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斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组及系统发育分析

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福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第2期53卷 169-180页

作者：林兴雨宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450002

【目的】分析斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组特征及蝽总科的系统发育关系,为更好地理解蝽总科下科级和种级水平的亲缘关系提供依据。【方法】通过测序分析了斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体全基因组数据,并基于此,以已经公布线粒体基因... 详细信息

【目的】分析斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组特征及蝽总科的系统发育关系,为更好地理解蝽总科下科级和种级水平的亲缘关系提供依据。【方法】通过测序分析了斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体全基因组数据,并基于此,以已经公布线粒体基因组数据的蝽总科的113个物种和本研究的2种昆虫为内群,2种红蝽总科昆虫为外群,分别利用最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树。【结果】斯氏珀蝽和青革土蝽的线粒体基因组均包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因)和1个非编码控制区;两种昆虫的线粒体基因组全长分别为15346、14632 bp(GenBank序列号:OP919327和OP930890)。两种方法构建的系统发育树一致支持蝽科、龟蝽科、盾蝽科、兜蝽科、荔蝽科、土蝽科、同蝽科、异蝽科和Megarididae均为单系群;斯氏珀蝽与珀蝽为姐妹群,青革土蝽与Macroscytus subaeneus为姐妹群。【结论】斯氏珀蝽与珀蝽亲缘关系最近,青革土蝽与Macroscytus subaeneus亲缘关系最近。

关键词：半翅目蝽总科斯氏珀蝽青革土蝽线粒体基因组系统发育

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光眉刺蛾的线粒体基因组研究及系统发育分析

生物学杂志 2024年第1期41卷 54-60页

作者：林兴雨宋南河南农业大学植物保护学院郑州450002

为探究光眉刺蛾Narosa fulgens(Leech,1889)的线粒体基因组结构及刺蛾科的系统发育关系,利用下一代测序方法获得光眉刺蛾线粒体全基因组序列。系统发育分析中使用斑蛾总科16个物种作为内群,并选择木蠹蛾科和网蛾科各1个物种作为外群,利... 详细信息

为探究光眉刺蛾Narosa fulgens(Leech,1889)的线粒体基因组结构及刺蛾科的系统发育关系,利用下一代测序方法获得光眉刺蛾线粒体全基因组序列。系统发育分析中使用斑蛾总科16个物种作为内群,并选择木蠹蛾科和网蛾科各1个物种作为外群,利用最大似然法和贝叶斯法重建刺蛾科的系统发育关系。光眉刺蛾的线粒体基因组包含37个基因(13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因和2个核糖体RNA基因)和1个非编码控制区,全长为15296 bp(GenBank登录号:OP919326)。光眉刺蛾线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的起始密码子除cox1利用CGA开头外,其余蛋白质编码基因都是以ATN开头,终止密码子除cox2和nad4以不完整的T结尾外,其余蛋白质编码基因都是以TAA和TAG结尾。除trnS1因缺少DHU臂而形成一个简单的环,无法形成稳定的三叶草结构外,其余转运RNA基因均能形成典型的三叶草结构。rrnL的全长为1335 bp,A+T含量为85.24%。rrnS的全长为732 bp,A+T含量为84.70%。两个方法构建的系统发育树的结果均表明:斑蛾科和刺蛾科为单系群,光眉刺蛾与龟形小刺蛾Narosa nigrisigna为姐妹群。

关键词：鳞翅目刺蛾科光眉刺蛾线粒体基因组系统发育

人工岛机场填海工程对生态环境影响的综合评价

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中国环境科学 2020年第8期40卷 3703-3712页

作者：宋南奇黄杰李滨勇王权明马瑜黄小露国家海洋环境监测中心海洋综合治理研究院辽宁大连116023 国家环境保护海洋生态环境整治修复重点实验室辽宁大连116023

针对大型人工岛机场填海工程环境影响难以量化的问题,以我国某人工岛机场填海工程为例,从海洋生态系统的“生态响应”和“生境质量”两方面出发,构建了基于GIS的空间变化和建设周期动态变化的环境影响评价模型,根据工程海域的生态环境状... 详细信息

针对大型人工岛机场填海工程环境影响难以量化的问题,以我国某人工岛机场填海工程为例,从海洋生态系统的“生态响应”和“生境质量”两方面出发,构建了基于GIS的空间变化和建设周期动态变化的环境影响评价模型,根据工程海域的生态环境状况,确定了评价指标的等级、标准和权重,探究人工岛机场填海对生态环境造成的影响.结果显示:人工岛填海工程对海域生态环境的综合影响值为0.38,处于“严重”影响程度;空间分布上,严重影响区域主要集中于人工岛附近海域,约占研究区的54%.人工岛机场填海施工对海洋生态环境的影响主要体现为底栖生物量和鱼类资源的大幅度减少,在制定施工期环境保护和施工后生态修复等方案时应对此予以足够重视.

