA条形码研究技术标准和规范指南,具体包括十个方面的内容,即植物DNA条形码研究的样品采集策略;植物标本和野外数据的采集规范;植物标本图像信息的采集规范;植物DNA材料的采集规范;植物DNA材料的干燥与保存规范;植物总DNA的质量标准及保存规范;植物标准DNA条形码的选择与通用引物;DNA条形码的扩增与测序;DNA条形码数据的命名、编辑和提交规范;以及DNA条形码数据分析。我们期望通过这些标准规范的实施和在实践中的不断修订和完善,能为我国学者开展植物DNA条形码和iFlora研究提供参考和借鉴。 高连明 刘杰 蔡杰 杨俊波 张挺 李德铢关键词:植物DNA条形码 物种鉴定 青藏高原及毗邻区植物多样性演化与维持机制:进展及展望 被引量:16 2017年 生物多样性演化和维持受遗传和环境的共同影响。环境要素中,地质和气候的影响最大。地质和气候过程对青藏高原及毗邻区植物多样性的演化和维持的影响尤为强烈。本文从不同时空尺度综述了青藏高原隆升、亚洲季风气候演变、冰期旋回的气候波动及偶联的环境变化对青藏高原及毗邻区植物多样性起源、演化、群体动态及维持机制的影响。总结了当前植物多样化和物种分布格局变迁和维持研究的最新进展和存在的不足,展望了气候变化对植物遗传多样性的影响、杂交带及其群体动态和维持机制、植物多样性格局及其成因、季风气候演变对植物多样性维持的影响以及植物群落构建机制等五个值得深入的热点研究方向。 刘杰 罗亚皇 李德铢 高连明关键词:气候变化 杂交 植物多样性 青藏高原 DNA条形码在生态学研究中的应用与展望 被引量:15 2013年 DNA条形码是利用标准的DNA片段对物种进行快速鉴定的技术,已在生物学各相关领域得到广泛应用。随着DNA条形码技术的不断发展和完善,已成功应用于生态学领域的相关研究中。本文综述了DNA条形码在物种快速鉴定和隐存种发现、群落系统发育重建和生态取证、群落内物种间相互关系研究等方面的应用,并介绍了DNA metabarcoding技术和环境DNA条形码在生物多样性和生态学研究领域中的应用。最后,结合新的测序技术和未来大科学装置的发展,在相关数据库逐渐完善,新分析方法和计算模型不断开发使用的情景下,对DNA条形码在生态学相关领域的应用前景进行了展望。 罗亚皇 刘杰 高连明 李德铢关键词:生物多样性 数字植物标本在科学研究中的应用:进展及挑战 被引量:1 2022年 全球自然历史博物馆中保存着约3.9亿份植物标本,这些标本为科学研究提供了重要支撑。近20年来,随着标本数字化的发展,数字植物标本在科学研究中的应用日益广泛。数字植物标本不仅为标本传统的用途提供了便利,而且衍生出了新的研究主题和方向。鉴于目前中文文献中缺乏数字植物标本在科学研究中的应用概述及所面临挑战的分析,该文概述了全球植物标本数字化的现状,并对数字标本在生物地理学、入侵生物学、气候变化和保护生物学等领域中的应用情况进行了综述。主要集中在以下5个方面:(1)生物地理学研究中物种分布格局及其成因;(2)编制入侵植物名录、重建入侵历史和预测入侵风险;(3)气候变化情景下植物分布格局的变迁机制;(4)生物多样性编目和保护区规划;(5)其他相关应用(如农业和民族药物学等)。最后,针对数字植物标本应用中存在的问题进行了讨论,并提出了应对策略,同时提出开发将数字标本与其他学科大数据进行整合分析的新理论、新方法和新工具,为植物学及相关学科提供参考。 朱光福 伊廷双 刘杰关键词:植物标本 生物地理学 入侵生物学 保护生物学 生物多样性 民族药物学 中国-喜马拉雅三种黄耆属植物与其传粉熊蜂的空间分布预测 被引量:1 2021年 依赖于动物传粉获得繁殖成功的植物的分布与其传粉动物的地理分布有着密切联系。预测未来气候变化对植物及其传粉动物地理分布的影响对生物多样性保护具有重要意义。本文通过对中国-喜马拉雅3种黄耆属(Astragalus)植物,即弯齿黄耆(A.camptodontus)、黑毛黄耆(A.pullus)和笔直黄耆(A.strictus),及其传粉熊蜂(Bombus)的野外调查,以及收集来源于数据库的黄耆和熊蜂的543个物种分布点和13个环境因子数据,结合物种可能出现的完全扩散、不扩散和仅熊蜂扩散3种迁移模式,利用MaxEnt模型模拟了3种黄耆属植物与2种传粉熊蜂即橘尾熊蜂(Bombusfriseanus)和红束熊蜂(B.rufofasciatus)在历史阶段(1970–2000年)和2100年两种温室气体浓度情景(ssp245和ssp585)下的适宜分布区变化。