利用SSR分子标记对鹅掌楸自由授粉子代的父本分析

利用自行开发的12个EST-SSR分子标记,采用最大似然法对鹅掌楸（L.chinense （Hemsl.）Sarg.）实验群体3个半同胞家系的180个子代进行父本分析。结果表明,每个SSR位点的等位基因数为3-7,平均为4.67;其平均观测杂合度（Ho）、平均期望杂合度（He）及平均多态信息含量（PIC）分别为0.458、0.635和0.580。利用12个SSR标记可在95%的可信度确定114个子代的父本,占子代群体的63.3%,其累积排除概率为98.52%。自由授粉状态下,鹅掌楸的自交率为11.6%,而北美鹅掌楸自交率为0,且种内交配比例大于种间交配。鹅掌楸平均有效花粉散布距离为20-30m,最大散布距离为70m。     

用RAPD标记检测鹅掌楸属种间杂交的花粉污染

根据鹅掌楸属 (LiriodendronL .)的生物学特点 ,实践上常采用不套袋杂交授粉技术 ,理论分析和间接检测结果证明这种杂交授粉方式的花粉污染率低于 1% ,但到目前为止仍缺乏直接的检测证据。本试验首次采用RAPD标记对鹅掌楸属种间不套袋杂交授粉的花粉污染率进行了检测 ,结果证明 93个受检不套袋杂交授粉子代均来自目的父本 ,而非花粉污染所致。通过对所用 4个父本标记谱带在试验群体中出现频率的测定和分析 ,证明这种检测结果的可靠性大于 99% ,从而认为对鹅掌楸属进行不套袋杂交授粉是可行的。并就这一方法在植物学研究领域的应用潜力进行了讨论     

利用SSR 分子标记对鹅掌楸自由授粉子代的父本分析

利用自行开发的12个EST-SSR分子标记, 采用最大似然法对鹅掌楸(L.chinense (Hemsl.) Sarg.)实验群体3个半同胞家系的180个子代进行父本分析。结果表明, 每个SSR位点的等位基因数为3-7, 平均为4.67; 其平均观测杂合度(Ho)、平均期望杂合度(He)及平均多态信息含量(PIC)分别为0.458、0.635和0.580。利用12个SSR标记可在95%的可信度确定114个子代的父本, 占子代群体的63.3%, 其累积排除概率为98.52%。自由授粉状态下, 鹅掌楸的自交率为1.6%, 而北美鹅掌楸自交率为0, 且种内交配比例大于种间交配。鹅掌楸平均有效花粉散布距离为20-30 m, 最大散布距离为70 m。     

鹅掌楸配子选择与雄性繁殖适合度

在多父本等量花粉混合授粉的交配实验设计基础上, 利用SSR分子标记对其子代进行父本分析, 研究鹅掌楸的配子选择与雄性繁殖适合度。参试亲本为鹅掌楸2个种的5个单株(鹅掌楸(Liriodendron chinense)2株, 即FY和LS; 北美鹅掌楸(L. tulipifera)3株, 即LYS、MSL和NK)。结果表明: 鹅掌楸的配子选择个体间差异较大。作为母本, NK和LYS倾向于选择异种雄配子, 而MSL和LS则倾向于选择同种雄配子; 在同种雄配子的选择中, NK、LYS和LS倾向于自交, 而MSL则倾向于异交。以北美鹅掌楸为母本时, 北美鹅掌楸与鹅掌楸的雄性繁殖贡献率分别为45.5%和54.5%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.556倍。以鹅掌楸为母本时, 二者的繁殖贡献率分别为15.6%和84.4%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.123倍。总体上看, 鹅掌楸的雄性繁殖适合度高于北美鹅掌楸, 鹅掌楸与北美鹅掌楸均表现为自交亲和。     

