基于表型性状和SSR标记的57份辣椒种质遗传多样性分析

为了解辣椒(Capsicum annuum)种质资源的遗传多样性,以57份辣椒种质资源为材料,对34个表型性状进行变异度、多样性及主成分分析,分别基于表型性状和SSR分子标记进行聚类分析。结果表明,种质间的34个表型性状存在差异,平均变异系数为40.67%,平均Shannon-Weiner多样性指数为1.20;提取的10个主成分可以代表辣椒种质表型性状75.972%的遗传信息,其中第1主成分占比22.317%,主要由果实横径、单果重、果肩形状和果顶性状所组成;19对SSR引物的平均Nei’s基因多样性指数及香农信息指数分别为0.48和0.80;基于表型性状和SSR标记均将57份辣椒分为4类,但2种聚类结果间的相关性不显著(r=-0.175 9)。这为辣椒育种的亲本选配及种质资源评价提供理论依据。     

披碱草属野生居群表型多样性及其与环境关系研究

以来自8省区38个披碱草属野生居群的22个表型性状为调查对象,利用变异系数及多样性指数法对性状内和性状间及种间的表型变异进行分析,并对表型性状与地理气象因子间的关系进行相关性分析,用平均聚类法对38个居群进行分类,以揭示不同来源披碱草属种质资源表型多样性。结果显示:(1)营养器官性状中旗叶至穗基部长变异系数最高(44.695%),穗部性状中的每穗小穗数变异系数最高(77.005%)。(2)披碱草、麦宾草、圆柱披碱草与老芒麦这4个种间总体平均多样性指数为0.920～1.560,披碱草最高,麦宾草次之,圆柱披碱草最低。(3)表型性状变异受海拔、经度及年均温的影响较大。(4)UPGMA聚类结果将所有材料分成4组,披碱草属植物性状的表型特征没有严格按地理距离而聚类。研究表明,披碱草属植物野生种质材料具有丰富的表型多样性,表型性状与环境之间关系密切,采集过程中应尽量保持居群的完整性,最大程度地保护中国披碱草属牧草的遗传多样性。     

西瓜种质资源表型多样性及聚类分析

采用变异系数、多样性指数和聚类分析等方法,对国内外783份西瓜种质资源24个表型性状进行了遗传多样性研究。结果表明:西瓜种质资源24个表型性状的平均变异系数为31.19%,其中种子覆纹颜色变异系数最大(70.90%),第一雌花节位最小(0.48%)。24个表型性状的平均遗传多样性指数为1.68,叶纵径(2.29)、叶横径(2.24)、果实皮厚(2.24)、果实横径(2.23)、果实生育期(2.19)、茎节间长度(2.09)、果实纵径(2.07)、种子百粒重(2.07)、单瓜种子数(2.04)多样性系数均较大,茎断面形状多样性指数最小(0.39)。基于24个表型性状,供试西瓜材料在欧氏距离为25时聚为2类:A类为普通西瓜种(Citrullus lanatus);B类为药西瓜(Citrullus colocynthis)。在欧氏距离为20时聚为3类:A1为Citrullus lanatus的普通西瓜亚种(sp.vulgaris),A2为Citrullus lanatus的毛西瓜亚种(sp.lanatus),B类为Citrullus colocynthis的淡味药西瓜亚种(sp.insipidus)。在欧氏距离为15时A11为sp.vulgaris的普通西瓜变种(var.vulgaris),A12为sp.vulgaris的籽瓜变种(var.megalaspermus),A2为sp.lanatus的开普西瓜变种(var.capensis)。西瓜种质资源表型性状的变异程度和多样性指数较高,具有丰富的变异程度和多样性。欧氏距离25可作为西瓜属内划分物种的遗传距离,20可作为划分西瓜亚种的遗传距离,15可作为西瓜变种划分的遗传距离。     

