茶条槭不同海拔种群的表型多样性

为了揭示茶条槭（Acerginnala）不同海拔种群表型变异程度和变异规律,以山西七里峪天然分布的茶条槭为研究对象,调查不同海拔种群的种实和叶表型性状,采用方差分析、相关分析、聚类分析等方法,分析种群的表型多样性。结果表明：17个表型性状中16个存在显著差异,占总表型性状的94.12%。在物种水平上各个性状表现出较丰富的变异,变异系数（CV）在7.05%～38.12%之间。茶条槭种群具有高的表型多样性（1.9253）,5个不同海拔种群的平均表型多样性指数为1.9022～1.9837。种群间的表型分化系数均值（13.79%）小于种群内变异（82.71%）,种群内的变异是表型变异的主要来源。各表型性状及表型多样性指数与土壤中的N、K、AN、AK、AP、OR、MC表现出显著或极显著的相关关系（P〈0.05）,但与海拔高度呈现出不显著的相关性。UPGMA聚类分析显示5个种群形成明显的两组,与其地理分布相一致。不同海拔种群所处微生境的异质性是引起种群间差异的主要原因。茶条槭种群内、种群间变异的利用对其遗传改良具有重要的意义。     

山西葛萝槭天然种群表型多样性研究

为揭示山西葛萝槭种群表型变异程度及变异规律,采用巢式方差分析、主成分分析、相关分析及聚类分析等方法,对天然分布的8个种群的叶片、果实、种子21个表型性状进行表型多样性分析。结果显示:（1)葛萝槭表型性状在种群间和种群内存在着极其丰富的变异。种群间平均表型分化系数(V_ST)为50.16%,与种群内变异(49.84%)相当;表型变异系数（CV）为19.16%,变化幅度7.89%~37.04%,种子性状较果实、叶片性状稳定;8个不同种群的Shannon-Wiener多样性指数为1.692 3,表明葛萝槭种群具有较高的表型多样性。(2)相关性分析表明,葛萝槭表型性状受地理生态因子的影响,种群内表型变异呈梯度性变化,随着经、纬度的增加,叶形逐渐由长卵形向宽卵形变异;随着海拔的升高,果实、种子逐渐减小。(3)利用种群间欧式距离进行系统聚类分析,可以将8个葛萝槭种群分为两大支,表型性状主要依地理距离而聚类。研究表明,葛萝槭种内存在丰富的变异,这与其生物学特性及分布生境密切相关。     

秦岭秀雅杜鹃7个野生群体形态性状的变异分析

对秦岭山区的7个秀雅杜鹃野生群体的表型变异情况进行分析。结果表明:秀雅杜鹃表型性状在种群间和种群内都存在一定程度的变异,但变异不大。各性状总的平均变异系数在0(雄蕊数目)~0.28(花梗长)之间,种群间总的平均变异系数在0.08(周至)~0.14(南郑),花色性状种群间变异大,种群内变异较小。秀雅杜鹃表型性状与地理生态因子的相关分析表明,各个性状的变异和地理生态因子并无显著的相关性,说明表型受环境影响的程度相对较小。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,秀雅杜鹃野生群体可以划分为3类。     

枫香树种群种子与果实表型性状变异分析

为了明确我国枫香树(Liquidambar formosana)种子与果实表型变异程度和变异规律, 采用方差分析、相关分析和回归分析等方法对36个天然种群枫香树的10个种子与果实的表型性状在种群间和种群内表型变异和地理变异模式进行探讨。研究结果表明, 枫香树平均表型分化系数为57.55%, 种群间的变异是其表型变异的主要来源; 种子和果实表型性状的变异丰富, 变异幅度为10.05%-24.31%, 平均变异系数为15.83%; 不同种群间变异差别明显, 安福种群平均变异系数最大(16.73%), 建阳种群平均变异系数最小(11.48%)。枫香树多数种子与果实表型性状在地理变化上是随机的, 地理相近种群在表型上没有显著相关性。地理气候因子中1月平均气温、海拔和纬度对种子与果实性状起主要的影响。种子与果实性状与海拔相关分析表明, 枫香树种子长宽比随海拔的升高而减小, 种子长宽比可以推测种群所在的海拔高度。探讨枫香树种群表型多样性, 可为野生优异种质的收集、多目标品种选育等工作提供依据。     