关键词：人工岛机场填海环境影响评价 GIS

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基于基因组规模数据的蜡蝉总科系统发育关系

昆虫学报 2024年

作者：林兴雨尹新明宋南河南农业大学植物保护学院河南省害虫绿色防控国际联合实验室河南省害虫生物防控工程实验室

【目的】基于低覆盖度基因组和转录组数据构建蜡蝉总科(Fulgoroidea)高阶元类群之间的系统发育关系，为理解蜡蝉总科的系统发育关系提供基因组数据【方法】利用二代测序技术获得了一种蛾蜡蝉科蜡蝉Flatida sp.基因组数据，结合下载的25... 详细信息

【目的】基于低覆盖度基因组和转录组数据构建蜡蝉总科(Fulgoroidea)高阶元类群之间的系统发育关系，为理解蜡蝉总科的系统发育关系提供基因组数据【方法】利用二代测序技术获得了一种蛾蜡蝉科蜡蝉Flatida sp.基因组数据，结合下载的25种蜡蝉总科(内群)和2种沫蝉总科(Cercopoidea)(外群)的低覆盖度基因组和转录组数据，利用BUSCO提取单拷贝直系同源基因，利用Phykit生成不同完整性数据矩阵研究蜡蝉总科系统发育关系。【结果】基于低覆盖度基因组和转录组数据得到蜡蝉总科单拷贝直系同源基因的数量为8 36-2 421。氨基酸数据矩阵faa＿all和faa＿50均包含62 788个位点，核苷酸数据矩阵fna＿all和fna＿50均包含188 364个位点。在蜡蝉总科的系统发育关系中，所有系统发育结果都支持菱蜡蝉科(Cixiidae)+飞虱科(Delphacidae)为其他蜡蝉总科的姐妹群，且菱蜡蝉科、飞虱科、颖蜡蝉科(Achilidae)、袖蜡蝉科(Derbidae)、蜡蝉科(Fulgoridae)、象蜡蝉科(Dictyopharidae)、峻翅蜡蝉科(Acanaloniidae)、蚁蜡蝉科(Tettigometridae)、瓢蜡蝉科(Issidae)、杯瓢蜡蝉科(Caliscelidae)、广翅蜡蝉科(Ricaniidae)和扁蜡蝉科(Tropiduchidae)为单系群，而娜蜡蝉科(Nogodinidae)为非单系群。此外，基于4种不同矩阵利用最大似然法构建的系统发育结果支持蛾蜡蝉科(Flatidae)为非单系群。然而，基于faa＿all包含的每个标记利用物种树构建的系统发育结果中却支持蛾蜡蝉科为单系群，但是有相对低的节点支持率。【结论】本研究利用低覆盖度基因组和转录组数据得到的蜡蝉总科的系统发育关系与之前的研究结果多数一致。但是，有关各科之间的姐妹群关系还需要获得更多的标本和分子标记来进一步明确它们的系统发育关系。

关键词：蜡蝉总科全基因组单拷贝直系同源基因转录组系统发育

四种缘蝽线粒体基因组的测序及基于线粒体基因组的缘蝽科系统发育分析

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昆虫学报 2024年

作者：林兴雨宋南尹新明朱永强席玉强河南农业大学植物保护学院河南绿色害虫防治国际实验室河南害虫生物防治工程实验室

【目的】利用线粒体基因组序列数据分析缘蝽科(Coreidae)亚科间的系统发育。【方法】使用高通量测序对4种缘蝽(纹须同缘蝽Homoeocerus striicornis、广腹同缘蝽H. dilatatus、宽棘缘蝽Cletus schmidti和褐莫缘蝽Molipteryx fuliginosa)... 详细信息

