黄芩种质资源ISSR遗传多样性的分析及评价

采用ISSR分子标记技术对6个野生或栽培居群共147份黄芩种质进行遗传多样性分析和评价。分析结果表明,51个ISSR引物中筛选出18条扩增条带清晰、重复性好和多态性高的引物,共扩增出485条清晰的条带,其中466条具有多态性,平均多态性位点比率为96.08%,平均Nei’s基因多样性指数和Shannon’s信息指数分别为0.244 4和0.388 9,等位基因数（Na）和有效等位基因数（Ne）分别为1.993 8和1.383 9,遗传分化指数G_st=0.122 3,遗传一致度（I）和遗传距离（D）分别为0.951 5和0.050 1,说明收集的黄芩种质资源在总体上具有较高的遗传多样性,不同居群间存在一定的遗传分化和基因交流,遗传变异主要存在于居群内。分子聚类结果表明,同一地区的种质并没有按照收集来源完全聚类,可能与种质不同起源或民间栽培引种有关。在DNA分子水平揭示黄芩种质资源的遗传多样性水平,将为进一步黄芩种质资源评价、保存和新品种选育等利用提供依据。     

川产淫羊藿属（Epimedium）药用植物的无性系构件特征和生物量配置比较

在构件水平上,对川产的3种药用淫羊藿属植物（淫羊藿（Epimedium brevicornu）、箭叶淫羊藿（E.sagittatum）、柔毛淫羊藿（E.pubescens））的无性系构件特征、克隆构型及构件生物量配置进行比较,结果表明在野生状态下：该属3个种无性系构件的形态特征差异显著,且存在较大的变异性,变异系数范围在29.29%~48.31%之间;箭叶淫羊藿更趋于“游击型”克隆构型,而淫羊藿和柔毛淫羊藿则更趋于“密集型”克隆构型;该属3个种都将高比例生物量配置到叶片或者根茎,其次为茎,再其次为根。柔毛淫羊藿具有更强的克隆繁殖能力,单位面积上各构件生物量均最大,应作为人工引种栽培的首选种。     

日本岛屿山茶种群遗传结构的ISSR分析

为查明日本岛屿山茶种群的生存状况及了解岛屿隔离对山茶种群遗传结构的影响,采用ISSR分子标记,利用筛选的20条引物对日本5个山茶（Camellia japonica）种群的遗传结构进行分析。结果表明：山茶种群的多态位点百分比（PPB）为70.29％,Nei’s基因多样性指数（H_E）为0.281 9,Shannon信息多态性指数（H）为0.409 5,与其它岛屿种群相比遗传多样性水平较高,表明山茶种群的生存状况较好。基因分化系数G_st=0.205 7,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=0.821 7,p<0.05）,UPGMA也将同岛种群聚在一起,表明岛屿隔离对山茶种群的遗传分化具有重要影响。借鉴日本岛屿山茶种群的保护经验,建议加强我国岛屿山茶种群的就地保护力度,同时建立山茶种质资源库,促进基因交流。     

小苍兰种质遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR(Inter Simple Sequence Repeat)分子标记对12份小苍兰(Freesia refracta)种质进行了遗传多样性分析研究。从34条ISSR引物中筛选出了12条适宜的引物。这12条引物中每条引物可扩增出5~11条DNA片段,共扩增了96个条带,其中多态性片段62条,平均每条引物可产生5.2条多态性片段,多态性条带比率(PPB)为64.6%。经NTSYS-pc分析,12份小苍兰种质间的遗传距离(GD)的变化范围为0.123~0.907,平均为0.442。根据Nei’s相似系数建立了UPGMA聚类图,在相似系数为0.56时,可将紫色花系的小苍兰种质与其它种质分开,形成两个组。结果表明,ISSR分子标记可有效地分析小苍兰种质资源的遗传多样性和亲缘关系,为小苍兰的杂交育种和新品种保护提供理论基础。     

珍稀濒危植物长叶红砂种群遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对濒危小灌木长叶红砂(Reaumuria trigyna) 集中分布的5个种群的遗传多样性水平和遗传结构进行了研究。14条引物共检测到114个位点,其中99个为多态位点,多态位点比率为86.84％,长叶红砂种群具有较高的遗传多样性。物种水平上Shannon多样性指数(I)为0.468 8,Nei基因多样性指数(H)为0.308 4;种群水平上,多态位点比率P为77.89%,I为0.410 6,H为0.260 9,基因分化系数Gst为0.106 9,揭示了长叶红砂种群遗传变异多存在于种群内,种群间的遗传分化较小,占10.69%。 基因流(Nm)为4.178 7＞1,说明种群间的基因交流,防止了由于遗传漂变导致的遗传分化。聚类分析表明长叶红砂种群遗传距离与地理距离之间无显著的相关性。研究结果说明遗传多样性水平与物种本身特性和所处不同群落有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。     

