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基于线粒体基因和多核基因的臭蛙属系统发育研究

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基于线粒体基因和多核基因的臭蛙属系统发育研究

作者：何玉晓河南师范大学

学位级别：硕士

臭蛙属(Odorrana)隶属于两栖纲(Amphibia)无尾目(Anura)蛙科(Ranidae),是一类生活在山涧溪流中的两栖动物,全球已知58种,中国有36种,分布范围遍及中国秦岭以南、琉球群岛、印度东北部和东南亚地区,为亚洲特有。臭蛙属是蛙科动物中从真... 详细信息

臭蛙属(Odorrana)隶属于两栖纲(Amphibia)无尾目(Anura)蛙科(Ranidae),是一类生活在山涧溪流中的两栖动物,全球已知58种,中国有36种,分布范围遍及中国秦岭以南、琉球群岛、印度东北部和东南亚地区,为亚洲特有。臭蛙属是蛙科动物中从真蛙类向水蛙类进化的重要过渡类群,重建其系统发育关系及起源和扩散历史一直是两栖类系统发育研究的热点,然而由于前期研究依据的物种数量有限、分子标记较少,臭蛙属在蛙科中的分类地位、属内物种组成、种组划分及系统发育关系存在广泛争议。本研究通过广泛野外考察和数据收集,获得臭蛙属86%样本,基于线粒体12S、16S r RNA基因和16个核基因及16 053 bp大数据,运用贝叶斯法(BI法)、最大似然法(ML法)、松散分子钟模型、RASP软件S-DIVA和BBM模型,重建臭蛙属的系统发育关系、探讨臭蛙属地理分布格局、揭示其起源、分化、扩散机制。结果:(1)臭蛙属为高支持率的单系群,分为8个支系(即A-H支系)。(2)荔浦臭蛙最早从臭蛙属中分化,为A支系。(3)沙巴臭蛙和越北臭蛙聚为一支,为B支系。(4)构成C支系的13个臭蛙属物种主要分布于云贵高原。龙胜臭蛙、宜章臭蛙和安龙臭蛙聚成的C1支和云南臭蛙种组构成的C2支,前者在臭蛙属中的地位不稳定,基于核基因序列C1支与广义花臭蛙种组形成姊妹群关系。(5)来自琉球群岛的石川臭蛙镶嵌在臭蛙属内,形成独立的一支D,但在臭蛙属内的位置未很好解决。(6)广泛分布于秦岭-大巴山-巫山一线和东南丘陵的广义花臭蛙种组与海南臭蛙、滇南臭蛙、封开臭蛙等构成高支持率的支系E,支系内物种间的关系尚未解决。(7)圆斑臭蛙、墨脱臭蛙镶嵌在广义大绿臭蛙复合体内,形成高支持率的F支系;大绿臭蛙复合体广布于横断山区、秦岭-大巴山、东南丘陵及中南半岛。(8)凹耳臭蛙与竹叶臭蛙种组聚为一支,构成高支持率的东南丘陵支系(G支系)。(9)除了石川臭蛙,分布于琉球群岛的臭蛙与台湾的台岛臭蛙和棕背臭蛙形成高支持率的岛屿物种支系(H支系)。(10)臭蛙属起源于约21.62 Ma B.P.(中新世早期),从19.25.69 Ma B.P.(中新世中期和后期)发生了快速分化,A支到H支依次形成。(11)各支系内部物种的分化事件主要发生在第四纪更新世以后(2.6 Ma),占本研究50个臭蛙物种的60%;物种分化主要发生在云贵高原(10个)、其次在东南丘陵(9个),台湾和琉球群岛的7个臭蛙中的5个物种在2.6.6 Ma B.P.分化。结论:(1)臭蛙属分为8个支系。(2)臭蛙属起源于新近纪中新世早期,自中新世中期至后期8个支系依次分化,在更新世臭蛙属物种经历了一个快速成种和分化时期。(3)云贵高原是臭蛙属的起源中心,受青藏高原持续隆升的影响,向东南丘陵、台湾和琉球群岛扩散;横断山的形成,为臭蛙向北扩散至喜马拉雅南缘、秦岭-大巴山-巫山一线,向南扩散至中南半岛建立了通道。(4)青藏高原隆起、第四纪冰期与间冰期气候波动及冰期避难所的形成,导致更新世臭蛙属物种快速分化。