利用EST-SSR分子标记检测鹅掌楸种间渐渗杂交

引进物种常与本土近缘种间发生杂交而导致基因渐渗,进而影响本地种的遗传系统。鹅掌楸(Liriodendron chinense)为我国濒危树种之一,鹅掌楸种间杂交可配性高,近10年来随着北美鹅掌楸(L.tulipifera)的大量引种及杂交鹅掌楸的繁殖推广,鹅掌楸种间发生基因渐渗的可能性大大增加。本文以5个包含鹅掌楸、北美鹅掌楸、杂交鹅掌楸的人工混交林为实验群体,每个群体包含19–130个成年个体及60–117个自然更新小苗或半同胞子代,利用EST-SSR(simple sequence repeat based on expressed sequence tag)分子标记对各子代群体进行亲本分析,探究鹅掌楸种间自然交配方式以检测鹅掌楸种间渐渗杂交;同时,以亲子群体等位基因频率的回归系数作为渐渗系数,定量分析鹅掌楸属种间基因渐渗。结果表明:在研究的5个鹅掌楸混生群体中,均检测到种间渐渗杂交,且渐渗杂交的方向与效应大小在不同群体间有差异。研究还发现,各树种基因渐渗程度与其种群个体数有关,种群个体数越多,其渐渗能力越强。据此,我们还探讨了鹅掌楸种质资源保护策略。     

鹅掌楸配子选择与雄性繁殖适合度

在多父本等量花粉混合授粉的交配实验设计基础上, 利用SSR分子标记对其子代进行父本分析, 研究鹅掌楸的配子选择与雄性繁殖适合度。参试亲本为鹅掌楸2个种的5个单株（鹅掌楸（Liriodendron chinense）2株, 即FY和LS; 北美鹅掌楸（L. tulipifera）3株, 即LYS、MSL和NK）。结果表明： 鹅掌楸的配子选择个体间差异较大。作为母本, NK和LYS倾向于选择异种雄配子, 而MSL和LS则倾向于选择同种雄配子; 在同种雄配子的选择中, NK、LYS和LS倾向于自交, 而MSL则倾向于异交。以北美鹅掌楸为母本时, 北美鹅掌楸与鹅掌楸的雄性繁殖贡献率分别为45.5%和54.5%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.556倍。以鹅掌楸为母本时, 二者的繁殖贡献率分别为15.6%和84.4%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.123倍。总体上看, 鹅掌楸的雄性繁殖适合度高于北美鹅掌楸, 鹅掌楸与北美鹅掌楸均表现为自交亲和。     

甘蓝型油菜和芥菜型油菜种间杂交研究

甘蓝型油菜与芥菜型油菜杂交研究结果表明,杂交结实力与杂交组合方式以及参与杂交的亲本材料有关,以芥菜型油菜作母本的杂交结实力高于以甘蓝型作母本的组合：芥×甘杂交组合的平均结实数／花为 ２．６４ 粒,而甘×芥杂交组合的平均结实数／花为 ０．１０ 粒。芥甘杂种一代形态特征和生育期介于双亲之间,甘芥杂种一代不表现整齐的中间类型,株间差异明显;总体来看,芥甘杂种一代与双亲回交的结实力（０．４０,０．２１）低于甘芥杂种一代与双亲回交的结实力（３．３０,１．７４）,无论是芥甘杂种一代还是甘芥杂种一代,用甘蓝型油菜作父本回交的结实力高于用芥菜型油菜作父本回交的结实力,但也有个别回交组合出现例外,不表现上述规律。 Ｂ Ｃ１ 代种子当年播种出苗率低（１８．５％ ）,群体株间性状差异明显,生育期极不一致。芥甘杂种一代与甘蓝型油菜亲本第二次回交,其平均结实数／花较回交一代提高 １．０８ 粒, Ｂ Ｃ２ 代种子当年播种出苗率仍较低,但较对应的 Ｂ Ｃ１ 代稍有提高,群体中出现趋回交父本性状但雄性育性彻底退化的植株。芥甘杂种一代自由授粉所得 Ｆ２ 群体是一个变异极为丰富的遗传群体。     