基于淫羊藿属(Epimedium L.)核型似近系数的聚类分析及其系统演化意义

为揭示淫羊藿属(Epimedium L.)植物染色体组遗传与进化,阐明该属植物系统亲缘关系和现代地理分布格局形成。该文对淫羊藿属植物51个分类群(43种、1亚种、6变种和1个栽培品种)和2种温哥华属(Vancouveria Morren et Decne.)植物的根尖进行了有丝分裂中期染色体核型分析,并运用核型似近系数聚类分析方法对这53个分类群植物的核型进行了聚类研究。结果表明:所有种类的染色体数均为12,二倍体(2n=2x=12),第1对同源染色体均为随体染色体,核型均为Stebbins的2A或1A型。可见,淫羊藿属植物染色体组在遗传进化中确实较为保守,种间核型非常相似。核型似近系数聚类分析为淫羊藿属植物系统进化研究提供了一些明显的线索。分析结果完全支持该属属下两个亚属(Subgen.Rhizophyllum和Subgen.Epimedium)的划分。亚属Epimedium的核型似近系数聚类结果显示,该类群物种间的系统亲缘关系与地理分布密切相关。核型似近系数分析结果还发现,来自东亚地区的淫羊藿属植物染色体组具有明显的变异,显示了更高的遗传多样性。基于上述研究结果,推断了淫羊藿属植物现代地理分布格局的形成过程。该研究结果可为淫羊藿属植物的资源利用、系统分类和遗传演化等领域的研究提供参考。     

湖北3种药用淫羊藿植物等位酶多样性与居群遗传结构

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对湖北3种淫羊藿属（Epimedium L．）药用植物：柔毛淫羊藿（E．pubescens Maxim．）、箭叶淫羊藿（Esagittatum（Sieb．＆Zucc．）Maxim．）和巫山淫羊藿（Ewushanense T.S．Ying）的11个自然居群进行了等位酶种内遗传多样性和居群遗传结构以及种间遗传关系的研究。6个酶系统在3种淫羊藿植物中检测到13个酶位点共45个等位基因,分析结果表明：1）3种淫羊藿均具有较高的遗传多样性水平（A=2．6-3．2,P=69．2％-84．6％,Ho=0．274-0．377,HE=0．282-0．369）,远高于多年生草本植物和依靠动物传粉植物的平均水平;2）所有居群都显著偏离Hardy—Weinberg平衡,大多数多态位点固定指数（F）明显偏离于0且正负值各半,暗示该属植物可能具有复杂的繁育系统;3）种内和种间的遗传分化度均较低,分别为GST=0．0246-0．0409和0．0495-0．1213,表明种内居群间存在较高的基因流和种间较近的遗传关系;4）聚类分析表明柔毛淫羊藿与箭叶淫羊藿的亲缘关系更近,这与形态学特征、花瓣演化趋势及系统发育分析等方面的研究的结果相吻合。讨论分析认为3种淫羊藿植物的遗传变异特性是由淫羊藿属植物异交与克隆繁殖的混合繁育系统、多年生的生活特性、古老的进化历史和种子的蚁播特性等多因素共同决定的。     

木荷种群在演替系列群落中的遗传多样性

利用ISSR分子标记对木荷种群在3个演替系列群落中的遗传多样性进行了研究。12个随机引物共检测到203个可重复的位点,其中多态位点183个,总多态位点百分率（P）为90.15%,平均多态位点百分率为82.27%。Shannon信息指数（I）估算的总遗传多样性为0.524 4,平均为0.477 8。Nei指数（h）计算的总基因多样性为0.358 7,平均为0.326 5。3个种群的P、I、h大小顺序均为针叶林>针阔混交林>常绿阔叶林。AMOVA分子变异显示91.56%变异来源于种群内,8.44%变异来源于种群间。种群间的遗传分化系数（G_ST）为0.089 7,基因流（N_m）为5.073 1。种群间的遗传相似度平均为0.928 4,遗传距离平均为0.074 4,针叶林种群与针阔混交林种群遗传相似度最高。     

