四川省凉山州北部栽培苦荞麦的遗传多样性研究

用等位酶电泳技术测定了四川省凉山彝族自治州北部越西和甘洛２县的苦荞麦「Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｑｒｉｃｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．」１７个栽培居群的遗传多样性和分化,结合农业生物学性状进行了分析。对７个酶系统的１５个位点的检测表明,苦荞麦居群内的遗传多样性水平高于该州南部的苦荞麦和其他地区甜荞麦,每个位点的等位基因平均数为１．９,多态位点比率为５２．１％,平均实际杂合度和预期杂合度分别为０．１９     

中国谷子主产区谷子近缘种狗尾草的遗传多样性

用同工酶淀粉凝胶电泳技术分析了在中国北方谷子主产区采集与收集的谷子、谷子近缘野生种青狗尾草(包括谷莠子)和金狗尾草的代表群体。分析了12种等位酶(AAT、ADH、AMP、DIA、GDH、IDH、MDH、ME、PGD、GPI、PGM、SKD)的21个等位酶位点的数据。结果表明：青狗尾草同其它以自花授粉为主的一年生植物相比表现更高的遗传变异性。AAT—3、PGD、PGM在所有供试材料中均表现单态,而在金狗尾草中缺失(沉默)IDH-l。不同地理来源的青狗尾草同谷子的亲缘关系存在一定的差异,而且青狗尾草间的遗传差异同地理区域相关。本研究结果支持把谷子和青狗尾草划为一个种的观点。     

中国农作物及其野生近缘植物多样性研究进展

本研究围绕粮食、经济、果树、蔬菜、饲草与绿肥、花卉六大类作物,以物种多样性和遗传多样性等为主线,开展了中国农作物及其野生近缘植物多样性研究,取得重大进展。科学界定和系统规范了种质资源概念和范畴,提出了层次结构的理论,查清了中国粮食与农业植物有9631个物种及其分布、特征特性及用途;深入研究了中国农作物种质资源的本底,首次明确了中国农作物总计有528种（类）,涉及1339个栽培物种和1930个野生近缘植物物种;优化了农作物种以下农艺性状分类技术指标,阐明了中国农作物地方品种的987个变种、978个变型、1223个农艺性状特异类型的植物学特征、生物学特性及其遗传多样性;得出了中国是禾谷类作物裸粒基因、糯性基因、矮秆基因和育性基因等特异基因的起源中心或重要起源地之一的结论;首次编撰出版了《中国作物及其野生近缘植物》专著6卷,并编撰了《中国粮食与农业植物物种名录》,形成了具有中国特色的作物种质资源学科理论体系。为农作物种质资源的高效利用、保障粮食安全和农业可持续发展奠定了基础。     

中国部分猪种SLA-DQB外显子2遗传多样性

运用PCR-SSCP和克隆测序对中国部分猪种的SLA-DQB基因外显子2的多态性分析表明：有功能的DQB基因有68个新等位基因,假基因（SLA-DXB）等位基因有5个。各等位基因的数量分布极其不平衡,而且许多品种都表现出共享等位基因。9个主要等位基因中, C08广泛分布在中国猪种的6大地方类型11个品种及云南和四川野猪中,它为中国猪种特有的共享等位基因,占总数的55.10%。在单一的个体中拥有5条以上序列,说明SLA-DQB基因座在某些品种中拷贝数为3个。SLA-DQB外显子2的等位基因核苷酸和氨基酸多态变异位点分别高达81个和49个,等位基因多样度（H=0.889）以及核苷酸多样度（Pi =0.047）都很高,总体表现为β折叠区的Pi值均高于α螺旋区。综合分析表明华南型、西南型猪H和Pi均较高,高原型的藏猪最低。类群内遗传距离排序与Pi值高低排序一样,可见各地方类型中核苷酸替换的差异正比于核苷酸多样度。类群间遗传距离比较,江海型与华北型间的距离最大,而华中型和高原型间的遗传距离最小。     