关键词：臭蛙属线粒体基因核基因分歧时间祖先分布重建起源分化

福建武夷山观测样区两栖动物物种组成及种群动态变化

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生态与农村环境学报 2020年第6期36卷 689-696页

作者：耿宝荣何玉晓张秋金徐海根福建师范大学生命科学学院福建福州350117 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

两栖动物是生物多样性观测的重要指示物种。2012—2018年,采用样线法观测了福建武夷山国家级自然保护区及周边地区的两栖动物物种组成及种群动态变化。观测样区共记录两栖动物2目8科24种,其中有12种仅见于保护区内,有7种仅见于保护区外,... 详细信息

两栖动物是生物多样性观测的重要指示物种。2012—2018年,采用样线法观测了福建武夷山国家级自然保护区及周边地区的两栖动物物种组成及种群动态变化。观测样区共记录两栖动物2目8科24种,其中有12种仅见于保护区内,有7种仅见于保护区外,有5种在保护区内外均有记录。在观测季节(6—9月)内,保护区内两栖动物优势种为福建大头蛙(Limnonectes fujianensis)、黄岗臭蛙(Odorrana huanggangensis)和华南湍蛙(Amolops ricketti),保护区外优势种为泽陆蛙(Fejervarya multistriata)、饰纹姬蛙(Microhyla fissipes)和弹琴蛙(Nidirana adenopleura)。观测样区两栖动物的总体动态以及优势物种的种群动态均有明显变化,不同年度间基本保持稳定。

关键词：武夷山两栖类样线观测物种组成种群动态

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电网调度自动化系统可靠性分析

世界有色金属 2017年第2期42卷 146-147页

作者：何玉晓国网河南洛宁县供电公司河南洛阳471000

随着我国经济与社会的不断发展,我国民众的电力需求不断上升,整个社会对于电力的依赖性不断增强,可以说电力已经成为我国主要能源与经济命脉。如何有效避免停电事故发生,保证我国电力事业的稳定与安全已经成为我国电力事业发展必须解决... 详细信息

随着我国经济与社会的不断发展,我国民众的电力需求不断上升,整个社会对于电力的依赖性不断增强,可以说电力已经成为我国主要能源与经济命脉。如何有效避免停电事故发生,保证我国电力事业的稳定与安全已经成为我国电力事业发展必须解决的问题。

关键词：电网调度自动化系统可靠性

湖南南岳衡山两栖动物物种多样性及其时空格局

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生态与农村环境学报 2020年第8期36卷 975-981页

作者：刘研何玉晓诸冠彦高朔徐海根李宏南京师范大学生命科学学院江苏南京210023 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042 杭州师范大学生命与环境科学学院浙江杭州311121

研究物种丰富度以及时空分布格局对区域生物多样性保护具有重要意义。为掌握湖南南岳衡山国家级自然保护区两栖动物的物种组成与时空变化,分别于2018年4、6和8月,运用样线法对衡山观测样区及周围区域两栖动物的资源现状与栖息地利用现... 详细信息

研究物种丰富度以及时空分布格局对区域生物多样性保护具有重要意义。为掌握湖南南岳衡山国家级自然保护区两栖动物的物种组成与时空变化,分别于2018年4、6和8月,运用样线法对衡山观测样区及周围区域两栖动物的资源现状与栖息地利用现状进行实地调查。调查共记录到15种两栖动物,隶属于1目6科12属,其中国家二级保护物种1种、“三有”动物10种,占物种总数的73.3%。区域内两栖动物的物种多样性在时间及空间尺度上均存在显著差异。其中,生物多样性指数在6月最高;4种典型生境中观测到的物种数存在明显差异,农田物种多样性最丰富,为12种,其余依次为水塘(9种)、溪流(6种)、林地(3种)。此次衡山自然保护区两栖动物观测基本掌握了该地区两栖动物的物种多样性及其时空格局,在此基础上分析评估了该地区两栖动物生存面临的胁迫因素,并对两栖动物的保护和管理提出了相关建议。

