舟山群岛野生山茶种群遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记,利用筛选的20条引物对舟山群岛4个野生山茶（Camellia japonica）种群的遗传多样性进行分析。结果表明：山茶种群的多态位点百分比（PPB）为64.06％,Nei’s基因多样性指数（HE）为0.2390,Shannon信息多态性指数（H）为0.3548,种群水平遗传多样性较高。基因分化系数Gst = 0.2241,表明种群间具有较高的遗传分化。地理距离与遗传距离具有显著相关性（r = 0.9653,P<0.05）,表明岛屿隔离对山茶种群的遗传分化具有重要影响。UPGMA聚类表明同岛种群间的亲缘关系更近。基于舟山群岛山茶种群遗传结构分析,建议在其自然生长地加强就地保护。     

基于AFLP分析的伯乐树(Bretschneidera sinensis)谱系地理学研究

伯乐树（Bretschneidera sinensis Hemsl.）是主要分布于中国的濒危物种。采用AFLP分子标记对分布于中国11个省的24个伯乐树居群192个个体进行谱系地理学研究。结果显示,伯乐树有相对较高的遗传多样性水平,基因多样性指数（He）和Shannon指数（Ⅰ）分别为0.2728和0.4070。伯乐树居群间的遗传分化远大于居群内遗传分化,遗传分化系数G_ST=0.7138,基因流N_m=0.2005。通过聚类分析、STRUCTURE分析和BAPS分析发现,24个伯乐树居群可形成4大地理居群组和进化谱系;云贵高原东部地区居群遗传多样性较高,可能是伯乐树在中国的扩散中心和冰期避难所,伯乐树在冰期后由此向外进行居群扩散;南岭地区各居群遗传多样性水平普遍高于其他地区,与邻近地区各居群的亲缘关系较近,可能为伯乐树演化历史上的另一个冰期避难所。     

小菜蛾不同地理种群遗传多样性的ISSR标记研究

为阐明小菜蛾Plutella xylostella不同地理种群的遗传多样性, 应用ISSR技术对我国小菜蛾8个地理种群的遗传多样性进行了研究分析。15条引物扩增出395条ISSR条带, 其中多态性条带占89.11%, 全部个体显示了各自独特的ISSR图谱。ISSR标记的遗传多样性分析结果表明： 小菜蛾无论在物种水平上（P=89.11%, H=0.2706, I=0.4286）, 还是在种群水平上（P=88.80%, H=0.2759, I=0.4349）都表现出较高的遗传多样性。其中, 北京南口种群内遗传变异最大, 海南海口和甘肃兰州种群内遗传变异最小, 南方地区（云南、 湖北）小菜蛾种群遗传多样性明显高于北方地区（北京、 天津、 山东、 黑龙江、 甘肃）种群。据种群变异来源分析, 有5.66%的遗传变异来自种群间, 94.34%的变异来源于种群内（N_m=8.3399）, 不同地理种群间没有明显的遗传分化。本文有关小菜蛾不同地理种群基因流动和遗传变异的研究为小菜蛾抗药性的控制及田间种群的综合防治提供了有价值的分子生物学依据。     

中国甜菜夜蛾地理种群的遗传分化与基因流

【目的】为了明确我国甜菜夜蛾Spodoptera exigua地理种群间的遗传分化及基因流,阐明该种害虫在我国的种群历史动态。【方法】本研究对采自我国20个地理种群的529头甜菜夜蛾样品进行线粒体COI基因序列测定与分析,利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.11软件分析种群间遗传多样性、遗传分化、基因流水平及分子变异,构建了单倍型系统发育树与单倍型网络图。【结果】在所分析的所有529个序列样本中,共检测出10个单倍型,其中Hap_1为所有种群所共享。总群体遗传多样性较低（Hd=0.257±0.025,Pi=0.0007±0.0001,Kxy=0.323）,群体间遗传分化较小（F_ST=0.211）,基因流水平较高（N_m=1.870）。AMOVA分析表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内,种群间变异水平较低。各种群间遗传分化程度与地理距离无显著相关性（R²=0.005,P>0.05）。各单倍型相互散布在不同种群中,未形成明显系统地理结构。中性检验（Tajima’s D=-2.177, P<0.05; Fu’s F_S=-8.629, P<0.05)与错配分布分析表明,我国甜菜夜蛾种群曾经历种群近期扩张。【结论】研究结果揭示,甜菜夜蛾各种群间的基因交流并未受到地理距离的影响,验证了甜菜夜蛾具有高度的迁飞能力。     

