基于RAPD标记的皖南山核桃野生居群遗传多样性分析

应用随机扩增多态性DNA(RAPD)分子标记方法分析了皖南山区4个山核桃(Carya cathayensis)野生居群的遗传多样性及其分化程度。由POPGENE软件分析表明,15条随机引物共检测出139个扩增条带,其中多态性条带87个,多态性位点百分比(PPB)为62.59%,各居群平均多态性位点百分比(PPB)为43.35%。物种水平Shannon信息多样性指数(I)为0.208,Nei基因多样性指数(H)为0.124,多样性水平较低。由于受到地理隔离的影响,居群间的基因流较低(Nm=0.700),遗传分化程度相对较高(Gst=0.417)。     

濒危植物连香树居群的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR分子标记技术对濒危植物连香树10个居群的遗传多样性和遗传变异进行了分析,结果表明:连香树物种水平遗传多样性较高,多态位点百分率(PPB)达到69.59%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.231 3和0.351 4;而在居群水平上,多态位点百分率(PPB)为30.61%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.115 6和0.173 3。遗传变异分析表明,居群间遗传分化程度高,遗传分化系数(GST)为0.500 3,居群间基因流Nm为0.527 3。Mantel检测,居群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的相关性。生境的片断化使居群间的基因流受阻,可能是导致居群间高遗传分化和居群水平低遗传多样性的主要原因。     

华中特有珍稀植物裸芸香的AFLP遗传多样性分析

采用选择性扩增片段多态性(AFLP)方法对华中特有单种属植物裸芸香(Psilopeganum sinense)的8个自然居群的遗传多样性进行了检测与分析。结果表明:裸芸香的遗传多样性较低,且居群内遗传多样性显著低于物种水平遗传多样性。筛选出的5对引物共得到180个位点,76个为多态位点,多态位点百分率为42.2%,8个居群多态位点百分率为:3.3%～16.7%,居群平均多态位点百分率为9.4%;8个居群Nei多样性指数为0.01987～0.06987,Shannon’s多样性指数为0.0197～0.0816。居群间分化系数Gst=0.5069,居群间基因流为0.2432,不足以维持居群间的基因交流及现有的遗传结构。AMOVA分析表明总遗传变异的13.17%存在于4个地理区域之间,50.45%存在于地理区域内的居群间,36.38%的遗传变异存在于居群内个体间。NTSYS分析表明遗传距离与地理距离不存在相关关系。UPGMA聚类结果表明长江南北两岸的居群并没有产生明显分化。最后,分析了裸芸香的濒危原因并提出了有效的保育措施。     

神农架山体对濒危植物连香树遗传结构影响的研究

山体屏障能阻断植物连续的生境,干扰居群的基因交流,从而影响植物居群的遗传结构.本研究应用AFLP标记探讨神农架地区南北坡4条河岸带分布的连香树4个居群的遗传多样性水平,以及山体隔离对居群遗传结构和基因流的影响.结果显示连香树居群水平的Nei's基因多样性(h)和Shannon信息指数(/)分别为0.116和0.173,遗传多样性水平相对较高.在遗传结构方面,邻接树(NJ)和主坐标分析的结果清晰地将南北坡分开,从居群和个体上都分成两组.并且STRUCTURE的结果显示基因流在同坡向的居群间比不同坡向的居群间要大.这些表明神农架山体可能对连香树居群的基因交流产生了一定的限制作用.神农架南北坡居群间的分化程度较低(FST为0.075),推测与连香树自身有较强的种子散布和花粉传播能力有关.本研究结果表明,神农架山体及相关的生态因子可能对连香树居群的基因交流产生了限制作用.     

利用SSR分子标记分析秦岭冷杉自然居群的遗传多样性

利用10对SSR引物对濒危植物秦岭冷杉(Abies chensiensis)6个自然居群的120个个体进行了遗传多样性研究,旨在分析秦岭冷杉6个自然居群的遗传多样性、遗传结构及基因流变化.研究结果表明,120个个体在10个位点上共检测到149个等位基因,平均每个位点的等位基因数(A)为14.9,每个位点的有效等位基因数(e)为7.7,每个位点的平均预期杂合度(He)和平均观察杂合度(Ho)分别为0.841和0.243,Shannon多样性指数(Ⅰ)为2.13,自然居群杂合性基因多样度的比率(FsT)为6.7％,居群间的基因流(Nm)为3.45.利用Mantel检测到自然居群的遗传距离与地理距离间无显著相关性(r=0.490 6,P＞0.05).秦岭冷杉自然居群的遗传多样性水平较低,遗传变异主要存在于居群内部.结合研究数据、实地调查及相关资料,推测秦岭冷杉自然居群间基因流较原来增大可能是因为居群间发生了远交衰退.     