短柄枹种群遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记方法对分布在浙江省境内的7个短柄枹种群的遗传多样性和遗传分化进行了分析。从100个引物中筛选出12个用于正式扩增的ISSR引物,在7个种群140个个体中共检测到132个位点,其中多态位点118个,多态位点百分率(P)为89.39%,各种群P平均为58.87%。短柄枹总的Shannon信息指数(I)为0.493 3、Nei指数(h)为0.334 7,各种群I平均为0.336 2、h平均为0.229 1。P、I、h均显示云峰种群最高,天台山种群最低。AMOVA分子差异分析表明,67.97%的变异存在于种群内,32.03%的变异存在于种群间,种群间的基因分化系数(G_ST)为0.315 4。短柄枹种群间的基因流为(N_m)为1.085 3。7个种群的平均遗传距离为0.173 9。利用UPGMA法对7个种群进行聚类,结果显示天台山和雪窦山种群聚成一类,其它5个种群聚成另一类。     

白花泡桐种源的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR技术对白花泡桐38个种源的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果显示：（1）从100个ISSR引物中筛选出9个能扩增出清晰带型并具多态性的引物,共扩增出95个条带,其中88条具多态性,多态位点比率为92.63%。（2）在物种水平上,有效等位基因数（N_e）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon’s信息指数（I）的平均值分别为1.391 0、0.242 4、0.376 5;种源的多态位点比率在32.63%（江西抚州）~56.84%（广西梧州和江西九江）之间,平均为47.16%;基因流（N_m）为0.912 7,种源间遗传分化系数（G_st）为0.353 9,反映出种源间遗传变异占总遗传变异的35.39%,且遗传变异主要来源于种源内的个体间。（3）遗传一致度在0.39~0.82之间,反映出白花泡桐的遗传基础较宽。UPGMA法聚类分析将38个种源分为3组,主坐标分析(PCoA)将其大致分为4组,两种聚类方法的结果有一定的差异,本文做了相关讨论。研究还表明种源间的遗传距离与地理距离相关不显著。     

广西地不容种质资源的ISSR分析

采用简单序列重复区间扩增(ISSR)分子标记技术对广西地不容3个野生居群和1个引种居群共92个个体进行了遗传多样性研究。10个引物共扩增出61条带,其中60条具多态性,多态性位点百分率为98.36%。4个居群多态性百分率在73.77%～86.89%。Nei’s基因多样性指数(H)为0.3379,Shannon信息多样性指数(Ⅰ)为0.5055。3个野生居群Nei’s遗传分化系数(Gst)表明:83.87%遗传变异分布在居群内,16.13%的遗传变异分布在居群间。引种居群与3个野生居群间的遗传一致度达0.8846。引种居群有效地保护了广西地不容的遗传多样性。     

基于ISSR标记的福建省钩锥遗传多样性分析

该研究利用ISSR分子标记,对分布于福建省内5个样地(邵武、建阳、建瓯、周宁和屏南)的61个野钩锥(Castanopsis tibetana)单株的遗传多样性进行了分析,并采用聚类分析方法探讨了它们的遗传关系。结果表明:用10条ISSR引物从61个单株的基因组DNA共扩增出158条带,包含145条多态性条带,多态性条带百分率达91.77%,其中引物UBC817、UBC819与UBC842的多态性条带百分率(PPB)为100.0%。各居群的多态性条带百分率(PPB)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样度(H)和Shannon’s多样性指数(I)等各遗传指数差异较大,其中各项遗传指标中最高的为邵武居群,而周宁居群则最低。5个居群的基因分化系数和基因流分别为0.144 0和2.973 0,说明5个居群总遗传变异的14.40%存在于居群间,85.60%存在于居群内。种间总基因多样度分别为0.395 8,种内基因多样度分别为0.338 8,表明钩锥种间遗传多样性较高,且种间变异大于种内变异。各居群间的遗传距离差异较大;其中,邵武与建瓯居群的遗传距离最近,仅为0.081 5;建阳和周宁居群的遗传距离最远,为0.162 9。通过聚类分析可将5个钩锥居群聚为3支,屏南与周宁的居群各自独立聚为2支;来自邵武、建瓯及建阳的居群聚为一支,且可进一步分为两个亚支,建阳居群为1个亚支,邵武和建瓯居群聚为1个亚支。供试的钩锥具有较高的遗传多样性,存在着较为频繁的基因交流。该研究结果较准确地揭示了钩锥种间的遗传多样性。     

