傅金钟课题组简介
发表日期: 2019-03-04 作者: 文章来源:
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 研究内容简介: 

 我们课题组重点关注特殊表型和基因型的适应性演化以及物种形成过程,目前涉及三个方面问题: 

 1. 外温动物对极端环境适应的机制及其遗传基础; 

 2. 物种形成过程和生殖隔离机制; 

 3. 沙蜥动作信号的功能及其演化。 

 我们主要借助比较基因组学、系统基因组学、种群遗传学和行为生态学研究方法来回答这些问题。研究对象主要为蟾蜍属 (Bufo),沙蜥属 (Phrynocephalus),林蛙属 (Rana) 的物种;它们中的一些成员很好地适应了高原的极端环境,演化出了独特的适应行为和机制,且分布广泛,是极佳的研究素材。 

 近期代表性工作如下: 

 1) 冷血动物高海拔适应的遗传基础 

 目前,我们重点关注中华蟾蜍 (Bufo gargarizans) 的高海拔适应,中华蟾蜍在我国广泛分布,涵盖多个海拔梯度。在种内层面对高海拔适应进行研究将更利于相关性状和基因的分离;同时,配合对应的形态学、行为学、生理学工作将有助于我们更完整地回答问题。 

 曾以青藏高原东缘的一对姐妹物种——低海拔的中国林蛙 (Rana chensinensis) 和高海拔的高原林蛙 (Rana kukunoris) 为研究对象,对高海拔环境适应相关候选基因进行了筛选,这些基因大多与抗紫外、抗低氧和新陈代谢调节等功能相关。该研究结果已发表于BMC Genomics (2012)。 

 曾以高海拔的青海沙蜥 (Phrynocephalus vlangalii) 和低海拔的荒漠沙蜥 (Phrynocephalus przewalskii) 为研究对象,通过比较转录组学研究发现,高海拔的青海沙蜥表现出了适应高海拔的快速演化。该研究结果已发表于PLoS one (2014)。 

 2) 爬行动物行为功能和进化研究 

 目前,我们主要采用信号分析和3D建模技术,开展沙蜥动作信号复杂性研究,并探究其进化驱动力。我们已经发现青海沙蜥通过动态视觉信号能够传递其个体身体质量和洞穴资源质量信息,并在领域守卫和配偶守卫方面发挥作用。 

 曾以沙蜥属的一些代表物种作为研究对象,我们进行了一系列的行为学研究,关注的重点在青海沙蜥的社会性行为。对青海沙蜥社会性行为研究发现,成体会辅助幼体越冬,且同穴个体之间绝大多数没有亲缘关系,该结果发表于PloS one (2012)。 

 曾借助种群遗传方法,检测青海沙蜥的偏性扩散,及其与社会结构的相关关系。结果表明:青海沙蜥为偏雄性扩散,而且这种扩散与雄性个体的社会地位相关,雄性社会地位高的个体倾向扩散,而雌性社会地位高的个体倾向留居。该结果发表于Ecology and Evolution (2013)。 

 3) 两栖动物的种群遗传学研究 

 借助种群遗传学研究方法,我们发现绿臭蛙 (Odorrana margaratea) 围绕四川盆地的大部分种群表现出渐进且连续的基因多样性,盆地西部群体和北部群体之间形成了有极少基因交流的生殖隔离。这种特殊的多样性模式将可作为研究物种演化的出色模型,下一步我们将继续探究这种模式的成因以及生殖隔离的维持。相关结果发表于Molecular Ecology (2018)。 

 4) 两栖爬行动物的系统演化研究 

 龟在四足动物中的系统发育位置长期以来备受争议。我们通过测定乌龟的转录组,得到了4584个同源基因,同时使用了传统方法和“genes as characters”的方法对龟的系统位置进行了推断。相关研究结果发表于PLoS ONE (2013) 上。 

 近期发表论文: 

 1. Qiao L, Wen G, Qi Y, et al. Evolutionary melting pots and reproductive isolation: A ring‐shaped diversification of an odorous frog (Odorrana margaratea) around the Sichuan Basin. Molecular ecology, 2018, 27(23): 4888-4900. 

 2. Qiu X, Fu J, Qi Y. Tail waving speed affects territorial response in the Toad-headed Agama Phrynocephalusvlangalii. Asian Herpetological Research, 2018, 9(3): 182-187. 

 3. Qi Y, Noble D W A, Fu J, et al. Testing domain general learning in an Australian lizard. Animal cognition, 2018, 21(4): 595-602. 

 4. Wu Y, Ramos J A, Qiu X, et al. Female–female aggression functions in mate defence in an Asian agamid lizard. Animal behaviour, 2018, 135: 215-222. 