紫薇品种表型多样性分析

对111个紫薇品种的17个表型分类性状多样性进行了研究。结果表明,紫薇品种具有丰富的表型多样性,平均遗传多样性指数为0.707。总体上是数量性状形态多样性指数大于质量性状,其中花色、瓣爪色2个质量性状和花径、着花数、花序长、花序宽、种子千粒重5个数量性状变异明显,其多样性指数分别大于1.2和1.4。不同紫薇品种群表型性状多样性差异明显,多样性指数由高到低依次为:红薇品种群(H'=0.838)、堇薇品种群(H'=0.823)、银薇品种群(H'=0.696)、矮生品种群(H'=0.604)、复色品种群(H'=0.573)。通过主成分分析,上述2个质量性状和5个数量性状主成分的贡献率为67.70%,包括花序长、花序宽、着花数、花色数、花色、种子千粒重、瓣爪色、叶色、小枝四棱、花香、花径等11个形态性状指标,代表了紫薇品种表型分类性状的综合特征。基于表型形态性状,111个紫薇品种可聚类为5大类群,其遗传聚类与花色及株型关系密切,4个以花色为主要分类性状的品种群总体演化趋势是:堇薇品种群→红薇品种群→银薇品种群→复色品种群。     

Phenotypic variations in seed and fruit traits of Liquidambar formosana populations

为了明确我国枫香树(Liquidambar formosana)种子与果实表型变异程度和变异规律, 采用方差分析、相关分析和回归分析等方法对36个天然种群枫香树的10个种子与果实的表型性状在种群间和种群内表型变异和地理变异模式进行探讨。研究结果表明, 枫香树平均表型分化系数为57.55%, 种群间的变异是其表型变异的主要来源; 种子和果实表型性状的变异丰富, 变异幅度为10.05%-24.31%, 平均变异系数为15.83%; 不同种群间变异差别明显, 安福种群平均变异系数最大(16.73%), 建阳种群平均变异系数最小(11.48%)。枫香树多数种子与果实表型性状在地理变化上是随机的, 地理相近种群在表型上没有显著相关性。地理气候因子中1月平均气温、海拔和纬度对种子与果实性状起主要的影响。种子与果实性状与海拔相关分析表明, 枫香树种子长宽比随海拔的升高而减小, 种子长宽比可以推测种群所在的海拔高度。探讨枫香树种群表型多样性, 可为野生优异种质的收集、多目标品种选育等工作提供依据。     

新疆阿勒泰地区5个大赖草种群的表型多样性分析

为了解大赖草种群﹝Leymus racemosus ( Lam.) Tzvel.﹞的表型变异规律及多样性特征,对分布于新疆阿勒泰地区的5个大赖草种群(分别位于阿勒泰市、福海县、布尔津县和哈巴河县)的16个表型性状进行了测定;在此基础上,对各表型性状进行了Shannon-Weaver指数( H＇)分析和主成分分析。结果表明：各种群间的16个表型性状均存在较大差异,其中分布于哈巴河县的2个种群各表型性状的平均值均较高。种群内各表型性状的变异系数为5.97%~40.05%,差异较大;其中,穗下第一节间长度的变异系数在各种群内均较大(17.16%~40.05%);总体上看,种群内与营养生长有关的性状(如穗下第一节间长度、剑叶长度和宽度等)变异较大,而与繁殖有关的性状变异较小。在种群间,穗下第一节间长度、剑叶长度和宽度的变异系数均较大,分别为31.85%、26.87%和27.85%;而小穗和外颖长度以及穗节数的变异系数均较小,分别为15.21%、16.53%和16.91%。5个种群间16个表型性状的H＇值均有较大差异,并且,种群内各表型性状的H＇平均值(1.660)明显高于种群间(0.239)。主成分分析结果显示：前5个主成分的累计贡献率为80.210%,其中,第1主成分中与营养器官相关的性状(如株高、穗下第一节间长度、剑叶长度和宽度、茎节数)载荷较大,第2至第4主成分中与繁殖器官相关的性状(如穗长度和宽度、外颖和内颖长度、小穗长度和宽度以及外稃长度)载荷较大,表明这12个性状为大赖草种群表型性状变异的主要因子。研究结果显示：大赖草种群间的表型多样性低于种群内,且营养器官的表型变异是导致大赖草种群表型多样性的主要因子。     