中国卵叶海桑遗传多样性的ISSR研究

卵叶海桑 (Sonneratiaovata)是海桑科濒危红树植物 ,在我国仅分布于海南文昌清澜自然保护区内。采用简单序列重复区间扩增 (ISSR)分子标记技术对该天然居群和东寨港红树林自然保护区引种的人工居群共 3个居群 3 9个个体进行了遗传变异分析。 1 1个引物共扩增出 1 85条带 ,其中 1 2 7条具多态性 ,多态位点百分率为 68.65 %。在居群水平上相对较低 ,多态位点百分率 3 6.76%～ 5 4.5 9% ,平均值为 47.2 1 %。Nei的基因多样性、Shannon信息指数在物种水平上分别为 0 .1 41 1和 0 .2 2 92 ;在居群水平上平均值分别为 0 .1 2 0 9和0 .1 91 0。Nei的遗传分化系数Gst表明 :87.5 8%遗传变异分布在居群内 ,1 2 .42 %的遗传变异分布在居群间。居群间的遗传一致度达 0 .970 7。东寨港迁地保护的人工居群有效地保护了卵叶海桑的遗传多样性。     

基于ISSR标记的烤烟种质遗传多样性研究

利用ISSR标记分析了24份代表性烤烟种质的遗传多样性。从100个ISSR引物中筛选出10个引物,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳可以检测到208条稳定的条带,片段大小介于200~2 400 bp之间,条带数在7~37条之间;扩增片段中多态性带141条,平均多态性比率(PPB)为67.79%。 通过UPGMA聚类分析,24个烤烟品种分为5类,最大一类有12个材料,主要衍生于Coker319。品种间遗传相似指数(GS)范围为0.66~0.85,表明其遗传多样性较低,需要拓宽烤烟种质的遗传基础。同时,利用2个多态性好的ISSR引物可以将这24份烤烟材料区分开,每个品种都有各自独特的指纹图谱,表明ISSR标记适于烟草品种鉴定和遗传多样性研究。     

基于ISSR数据探讨卷叶凤尾藓(Fissidens dubius P.Beauv.)遗传多样性

卷叶凤尾藓(Fissidens dubius P.Beauv.)是凤尾藓科凤尾藓属植物,该种分布广泛,形态变异强烈。为了解其遗传多样性及种群遗传结构特点,本研究利用ISSR分子标记对采集于浙江、福建、广西、四川、辽宁5个省区的卷叶凤尾藓14个自然种群的遗传多样性进行了评价。结果显示:筛选出的12对引物共扩增出259条清晰、重复性高的条带,其中多态性位点有248个,多态位点百分率为95.75%;种群总的Nei's基因多样性指数为0.2327,Shannon's信息指数为0.3701,说明卷叶凤尾藓遗传多样性水平较高;14个种群的遗传分化系数(Gst)为0.7078,种群间的基因流(Nm)为0.1864,表明大部分遗传变异(72.01%)存在于种群间,27.99%的遗传变异存在于种群内,即卷叶凤尾藓种群间遗传分化明显。基于ISSR数据的聚类分析表明,在遗传距离50为分组阈值处,14个种群可被分为6组(G1~G6):G1为来自于浙江省不同采集地点的8个种群(JHBS除外);G2由浙江金华北山种群(JHBS)组成;G3包括福建武夷山(WYS)和天宝岩种群(TBY);G4、G5、G6分别由广西龙胜县花坪种群(GX)、四川龙池种群(LC)、辽宁白石砬子保护区种群(BSLZ)组成,表明卷叶凤尾藓种群间的遗传分化主要由地理距离造成,种群内的遗传分化可能与其生境的异质性有关。     

