鹅观草种质资源醇溶蛋白遗传多样性研究

以8个地理类群的90份鹅观草野生种质材料为研究对象,采用A-PAGE(酸性聚丙烯酰胺)凝胶电泳技术进行蛋白质水平遗传多样性检测.研究结果表明,来源于不同居群的鹅观草共分离出26条谱带,每个材料可以分离出5～26条迁移率不同的谱带, 平均谱带数为16.39条,其中平均多态性谱带为12.65条,多态性比例为77.22%;基于供试材料醇溶蛋白每个位点谱带出现的频率,分别计算了地理类群内多样性指数(0.345)和总多样性指数(0.471),类群间的遗传分化系数为26.8%,表明鹅观草变异的73.2% 来源于类群内;90份供试材料醇溶蛋白的Jaccard遗传相似系数变异范围为0.133 3～1.000,平均遗传相似系数为0.395 7;利用种子醇溶蛋白可将90份材料分为12类,鹅观草种质资源之间的亲缘关系呈现出一定的地域性规律;不同地理类群间的遗传多样性指数从高到低的排列顺序依次为云南＞四川＞内蒙古＞新疆＞山西＞甘肃＞宁夏＞河北.因此在进行鹅观草种质资源收集和原地保护时,建议对云南和四川地区的鹅观草种质资源应给予极大关注.     

小麦族四个属模式种的醇溶蛋白分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对小麦族披碱草属、鹅观草属、猬草属和仲彬草属 4个属的模式种进行了醇溶蛋白电泳分析 ,结果表明 :(1 ) 4个模式种具有明显的醇溶蛋白遗传多样性 ,其种间醇溶蛋白多态性高达 92 .3 % ;(2 ) Elymus sibiricus和 H ystrix patula具有相似的醇溶蛋白带型 ,而 Roegneria caucasica和Kengyilia gobicola的带型基本相似 ,其醇溶蛋白图谱能够反映一定的系统关系 ;(3 )不同收集地的 E. sibiricus材料间也存在明显的醇溶蛋白遗传差异 ,新疆的 E. sibiricus具有较丰富的醇溶蛋白带纹 ,而甘肃的 E. sibiricus的醇溶蛋白带纹较少。     

野生垂穗鹅观草醇溶蛋白遗传多样性研究

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(Acid-polyacrylamidegel electrophoresis)法对来源于内蒙古、山西、甘肃、新疆、云南、四川和西藏的25份垂穗鹅观草材料进行醇溶蛋白检测。研究结果表明,供试材料可分离出30条相对迁移率不同的谱带,每份材料可电泳出11～22条谱带,其中只有1条(3.45%)带纹是25份材料共有的,其余29条谱带均具有不同程度的多态性,多态性谱带数目占分离出总条带的96.67%,说明野生垂穗鹅观草具有较丰富的遗传多样性。聚类分析发现,材料的遗传相似系数(GS)变异范围为0.111～0.9286,平均值为0.4821。在GS值为0.4821的水平上供试材料可聚为6个类群,某些具有相同地理来源的材料聚成一类或亚类,即醇溶蛋白图谱类型与材料的生态地理环境具有相关性。     

应用RAMP分子标记探讨拟鹅观草属的种间关系

采用RAMP (random amplified microsatellite polymorphism) 标记技术, 分析了拟鹅观草属9种1亚种和鹅观草属6 种植物之间的遗传变异和亲缘关系。33 个引物组合产生的310 条DNA扩增片段中, 286条(92 25%) 具有多态性, 每个引物组合产生5~13条多态性带, 平均为8 67条。利用310个RAMP标记, 在NTSYS pc软件中, 计算Jaccard遗传相似系数, 建立UPGMA聚类图。结果表明: (1) 物种间遗传差异明显, 具有丰富的遗传多样性; (2) 阿拉善鹅观草和大丛鹅观草与拟鹅观草属的物种聚类在一起, 表明它们与拟鹅观草属的亲缘关系较近, 而与本试验所分析的另外4个鹅观草属物种的亲缘关系较远; (3) RAMP分子标记可以将拟鹅观草属的物种分开, 而且形态相似、地理分布相同或相近的物种聚类在一起;(4) RAMP结果与形态学和细胞学的分析结果一致, 表明RAMP标记是评价拟鹅观草属种间关系十分有效的方法。     