濒危植物毛瓣金花茶遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对毛瓣金花茶6个自然居群的遗传多样性进行了分析。利用11个引物对150个个体进行了扩增,共扩增出92条条带,其中多态性条带74条。毛瓣金花茶在物种水平和居群水平都表现出相对较高的遗传多样性,在物种水平上,多态位点百分率(PPB)为80.43%,Nei’s基因多样性指数(h)为0.245 1,Shannon多样性指数(I)为0.377 6;在居群水平上,PPB为58.70%~66.30%,h为0.199 7~0.229 3,I为0.300 9~0.343 8。Nei’s遗传多样性分析和AMOVA分析表明,毛瓣金花茶的遗传变异主要存在于居群内,居群间的遗传分化程度较低(Gst=0.126 6,Φst=11.37%),基因流(Nm)为3.448 0。Mantel检测表明,居群间的遗传距离和地理距离之间存在显著的相关关系(r=0.755 1,P0.05)。研究认为,毛瓣金花茶较高的遗传多样性和较低的遗传分化可能与其异交型繁育系统和鸟类传粉有关。     

珍稀濒危植物夏蜡梅遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术,对濒危植物夏蜡梅10个居群的遗传多样性进行了分析.结果表明:夏蜡梅种的遗传多样性较高,多态位点百分率为73.08%,Shannon指数为0.3097,Nei指数为0.1987;而居群水平的遗传多样性较低,多态位点百分率平均为23.65%,Shannon指数平均为0.1251,Nei指数平均为0.0839.AMOVA分子差异分析显示:居群间遗传分化程度高,57.11%的变异存在于居群间,42.89%存在于居群内,基因分化系数(G_st)为0.5779;居群间的基因流为0.3651.生境的片断化使居群间的基因流受阻,可能是导致居群间高遗传分化和居群水平低遗传多样性的主要原因.10个居群间的平均遗传距离为0.1471.利用UPG-MA法对10个居群进行聚类,结果是天台县内的2个居群、临安市内的8个居群各组成一大类群.     

珍稀濒危植物太行菊遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对太行山特有濒危物种太行菊11个自然居群的遗传多样性进行研究。用10个引物对11个居群的122个样品进行扩增,共得到150个扩增位点,其中多态性位点149个,多态位点百分率(PPL)为99.33%。POPGENE分析显示,太行菊具有较高的遗传多样性(H=0.2149,I=0.3455)。沁阳市大西天居群的遗传多样性水平最高(H=0.1910,I=0.2969),山西陵川县大双村居群的遗传多样性水平最低(H=0.1356,I=0.2155)。Nei’s遗传多样性分析表明,11个自然居群间出现了较高的遗传分化(基因分化系数Gst=0.2566,基因流Nm=1.4488)。生境的的片段化和基因流障碍可能是导致太行菊居群间遗传分化显著的主要原因。通过对太行菊居群遗传多样性和遗传结构的分析,该文提出了一些保护策略。     

金花茶遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对金花茶的4个自然分布居群的126份样品的遗传多样性水平进行了研究。用12条引物,共检测到105个清晰的扩增位点,其中多态性位点79个,多态位点百分率(PPB)为75．24％。采用POPGENE软件进行分析,结果表明：居群总的Nei’s基因多样性指数为0．2302,Shannon信息多态性指数为0．3502,金花茶总的遗传多样性水平较高。但金花茶居群内的遗传多样性相对较低。基因分化系数为0．5752,遗传变异主要存在于居群间。用NTSYS软件对样品进行UPGMA聚类分析,结果4个居群的样品各自聚在一起,而金花茶两间断分布区区内的居群又各自聚在一起。金花茶4个居群间的遗传距离与地理距离呈显著的正相关(r=0．68261,P=1．0000)。     