 5. Yang W, Qi Y, Lu B, et al. Gene expression variations in high-altitude adaptation: a case study of the Asiatic toad (Bufo gargarizans) . BMC genetics, 2017, 18 (1): 62. 

 6. Yang W, Lu B, Fu J. Molecular convergent evolution of the MYBPC2 gene among three high-elevation amphibian species. Journal of molecular evolution, 2017, 84 (2-3): 139-143. 

 7. Yang W, Qi Y, Fu J. Genetic signals of high-altitude adaptation in amphibians: a comparative transcriptome analysis. BMC genetics, 2016, 17 (1): 134. 

 8. Wu Y, Fu J, Yue B, et al. An atypical reproductive cycle in a common viviparous Asia Agamid Phrynocephalusvlangalii. Ecology and evolution, 2015, 5 (21): 5138-5147. 

 9. Yang W, Qi Y, Fu J. Exploring the genetic basis of adaptation to high elevations in reptiles: a comparative transcriptome analysis of two toad-headed agamas (genus Phrynocephalus).PLoS One, 2014, 9 (11): e112218. 

 10. Qi Y, Lu B, Gao H, et al. Hybridization and mitochondrial genome introgression between Rana chensinensis and R. kukunoris. Molecular ecology, 2014, 23 (22): 5575-5588. 

 11. Lu B, K Bi, J Fu*. 2014. A phylogeographic evaluation of the Amolops mantzorum species group: Cryptic species and plateau uplift. Molecular Phylogenetics and Evolution 73: 40-52. 

 12. Qi Y, DWA Noble, Y-y Wu, MJ Whiting*. 2014. Sex and performance-based escape behaviour in an Asian agamid lizard, Phrynocephalus vlangalii. Behavioral Ecology and Sociobiology 68: 2035-2042.   

 团组成员: 

 傅金钟/团组负责人博士 研究员 博士生导师 

   

 个人简介 

 1981-1985年:南开大学生物系动物学专业获学士学位 

 1985-1988年:中国科学院成都生物研究所获硕士学位 

 1994-1998年:加拿大多伦多大学动物学专业获博士学位 

 1999-2000年:美国加州大学伯克利分校博士后工作 

 2000-今:加拿大University of Guelph 副教授 

 2010-今:中国科学院成都生物研究所研究员 

 自1985年参与科学研究工作以来,主要从事两栖爬行动物分子系统演化和分子生态学方面的研究,共发表论文113篇,其中SCI论文75篇,第一作者 23篇,通讯作者45篇。在加拿大工作期间 (2003),获得加拿大安大略省长杰出研究奖 (Premier’s Research Excellence Award),独立获奖者。 

 科研项目: 

 1. 国家自然科学基金国际及港澳台合作研究基金:中华大蟾蜍对高海拔环境的适应机制及遗传基础 (批准号:31729003,2017-2021,主持)。 

 2. 中科院领域前沿项目:亚洲两栖爬行动物演化和适应研究 (批准号:Y0S3011, 2010-2015,主持)。 

 3. 国家自然科学基金面上项目:中国蛙类出芽式物种形成 (批准号:Y1J3031,2012-2015,主持)。 

 4. 中国科学院“外籍专家特聘研究员计划”项目:沙蜥属物种视觉信号的演化(批准号:Y2C3021,2012.06-08,主持)。 

 5. 中科院知识创新工程重要方向性项目:高寒两栖爬行动物物种分化与青藏高原隆起的关系 (批准号:Y1C2021,2011-2013,主持)。 

 6. 四川省项目:亚洲两栖爬行动物物种及遗传多样性研究 (批准号:Y1D3011,2011-2013,主持)。 

 7. 国家自然科学基金国际及港澳台合作研究基金:中华大蟾蜍高海拔适应的遗传基础 (批准号:31328021,2014-2015,主持)。 

 齐银 博士 副研究员 硕士生导师  

  

 个人简介 

 2001/09-2005/07:东北林业大学野生动物与自然保护区管理专业获学士学位 

 2005/09-2010/12:中科院研究生院 (成都生物研究所)动物学专业获博士学位 

 2011/01- 2013/04:中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物行为生态学助理研究员 

 2013/05-2015/11:中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物行为生态学三级副研究员 

 2015/12-今:中国科学院成都生物研究所两栖爬行动物行为生态学二级副研究员。 

 2009年11月,赴澳大利亚昆士兰Griffith University开展学术交流和访问。2011年10-12月,赴澳大利亚悉尼Macquarie University开展蜥蜴行为生态学合作研究,并于2012年6-8月以及2013年6-8月邀请Martin John Whiting博士 (Macquarie University, Australia) 来华开展蜥蜴行为生态学合作研究。2014年6-8月邀请澳大利亚Richard Peters博士 (La Trobe University) 来华开展沙蜥动态视觉信号结构和动画回放研究。 