鹅掌楸属遗传多样性分析评价

以鹅掌楸的冬芽为材料,提取DNA做模板,用14个引物对131个鹅掌楸样本进行RAPD分析,扩增出235个谱带,显示该属植物具有丰富的遗传多样性。结果表明：①中国鹅掌楸群体多态位点百分率为88．98％,北美鹅掌楸91．06％,杂种鹅掌楸89．98％。②中国鹅掌楸遗传变异分量在群体间占33．03％,群体内占66．97％;北美鹅掌楸分别为8.73％和91.27％;主要变异均存在于个体间。③聚类表征图表明杂种鹅掌楸与北美鹅掌楸的遗传距离较近。     

栗属杂交F1代生长与枝条性状遗传变异及杂种优势分析

为探索栗属杂交F₁代幼林期生长、枝条性状遗传变异规律及杂种优势,并为栗属育种亲本选配及早期选择指标筛选奠定理论基础,该研究以锥栗、板栗种内和种间9个杂交组合子代及其亲本为材料,在分析F₁代幼林期生长、枝条性状遗传变异规律及杂种优势的基础上,利用SSR分子标记检测7个亲本的遗传距离,进而分析栗属杂交子代生长、枝条性状杂种优势与亲本遗传距离间的关系。结果显示：(1)栗属杂交F₁代生长、枝条性状均存在较高的遗传变异,各性状组合间F值的变动范围为5.08~22.03,组合内的变异系数范围为6.60%~27.69%;各性状广义遗传力均在0.5以上,性状受遗传影响较大;除地径外,其他性状遗传传递力均大于100%,性状遗传稳定性较高;各性状中亲优势率为-6.01%~44.40%,且F₁代生长、枝条性状存在普遍的超亲分离现象。(2)28对引物在7个亲本中共检测出115个多态性等位位点,每对引物的等位基因数3~5个不等,平均每对引物等位基因数为4.1个,多态性程度较高;Shannons 指数(I)、多态性信息含量(PIC)的平均值分别为1.25、0.674,亲本遗传多样性较为丰富。(3)相关分析表明,杂交子代一年生枝长、一年生枝粗及节间距的杂种优势与亲本遗传距离均存在显著的线性关系,并随遗传距离增大杂种优势增强。     

马氏珠母贝3个野生种群及种群间杂交后代遗传多样性的ISSR分析

运用ISSR分子标记技术分析了马氏珠母贝(Pinctada martensii)广西北海(BW)、广东大亚湾(DW)和海南三亚(SW)野生种群及其自繁子一代(BB1、SS1、DD1)和杂交子一代(BS1、BD1、DS1)9个群体各50个个体的遗传多样性.结果表明:3个野生群体遗传多样性分别是0.2585、0.2607和0.2571;3个自繁群体子一代遗传多样性分别是0.2504、0.2545和0.2527,3个杂交子一代遗传多样性分别是0.2747、0.2659和0.2784.种群间杂交增加了子代的遗传多样性,同时增加了杂交子一代与杂交亲本间的遗传距离,而自繁群体的遗传多样性与其来源的野生种群比较,遗传多样性降低.本文指出利用野生群体进行杂交育种应该纯化亲本才能获得杂种优势,人工育苗或选择性育种需要保持足够数量的繁殖亲本以避免遗传多样性降低.     