香椿种质生长及叶部表型性状的遗传变异分析

以84个香椿(Toona sinensis(A.Juss.)Roem.)种质为材料,对其2个生长性状和18个叶部性状(包含6个质量性状和12个数量性状)进行测定。结果显示,香椿6个叶部质量性状变异类型丰富,呈现出多态化特点,单一性状的主要表型多为1~2个。苗高、地径及叶部表型等14个数量性状在种质间的差异均达到极显著水平,且除地径外,其他性状的遗传方差分量均大于环境方差分量,表明此类性状主要受遗传控制。参试的14个数量性状的平均表型变异系数为20.35%,平均遗传变异系数为16.36%;综合表型和遗传变异系数,叶柄长度较其他性状变异大,而叶片夹角稳定性最高,各数量性状(除地径外)遗传变异系数与表型变异系数之差小于7%。香椿种质各性状间Shannon-Weaver遗传多样性指数相差不大(1.892~2.069),遗传多样性水平高,具有良好的遗传改良基础。聚类分析可将84个香椿种质分为5类,类群Ⅰ表现为生长旺盛、小比叶重型;类群Ⅱ生长较快、叶片较大;类群Ⅲ种质数量最多,属生长缓慢、大比叶重型;类群Ⅳ特征为大叶片、多叶型;类群Ⅴ为小叶片、稀叶型。研究结果表明参试香椿种质变异丰富,遗传多样性水平高,能为良种选育、遗传改良等研究提供丰富的遗传材料。     

基于表型性状的叶用莴苣资源多样性分析

对从国内外引进的153份叶用莴苣种质资源的15个表型性状进行了系统鉴定,主要包括叶片性状、植株性状、抽薹开花时间等。结果表明:15个表型性状的平均变异系数为28.98%,其中叶缘变异系数最大(49.85%),开花期的最小(7.05%)。15个表型性状的平均遗传多样性指数为1.08,抽薹期(1.41)、叶形(1.56)、株高(1.39)的遗传多样性指数均较大,叶裂刻的遗传多样性指数最小(0.3)。通过SAS对这些材料进行聚类分析,将153份材料分为4组群,结果表明第l I和IV组群包含资源60和65份,其余组群包含材料较少。总体来讲叶用莴苣资源型性状的变异程度和遗传多样性指数较高,具有丰富的变异程度和多样性。     

利用表型数据构建陆地棉核心种质

以5963份陆地棉种质资源为材料,根据品种主要突变性状和品种类型分组成11组群,在分组的基础上利用21个表型性状,用非加权类平均聚类分析法,构建了281份陆地棉核心种质,占全部种质资源总量的4.71%。利用不同性状的均值t测验、方差F测验、变异系数、多样性指数t检验、均值、极差、表型方差、变异系数、均值差异百分率、方差差异百分率、极差符合率、变异系数变化率、主成分分析等参数进行核心种质代表性检验和评价。结果表明,所构建的陆地棉核心种质可以代表全部种质的遗传多样性。     

新疆东天山地区宽刺蔷薇居群表型多样性分析

对新疆东天山地区6个宽刺蔷薇（Rosa platyacantha）居群进行叶片、花序、果实、种子等11个表型性状的遗传多样性分析,结果表明：宽刺蔷薇各表型性状无论在居群间还是在居群内均表现出显著或极显著差异,存在丰富的表型多样性。6个居群11个性状的平均表型分化系数为27.50%,表明居群内多样性较居群间多样性更为丰富。各表型性状平均变异系数为16.51%,离散程度相对较低。对表型性状进行的变异系数多重比较和主成分分析均显示,果实相关性状的变异是造成宽刺蔷薇表型变异的主要来源。性状相关性分析进一步发现,生殖生长与前期的营养生长并无明显相关关系。聚类分析结果表明,6个宽刺蔷薇居群的表型性状并没有严格依地理距离聚类,而是受到遗传因素与环境条件特别是海拔因子的共同影响。     