西藏地区雪层杜鹃遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP技术对西藏地区雪层杜鹃（Rhododendron nivale）5个天然种群135份材料进行遗传多样性和遗传分化研究。筛选得出的6对引物共扩增产物273条DNA片段,扩增多态位点百分率为85.71%。5个雪层杜鹃种群的遗传多样性指标表现了相似的变化趋势,Nei基因多样性指数（h）和Shannon信息指数（I）的变化趋势一致,均为工布江达县种群 < 米林种群 < 嘎隆拉种群 < 色季拉山种群 < 红拉山种群。POPGENE分析结果表明雪层杜鹃在物种水平（PPL=85.71%,I=0.415 1,h=0.273）具有较高的遗传多样性,种群水平（PPL=62.26%,I=0.280 3,h=0.184 1）的遗传多样性较低。AMOVA分析结果表明36%的遗传变异存在于种群间,64%的遗传变异存在于种群内,雪层杜鹃种群间的遗传分化系数（G_st=0.324）与AMOVA分析得到的遗传变异分布结果一致。UPGMA聚类结果说明雪层杜鹃的遗传距离与地理距离和海拔高度没有明显的相关性。综合分析,引起雪层杜鹃的遗传变异的原因可能是地理环境不同和种群的生境类型差异。最后就雪层杜鹃的合理开发和保护提出建议。     

中日5个岛屿山茶种群遗传多样性研究

运用ISSR分子标记法对中、日两国5个岛屿天然山茶种群共150个个体进行遗传多样性分析。结果表明:筛选出的20条引物扩增得到205条清晰条带,其中183条为多态性条带,多态位点百分比(PPB)为89.27%。经POPGENE软件分析,山茶种群平均多态位点百分比(PPB)为72.00%,Nei’s基因多样性指数(HE)为0.2743,Shannon信息多态性指数(H)为0.4023,种群水平遗传多样性较高。基因分化系数Gst=0.2033,表明遗传变异主要存在于种群内个体间。Mantel检验(r=0.7989,P<0.05)和UPGMA聚类表明岛屿地理隔离对山茶种群遗传分化具有重要影响。基于岛屿山茶种群遗传结构的分析,建议加强我国岛屿自然种群的就地保护力度。     

濒危植物翅果油树种群的遗传多样性和遗传分化研究

利用微卫星（SSR）标记对来自山西和陕西两省的7个翅果油树（Elaeagnus mollisDiels）种群进行遗传多样性和遗传结构研究。10对SSR标记共检测到126个位点,其中多态位点114个。在物种水平上,平均多态位点百分率为90.79%,有效等位基因数（Ne）、Nei基因多样性指数（H）和Shannon多样性指数（I）分别为1.6072、0.3166、0.4603;在种群水平上,多态位点百分率为61.99%,有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon多样性指数（I）分别为1.5445、0.2683、0.3815。遗传分化系数GST为0.2074,表明了翅果油树种群的遗传变异主要存在于种群内。基因流Nm为1.9111〉1,说明种群间基因交流可以阻止由于遗传漂变导致的遗传分化。聚类结果表明,翅果油树种群间的遗传距离与地理距离有一定的相关性,经Mantel检验,种群的地理距离与遗传距离之间呈正相关,但未达到显著水平（p〉0.05）。结果表明,遗传多样性水平与物种本身特性和不同干扰生境有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。     