基于AFLP标记的中国西藏近缘野生大麦遗传多样性分析

选取7对引物组合, 构建了36份西藏近缘野生大麦和4份栽培大麦的AFLP指纹图谱, 共获得清晰可辨的条带227条, 其中多态性带194条, 占85.46％, 从DNA分子水平显示出所试材料遗传多样性较为丰富。计算得各样品间的遗传距离(欧氏距离)介于2.646~10.488之间, 应用离差平方和法对供试材料的AFLP数据结果进行聚类, 建立了40份大麦材料的AFLP树状图, 聚类结果将40份材料分为5类, 进一步揭示出供试材料间遗传背景的相似性和复杂性。结合Nei’s遗传一致性分析结果, 发现近缘六棱野生大麦较之近缘二棱野生与栽培大麦的亲缘关系更近, 支持栽培大麦是从野生二棱大麦起源, 而野生六棱大麦是进化过程中的过渡类型的大麦系统发生观点。     

56个中国地方猪种微卫星基因座的遗传多样性

采用FA0—ISAG联合推荐的27个微卫星DNA标记对56个中国地方猪品种和3个引进猪种(杜洛克猪、长白猪、大白猪)进行遗传多样性分析,通过计算等位基因频率、有效等位基因数、平均遗传杂合度、基因分化系数、多态信息含量和遗传距离并进行系统聚类分析,评估其种内遗传变异和种间遗传关系。以聚类结果为基础,将56个中国地方猪种分为12类：Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类都是《中国猪品种志》中的华北型猪种;Ⅳ类相当于其中的江海型猪种;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ和Ⅸ类的品种大部分属于华中型;Ⅹ和Ⅺ类相当于华南型品种;Ⅻ类相当于西南型品种。提出保种场结合保护区是一种比较符合我国地方猪种实际状况的保种模式。研究结果可为我国地方猪种种质特性研究提供基础数据,为我国地方猪品种资源的合理保护和利用提供科学依据。     

忍冬属植物的遗传多样性及其种间关系研究

应用RAPD标记技术对甘肃省境内的23种忍冬属(Lonicera Linn．)植物的遗传多样性及其种间关系进行了探讨。从34个随机引物中共选出9个多态性和重复性较好且谱带清晰的引物,这9个引物扩增出的DNA片段大多在300～3000bp之间,所形成的多态性位点数差距较大。POPGENE 1．31软件分析结果表明：甘肃省忍冬属植物具有较为丰富的遗传多样性,其多态性比率为71．93％,Shannon多样性指数与Nei指数分别为0．3230和0．2086。Nei‘s遗传距离和UPGMA分析结果显示,23种忍冬明显地聚为2大类,其下又有较多分支,即隶属于同一亚组或相近亚组的不同种基本归为一类,其种间关系与传统的形态学分类结果基本一致。但也有个别种的归属及种间关系稍有变化,如形态学上差异较大的毛药忍冬和毛花忍冬在本研究中聚在一起。这可能与不同的分类水平有关。     

犬种布鲁氏菌的遗传多样性分析

【背景】犬种布鲁氏菌是犬种布病的病原菌,主要导致犬流产和繁殖障碍。虽然犬种布鲁氏菌感染人群的病例极为少见,但是犬种布鲁氏菌对人的安全风险仍存在争议。目前,我国犬种布病的流行病学特征及犬种布鲁氏菌的遗传多样性的研究相对缺乏。开展犬种布病的流行特征及遗传多样性调查对加强犬种布病的监测防控具有重要意义。【目的】对犬种布病的流行病学特征和犬种布鲁氏菌的遗传多态性进行调查,为犬种布病的防控提供参考。【方法】采用常规鉴定方法和BCSS-PCR对63株试验菌株进行鉴定。采用HGDI (Hunter and Gaston diversity index)多态性指数调查犬种布鲁氏菌的遗传多态性,用MLVA方法基于BioNumerics5.0软件对菌株进行聚类分析,揭示犬种布病的流行病学特点。此外,基于MLVA-11采用goeBURST软件构建犬种布鲁氏菌的最小生成树(Minimum spanning tree,MST),阐述我国犬种布鲁氏菌的地理起源特征。【结果】常规鉴定方法和BCSS-PCR扩增结果显示63株试验菌株全部为犬种布鲁氏菌。BCSS-PCR与常规鉴定方法的符合率为100%,BCSS-PCR的分析敏感性为10-3 (即50 pg/μL犬种布鲁氏菌DNA)。我国犬种布鲁氏菌具有较高的遗传多样性,基于HGDI分析表明Panel 2B的5个位点具有较高的变异度,等位基因型由高到底依次为bruce09(11) bruce07(8)bruce16(7)bruce04(6)bruce30(5)。MLVA聚类分析表明北京地区出现了3次较小规模的犬种布病暴发流行,其余地区均为零星散发。我国犬种布鲁氏菌可分为5个地理集群,以MLVA-11基因26型克隆群为主导种群,该种群与来自美国、希腊、加拿大、法国、罗马尼亚和韩国等国家的菌株具有共同的地理起源,其余4个种群为中国特有。【结论】我国犬种布鲁氏菌呈现高度的遗传多样性并有广泛的地理来源,表现为输入性和中国特有血统共存的起源进化特征。     