灯盏花种质资源群体表型多样性研究

以采集自云南和贵州的21份灯盏花种质资源为材料,观测了它们的群体表型性状特征,并分析了这些表型性状的遗传多样性.结果表明:灯盏花种质资源的表型质量性状在居群内外均有丰富变异,不同质量性状的频率不同,并以多叶型的植株、绿色的茎、疏的茎毛、倒披针型的基生叶、全缘叶、锐尖的叶尖、花色淡紫和黄色的管状花冠口等为代表性表型性状.居群内各数量性状间以单株基生叶数和单株分枝数变异系数较高(均超过50%),而花序直径变异系数最低(18.14%);居群间各表型性状以株高和单序管状花数变异系数较高(52.98%和41.98%),而单株基生叶数和基生叶长变异系数较低(<20%).地理类群间表型分化系数为26.58%,地理类群内表型分化系数为73.42%.灯盏花性状表型多样性指数以株高最高(2.243),以单株分枝数和单株基生叶数较低(1.723和1.874),总体平均表型多样性指数为2.028;不同地理类群的表型多样性指数为1.589~1.890,并以楚雄地区最高,曲靖地区最低.研究发现,灯盏花种质资源具有丰富的质量和数量性状变异,多数性状的地理类群内变异大于地理类群间,且表型多样性指数相对较高,对其地理类群内变异的保护和利用对灯盏花育种具有重要的意义.     

甜高粱种质资源在新疆的多样性表现及聚类分析

采用多样性指数、变异系数和聚类分析等方法,对国内外72份甜高粱种质资源24个性状进行遗传多样性研究。结果表明,14个质量性状中粒色的遗传多样性指数最高为1.6333,幼苗色和结实形式的遗传多样性指数最低为0,平均为0.7460;10个数量性状中穗长、茎粗、锤度、单穗粒重、单株秆重、出汁率、千粒重、株高、穗重、生育期都存在较大的变异,变异系数幅度为7.85%～53.01%,各性状多样性指数均较大,平均2.0061;穗长的多样性指数最大,为2.1383,生育期多样性指数最小,为1.7331,表明新疆现有甜高粱资源拥有丰富的遗传多样性。聚类分析将72份资源划分为四大类。     

贵州核桃种质资源表型性状多样性研究

该研究以贵州省内的3个山脉(乌蒙山、苗岭山和武陵山)、19个核桃和泡核桃实生居群、245棵实生单株为研究材料,对坚果表型性状29个指标的多样性、相关性、聚类及变异进行分析,以揭示贵州核桃资源的表型遗传多样性水平,为贵州核桃资源的保存与利用及核心种质构建提供依据。结果显示：(1)核桃和泡核桃实生居群245份种质资源的18个表型质量性状Simpson指数为0.26～0.82,Shannon-Wiener指数为0.12～1.79;核桃小叶形状多样,易发生顶叶退化,坚果核壳表面特征、坚果形状及核仁皮色多样性丰富。(2)坚果表型变异系数为3.32%～47.67%,平均为21.28%且差异显著(P<0.05),居群间变异系数为9.42%～31.61%且差异显著(P<0.05);居群内和居群间变异均是核桃表型多样性的来源,但坚果性状在居群间差异显著性均高于居群内,说明居群间变异是该区域坚果表型变异的主要来源。(3)3个山脉区域核桃表型均有不同程度变异,其中,苗岭山核桃表型变异程度低,乌蒙山核桃表型变异程度高;UPGMA聚类结果显示,19个核桃实生居群依据贵州山脉区域划分为三类,表明贵州核...     

青藏高原禾草混播对土壤微生物多样性的影响

土壤微生物多样性的形成、维持和变化机理是生态学研究的核心内容, 已有大量研究表明土壤微生物群落构建不仅受到土壤环境的深刻影响, 也与植物群落物种多样性密切相关。由于自然群落中土壤环境和植物多样性协同影响土壤微生物, 难以区分和厘清植物多样性和土壤环境对土壤微生物多样性构建的各自影响。该研究基于在青藏高原高寒草地构建的人工草地群落, 比较分析了3种优势禾本科牧草单播和混播及施肥处理13年后, 土壤细菌和真菌物种多样性及其与植物群落和土壤理化因子的关系。主要结果: 1)与各单播处理相比, 3种牧草两两混播一致显著降低了土壤细菌群落的丰富度和多样性, 其中变形菌门和放线菌门相对丰度显著增加, 而酸杆菌门、拟杆菌门和浮霉菌门相对丰度显著减小; 牧草混播对土壤真菌多样性没有显著影响。2)牧草混播显著降低了土壤pH和土壤全氮含量, 增加了土壤全磷含量; 施肥显著降低土壤pH, 增加了土壤速效磷含量; 但这些土壤理化因子的变化不足以解释土壤细菌和真菌多样性在处理间的差异。3)施肥显著提高了植物群落地上生物量, 降低了植物物种丰富度, 土壤细菌多样性随植物物种丰富度增加而减小, 而与植物生物量变化无关。该研究在野外条件下, 通过长期控制实验揭示了高寒草地禾草混播并不增加土壤微生物多样性, 为高寒地区牧草混播人工草地实践提供了科学依据。     