海拔及环境因子影响杜鹃属植物的表型特征和化学性状

植物-环境间的长期相互作用驱动着植物表型及次生代谢物的变异。随着海拔梯度的变化,环境中的非生物因子会发生变化,但它们如何影响植物的表型以及次生代谢物的组成和含量,以及植物不同组织器官的次生代谢物是否存在差异,目前有关这方面的研究还较少。本文选取3个不同海拔中的柳条杜鹃(Rhododendron virgatum)和大白杜鹃(R. decorum)(大理苍山居群)及红棕杜鹃(R. rubiginosum)(老君山居群)为研究对象,测定不同海拔的环境因子(温度、相对湿度和相对光照强度),测量和分析了不同海拔植物的表型性状,花蜜体积、糖浓度及花蜜中糖成分(HPLC分析方法),以及植株的茎、叶、花瓣、花粉、花蜜中次生代谢物组成及含量(UPLC-Qtof分析法)。结果表明:随着海拔升高,温度、相对湿度和相对光照强度降低,杜鹃的植株高度、花冠大小和花药体积显著减小,而枝条直径、雌蕊和雄蕊长度显著增大。3种杜鹃在海拔C的花蜜体积和糖浓度均显著高于海拔A和海拔B,海拔C中花蜜的蔗糖成分也显著增多。杜鹃属植物主要含黄酮类、甾体类、苯丙素类、萜类和生物碱类等次生代谢物,随着海拔的变化,这5类次生代谢物质的...     

Environmental pressure rather than ongoing hybridization is responsible for an altitudinal cline in the morphologies of two oaks

在相关类群之间的接触区,表型变异可能源于遗传和/或环境梯度。本研究旨在阐明两种栎属植物[Quercus crispula (QCC)和 Q. mongolicoides (QCM)],在其接触区沿海拔梯度形成叶片形态表型变异的原因。对于源自接触区48个个体和QCC和QCM的每个参照 种群24个个体样本,我们测定其6种叶片形态特征,同时记录13个核微卫星位点的基因型。我们通过构建模型解释表型变异(叶片形态)与环境(海拔)和遗传(参照种群世系)梯度的关系。研究结果表明,形态和遗传标记均能较好地区分参照种群中的两个品种。我们能够确认形态和遗传标记的作用。接触区种群内的个体具有略偏向QCM分支的中间世系,其形态分布与参照种群中两个变种的形态分布重叠。海拔会显著影响叶片形态性状,而遗传对叶片形态性状无显著影响。接触区种群的世系和种间杂合性分布与F₂或后代杂交种中的分布相似。这些结果表明,在两种栎属植物QCC和QCM之间的接触区,并没有发生杂交,但环境压力通过表型可塑性和/或功能基因的变异,导致了其在形态性状上的海拔梯度效应。     

北沙柳种质资源居群表型多样性

该研究采用单因素方差分析、巢式方差分析、群落多样性指数分析等方法,以国家北沙柳种质资源库内13个居群的494个无性系为实验材料,通过表型性状(叶面积、叶周长、叶柄长、叶长、叶宽、长宽比、开枝角度、株高和地径)比较分析,探讨居群间和居群内表型分化程度、表型多样性和地理变异,为北沙柳种质资源遗传改良和生产提供理论依据。结果显示:(1)北沙柳表型性状变异丰富,变异系数范围为17.64%~28.79%,平均为22.53%。(2)在13个居群中,居群P2的Simpson、Shannon和Brilliouin平均多样性指数最高,居群P13最低;表型性状中分枝角度多样性指数最大,地径多样性指数最小。(3)表型性状分化系数为0.265 4,即北沙柳种质资源居群间表型变异为26.54%,居群内表型变异为73.46%。(4)主成分分析表明,叶面积、叶周长、叶长、叶柄长和叶宽对分组的贡献率较大;聚类分析将13个北沙柳居群可划分为四组;Mantel检验表明,地理距离与表型距离(欧氏距离)相关性不显著(r=0.192 3,P=0.082)。研究认为,居群内不同无性系的选育是北沙柳定向育种的主要研究方向;边缘居群的表型性状具有形成地理变异的趋势;遗传多样性高是北沙柳适应性强的物质基础。     

Spatial distribution of species diversity indices and their correlation with plot size

In a physiognomically uniform Leucobryo-Pineteum phytocoenose the spatial pattern of point diversity was determined and the effect of quadrat size on the assessment of alpha diversity (in Whittaker's, 1977, sense) was analysed. In both cases the Shannon index of total species diversity and the evenness index were used to measure diversity. A contagious spatial pattern of point diversity and a high variation of point diversity values, as well as a strong non-linear dependence of H and J values on quadrat size, and also a decrease in H and J variation with an increase in quadrat size were found.Nomenclature follows Ehrendorfer (1973). Liste der Gefässpflanzen Mitteleuropas.     