关键词：南岳衡山国家级自然保护区两栖动物物种多样性时空格局

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雄性斑腿泛树蛙两侧睾丸的对称性研究

河南师范大学学报（自然科学版） 2018年第2期46卷 95-98页

作者：张丽霞安东何玉晓陈晓虹河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

雄性个体两侧睾丸大小的不对称性存在于很多动物类群.补偿假说认为当雄性一侧睾丸受损时,另一侧的睾丸可通过增强自身大小来补偿受损侧睾丸的功能降低,从而导致两侧睾丸大小之间产生不对称性.为检验这一假说,我们比较了斑腿泛树蛙两侧... 详细信息

雄性个体两侧睾丸大小的不对称性存在于很多动物类群.补偿假说认为当雄性一侧睾丸受损时,另一侧的睾丸可通过增强自身大小来补偿受损侧睾丸的功能降低,从而导致两侧睾丸大小之间产生不对称性.为检验这一假说,我们比较了斑腿泛树蛙两侧睾丸大小的差异性.研究发现雄性斑腿泛树蛙两侧睾丸大小之间不存在显著性差异,且两侧睾丸之间不对称性强度与雄性身体质量之间不存在相关性.本研究结果不支持Mller提出的睾丸补偿假说.

关键词：斑腿泛树蛙睾丸大小不对称性补偿假说

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河南臭蛙属新纪录——合江臭蛙

河南师范大学学报（自然科学版） 2018年第5期46卷 103-109页

作者：李真陈卓朱艳军何玉晓陈晓虹河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

2008年至2014年对河南伏牛山区进行野外考察,陆续发现、采集一批臭蛙属(Odorrana)标本,经形态学比较、系统聚类分析及12SmtDNA序列比对,分别为花臭蛙(***)与合江臭蛙(***).河南南召为合江臭蛙已知分布北限,与模式产地四川合江相距近5个... 详细信息

2008年至2014年对河南伏牛山区进行野外考察,陆续发现、采集一批臭蛙属(Odorrana)标本,经形态学比较、系统聚类分析及12SmtDNA序列比对,分别为花臭蛙(***)与合江臭蛙(***).河南南召为合江臭蛙已知分布北限,与模式产地四川合江相距近5个纬度,与合江臭蛙已知分布区呈间断分布,这种分布格局的形成与地质结构变迁、气候及水系演变的关系值得探讨.河南南召合江臭蛙繁殖季节较模式产地四川合江种群晚一个月左右,与同域分布的近缘种花臭蛙存在明显的繁殖季节隔离.两个近缘物种同域分布,其同域和物种分化的机制有待进一步研究.

关键词：合江臭蛙分布格局河南新纪录

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江苏连云港两栖动物多样性及时空格局

生态与农村环境学报 2020年第6期36卷 720-725页

作者：钱汝恩王浩何玉晓陈婉李鹏胡超超徐海根南京师范大学分析测试中心江苏南京210023 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042 江苏开放大学环境生态学院江苏南京210036

物种资源调查和观测是我国两栖动物保护工作的前期基础,对生物多样性保护具有重要意义。过去的20 a里,江苏省出现了快速城市化现象,导致栖息地丧失、栖息地破碎化/隔离以及栖息地退化,进而严重威胁两栖动物的生存与分布。为了解连云港... 详细信息

物种资源调查和观测是我国两栖动物保护工作的前期基础,对生物多样性保护具有重要意义。过去的20 a里,江苏省出现了快速城市化现象,导致栖息地丧失、栖息地破碎化/隔离以及栖息地退化,进而严重威胁两栖动物的生存与分布。为了解连云港两栖动物多样性现状及时空分布特点,于2018年4、6、8月采用样线法进行调查,共记录到两栖动物5种,隶属于1目3科4属,分别为中华蟾蜍(Bufo gargarizans)、黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)、金线侧褶蛙(Pelophylax plancyi)、镇海林蛙(Rana zhenhaiensis)和泽陆蛙(Fejervarya multistriata),其中泽陆蛙种群数量最多,镇海林蛙遇见率最低。各调查月份之间两栖动物的物种多样性存在差异,6月物种多样性指数最高,其次为8月,4月最低。该研究基本掌握了连云港两栖动物的资源现状和分布格局,分析了该区域两栖动物面临的胁迫因素,并对两栖动物的保护提出了相关建议。