采用RAPD和ISSR标记探讨中国疣粒野生稻的遗传多样性

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) and inter-simple sequence repeat (ISSR) methods were applied to detect genetic variation of 20 bulking samples and two individually sampled populations of Oryza granulata (Nees et Arn. ex Watt.) from China (M5 from Hainan Province and M27 from Yunnan Province). For the bulking sampled populations, 20 RAPD and 12 ISSR primers generated 209 and 122 bands, of which 134 (64.11%) and 89 (72.95%) were polymorphic respectively. For population M5, 146 and 95 bands were generated with 21.48% and 34.78% being polymorphic (PPB). For population M27, 151 (PPB = 17.22%) and 94 (PPB = 19.15%) bands of RAPD and ISSR were obtained. The results indicated that the level of genetic variation of O． granulata was lower than other species detected in the genus Oryza. UPGMA cluster based on genetic similarity and principle component analyses (PCA) based on band patterns divided the populations into two groups corresponding to their sources, which revealed that the majority of genetic variation of O. granulata occurred between Hainan and Yunnan. Consequently, more populations of the species should be considered for a reasonable conservation management. Comparison between the two marker systems showed that ISSR was better than RAPD in terms of reproducibility and ability of detecting genetic polymorphism. Mantel test revealed that the goodness of fit between them was significant (r=0.917, t=12.718) when detecting genetic diversity at species level, but was poor at population level (r<0.200). The discrepancy was considered as the facts that different fragments were targeted by RAPD and ISSR, and that evolutionary process of O. granulata varied at different hierarchical levels.     

走马胎种质资源遗传多样性的ISSR分析

走马胎( Ardisia gigantifolia)是紫金牛科( Myrsinaceae)紫金牛属( Ardisia)多年生小灌木植物。走马胎作为我国传统中药材,已有多年的药用历史。目前,走马胎不再局限于临床药用,在食疗和保健方面的开发利用崭露头角,大大扩展了其应用范围。随着走马胎市场需求量的增大,野生走马胎植物被过度采挖,导致野生走马胎资源几乎枯竭。人工栽培走马胎逐渐成为供应药用市场的主力军,但是人工栽培走马胎种质、种子来源混杂,常会造成质量和疗效的不稳定,而利用分子标记技术可以从分子水平上对走马胎进行种质的区分和评价。该研究利用ISSR分子标记技术,对来自广西地区的36份走马胎种质资源进行了遗传多样性分析,采用POPGEN32软件进行数据分析,用UPGMA软件绘制聚类图。结果表明：14条ISSR引物共检测到136个清晰的扩增位点,多态性位点112个,多态位点百分率为82.35％;Nei’ s基因多样性指数( H)为0.2965,Shannon多样性指数(I)为0.4417,基因分化系数(Gst)为0.8558。个体间的遗传相似系数为0.6678~0.8382,平均为0.7391。基于聚类分析可知,所有的个体被划分为5类,其中绝大多数来自相同或者邻近地区的个体严格按照地理位置聚为相同的一类或者亚类,只有少数个体在归类上与地理位置相悖。研究证明ISSR分子标记技术在评价走马胎种质资源亲缘关系和遗传变异等方面有很好的适用。该研究结果为该药用植物的种质资源评估和引种栽培提供了科学依据。     

采用RAPD和ISSR标记研究古尔班通古特沙漠东南缘梭梭种群的遗传结构

梭梭(Haloxylon ammodendron(CA Mey.)Bunge)是一种沙漠旱生优势树种,具有重要的生态和经济价值,然而,我们对梭梭种群的遗传多样性和遗传结构所知甚少.本文采用RAPD和ISSR标记对来自古尔班通古特沙漠东南缘的4个天然梭梭种群的遗传多样性和遗传结构进行了检测.5个RAPD引物和8个ISSR引物分别扩增出61和195条带,多态性位点比率分别为83.6%和89.7%,Shannon信息指数分别为0.333和0.367,RAPD和ISSR分析均表明梭梭种群的遗传多样性水平较高.利用分子方差分析(AMOVA)研究梭梭种群的遗传结构,结果表明,大部分遗传变异存在于种群内,通过RAPD分析发现138.2%的遗传变异发生在种群内;通过ISSR分析发现89.4%的遗传变异发生在种群内;而种群间的遗传分化很小.通过RAPD标记没有检测到种群间的遗传分化,ISSR分析表明10.6%的遗传变异发生在种群内.我们推测梭梭种群较高的遗传多样性水平可能源于对异质、高胁迫环境的长期适应,但还需要进一步的研究加以证实.种群间遗传分异低的主要原因是种群间存在强大的基因流.     

昆仑锦鸡儿(豆科)的遗传多样性研究

采用ISSR方法,对昆仑锦鸡儿及其近缘种吐鲁番锦鸡儿的遗传多样性进行检测。结果表明,两个种多态位点百分率分别为79.07%和41.86%,昆仑锦鸡儿遗传多样性水平明显高于吐鲁番锦鸡儿;两个种间的遗传距离为0.394 3;昆仑锦鸡儿居群间的遗传一致度较高(平均0.961 4),遗传分化很低(GST:0.083 6)。