内蒙古典型草原建群种羊草基因型多样性抑制群落物种多样性的生态功能

植物群落的物种多样性以及群落建群种的基因型多样性对群落生态功能是否存在交互影响已成为群落生态学研究的热点内容。以内蒙古典型草原群落内常见物种为研究对象,研究了群落物种多样性与建群种羊草(Leymus chinensis)基因型多样性及其交互作用对群落生物量生态功能特性的影响。结果表明:(1)羊草基因型多样性、物种多样性及其交互作用对群落地上、地下和总生物量无显著影响(P0.05);(2)羊草基因型多样性、物种多样性及其交互作用对多样性效应(净多样性效应、互补效应和选择效应)有显著影响(P0.05)。羊草基因型多样性抑制多样性净效应的发挥,且主要抑制互补效应;而物种多样性则促进多样性净效应的发挥,主要表现为选择效应对地上生物量的正效应;(3)互补效应对群落生物量多样性净效应起主要贡献。实验所得结果不仅为探讨多样性效应在物种水平以及群落水平上对群落生物量的影响因素提供了重要启示,而且为内蒙古草原种质资源的保护及合理利用,乃至生态系统的恢复和重建提供理论指导。     

Asexual genetic variability inAgavaceae determined with inverse sequence-tagged repeats and amplification fragment length polymorphism analysis

Agaves are succulent monocot plants rich in fibers, sugars and other important compounds. They are also valued as ornamental plants and for their ability to grow in poor soils. In the present study, inverse sequence-tagged repeats (ISTR) and amplified fragment length polymorphism (AFLP) analysis were used to study genetic diversity in differentAgavaceae plant samples. Comparison of the banding patterns between the mother plant and rhizome-derived daughter plants showed that genetic variability is generated during asexual reproduction in these species. Phylogenetic relationships amongAgave species were obtained using unweighted pair-group method, arithmetic average (UPGMA) analysis. Genetic diversity through asexual propagation allows for genetic selection and improvement within these asexually propagated plants.     

Displacement of an herbaceous plant species community by mycorrhizal and non-mycorrhizal Gmelina arborea, an exotic tree, grown in a microcosm experiment

Gmelina arborea Roxb. (Gmelina, Yemane) is a fast growing tree, native from India and considered as a potentially invasive woody plant in West Africa. Mycorrhizal inoculation of seedlings with Glomus intraradices was performed to study (1) the effect on the growth of G. arborea, (2) the impact on the catabolic diversity of soil microbial communities and (3) the influence on the structure of herbaceous plant species communities in microcosms. Treatments consisted of control plants, pre-planting fertilizer application and arbuscular mycorrhizal (AM) inoculation. After 4 months’ culture in autoclaved soil, G. arborea seedlings were either harvested for growth measurement or transferred into containers filled with the same soil but not sterilized. Other containers were kept without G. arborea seedlings. After 12 months’ further culture, effects of fertilizer amendment and AM inoculation on the growth of G. arborea seedlings were recorded. AM colonization was significantly and positively correlated with plant diversity. The substrate-induced respiration response to carboxylic acids was significantly higher in the absence of G. arborea and in the presence of G. intraradices as compared to the other treatments. The influence of AM symbiosis on plant coexistence and on allelopathic processes of invasive plants are discussed.     

井冈山鹿角杜鹃群落灌木层功能多样性及其随海拔梯度的变化

研究植物群落功能多样性沿环境梯度的变化可以揭示功能多样性与生态系统功能间的关系及维持机制。以井冈山地区鹿角杜鹃（Rhododendron latoucheae）群落为研究对象,通过调查不同海拔梯度群落灌木层植物的物种组成与结构特征,研究了该群落类型灌木层植物的物种多样性、功能多样性、环境因子的特征及其相互之间的关系。结果表明：1）群落类型灌木层植物物种多样性和功能多样性沿海拔梯度呈现不同的变化趋势。物种多样性指数均随着海拔的升高呈减小趋势,而功能多样性指数的变化却较为复杂。其中FRic、FEve和FDis随着海拔的升高显著减小,FDiv和Rao却随海拔的升高而增加;2）群落中物种多样性和功能多样性呈现复杂的相关性。FRic、FEve与丰富度指数呈显著正相关,而Rao、FDis、FDiv与Simpson优势度指数呈线性相关关系,且具有显著相关性;3）群落所分布的坡位及土壤氮与磷含量等环境因子对灌木植物的功能多样性有着重要的影响。鹿角杜鹃群落灌木层植物的物种多样性和功能多样性的相互关系及其对环境变化的响应共同决定了群落的生态系统功能。     