大别山山核桃天然群体遗传结构的初步分析

利用RAPD分子标记技术检测了大别山山核桃3个天然居群的遗传多样性和遗传结构。20条10 bp随机引物共检测到238个扩增位点,其中多态性位点162个,多态位点百分率(PPB)为68.1%。居群水平Shannon’s多态性信息指数(I)介于0.2651~0.2801之间;居群水平Ne i’s基因多样性指数(H)介于0.1789~0.1890之间。遗传变异计算显示大别山山核桃居群间基因分化系数(Gst)为0.4063,分子方差分析(AMOVA)表明居群间基因分化水平为0.4177,居群间基因流(Nm)为0.7306,说明大别山山核桃大部分变异存在于居群内,居群间基因交流相对较少。这一结果符合大别山山核桃风媒、异交的繁育系统特点,但其居群间基因分化程度明显高于异交植物的平均水平(Gst=0.1930)。地理隔离、居群内近交及居群间基因流受阻可能是形成目前大别山山核桃天然群体遗传结构的主要因素。     

Genetic differentiation in endangered Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino based on ISSR polymorphism and its implications for conservation

Studies were performed to investigate the genetic variation of 14 natural populations of Gynostemma pentaphyllum (Thunb.) Makino, an outcrossing clonal plant species in China, using inter-simple sequence repeat (ISSR) markers. Fourteen selected primers were used to amplify DNA samples from 140 individuals, and totally 194 loci were detected. The percentage of polymorphic bands (PPBs) showed that the genetic diversity was pretty high at the species level (PPB = 96.39%) but quite low at the population level (PPB = 1.03–25.26%). Shannon's information index (I) and Nei's gene diversity (h) displayed a similar trend to PPB. According to the hierarchical analysis of molecular variance (AMOVA) and Nei's analysis of gene diversity, the percentages of genetic variation among populations were 88.66 and 88.94%, respectively, indicating a high level of inter-population genetic differentiation. The low levels of genetic diversity within populations and high genetic differentiation among populations were assumed to result from the limited gene flow, the clonal nature and genetic drift. Based on the genetic data, effective conservation strategies were proposed for conserving this traditional Chinese medicinal herb. Concerning the management of G. pentaphyllum, we suggested that in situ conservation be an important and practical measure for maintaining the genetic diversity and that a possibly maximum number of populations be conserved. Populations EMS and HLT, in which particularly low levels of genetic variation were characterized, should be given the priority for ex situ conservation.     

基于微卫星标记的中国东北地区灰飞虱遗传变异及种群遗传结构分析

【目的】本研究旨在明确我国东北地区灰飞虱Laodelphax striatellus种群遗传变异及种群遗传结构,阐明种群间遗传分化与基因流。【方法】利用9对微卫星引物对采自我国东北地区15个地理种群的375头灰飞虱样品进行测序与分析;利用GeneAlex6.51,GENEPOP4.0.9和STRUCTURE 2.3.4等软件分析灰飞虱地理种群间的遗传多样性、遗传分化、基因流及种群遗传结构。【结果】在所分析的375头灰飞虱个体中,各位点平均有效等位基因数Na=6.898;总体上,灰飞虱不同地理种群遗传多样性较高(平均观测杂合度Ho=0.548;平均期望杂合度He=0.582),各种群间基因流较低(Nm=0.660)。UPGMA聚类树、PCoA及STRCTURE分析结果表明,东北地区灰飞虱种群分为两分支:吉林(JL)和沈阳(SY2012,SY2013和SY2014)种群聚为一支;其余种群聚为一支。AMOVA分析结果表明,灰飞虱遗传变异主要来自种群内(87%),种群间变异水平较低(13%)。【结论】中国东北地区灰飞虱遗传多样性较高,不同地理种群存在一定程度的遗传分化,且基因交流较低,存在一定的种群遗传结构。     

基于微卫星DNA的神农架川金丝猴遗传结构研究

川金丝猴(Rhinopithecus roxellana)是我国特有珍稀濒危物种,了解其种群遗传结构和关键影响因素,对该物种的保护具有重要意义。以我国分布最东端的湖北神农架川金丝猴种群为研究对象,基于非损伤性DNA技术和微卫星DNA遗传标记等分子生物学方法及景观遗传参数,探讨了神农架川金丝猴的遗传多样性和遗传结构,旨在为川金丝猴的研究及川金丝猴种群的可持续发展提供理论基础。利用12个多态性微卫星位点,在455份川金丝猴粪便样品中,共检测到62个微卫星等位基因;共鉴定出316个不同川金丝猴个体;种群的平均期望杂合度、平均观察杂合度和多态性信息含量分别为0.626、0.559和0.650;群体间的Nei's遗传距离为0.046—0.139,分化系数为0.015—0.046。结果表明与其他地区川金丝猴种群相比,神农架川金丝猴种群具有较低的遗传多样性水平,种群内部存在遗传分化趋势;结合景观参数分析表明地理距离不是影响神农架川金丝猴群体间遗传距离的主要因素,而生境中的灌丛和草地以及人类活动干扰可能是影响川金丝猴遗传交流的主要因素。     