偃麦草属植物醇溶蛋白和谷蛋白多态性及系统学研究

运用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)和十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)对偃麦草属(Elytrigia)24个物种的醇溶蛋白和谷蛋白进行了研究。以中国春为参照,按醇溶蛋白和谷蛋白电泳图谱条带迁移距离大小和条带多态性对供试材料进行聚类分析。结果显示,24份供试材料均呈现不同的醇溶蛋白和谷蛋白电泳图谱,共分离出醇溶蛋白带纹83条和谷蛋白带纹53条,多态性均达100%,并且在相同染色体组组成的物种中,染色体数目越多,其蛋白带纹越多;偃麦草属24个物种的醇溶蛋白和谷蛋白图谱均有明显差异,蛋白图谱可作为鉴定偃麦草属物种的指纹图谱。聚类分析结果显示,在材料间的醇溶蛋白遗传相似性系数为0.66时,24份材料被划分为6个主要类群,含E和St基因组的物种具有较近的亲缘关系;在谷蛋白遗传相似性系数为0.62时,24份材料被聚为4大类。聚类结果表明,染色体组成未知的物种Et.pachynera可能为异源多倍体物种。     

人工合成六倍体小麦醇溶蛋白遗传多样性分析

运用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)技术,对96份人工合成六倍体小麦的醇溶蛋白多样性进行了分析。结果显示,96份人工合成小麦中,共分离出65条不同的醇溶蛋白谱带,其中ω区22条,β和γ区各17条,α区9条,但各醇溶蛋白在电泳图谱中出现的频率差异较大,其变化范围为1.04%~91.67%。醇溶蛋白遗传多样性指数(H′)及多态性信息含量(PIC)分析结果显示,β、ω两个谱带区醇溶蛋白组成最为丰富,而α区最低;聚类分析结果显示,材料间的平均遗传距离为0.86,在遗传距离为0.83水平上,96份材料被划分为4个主要类群,类群间的关系基本反映了合成双二倍体的亲缘关系。研究结果表明,人工合成六倍体小麦醇溶蛋白基因位点表现出广泛的遗传变异,具有丰富的遗传多样性。     

赖草属植物醇溶蛋白的遗传多态性

用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (A PAGE)对小麦族赖草属 2 0种和 1亚种的 45份材料进行醇溶蛋白遗传分析 ,结果表明 :(1 ) 4 5份材料共出现 43种不同的醇溶蛋白图谱 ,从中分离出的 38条带纹多态性高达 1 0 0 % ;(2 )赖草属植物具有丰富的醇溶蛋白遗传多态性 ,其种间和种内不同居群间均存在明显的醇溶蛋白遗传变异 ,其种间变异大于种内变异 ,醇溶蛋白图谱可以作为鉴定赖草属植物的指纹图谱 ;(3)醇溶蛋白图谱的聚类结果与形态学结果基本一致 ,表明醇溶蛋白资料可以运用于赖草属植物种间、种内遗传差异及亲缘关系研究     

利用RAPD分析披碱草属、鹅观草属和猬草属模式种的亲缘关系

利用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术对小麦族披碱草属、鹅观草属和猬草属3个属的模式种进行了基因组DNA多态性分析。42个引物产物的290条谱带中,257条（88.62%)表现出多态性,说明披碱草属、鹅观草属和猬草属3个属的模式种间具有丰富的遗传多样性。利用290个RAPD标记,计算材料间Nei氏遗传相似性系和遗传距离,在NTSYS程序中利用UPGMA进行聚类。结果表明,Elymus sibiricus种不同居群间的遗传差异较小,遗传距离在0.097-0.180之间。E.sibiricus,Roegneria caucasica和Hystrix patula的种间遗传差异明显,遗传距离在0.458-0.605之间。H.patula与E.sibiricus的亲缘关系较近。R.caucasica与E.sibiricus的亲缘关系较远。     

纤毛鹅观草与本田鹅观草的生物系统学研究

本文通过对鹅观草属的两个种:本田鹅观草(Roegneria hondai Kitagawa)和纤毛鹅观草(R.ciliaris(Trin)Nevski)及其种间杂种的形态变异、染色体配对行为和同工酶电泳酶谱的分析,研究了这两个种间的亲缘关系,杂种F_1减数分裂染色体配对数很高,F_1自然条件下具有低的结实率。R.ciliaris根部和幼叶的酯酶、过氧化物酯同工酶谱与R.hondai的酶谱间存在差异。上述结果表明,R.ciliaris和R.hondai亲缘关系很近,享有两个共同的基本染色体组,可拟定R.hondai的染色体组为S~hy~h。R.ciliaris同R.hondai间的亲缘关系较R.ciliaris同R.pendulina和R.pendulina同R.hondai间更近。     