 研究方向:动物行为生态学和演化遗传学。通过整合行为生态学、遗传学和生理学研究方法,研究与性选择和自然选择相关的动物特殊表型的演化和适应性。目前主要关注的几个科学问题:1) 雌性动物攻击行为的演化及其可塑性;2) 动物动态视觉信号的功能及其复杂性的演化;3) 动物认知能力的可塑性及其遗传调控基础。此外,随着经济社会发展,动物赖以生存的生态系统和生境质量正在受到严重破坏,一些对环境变化比较敏感的物种在生存和繁殖方面受到严重挑战,因此近期我也开始关注经济社会发展对动物多样性的影响,以及动物对特殊环境条件的遗传响应。在国际著名期刊Molecular Ecology, Animal Behaviour, Behvioral Ecology and Sociobiology, Animal Cognition发表SCI 论文20余篇。 

 科研项目: 

 8. 国家自然科学基金-面上基金项目:沙蜥属动态视觉信号复杂度的演化和机制(批准号:31872233,2019-2022,主持)。 

 9. 国家自然科学基金-面上基金项目:沙蜥动态视觉信号在性选择中的功能与演化(批准号:31572273,2016-2019,主持)。 

 10. 中科院成都生物山地所合作项目:如美水电站生物多样性调查(2015-2016,主持)。 

 10. 国家自然科学基金-青年基金项目:沙蜥高海拔适应的遗传基础研究(2016-2018,主持)。 

 11. 国家自然科学基金-青年基金项目:青海沙蜥雌性之间攻击行为的演化机制研究(批准号:31201723,2013-2015,主持)。 

 12. 中科学院“西部之光”人才培养计划“西部博士”资助项目:青海沙蜥偏性扩散及其与婚配制度和社会结构的相关性(批准号:Y2C3041,2012-2014,主持)。 

 13. 中科院山地生态恢复与生物资源利用重点实验室开放性项目:青海沙蜥雌性好斗行为及其与雄性竞争的相关性(批准号:09C2051,2012-2014,主持)。 

 14. 中国博士后面上项目:青海沙蜥雌性攻击行为的演化研究(批准号:Y2Q3021,2012-2013,主持)。 

 15. 国家自然科学基金国际合作与交流项目:沙蜥属物种视觉信号的演化(批准号:313101014,2013/06-08,主持)。 

 吕彬 博士副研究员 

  

 个人简介: 

 2001.9-2005.7:山东农业大学,生物技术,学士学位 

 2005.9-2008.7:山东农业大学,昆虫学,硕士学位 

 2008.9-2012.7:中科院成都生物所,动物学,博士学位 

 2012.7-2014.9:中科院成都生物所,两栖爬行动物研究室,助理研究员 

 2014.10-今:中科院成都生物所,两栖爬行动物研究室,副研究员 

 研究方向: 

 利用基因组学手段解决重要类群的演化关系,以及探索重要的演化性状的遗传基础。 

 承担课题: 

 16. 国家自然科学基金青年科学基金项目:运用比较转录组方法探究现生两栖动物的系统演化关系及其功能基因的演化 (批准号:31401961,2015-2017,主持)。 

 17. 中国博士后科学基金特别资助:运用比较转录组方法探究两栖有尾目及其功能基因的演化 (批准号:2014T70884,2014-2016,主持)。 

 18. 中国博士后科学基金面上资助:基于系统基因组学推断两栖动物的起源与亲缘关系 (批准号:Y3Q3011100,2013-2015,主持)。 

 19. 中国科学院“西部之光”人才培养计划“西部博士资助项目”:使用高通量测序技术筛选蝾螈断肢再生候选基因并探索其演化历程 (2015-2017,主持)。 

 研究生 

 1. 文冠男 (硕博,2014/09-今) 

 研究方向:绿臭蛙的种群遗传结构及其演化 

 2. 姚忠祎 (博士,2017/09-今) 

 研究方向:中华蟾蜍脑部形态的高海拔适应 

 3. 谭松(博士,2018/09-今) 

 研究方向:中华蟾蜍沿海拔梯度生命速率综合征的模式探究及其机制 

 4. 邱霞 (硕士,2015/09-2018/11) 

 研究方向:青海沙蜥动态视觉信号功能与性选择 

 5. 林郁松 (硕士,2016/09-今) 

 研究方向:荒漠沙蜥动态视觉信号种内变异及其驱动因素 

 6. 朱鑫鑫 (硕士,2017/09-今) 

 研究方向:青海沙蜥动态视觉信号结构变异与能量代谢限制的关系 

 7. 胡乔涵 (硕士,2018/09-今) 

 研究方向:蜥蜴动作信号的起源和进化 

 8. 石秀东 (硕士,2018/09-今) 

 研究方向:沙蜥动作信号结构变异与骨骼和肌肉的相关关系 


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