【目的】利用线粒体基因组序列数据分析缘蝽科(Coreidae)亚科间的系统发育。【方法】使用高通量测序对4种缘蝽(纹须同缘蝽Homoeocerus striicornis、广腹同缘蝽H. dilatatus、宽棘缘蝽Cletus schmidti和褐莫缘蝽Molipteryx fuliginosa)进行低覆盖度全基因组测序；从获得的全基因组数据中重建线粒体基因组全序列；联合已经公布的缘蝽科3个亚科32个种的线粒体基因组序列(作为内群)以及蛛缘蝽科(Alydidae)中的3个种的线粒体基因组序列(作为外群)，分别采用最大似然法和贝叶斯法重建缘蝽科亚科间的系统发育。【结果】纹须同缘蝽、广腹同缘蝽、宽棘缘蝽和褐莫缘蝽线粒体基因组(GenBank登录号: OR702557-OR702560)的长度分别为15 706， 15 913， 17 685和16 959 bp，基因排列方式与典型的昆虫线粒体基因组一致，没有基因重排等特殊的基因组织结构；此外，这4种缘蝽线粒体基因组的全基因组序列、蛋白质编码基因、rRNA基因和tRNA基因序列都具有较高的A+T含量(≥70%)。最大似然法和贝叶斯法重建的缘蝽科系统发育树具有大体相同的拓扑结构；所有结果都支持缘蝽亚科(Coreinae)为单系群，缘蝽亚科与希缘蝽亚科(Hydarinae)互为姐妹群。【结论】本研究利用线粒体基因组数据重建了缘蝽科亚科间的系统发育，结果支持缘蝽亚科为单系群，缘蝽亚科与希缘蝽亚科互为姐妹群。本研究为进一步在系统发生框架内探讨缘蝽科的系统演化提供了线粒体系统发育基因组学数据。

关键词：半翅目缘蝽总科缘蝽科线粒体基因组系统发育

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东北亚主要沿海国家海洋环境管理比较研究

中国环境管理 2019年第6期11卷 16-22页

作者：宋南奇王权明黄杰黄小露张永国家海洋环境监测中心海洋综合治理研究院辽宁大连116023 国家海洋局大连海洋环境监测中心站辽宁大连116015

海洋环境管理对于保护和保全海洋环境、推动海洋经济发展、构建生态文明具有重要意义。由于不同国家和地区的政治、经济、海洋战略和文化背景的差异,海洋环境管理的实施没有一个统一的标准模式,所解决的重点问题也不一样。这种多样性使... 详细信息

海洋环境管理对于保护和保全海洋环境、推动海洋经济发展、构建生态文明具有重要意义。由于不同国家和地区的政治、经济、海洋战略和文化背景的差异,海洋环境管理的实施没有一个统一的标准模式,所解决的重点问题也不一样。这种多样性使得目前还没有一套通用的海洋环境管理评价体系。为此,本文以东北亚沿海各国为例,借鉴已有研究,从机构设置、法律体系和海洋环境状况三个方面出发,构建了包含定性和定量指标的海洋环境管理效果评价指标体系,在此基础上对东北亚沿海各国海洋环境管理效果进行定量评价与对比分析。结果表明,在机构设置和法律体系方面,日本领先于其他国家;在海洋环境管理方面,朝鲜较优;综合各方面后,日本表现最优,韩国、中国次之,朝鲜、俄罗斯较差。本研究提出的评价方法,可以较为客观地反映不同政治、经济和文化背景下国家在海洋环境管理方面的努力,可为我国审视自身不足、立足国情构建我国特色的海洋环境管理体制提供重要的方法指导和实践经验。

关键词：海洋环境管理评价东北亚比较分析模式

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沟眶象线粒体基因组及象甲科系统发育分析

西南林业大学学报（自然科学） 2024年第3期44卷 182-190页

作者：林兴雨任凯杰宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450046

利用二代测序方法获得了沟眶象线粒体基因组序列,并基于象甲科29个物种(内群)和叶甲科3个物种(外群)的37个线粒体基因核苷酸序列和13个蛋白质编码基因氨基酸序列,通过最大似然法和贝叶斯法构建了象甲科的系统发育树。结果表明:沟眶象的1... 详细信息