马尾松二代无性系种子园子代父本分析及花粉散布

目前国内较早建立的马尾松(Pinus massoniana)二代种子园正陆续进入正常开花结实期。研究马尾松二代种子园花粉散布和自由授粉子代的父本组成, 可为生产上指导马尾松高世代种子园的规划设计和遗传管理提供理论依据。该文利用筛选的11对SSR引物, 对马尾松二代无性系种子园内8个无性系单株的320个自由授粉子代和48个候选父本进行了扩增, 并采用最大似然法对子代进行父本分析。结果表明: 11个位点共检测到61个等位基因, 每个位点的等位基因数在2-11之间, 平均为5.55个。试验亲本和子代群体的总平均观测杂合度(H_o)、期望杂合度(H_e)及多态信息含量(PIC)分别为0.428、0.433和0.387。在80%的可信度水平下可为232 (72.50%)个子代确定其父本。平均每个采种母树与19个父本产生子代。在自由授粉状态下, 马尾松二代种子园自交率为1.72%, 自交现象很弱, 其交配方式以异交为主。绝大多数亲本无性系的雄性繁殖适合度在1.00%-4.00%之间, 候选父本平均繁殖适合度为2.17%, 平均形成5个后代。马尾松有效花粉的散布距离和固定交配距离的父本繁殖适合度均符合正态分布, 两者呈极显著负相关, 其主要散布距离集中在0-100 m, 而检测到的最大散布距离为192 m。种子园花粉污染率较低, 仅为4.06%。总体看来, 树冠南面子代亲本交配距离较北面有增加的趋势, 但树冠南、北面子代父本组成数并未表现明显的规律。     

Molecular Assessment of Mating Strategies in a Population of Atlantic Spotted Dolphins

Similar to other small cetacean species, Atlantic spotted dolphins (Stenella frontalis) have been the object of concentrated behavioral study. Although mating and courtship behaviors occur often and the social structure of the population is well-studied, the genetic mating system of the species is unknown. To assess the genetic mating system, we genotyped females and their progeny at ten microsatellite loci. Genotype analysis provided estimates of the minimum number of male sires necessary to account for the allelic diversity observed among the progeny. Using the estimates of male sires, we determined whether females mated with the same or different males during independent estrus events. Using Gerud2.0, a minimum of two males was necessary to account for the genetic variation seen among progeny arrays of all tested females. ML-Relate assigned the most likely relationship between offspring pairs; half or full sibling. Relationship analysis supported the conservative male estimates of Gerud2.0 but in some cases, half or full sibling relationships between offspring could not be fully resolved. Integrating the results from Gerud2.0, ML-Relate with previous observational and paternity data, we constructed two-, three-, and four-male pedigree models for each genotyped female. Because increased genetic diversity of offspring may explain multi-male mating, we assessed the internal genetic relatedness of each offspring’s genotype to determine whether parent pairs of offspring were closely related. We found varying levels of internal relatedness ranging from unrelated to closely related (range -0.136–0.321). Because there are several hypothesized explanations for multi-male mating, we assessed our data to determine the most plausible explanation for multi-male mating in our study system. Our study indicated females may benefit from mating with multiple males by passing genes for long-term viability to their young.     

Fifteen polymorphic simple sequence repeat markers from expressed sequence tags of Liriodendron tulipifera

We developed and evaluated simple sequence repeat (SSR) markers derived from expressed sequence tags (ESTs) of Liriodendron tulipifera. Characteristics of 15 EST‐SSR loci were investigated using 33 L. tulipifera individuals. The number of alleles per locus ranged from two to five. The expected and observed heterozygosities ranged from 0.216 to 0.751 and from 0.182 to 0.97, respectively. These loci were further tested for their cross‐species transferability to Liriodendron Chinense. Because of their high level of polymorphism and transferability, our 15 single‐locus EST‐SSR markers will be valuable tools for research on mating system, population genetics and systemic evolution of Liriodendron.     

蓖麻杂交种的SSR鉴定及遗传变异分析

采用SSR标记对蓖麻CSR24×CSR181杂交所得的F1种子进行分析,为蓖麻早期杂种鉴定和遗传变异分析奠定技术与理论基础。结果表明:(1)各位点鉴定所得结果基本一致,除RCM207和RC129位点鉴定的杂种率未超过10%外,其它位点的杂种率都十分接近,在13.46%～17.27%之间。(2)少数个体在相关位点发生了变异,在引物RC242的扩增图谱中有4个单株出现了双亲特异条带的缺失,产生了双亲都没有的新条带;在引物Rco23、Rco26、Rco29、RC129、RCM613和RCM999的扩增结果中出现了父本特异条带的缺失,同时产生了一条新条带。(3)多样性及UPGMA聚类分析表明杂交后代遗传变异显著,子代个体与亲本间的遗传相似系数在0.45～1.0之间,个体间差异明显。     