大连地区岛屿与大陆玉竹种群遗传多样性的ISSR分析

选取大连地区大陆与海岛共有植物玉竹为研究对象,采用ISSR分子标记技术对来自5个海岛和4个大陆种群的262个玉竹个体进行遗传多样性的比较和分析。从10个筛选出的ISSR引物扩增得到120个位点信息,其中多态性条带百分率为91.67%,Nei's基因多样性指数（h）为0.346 0,Shannon信息指数（I）为0.510 8。其遗传分化系数（G_st）为0.117 4,基因流（N_m）为3.758 5。研究结果表明玉竹天然种群的遗传多样性较为丰富,种群间基因交流较为频繁,遗传距离与地理距离具有一定的相关性。通过海岛与大陆种群遗传多样性的比对发现,海岛种群的遗传多样性略高于大陆种群,表明在孤立的生境和更为复杂的选择压力下,海岛玉竹种群可能会积累更多的遗传变异从而形成较高的遗传多样性水平。本文研究结果将为进一步探讨隔离生境中天然植物种群遗传进化规律提供证据。     

青藏高原东侧白桦种群的遗传多样性与遗传结构

青藏高原东侧山区是生物多样性热点地区, 也是许多植物冰期时的避难所, 其独特地形使得地理隔离在塑造种群遗传格局中发挥了重要作用。位于青藏高原东侧的白桦(Betula platyphylla)种群被峡谷、山脉或河流所隔离, 呈片段化分布, 遗传格局尚不清晰。该研究利用11对核微卫星标记, 对采自青藏高原东侧山区13个地点、412个白桦样本进行分析。共检测到114个等位基因, 整体遗传多样性水平较高(期望杂合度(H_E) = 0.579; 观察杂合度(H_O) = 0.555), 遗传分化水平中等(遗传分化系数(F_st) = 0.127), 两两种群间遗传距离差异较大(F_st = 0.017-0.319), 且遗传距离与地理距离呈显著正相关关系。聚类分析将所有个体分为2组, 以雅砻江峡谷为界, 西侧种群相比于东侧种群遗传多样性较低而且遗传分化较大。表明青藏高原东侧独特地形造成的地理隔离深刻地影响了白桦的遗传多样性和遗传结构, 位于云南地区的边缘种群已面临遗传多样性降低的风险, 应给予重点保护。     

中国南方茶棍蓟马地理种群遗传分化分析

【目的】基于mtDNA COI和COⅡ的联合序列,探讨中国南方茶棍蓟马Dendrothrips minowai地理种群的遗传多样性与遗传分化。【方法】利用MEGA 6.0, DnaSP 5.10和Arlequin 3.5.2.2等软件对中国南方茶棍蓟马8个地理种群遗传多样性、遗传分化、基因流、分子变异及地理距离与遗传距离的相关性进行分析,并推断群体演化历史。【结果】茶棍蓟马mtDNA COI和COⅡ序列均具有明显的AT偏好性,COI和COⅡ联合序列的长度为1 146 bp,共有22个单倍型。中国南方茶棍蓟马总群体遗传多样性较高,表现出高单倍型多样性(Hd=0.924)和低核苷酸多样性(π=0.00600)。8个地理种群总群体的遗传分化程度高(F_ST=0.84830),基因交流水平低(Nm=0.040),群体可能由于遗传漂变而发生明显分化。AMOVA分析显示,茶棍蓟马种群的遗传变异主要来自组间种群(F_CT=0.84922);Mantel检测显示地理距离与遗传距离存在显著的正相关(r=0.5029, P<0.01)。中性检验结果表明,除云南两个地理种群外的其他地理种群近期可能经历了种群扩张。【结论】中国南方茶棍蓟马地理种群遗传多样性较高,具有明显的遗传分化,基因交流较少;地理距离可能是影响茶棍蓟马地理种群遗传分化的主要因素之一。     

滇牡丹遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR标记对中国西南地区特有植物滇牡丹(Paeonia delavayi)的遗传多样性进行了研究。从100个引物中筛选出10个用于正式扩增,在取自16个自然居群和1个迁地保护居群的511个个体中,检测到92个多态位点。在居群水平上,多态位点百分率（PPB）为44.61%,Nei′s基因多样性指数（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.1657和0.2448。在物种水平上,多态位点百分率（PPB）为79.31%,Nei′s基因多样性指数（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.2947和0.4355。居群间的遗传分化系数(G_ST)达0.4349。结果表明：滇牡丹遗传多样性水平较高,居群间遗传分化较大。结合以前的研究结果,对滇牡丹的现状进行评估的结果显示,滇牡丹并不濒危。     