云南地方鸡种的遗传多样性及其与中国家鸡起源的关系

云南地方鸡种在生境、形态外貌、细胞遗传和血液蛋白等方面均表现出多样性,但mtDNA的遗传变异单一。云南地方鸡种有其独特的基因类型,由于所处的特殊地理位置和生态条件差异,形成了与我国其它鸡种相对独立的鸡种。从血液蛋白、细胞遗传和mtDNA等方面进一步证明红色原鸡为家鸡的祖先。云南可能是中国家鸡的起源中心之一。     

四川省凉山彝族自治州南部三县苦荞麦栽培居群的遗传多样性研究

采用等位酶电泳 技术测定了四川省凉山彝族自治州南部金阳、雷波和米易３县的苦荞麦「Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｒｉｃｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．」８个栽培居群的遗传多样性和分化,结合农业生物学性状进行了分析。苦荞麦居群的遗传多样性水平较高,每个位点的等位基因平均数为１．８,多态位点比率为４６．６％,平均实际杂合度和预期杂合度分别为０．１８７和０．２１８,ＦＳＴ值为０．２２,居群间存在较明显的遗传分化,     

西南地区硬枝野荞麦(Fagopyrum urophyllum)居群的遗传多样性研究

采用等位酶电泳技术了云南省中北部昆明、富民、宾川3县（市）及四川省西南布拖县的硬枝野荞麦（Fagopyrum urophyllum)6个天然居群的遗传多样性和分化。硬枝野荞麦居群内维持有较高的遗传多样性,多态位点比率为50．0％,预期杂合度和观察杂合度分别为0．251和0．471。并对硬枝野荞麦（F.urophyllum)与栽培荞麦之间遗传变异作了比较。     

苦荞查尔酮合成酶基因CHS的结构及花期不同组织表达量分析

采用同源克隆、染色体步移和RT-PCR技术,首次克隆到苦荞查尔酮合酶基因（CHS）的全长DNA序列和cDNA开放阅读框（ORF)序列. 序列分析表明,苦荞CHS DNA序列（GU172165）全长1 632 bp,含1个445 bp的内含子;cDNA编码区（HM852753）全长1 188 bp,编码395个氨基酸,命名为FtCHS. 生物信息学分析表明,FtCHS和推导的氨基酸序列与其它植物CHS基因同源率在95%以上,含有CHS多基因家族的标签序列（GFGPG）、活性位点、底物结合口袋位点和环化反应口袋位点. 半定量RT-PCR分析苦荞花期FtCHS空间表达模型表明,其表达量未成熟种子＞叶＞茎＞花＞根＞成熟种子,与苦荞芦丁含量的分布基本一致,具有组织特异性.     

苦荞查尔酮合酶基因FtCHS1启动子的克隆及分析

采用染色体步移技术,从苦荞（Fagopyrum tataricum Gaertn.）中克隆获得FtCHS1基因5'端侧翼序列,共1038 bp,将其命名为P_FtCHS1。生物信息学分析表明,P_FtCHS1中A/T碱基含量为63.5%,含有4个可能的转录起始位点,分别位于起始密码子上游-684~-734、-692~-742、-920~-970、-929~-979 bp处,该序列包含TATA-Box和CAAT-Box等启动子核心元件以及与光、低温和激素应答等相关的功能元件。本研究进一步构建了P_FtCHS1-pBI101植物表达载体,并瞬时转化拟南芥（Arabidopsis thaliana L.）叶片,结果显示该序列可驱动GUS报告基因的表达。低温（4℃）和光照（UV-B）处理苦荞幼芽后,采用荧光定量PCR技术分析FtCHS1基因的表达量,结果表明P_FtCHS1可响应低温和紫外环境胁迫,从而引起FtCHS1基因表达量发生变化。     