Sequence analyses of the ITS regions and the matK gene for determining phylogenetic relationships of Diospyros kaki (persimmon) with other wild Diospyros (Ebenaceae) species

To elucidate the relationships among Diospyros kaki and species closely related in previous studies, the nuclear ribosomal internal transcribed spacer (ITS) DNA sequence and the chloroplast matK gene were sequenced and compared with those of nine Diospyros species from Thailand, four species from temperate regions, and one species of southern Africa, D. lycioides. Maximum parsimony, maximum likelihood, and neighbor joining analyses of the matK and ITS data sets revealed that D. kaki is closely related to two diploid species, D. oleifera and D. glandulosa. D. kaki, D. glandulosa, and D. oleifera were placed differently in the trees obtained from ITS and matK data sets, suggesting that hybridization and/or introgression may have occurred during the development of these species. D. kaki was not found to be closely related to D. ehretioides, a diploid species from Thailand. These results differed from a prior analysis of this genus performed with chloroplast DNA (cpDNA) restriction site mutations in 3.2- and 2.1-kb amplified sequences. The results supported Ng’s hypothesis that D. glandulosa and D. kaki may share a common ancestor. D. oleifera was also closely associated with D. kaki.     

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。     

MITE转座子在不同甘蓝型油菜品种中的多态性研究

微型反向重复转座因子(MITE)在真核生物基因组中普遍存在,其活动能够在物种内形成丰富的多态性,在基因组进化和基因调控中均发挥重要作用。该研究利用286对不同MITE家族侧翼序列筛选的特异引物,对101个中国油菜、27个加拿大油菜和29个合成油菜品系(共157个品系)的基因组DNA进行多态性研究,以明确MITE家族的插入/缺失多态性以及在不同油菜品种之间插入的遗传多样性,进而探讨他们之间的亲缘关系。结果显示：(1)286对引物中筛选出60对条带清晰重复性高的多态性引物,多态性比例21.0%;其中Stowaway like家族和Tourist like家族特异引物的多态性比例分别为24.6%和20.0%。(2)PCR扩增结果显示,60对多态性引物对中国、加拿大、合成油菜品系的基因组DNA分别扩增出4 029、1 044、1 087条清晰可辨的条带。(3)UPGMA聚类显示,中国油菜品种间遗传相似系数在0.59~0.95,加拿大油菜品种间遗传相似系数在0.73~0.95;合成油菜品种间遗传相似系数值在0.64~0.93。研究表明,MITE在基因组中大量随机插入,形成种内丰富的多态性,利用MITE家族引物检测不同地区的油菜种质资源的多态性,可为油菜的育种找到许多尚未被开发的遗传变异。     

直立百部遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记,对直立百部4个居群的84个样本进行遗传多样性研究,探讨山东百部种的地位。结果表明:(1)15个引物共检测到184条清晰的谱带,其中多样性条带153条;直立百部的遗传多样性水平较高,其物种水平多样性条带百分率(PPF)为83.15%,有效等位基因数(Ae)为1.425,Shannon多样性指数(I)为0.388,Nei’s多样性指数(Hpop)为0.254。(2)居群平均水平上多样性条带百分率为63.04%,有效等位基因数为1.351,Shannon多样性指数为0.310,Nei’s多样性指数为0.206。(3)AMOVA分析显示直立百部居群间遗传分化水平(ΦST)为0.126 3,POPGENE分析显示居群间的遗传分化系数(GST)为0.191 1,二者均表明居群内变异大于居群间变异;直立百部居群间的基因流(Nm)为2.116 6,说明居群间的基因交流较频繁。(4)聚类及主成分分析显示,直立百部4个居群聚为两支,其中泰山居群与其他居群关系较远,以蔓生百部和大百部为外类群分析的结果支持将山东百部作为直立百部的异名,Mental检测显示居群间遗传距离与地理距离间没有显著相关性。