Genetic diversity of Sinojackia dolichocarpa (Styracaceae), a species endangered and endemic to China,detected by inter-simple sequence repeat (ISSR)

Sinojackia dolichocarpa, a species endangered and endemic to China, is distributed only in the regional area of Shimen and Sangzhi in Hunan Province. Inter-simple sequence repeat (ISSR) markers were used to investigate the genetic diversity within and among the four natural populations of S. dolichocarpa. Leaf samples were collected from 84 individuals. Thirteen ISSR primers selected from 80 primers gave rise to 137 discernible DNA bands of which 100 (72.99%) were polymorphic. On average each primer gave rise to 10.5 bands including 7.7 bands with polymorphic profile. At the species level, high genetic diversity was detected (PPB: 72.99%; H_E: 0.2255; Ho: 0.3453). However, relatively low genetic diversity existed within populations. Population in Maozhuhe (MZH) exhibits the greatest level of variability (PPB: 40.38%, H_E: 0.1566, Ho: 0.2330), whereas the population in Jingguanmen (JGM) finds its own variability at the lowest level (PPB: 30.66%; H_E: 0.1078; Ho: 0.1601). A high level of genetic differentiation among populations was revealed by Nei's gene diversity statistics (45.30%), Shannon's information measure (45.24%) and analysis of molecular variance (AMOVA) (52.88%). The main factors responsible for the high level of differentiation among populations are probably related to the selfing reproductive system and the isolation of populations. The strong genetic differentiation among populations indicates that the management for the conservation of genetic variability in S. dolichocarpa should aim to preserve every population.     

滇东南硬叶兜兰核心种质区群体遗传结构

本研究选取国内主要种质采集区-滇东南石灰岩地区7个不同干扰居群为研究对象,旨在对其居群内和居群间遗传变异进行比较研究,以期对其保护措施的提出提供理论依据。通过利用SRAP标记对167个体的遗传多样性和遗传结构研究,结果表明：10对SRAP引物共扩增出288个位点,多态位点比率（PPB）达81.25%,香侬指数（I）为0.3709,在种水平上的具有较高遗传多样性;而居群水平上的多态位点比率仅为47.92%, 香侬指数为0.2348, 居群间平均Nei’s遗传距离为0.1268。经分子遗传变异方差分析（AMOVA）表明,有66.27%的遗传变异来源于居群内,居群间变异占总变异33.73%,此结果与遗传分化系数（Gst=0.3568）结果吻合,居群间基因流（Nm）为0.902, 不同地区间硬叶兜兰居群存在较高的遗传分化; 7个居群的UPGMA聚类在遗传相似性系数达0.863,聚为两支;经Mantel检测（r =0.298, P＞0.05）,表明居群间遗传距离与地理距离无显著相关性。居群当前较高的遗传分化与其交配系统有关,其次,外在因素：人为采集、生境破坏和片断化造成居群内遗传多样性的丧失,加剧居群间的遗传分化,再次,遗传漂变也是另一重要影响因素;此外,适应性进化亦可能加剧了居群间的遗传分化,而基因流对遗传分化的影响不大。     

Genetic diversity and differentiation in Camellia reticulata (Theaceae) polyploid complex revealed by ISSR and ploidy

Camellia reticulata is a well-known ornamental and oil plant that is endemic to southwest China. This species shows three cell ploidies, i.e., diploidy, tetraploidy and hexaploidy. We made the first investigation of genetic diversity and differentiation of natural populations of C. reticulata, and 114 individuals from 6 populations were sampled. Cytogeography results showed that ploidy is invariable within populations and evenly distributed. A relatively high level of genetic diversity was found in C. reticulata, both at the species level (PPB = 88.89%; H = 0.2809; I = 0.4278) and at the population level (mean PPB = 42.13%; mean H = 0.14; mean I = 0.21). We found a relatively low degree of differentiation among ploidies (G(ST) = 0.2384; AMOVA = 10.26%) and a relatively high degree of differentiation among populations (G(CS) = 0.3807; AMOVA = 48.75%). The high genetic diversity can be explained by its biological character, wide distribution and ploidies, and the special genetic structure can be ascribed to polyploid origin from hybridization with different Camellia spp. This information will be useful for the introduction, conservation and further studies of C. reticulata and related species.     