苦荞黄烷酮3-羟化酶基因F3H的克隆及序列分析

为提高黄酮代谢途径中的关键酶活性,增加苦荞黄酮类化合物的合成量,根据已知植物的F3H基因同源序列,采用RT-PCR和RACE结合的方法,克隆了苦荞黄酮代谢途径中关键酶基因F3H,命名为FtF3H(GenBank登录号:FJ456858)。序列分析结果表明,FtF3H基因长1369bp,编码367个氨基酸,该氨基酸序列及其cDNA序列与葡萄、牵牛F3H等的同源性约80%。二级结构预测表明,随机卷曲是FtF3H蛋白最大量的结构元件,而α-螺旋和β-片层则散布于整个蛋白质中;三维结构建模预测FtF3H蛋白具有铁离子结合位点及2-O-酮戊二酸结合位点等F3H蛋白典型结构。     

苦荞和甜荞查尔酮合成酶基因的克隆及序列比较

以苦荞品种‘西农9920’和甜荞品种‘西农9976’为材料,根据其它植物查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因DNA序列的保守区域设计的一对简并引物,进行PCR扩增,从2种荞麦基因组中克隆出了长度均为860 bp的CHS基因片段,对其进行回收、克隆,挑选阳性克隆测序;序列分析表明这2个片段含有CHS基因的N端和C端的结构域,分别为苦荞和甜荞的CHS基因片段,命名为FtCHS和FeCHS。对获得的2种荞麦CHS基因的DNA序列进行比较分析,发现两者间存在多达43处单碱基多态性,这些单碱基多态性可能是苦荞和甜荞种子中类黄酮含量差异的重要原因之一。苦荞和甜荞CHS与其它植物CHS的氨基酸序列的进化分析表明,其与同为蓼科的掌叶大黄和石竹科的满天星的同源性较近。     

不同提取条件对苦荞籽粒中芦丁降解的影响

本实验研究了不同提取条件对苦荞籽粒中芦丁含量的影响,经HPLC分析,浓度高于40％(v／v)的乙醇对芦丁降解酶有明显的抑制作用,其中90％乙醇的抑制作用最强。苦荞粉与水接触的时间强烈影响芦丁的含量．接触1min芦丁含量迅速由原来的79．72％下降到32．21％,即约60％的芦丁被降解。在pH1．0～11．0范围内．芦丁降解酶具有很强的抗酸碱性。当温度大于60℃时．芦丁降解酶开始缓慢失活,芦丁得以较好保存．高于70℃时芦丁保存率更高;当温度为90℃,芦丁保存率约为对照值的80％。该研究结果对于苦荞芦丁的提取和苦荞食品的加工具有重要的理论意义和实际指导价值。     

不同基因型苦荞幼苗对低磷胁迫的响应

采用沙培法,以4个不同耐低磷苦荞(Fagopyrum tataricum(L.) Gaertn)品种为材料,设正常磷处理(P1,2 mmol/L对照)、低磷胁迫(P2,1 mmol/L)和极低磷胁迫(P3,0.2 mmol/L) 3个处理,研究低磷胁迫对苦荞苗期农艺性状、生理生化指标以及植株磷利用的影响。结果显示:(1)低磷胁迫下,苦荞苗期株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系干重、根系平均直径、根系表面积、根系体积等指标均有所下降;主根伸长、根冠比有所升高,但不同品种的升降幅度有所不同。(2)低磷胁迫使苦荞叶绿素含量、可溶性蛋白含量和根系活力均有所下降,根系的SOD活性、POD活性、酸性磷酸酶活性、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量显著增加,且表现为耐低磷苦荞品种的增幅大于不耐低磷苦荞。(3)低磷胁迫使苦荞植株全磷含量和单株磷积累量下降,却使磷利用效率升高。研究结果表明耐低磷品种通过主根伸长下扎以及分泌较多的酸性磷酸酶,合理吸收与利用土壤磷素,通过保持叶片较高的叶绿素含量维持较强的光合能力,通过保持较高的抗氧化酶活性降低膜脂过氧化伤害,最大程度的适应低磷环境。     

植物遗传多样性保护及其分子生物学研究方法

植物遗传多样性保护及其分子生物学研究方法李俊清（北京林业大学森林资源与环境学院,１０００８３）ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＰｌａｎｔＧｅｎｅｔｉｃＤｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．￥Ｌｉ...