结果表明:3种黄耆属植物均主要依赖于熊蜂传粉,黄耆与其传粉熊蜂的主要适宜分布区为中国-喜马拉雅地区,到2100年它们的分布区呈现向西北方向扩张的趋势,而在东南部的分布区减少。当模型中考虑与传粉熊蜂的互作后,3种黄耆属植物的潜在地理分布范围减少了15.83%–83.98%。在温室气体中低浓度情景(ssp245)下,3种黄耆属植物与其传粉熊蜂的空间匹配增加,而在高浓度情景(ssp585)下弯齿黄耆、黑毛黄耆与橘尾熊蜂的空间匹配降低;如果物种不扩散或仅熊蜂扩散,笔直黄耆与红束熊蜂的空间匹配降低。气候变化和物种的扩散能力可能引起黄耆与其传粉熊蜂出现空间不匹配。同时,模型预测显示影响黄耆和熊蜂分布的环境因子不同,但海拔是最主要的环境因子。由于与传粉者的相互作用对许多植物物种的生命周期具有重要意义,因而本研究可以更好地理解气候变化对植物与其传粉者空间分布的潜在影响,特别是对那些地理范围受限制的植物。 施雨含 任宗昕 王维嘉 徐鑫 刘杰 赵延会 王红关键词:黄耆属 气候变化 最大熵模型 环境因子 高黎贡山南段海拔梯度森林乔木层时空动态 被引量:2 2024年 研究群落物种组成和多样性的时空动态对揭示生物多样性的分布规律以及预测全球变化情景下生物多样性的变化趋势具有重要意义。然而,在山地生态系统中,不同海拔梯度的森林群落物种多样性和系统发育多样性如何随着时间尺度的变化仍不清楚。该研究以高黎贡山南段东、西坡海拔梯度(960~2878 m)森林群落固定监测样带的17个样方为研究对象,基于2004、2008和2013年乔木层(DBH≥5 cm)重调查数据,分析样方内物种组成、物种多样性和系统发育多样性的时空动态变化。结果表明:(1)沿着海拔梯度,物种多样性呈现单峰分布格局,系统发育多样性呈现上升的趋势,系统发育结构呈现聚集到离散或者随机的结构。(2)在时间尺度上,森林乔木层在物种多样性和系统发育多样性上并未发生显著性变化。然而,系统发育结构随着时间的推移呈现更加聚集的趋势。(3)在海拔梯度上,东坡低海拔区域(960~1381 m)的森林群落样方呈现显著的物种丧失,其植被完全被耕地所替代。其中,诃子(Terminalia chebula)、麻栎(Quercus acutissima)、清香木(Pistacia weinmanniifolia)、枳椇(Hovenia acerba)和假香冬青(Ilex wattii)等为主要的丧失物种。相反,物种获得主要集中在西坡低海拔的样方,群落中丰富度显著增加的物种主要为曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)、华山矾(Symplocos chinensis)和台湾杉(Taiwania cryptomerioides)等。据此,我们推测高黎贡山海拔梯度森林乔木层的群落结构和多样性的动态变化在中高海拔受群落演替和气候变化的制约,而在低海拔主要受人类活动的影响。该研究结果加深了对高黎贡山亚热带常绿阔叶林植物群落动态变化的认识,也有助于该地区精准保护策略的制定。 罗亚皇 马梁梁 高连明 王兴杰 赵玮 杨兴亮 马绍宾 施晓春 刘杰关键词:群落动态 海拔梯度 物种多样性 系统发育多样性 核基因组微卫星标记揭示大理茶参与了普洱茶的驯化过程 被引量:9 2015年 利用11个核基因组微卫星标记对普洱茶3个居群、大理茶3个居群及过渡型大理茶2个居群共104株古茶树进行了遗传学分析。研究表明,普洱茶、大理茶和过渡型大理茶居群的遗传多样性相对较低,平均等位基因(Na)为4.852,平均香农多样性指数(I)为1.17,平均期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为0.59和0.52,其中大理茶的遗传多样性水平低于普洱茶和过渡型大理茶。AMOVA分析表明,普洱茶和大理茶之间遗传分化显著(FST=0.305),遗传变异主要在居群内(分别为93.51%和89.41%),而居群间的遗传变异较低(分别为6.49%和10.59%)。主成分分析和STRUCTURE聚类分析均支持大理茶和普洱茶为不同的组,过渡型大理茶主要由大理茶驯化而来,并在栽培过程中与大理茶产生了遗传分化。在混栽的大理茶和普洱茶居群间存在由大理茶向普洱茶的明显基因渐渗,证实了大理茶参与了普洱茶的驯化过程。最后,讨论并提出了对大理茶和普洱茶古茶树资源保护的相关建议。 李苗苗 MEEGAHAKUMBURA M.Kasun 严丽君 刘杰 高连明关键词:普洱茶 驯化 微卫星标记 聚类分析