ISSR and SRAP Markers Reveal Genetic Diversity and Population Structure of an Endangered Slipper Orchid,Paphiopedilum micranthum (Orchidaceae)

Paphiopedilum micranthum is an endangered pink slipper orchid mainly distributed in the limestone areas of southwestern China. Wild populations of this species have been seriously threatened by excessive collections, rampant smuggling for export, and habitat destruction. We used 15 ISSR markers and 11 SRAP markers to investigate the genetic diversity and structure of 15 natural populations. A high degree of diversity was observed at the species level (ISSR: PPB=9166%, He=03839; SRAP: PPB=9929%, He=02806). Certain degree of genetic differentiation among populations (ISSR: Gst=02577; SRAP: Gst=02383) was detected maybe caused by low gene flow (ISSR: Nm=07201; SRAP: Nm=07991). Consistent with the results of Principal Coordinate Analysis, the UPGMA dendrogram analysis divided the 15 populations into two main clades. In addition to geographic distance, the difference in elevation was another natural factor contributing to this differentiation. Knowledge about genetic diversity and structure gained from our study will be beneficial for the development of reasonable and efficient strategies to conserve this endangered species.     

四川西部濒危植物桃儿七遗传多样性的RAPD分析

桃儿七是一种具有重要药用价值的珍稀濒危植物。采用RAPD分子标记技术,对在四川西部地区的桃儿七7个自然种群的遗传多样性水平和遗传结构进行了分析。用12个RAPD引物对7个种群共140个样品进行了扩增,共得到111条清晰带,其中32条具有多态性,在物种水平上多态位点百分率(PPB)为28.83%,在种群内的多态位点百分率变动幅度为4.50%至16.22%。同其它一些濒危植物相比,桃儿七种群具有较低的遗传多样性(He=0.0622,Ho=0.0987)。7个自然种群间出现了很强的遗传分化,分化指数接近70%。种群间的基因流低(Nm=0.2240)。造成上述结果的可能原因是与桃儿七的繁育方式和有限的基因流等因素有关。应将遗传多样性相对较高的松潘县牟尼沟种群作为原位保护的核心种群进行保护,尽量保护所有现有种群。     

中华水韭遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD方法对珍稀濒危植物中华水韭(Isoetes sinensis)4个自然居群的48个样品进行了DNA多态性分析。从60个随机引物中筛选出14个有效引物,共产生124条DNA片段,其中72条为多态性条带,总的多态位点百分率(PPB)为58．06％。各居群间多态位点百分率差异显著(0．81％-12．90％)。AMOVA分析结果表明,4个居群间基因分化系数Фst=0．5894,即遗传变异中有相当一部分来源于群体间(58．94％)。日益缩小的种群规模而导致的居群内近交和遗传漂变的发生以及居群间有限的基因交流可能是中华水韭目前遗传结构的主要成因。鉴于目前中华水韭居群内个体数偏少、遗传多样性较低的现状,建议对其进行就地保护并保护尽可能多的生境,对不同自然居群内的个体进行植株相互移栽和育苗移栽,以提高不同居群间的基因交流,尽可能地保护中华水韭的遗传多样性。     