功能、谱系多样性在机场鸟类群落研究中的应用——以扬州泰州国际机场为例

随着航空业的发展,野生动物与飞机之间的冲突愈发密集,机场鸟类群落多样性研究引起了大量关注。研究鸟类群落对生境类型的使用状况,可以掌握生境类型与鸟击风险的潜在关系,为机场环境改造提供理论依据。本研究于2019年7月至2021年11月,采用样点法对扬州泰州机场及周边8 km范围内的农田、湿地、林地和城镇4种生境中30个样点的鸟类群落进行调查。利用鸟类群落多样性指数,包括丰富度、多度、香农威纳多样性指数、辛普森多样性指数以及均匀度指数来表征群落的物种多样性,以及功能和谱系多样性,阐明机场周边4种生境的鸟类群落多样性差异。同时,基于多度加权的平均成对功能距离（MFD）和平均成对谱系距离（MPD）来表征群落的功能和谱系结构,探究群落构建机制,量化各多样性指标间的相关性。研究共记录扬州泰州国际机场鸟类88种,分别隶属于14目36科,目、科中数量最多的为雀形目（Passeriformes）和鹬科（Scolopacidae）。谱系和功能多样性在生境间差异显著,功能分散度在农田最高,城镇最低;谱系多样性指数在城镇最高,湿地最低。标准化效应值分析表明,随机生态过程影响了湿地鸟类群落功能和谱系的构建过程,农...     

北京东灵山辽东栎林植物物种多样性的多尺度分析

多尺度分析物种多样性格局能够为有效保护生物多样性提供重要信息.利用物种多样性的加法分配法则分析了样方-坡位-坡面等级尺度系统辽东栎林植物物种多样性(gamma多样性)的alpha多样性和beta多样性在各尺度上的分配关系.结果表明以物种丰富度为指标的区域物种多样性的最大贡献来自坡面尺度,表明坡面尺度是维持辽东栎林物种多样性的有效尺度;而对Simpson多样性和Shannon多样性的最大贡献则来自样方内,这决定于群落物种优势度和稀有度格局;各尺度间beta多样性组分随尺度的增大而增大可能是环境异质性和扩散作用的综合结果.各尺度间Shannon多样性对总体多样性的贡献大于Simpson多样性的贡献是偶见种在各尺度间分配的结果.物种多样性分配的加法法则为物种多样性格局的多尺度分析提供了理论框架,是检验物种多样性格局形成机制的有效方法.     

The components of biodiversity,with a particular focus on phylogenetic information

We present a framework for biodiversity metrics that organizes the growing panoply of metrics. Our framework distinguishes metrics based on the type of information–abundance, phylogeny, function–and two common properties–magnitude and variability. Our new metrics of phylogenetic diversity are based on a partition of the total branch lengths of a cladogram into the proportional share of each species, including: a measure of divergence which standardizes the amount of evolutionary divergence by species richness and time depth of the cladogram; a measure of regularity which is maximal when the tree is perfectly symmetrical so that all species have the same proportional branch lengths; a measure that combines information on the magnitude and variability of abundance with phylogenetic variability, and a measure of phylogenetically weighted effective mean abundance; and indicate how those metrics can be decomposed into α and β components. We illustrate the utility of these new metrics using empirical data on the bat fauna of Manu, Peru. Divergence was greatest in lowland rainforest and at the transition between cloud and elfin forests, and least in upper elfin forests and in cloud forests. In contrast, regularity was greatest in lowland rainforest, dipping to its smallest values in mid‐elevation cloud forests, and then increasing in high elevation elfin forests. These patterns indicate that the first species to drop out with increasing elevation are ones that are closely related to other species in the metacommunity. Measures of the effective number of phylogenetically independent or distinct species decreased very rapidly with elevation, and β‐diversity was larger. In contrast, a comparison of feeding guilds shows a different effect of phylogenetic patterning. Along the elevational gradient, each guild generally loses some species from each clade–rather than entire clades–explaining the maintenance of functional diversity as phylogenetic diversity decreases.     