用RAPD分子标记探讨鹅观草属的种间关系

通过34个10碱基随机引物对鹅观草属(RoegneriaC.Koch)26个物种进行PCR扩增,28个引物能产生多态带。在NTSYS程序中,对16个引物扩增的186条扩增产物,计算Jaccard遗传相似系数,建立UPGMA聚类图。结果表明:(1)物种间遗传差异明显,具有丰富的遗传多样性;(2)StY和StYH基因组的物种存在着一定的遗传差异,并各有一定程度的分化,这种分化是与地理位置相联系的。相距越远,物种相似程度越低;(3)形态差异较小,基因组同源,地理分布一致的物种聚类在一起,表现出较密切的亲缘关系;(4)无芒类群的R.alashanicaKeng和R.magnicaespes(D.F.Cui)L.B.Cai与其余分析的24个Roegneria物种存在着极大的遗传差异;(5)分布于西亚的R.caucasicaC.Koch.与分布于东亚和中亚的物种存在着较大的RAPD变异,亲缘关系较远;(6)在对R.ciliaris(Trin)Nevski和R.japonensis(Honda)Keng、R.tenuispicaJ.L.YangetY.H.Zhou和R.pendulinaNevski、R.tsukushiensis(Honda)Ohwi和R.kamojiOhwi等的分类处理上,基本上与形态学和细胞学的研究结果一致。对RAPD标记在Roegneria系统分类研究中的应用进行了讨论。     

小麦族鹅观草属三个物种的关系研究

通过形态学特征比较、种间杂交、染色体组配对和繁育学资料,探讨鹅观草属拟披碱草组纤毛草系中的三个物种毛叶鹅观草、纤毛鹅观草和竖立鹅观草间的亲缘关系。结果表明毛叶鹅观草与纤毛鹅观草、竖立鹅观草存在一定的生殖障碍,纤毛鹅观草和竖立鹅观草不存在生殖障碍。建议将毛叶鹅观草作为纤毛鹅观草的亚种,而竖立鹅观草作为纤毛鹅观草的变种处理较为适宜。     

鹅观草属三个种的形态变异与核型的研究

本文通过对鹅观草属的三个种:鹅观草(Roegneria kamoji Ohwi)、纤毛鹅观草(R. ciliars (Trin.) Nevski)和竖立鹅观草(R. japonensis(Honda)Keng)的形态学比较和核型分析研究了该三个种的系统关系。R. kamoji与R. ciliaris、R. japonensis形态上的差异明显,而后二个种差异甚小,难以进行划分。R. kamoji的核型公式为:2n=6x=42=30m+8sm+4SAT;R. ciliaris为:2n=4x=28=18m+6sm+4SAT;R. japonensis为:2n=4x=28=18m+6sm+4SAT。t-测验的结果表明R. ciliaris与R. japonensis的核型无显著差异。因此笔者认为R. ciliaris和R. japonensis应合并为一种系内的分类群。     

小麦族鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属细胞质基因组PCR-RFLP分析

对鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属23个物种和1份外类群共24份材料进行了细胞质基因组PCR-RFLP分析。3个叶绿体和3个线粒体通用引物扩增出的片段,用15种限制性内切酶对其进行酶切。在47种引物/酶组合中,获得329条DNA片段,其中304条具有多态性,占92.4%。结果表明鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属材料存在属间和种间多态性,遗传相似系数较高。聚类分析显示仲彬草属单独聚为一类,鹅观草属R. grandis、R. aristiglumis、R. elytrigioides、R. alashanica、R. magnicaespes聚为一类,R. caucasica、R. ciliaris、R. amurensis、R. japonensis聚在一起,5个披碱草属材料、3个猬草属材料和1个鹅观草属物种R. kamoji聚为一类。这些结果与前人对其进行的RAPD和RAMP分析的结果基本一致。仲彬草属作为属分类等级处理是恰当的,对于鹅观草属、披碱草属和猬草属的系统地位和一些物种的分类处理,有待进一步研究。     