两种鹅掌楸繁殖成效的比较

通过交配设计结合花部性状调查对鹅掌楸(Liriodendron chktense Sarg.)与北美鹅掌楸(L.tulipifera Linn.)的繁殖资源分配与繁殖成效进行了比较.结果表明,鹅掌楸通过增加繁殖器官的数目以提高繁殖成效,而北美鹅掌楸则通过提高繁殖器官功效来保障繁殖成效.根据不同交配组合的子代出苗率分析表明,鹅掌楸总体的雄性繁殖成效高于北美鹅掌楸,而雌性繁殖成效低于北美鹅掌楸.     

香菇亲本菌株及其杂交后代的RAPD分析*

运用随机扩增多态性DNA（RandomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD）技术对源于两个香菇（Lentinulaedodes）双核菌株的孢子单核体、原生质体单核体及其杂交后代进行了基因组DNA多态性分析。用9个随机引物共扩增出116条DNA片段,其中82．5％具有多态性。综合分析9个随机引物的扩增谱带,可将所有供试亲本单核体清楚地分开,且早核体聚类分析的结果与其来源及遗传背景相吻合。此外,用两个双核亲本菌株的各4个不同交配型的孢子单核体两两支配所得的所有杂交组合,也均可与双核亲本菌株明确地区分开来。因此,在杂交育种中,RAPD分析可为亲本的选配及杂种的鉴定提供可靠依据。     

香菇亲本菌株及其杂交后代的RAPD分析

运用随机扩增多态性DNA（RandomamplifiedpolymorphicDNA,RAPD）技术对源于两个香菇（Lentinulaedodes）双核菌株的孢子单核体、原生质体单核体及其杂交后代进行了基因组DNA多态性分析。用9个随机引物共扩增出116条DNA片段,其中82．5％具有多态性。综合分析9个随机引物的扩增谱带,可将所有供试亲本单核体清楚地分开,且早核体聚类分析的结果与其来源及遗传背景相吻合。此外,用两个双核亲本菌株的各4个不同交配型的孢子单核体两两支配所得的所有杂交组合,也均可与双核亲本菌株明确地区分开来。因此,在杂交育种中,RAPD分析可为亲本的选配及杂种的鉴定提供可靠依据。     

High outcrossing rates in fields with mixed sorghum landraces: how are landraces maintained?

The effect of mating system on genetic diversity is a major theme in plant evolutionary genetics, because gene flow plays a large role in structuring the genetic variability within and among populations. Understanding crop mating systems and their consequences for gene flow can aid in managing agricultural systems and conserving genetic resources. We evaluated the extent of pollen flow, its links with farming practices and its impact on the dynamics of diversity of sorghum in fields of Duupa farmers in Cameroon. Duupa farmers grow numerous landraces mixed in a field, a practice that favours extensive pollen flow. We estimated parameters of the mating system of five landraces representative of the genetic diversity cultivated in the study site, using a direct method based on progeny array. The multilocus outcrossing rate calculated from all progenies was 18% and ranged from 0 to 73% among progenies. Outcrossing rates varied greatly among landraces, from 5 to 40%. Our results also showed that individual maternal plants were usually pollinated by more than eight pollen donors, except for one landrace (three pollen donors). Although the biological traits of sorghum (inflorescence morphology, floral traits, phenology) and the spatial planting practices of Duupa farmers led to extensive pollen flow among landraces, selection exerted by farmers appears to be a key parameter affecting the fate of new genetic combinations from outcrossing events. Because both natural and human-mediated factors shape evolution in crop populations, understanding evolutionary processes and designing in situ conservation measures requires that biologists and anthropologists work together.