原核微生物的多样性

微生物是一群以分解代谢为主的重要生物类群,其生物学多样性十分丰富。但由于它们的微观性,尤其原核微生物简单的单细胞结构、以无性方式进行快速地繁殖而造成的无准确的基线难以对其进行种群数目和数量的统计,因而对微生物的多样性研究远没有宏观生物那样深入和受到重视。本文根据原核微生物的特性,从其物种、所代表的进化分支、生理代谢类群及遗传背景几个方面简述了它们的多样性及重要意义,意在引起科学界和全社会对这类生物资源的认识和保护的重视。     

中国AM真菌的生物多样性

菌根是真菌与植物根系所建立的互惠共生体 ,其中以丛枝菌根在自然界中分布最广。AM真菌遍布各生态系统 ,不仅大量分布于农田和森林土壤 ,而且还广泛存在于多种逆境环境中。绝大多数的植物包括苔鲜、蕨类、裸子植物、被子植物都能被AM真菌侵染。我国的AM真菌研究始于 2 0世纪 80年代 ,迄今为止 ,已经对多种生态环境中多种寄主植物根围的AM真菌进行了调查研究 ,共报道了 7个属的 99种AM真菌。本文从物种多样性、生境多样性和寄主多样性等三个方面概括介绍了 2 0年来我国在AM真菌生物多样性研究中取得的进展 ,并探讨了未来的研究动向。     

Genotypic and symbiotic diversity of native rhizobia nodulating red pea (Lathyrus cicera L.) in Tunisia

Nodulation and genetic diversity of native rhizobia nodulating Lathyrus cicera plants grown in 24 cultivated and marginal soils collected from northern and central Tunisia were studied. L. cicera plants were nodulated and showed the presence of native rhizobia in 21 soils. A total of 196 bacterial strains were selected and three different ribotypes were revealed after PCR-RFLP analysis. The sequence analysis of the rrs and two housekeeping genes (recA and thrC) from 36 representative isolates identified Rhizobium laguerreae as the dominant (53%) rhizobia nodulating L. cicera. To the best of our knowledge, this is the first time that this species has been reported among wild populations of the rhizobia-nodulating Lathyrus genus. Twenty-five percent of the isolates were identified as R. leguminosarum and isolates LS11.5, LS11.7 and LS8.8 clustered with Ensifer meliloti. Interestingly, five isolates (LS20.3, LS18.3, LS19.10, LS1.2 and LS21.20) were segregated from R. laguerreae and clustered as a separate clade. These isolates possibly belong to new species. According to nodC and nodA phylogeny, strains of R. laguerreae and R. leguminosarum harbored the symbiotic genes of symbiovar viciae and clustered in three different clades showing heterogeneity within the symbiovar. Strains of E. meliloti harbored symbiotic genes of Clade V and induced inefficient nodules.     

中国温带荒漠区的植物多样性及其易地保护*

^{荒漠植物多样性研究及其保护是生物多样性保护的重要组成部分。 中国荒漠区植物种类贫乏（约1000余种）,分布稀疏,生物量小,起源古老,地理成份复杂（有14个地理分布型）, 特有成份多（80余种）,珍稀濒危植物种类相对较多（50～60种）,在荒漠气候和特殊的土壤基质条件下, 形成了多种生态型和特殊的生活型,为荒漠植物多样性易地保护提供了可能性和必要性。 处于亚洲荒漠区的吐鲁番沙漠植物园的研究工作,正从传统的植物引种驯化和经济植物栽培,向荒漠区系植物多样性保护领域转移,现园内保存的荒漠区系植物成份已达42.2％,特有种和珍稀濒危植物也占相当比例。 长期适应荒漠环境的各类植物具有多种多样的抗逆性基因,因而有着潜在的开发利用前景。}