山羊草Aegilops kotschyi及其供体种Ae.longissima和Ae.umbellulata的醇溶蛋白研究

采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)法对11份A担心Aegilops kotschyi及其S^1染色体组供体种Ae.longissima2份和U染色体组供体种Ae.umbellulata6份进行了醇溶蛋白位点的研究。结果表明：11份Ae.kotschyi共分离出32条带,31条具有多态性,占96．88％,每份材料可以分离出10-17条谱带,其中仅1条(3．12％)是共有带;11份Ae.kotschyi的遗传距离的变异范围在0-0.704之间,平均为0．409;11份Ae.kotschyi分离出的多数醇溶蛋白谱带均与其染色体组供体种Ae.longissi-ma及Ae.umbellulata相同,但仍有8条谱带未在两供体种中找到;11份Ae.kotschyi的醇溶蛋白多态性(96．88％)明显高于Ae.longissima(52．94％)与Ae.umbellulata(88．89％)11份Ae.kotschyi中有4份表现出了一定的特征带,分析知可能在γ区发生了较大的变异。     

中国小麦地方品种内和品种间醇溶蛋白遗传多样性分析

为了揭示中国小麦地方品种内遗传异质性和品种间的遗传多样性,采用A-PAGE方法,对72份来自不同生态区的地方品种进行醇溶蛋白构成分析。结果发现,全部供试地方品种共观察到101条迁移率不同的务带,构成229种醇溶蛋白构型,每个品种醇溶蛋白条带数目为14—24。63份（87．5％）地方品种在品种内具有2种以上醇溶蛋白变异类型,其中,变异类型最多的品种二红皮小麦（ZM004659）30个子粒中有14种之多,多数品种具有2—3种变异类型。品种内醇溶蛋白构型一致的品种共有9个,占12．5％。这表明供试的大多数小麦地方品种内个体间在醇溶蛋白构成上具有遗传异质性。聚类分析表明,相同生态区的地方品种没有整齐地聚为一类。     

波斯小麦醇溶蛋白遗传多样性分析

应用APAGE技术对来源于16个国家(地区)96份波斯小麦材料进行醇溶蛋白遗传多样性分析,结果表明,波斯小麦具有丰富的醇溶蛋白等位变异,共分离出55条迁移率不同的带纹。每份材料可电泳出13～26条,平均18.6条,带纹多态性为100%。96份材料共出现了75种电泳图谱类型,其中31份材料共同拥有10种图谱,剩余的65份材料的电泳图谱各不相同。供试材料间GS值变异范围为0.176～1.000,平均值为0.538。聚类分析表明,在GS值0.538水平上供试材料可聚为五大类群,且遗传聚类关系与材料的地理来源有一定的相关性。     

RAPD Study on Inter species Relationships in Roegneria (Poaceae: Triticeae)

To assess the relationships among 26 species in Roegneria C. Koch, 34 random decamer primers were screened for RAPD fragments. 28 primers produced polymorphic RAPD products. Data from 16 primers were used for RAPD assay. By NTSYS-pc program, Jaccard' s genetic similarity coefficients were generated and dendrogram was constructed using UPGMA. It is concluded as follows: (1) Distinct genetic differences and extensive genetic diversity were present among the species. (2) There were some genetic differences between StY and StYH genomes, and StY and StYH had a certain degree of differentiations respectively which were related to geographic regions, the farther the geographic distribution between species, the less the similarity to each other. (3) When different accessions in a species, such as species with similar morphological characters, homologous genomes and similar geographic distribution, were clustered together respectively, it suggusted that they had closer relationships. (4) The awnless species R. alashanica Keng and R. magnicaespes (D. F. Cui) L. B. Cai, in Roegneria, were separated from the other species analysed in this study, indicating that these two species had intensive genetic differences from the others. (5) R. caucasica C. Koch, a species from Western Asia, was quite different from the other species contained StY genomes in Roegneria from Eastern Asia and Central Asia. (6) The results were in consistance with that of the analysis of morphology and chromosome pairing in the taxonomic treatments for R. ciliaris (Trin) Nevski and R. japonensis (Honda) Keng, R. tenuispica J. L. Yang et Y. H. Zhou and R. pendulina Nevski, and R. tsukushiensis (Honda) Ohwi and R. kamoji Ohwi. The present study discussed the usefulness of RAPD markers in the systematic study of Roegneria.