西双版纳地区流苏石斛遗传多样性的ISSR 分析

采用ISSR 分子标记技术, 对西双版纳分布的兰科濒危植物流苏石斛( Dendrobium fimbriatum) 5 个居群共114 个个体的遗传多样性进行了研究。从100 条引物中筛选出了12 条用于扩增, 共检测到117 个位点, 其中105 个为多态位点。分析结果表明, 流苏石斛居群水平遗传多样性较低。在物种水平上, 流苏石斛多态位点百分率PPB 为89 .74% , Nei′s 基因多样性指数H 为0 . 3227 , Shannon′s 多样性信息指数Hsp 为0 . 4779 ; 在居群水平上, 各个居群的多态位点百分率PPB 差异较大( 6.84% ～ 39.32% ) , 平均值为23.93% , Nei′s 基因多样性指数H 为0 . 0871 , 各个居群的Shannon′s 多样性信息指数Ho 平均为0.1290。AMOVA 分析的结果显示, 流苏石斛的遗传变异大多数存在于居群间, 占总遗传变异的74 . 79%。基于Nei′s遗传多样性分析得出的居群间遗传分化系数Gst = 0 . 7443。各居群间的Nei′s 遗传一致度( I) 范围为0 . 5882～0 . 8331。Mantel 检测发现, 居群间的遗传距离和地理距离之间无显著的正相关关系( r= 0.2419, P=0.2416) 。鉴于流苏石斛的遗传多样性现状和居群遗传结构, 我们建议对流苏石斛居群所有个体实施及时的就地保护, 同时建立迁地保护居群, 促进基因交流。     

七筋菇自然居群的遗传结构分析

采用ISSR分子标记,对七筋菇(Clintonia udensis)17个居群的遗传多样性与遗传结构进行了研究。结果表明:七筋菇不同居群的多态位点百分率PPB为11.90%~59.52%,总的多态位点百分率PPB为98.8%,具有高的遗传多样性。Shannon多样性指数(0.6903)和基因分化系数(GST=0.6944)均揭示出七筋菇居群间存在明显的遗传差异,AMOVA分析结果也显示遗传变异主要发生在居群之间(81.47%),而居群内部的遗传变异仅为18.53%。七筋菇居群间的遗传距离从0.1871~0.6632,平均为0.3838,大于同一物种居群间的平均遗传距离值(0.05),同样表明七筋菇居群间的遗传多样性存在较大差异。七筋菇居群间的基因流Nm=0.2200,远远低于一般广布种植物的基因流(Nm=1.881)。Mantel检测显示居群间的遗传距离与地理距离之间没有显著相关性(r=0.029,P=0.3196)。七筋菇分布范围广以及其进化历史是其具有高遗传多样性的原因;居群间存在较高遗传变异可能是由于七筋菇本身的生物学特性、有限的基因流以及遗传漂变等原因造成的。     

Genetic consequence of restricted habitat and population decline in endangered Isoetes sinensis (Isoetaceae)

BACKGROUND AND AIMS: Isoetes sinensis (Isoeteaceae) is a critically endangered aquatic quillwort in eastern China. Rapid decline of extant population size and local population extinction have occurred in recent years and have raised great concerns among conservationists. METHODS: Amplified fragment length polymorphisms (AFLPs) were used to investigate the genetic variation and population structure of seven extant populations of the species. KEY RESULTS: Eight primer combinations produced a total of 343 unambiguous bands of which 210 (61.2 %) were polymorphic. Isoetes sinensis exhibited a high level of intra-population genetic diversity (H(E) = 0.118; hs = 0.147; I = 0.192; P = 35.2 %). The genetic variation within each of the populations was not positively correlated with their size, suggesting recent population decline, which is well in accordance with field data of demographic surveys. Moreover, a high degree of genetic differentiation (F(ST) = 0.535; G(ST) = 0.608; theta(B) = 0.607) was detected among populations and no correlation was found between geographical and genetic distance, suggesting that populations were in disequilibrium of migration-drift. Genetic drift played a more important role than gene flow in the current population genetic structure of I. sinensis because migration of I. sinensis is predominantly water-mediated and habitat range was highly influenced by environment changes. CONCLUSIONS: Genetic information obtained in the present study provides useful baseline data for formulating conservation strategies. Conservation management, including both reinforcement for in situ populations and ex situ conservation programmes should be carefully designed to avoid the potential risk of outbreeding depression by admixture of individuals from different regions. However, translocation within the same regional population should be considered as a measure of genetic enhancement to rehabilitate local populations. An ex situ conservation strategy for conserving all extant populations to maximize genomic representation of the species is also recommended.