利用二代测序方法获得了沟眶象线粒体基因组序列,并基于象甲科29个物种(内群)和叶甲科3个物种(外群)的37个线粒体基因核苷酸序列和13个蛋白质编码基因氨基酸序列,通过最大似然法和贝叶斯法构建了象甲科的系统发育树。结果表明:沟眶象的13个蛋白质编码基因只有nad1利用TTG作为起始密码子,其余蛋白质编码基因的起始密码子都以ATN起始;终止密码子除cox1和nad4以不完整的T结尾外,其余蛋白质编码基因都是以TAA和TAG作为终止密码子;除trnS1因缺少DHU臂而形成一个简单的环,无法形成完整的三叶草形状,剩下的tRNA基因均能形成完整的三叶草形状;trnS1的反密码子不是常见的GCU而是UCU。2种系统发育分析产生相同的拓扑结构:隐喙象亚科、龟象亚科、魔喙象亚科、小蠹亚科、粗喙象亚科和隐颏象亚科为单系群,而象虫亚科为非单系群;沟眶象与Trigonopterus carinirostris+(T.jasminae+T.kotamobagensis)为姐妹群。本研究获得了沟眶象的线粒体基因组序列,重建了象甲科的系统发育关系,明确了沟眶象的系统发育位置,有利于更加全面地理解象甲科系统发育关系和线粒体基因组学。

关键词：鞘翅目象甲科沟眶象线粒体基因组系统发育

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白纹象沫蝉线粒体基因组及系统发育分析

福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第3期53卷 298-306页

作者：林兴雨宋凡赵特李虎宋南河南农业大学植物保护学院河南郑州450046 中国农业大学植物保护学院北京100193

【目的】分析白纹象沫蝉(半翅目:尖胸沫蝉科)的线粒体基因组结构和沫蝉总科的系统发育关系,为更好地理解沫蝉总科的进化关系提供依据。【方法】利用高通量测序技术分析了白纹象沫蝉的线粒体基因组结构,并基于沫蝉总科已有的线粒体基因... 详细信息

【目的】分析白纹象沫蝉(半翅目:尖胸沫蝉科)的线粒体基因组结构和沫蝉总科的系统发育关系,为更好地理解沫蝉总科的进化关系提供依据。【方法】利用高通量测序技术分析了白纹象沫蝉的线粒体基因组结构,并基于沫蝉总科已有的线粒体基因组数据采用最大似然法和贝叶斯法构建了系统发育关系。【结果】白纹象沫蝉线粒体基因组全长为15 091 bp(GenBank序列号:OQ682615),包含37个基因(13个蛋白质编码基因、2个核糖体RNA基因和22个转运RNA基因)和一段非编码控制区;13个蛋白质编码基因的起始密码子均为ATN;3个蛋白质编码基因cox2、cox3和nad4具有不完整的终止密码子T,其余10个蛋白质编码基因具有完整的终止密码子TAA或TAG;除trnS1因缺少DHU臂而无法构成稳定的三叶草结构外,其余tRNA基因均能形成典型的三叶草结构;rrnL基因的全长为1 217 bp,AT含量为80.7%;rrnS基因的全长为775 bp,AT含量为80.5%。最大似然法和贝叶斯法构建的系统发育树基本一致,均显示尖胸沫蝉科为非单系群。【结论】本研究获得了象沫蝉属昆虫第一条线粒体基因组全序列;尖胸沫蝉科为非单系群。

关键词：半翅目尖胸沫蝉科沫蝉科白纹象沫蝉高通量测序线粒体基因组系统发育

稀薄气体动理论中介观尺度数值模拟的加速方法

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国防科技大学学报 2024年第2期46卷 70-78页

作者：杨伟奇国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method,DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基... 详细信息

针对滑移流、早期过渡流区域采用离散速度法(discrete velocity method,DVM)求解Boltzmann方程收敛速度极慢、计算资源消耗大的难题,提出全流场耦合介观/宏观方程加速方法。在介观层面基于有限差分的DVM求解Boltzmann方程,在宏观层面基于有限体积的压力耦合方程组半隐式方法求解矩方程,充分利用纳维-斯托克斯-傅里叶/R26矩方程在低克努森数下的快速收敛特性,对介观方程进行加速。基于高阶Hermite多项式重构分布函数,完成宏观方程与介观方程之间的数据传输。仿真结果表明:全流场耦合介观/宏观方程的加速方法在滑移流、早期过渡流区域具有显著加速性能,最大降低了95.28%的计算时长;但对中、大克努森数流域,加速性能大幅度下降。

关键词：稀薄气体 Boltzmann方程离散速度法 R26矩方法加速方法