关键词：连云港两栖动物资源调查生物多样性

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华东四省天目臭蛙分类修订及分布格局

四川动物 2017年第2期36卷 131-138页

作者：李寒玉陈卓朱艳军李真何玉晓陈晓虹河南师范大学生命科学学院河南新乡453007

运用形态学比较和12S mt DNA序列比对,对华东4省原记载的花臭蛙Odorrana schmackeri地理种群与天目臭蛙***、黄岗臭蛙***及花臭蛙模式产地湖北宜昌种群进行比较研究。浙江、安徽、江苏、江西(三清山)花臭蛙形态学特征与天目臭蛙相吻合... 详细信息

运用形态学比较和12S mt DNA序列比对,对华东4省原记载的花臭蛙Odorrana schmackeri地理种群与天目臭蛙***、黄岗臭蛙***及花臭蛙模式产地湖北宜昌种群进行比较研究。浙江、安徽、江苏、江西(三清山)花臭蛙形态学特征与天目臭蛙相吻合。基于Kimura 2-parameter模型计算花臭蛙各地理种群与天目臭蛙、黄岗臭蛙及花臭蛙湖北宜昌种群的遗传距离,结果显示,浙江、安徽、江苏、江西(三清山、彭泽)花臭蛙与湖北宜昌种群的遗传距离为0.067~0.069,与黄岗臭蛙的遗传距离为0.027~0.029,与天目臭蛙的遗传距离仅为0~0.001。因此,长江中下游以南、江南丘陵东段安徽南部、江苏、浙江、江西东北部信江以北、鄱阳湖以东的低山丘陵地带,原记录的花臭蛙应修订为天目臭蛙;江西省东北部信江以南的武夷山区为黄岗臭蛙分布范围,花臭蛙则分布于赣江鄱阳湖以西的赣西山地。赣江以东、抚河以西以及闽东丘陵地区花臭蛙的分类归属尚待确定,华东地区花臭蛙复合体的物种分化是否与水系造成的地理阻隔相关,有待深入研究。

关键词：花臭蛙天目臭蛙分类修订分布格局华东

2014—2018年康县豆坝乡两栖动物观测及其种群动态变化

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生态与农村环境学报 2020年第6期36卷 714-719页

作者：曹瑞东何玉晓于鹏陈卓肇昊驰黄棨通龚大洁徐海根西北师范大学生命科学学院甘肃兰州730070 生态环境部南京环境科学研究所江苏南京210042

近年来,两栖动物的生存现状引起了越来越多的学者关注。康县位于陇南山区东南部的中国南北气候分界线以及世界动物地理区划东洋界和古北界的分界线上,是中国自然和动物地理区划的关键区域。于2014—2018年,运用样线法和围栏陷阱法对该地... 详细信息

近年来,两栖动物的生存现状引起了越来越多的学者关注。康县位于陇南山区东南部的中国南北气候分界线以及世界动物地理区划东洋界和古北界的分界线上,是中国自然和动物地理区划的关键区域。于2014—2018年,运用样线法和围栏陷阱法对该地区6个代表性样地(李家沟、豆坝、罗家底河、阴沟、罗家底山、元丰村)的两栖动物种群动态变化进行连续观测,共观测到两栖动物2目5科5属5种,包括康县隆肛蛙(Feirana kangxianensis)、中国林蛙(Rana chensinensis)、中华蟾蜍(Bufo gargarizans)、秦岭雨蛙(Hyla tsinlingensis)、西藏山溪鲵(Batrachuperus tibetanus)。其中西藏山溪鲵为易危物种(VU),仅于2015和2016年在李家沟记录到4条,因此未对其进行统计。分析表明,该地区康县隆肛蛙种群数量呈现上升趋势,而中国林蛙和秦岭雨蛙种群数量呈下降趋势,中华蟾蜍种群数量保持稳定。各个样地内所有物种的种群密度出现不同程度波动,但均在2017年降至最低点。除2014和2017年之外,所有样地内两栖动物密度均为4月最高,6、8月依次降低。阴沟样地两栖动物数量最多,且显著大于李家沟和罗家底山样地(P0.05)。造成两栖动物数量和种群密度下降的主要人为原因是采石活动和水体污染,因此应该加强栖息地的保护。

关键词：康县两栖动物种群动态