珍稀濒危植物金毛狗的SRAP分析

利用SRAP分子标记技术,对7个居群79株金毛狗进行遗传多样性分析。结果表明:10对SRAP引物组合共得到107条扩增条带,多态性条带比率为85.98%,Nei’s基因多样性指数为0.229 6,Shannon’s多样性指数为0.358 6,表明金毛狗居群水平具有较高的遗传多样性;金毛狗7个居群的总基因多样度为0.229 6,居群内遗传多样度为0.135 4,居群间的遗传分化指数为0.410 6,表明有41.06%的变异存在于居群间,有58.94%的变异存在于居群内;居群间基因流为0.717 8,表明居群间基因交流频率较低;遗传一致度和UPGMA聚类分析结果显示,生境条件相似的居群优先聚集,说明金毛狗种质亲缘关系与地理分布相关性不显著。     

利用AFLP分子标记探讨蜡梅种质资源的遗传多样性

利用AFLP分子标记技术,对中国蜡梅种质资源7个野生种群的遗传多样性进行了研究。利用筛选出的3对引物,共扩增出253条谱带,其中218条多态带,多态位点占86.17% ;种群间的基因分化系数为0.2906,说明蜡梅基因多样性主要存在于种群内;种群总的Nei s基因多样性指数为0.2933,Shannon信息多态性指数为0.4487,蜡梅总的遗传多样性水平较高。蜡梅不同种群遗传多样性水平差异较大,种群多态位点百分率在65.44% ～87.16%之间,Nei s基因多样性指数为0.1653 ～0.4012,Shannon信息多态性指数为0.3132 ～0.5603。神农架种群(SN)和保康种群(BK)的遗传多样性水平较高。用NTSYS2.01版软件对样品进行UPGMA聚类分析,结果7个种群并没有按地理距离进行聚类。最后提出要对各蜡梅野生群体采取相应的迁地和就地保护措施。     

Genetic diversity among geographically separated populations of Nepenthes mirabilis

The distribution of Nepenthes mirabilis ranges from Northeast (NE) to South (S) Thailand. Eleven individuals from NE, S and Suen Jatujak market in Bangkok, Central (C) Thailand, were collected and divided into four populations according to their geographical areas. These four populations were analyzed to determine a genetic diversity profile using thirteen inter-simple sequence repeat markers. The individuals produced 75.18% polymorphic banding profiles. The Shannon’s index was used to estimate genetic diversity. Total genetic diversity (H _T) and inter-population genetic diversity (H _S) were 0.854 and 0.678, respectively. The degree of genetic differentiation (G _ST) of the species populations is 0.206, whereas the gene flow (Nm) among all the various geographical area populations is 1.016. Both the dendrogram and the results of the Shannon’s diversity index suggest great genetic diversity. These results support the broad range of distribution sites of Nepenthes mirabilis, which would require high genetic diversity to adapt to the environmental variations that can be found between NE, C, and S Thailand. ANOVA shows that the genetic diversity in each population is not significantly different (P > 0.05). Mantel tests reveal that geographical distance is an important factor for affecting the genetic distances among populations.     

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。     

Genetic diversity and variance of Stentor coeruleus (Ciliophora: Heterotrichea) inferred from inter-simple sequence repeat (ISSR) fingerprinting

We used inter-simple sequence repeat fingerprinting to analyze the genetic structure of 16 populations of Stentor coeruleus from three lakes and three ponds in China. Using 14 polymorphic primers, a total of 99 discernible DNA fragments were detected, among which 76 (76.77%) were polymorphic, indicating median genetic diversity in these populations. Further, both Nei's gene diversity (h) and Shannon's information index (I) between the different populations revealed a median genetic diversity. At the same time, gene flow was interpreted to be low. The main factors responsible for the median level of diversity and low gene flow within populations are probably due to a low frequency of sexual recombinations. Analysis of molecular variance showed that there was high genetic differentiation among the five water bodies. Both cluster analysis and a nonmetric multidimensional scaling analysis suggested that genotypes isolated from the same locations displayed a higher genetic similarity than those from different ones, separating populations into subgroups according to their geographical locations. However, there is a weak positive correlation between the genetic distance and geographical distance.