濒危植物资源冷杉遗传多样性研究

资源冷杉(Abies ziyuanensis)属松科(Pinaceae)冷杉属(Abies),是国家一级保护的濒危植物。利用RAPD分子标记对分布于广西资源县银竹老山和湖南省炎陵县大院的2个资源冷杉种群共54株进行了遗传多样性分析。用20个随机引物共扩增到126个位点,其中66个位点是多态性的,总的多态位点百分率为52.4％,在两个种群分别为33.6％和31。2％。Nei's基因多样性为0.312,Shannon信息指数为0.475,两个种群的遗传分化系数Gst为0.455。基于Nei's遗传距离进行了UPGMA聚类分析,结果两种群的样品彼此明显区分开来。分析结果表明资源冷杉种群内的遗传多样性较低,但两种群间的遗传分化明显。需要同时重视两分布地的资源冷杉的保护工作。     

基于nrDNA GapC基因内含子序列的资源冷杉遗传多样性研究

通过nrDNA GapC基因内含子序列的测序和分析,揭示资源冷杉遗传多样性水平和种群分化的强弱并推断其进化历史。资源冷杉3个种群的34个个体共获得70条GapC基因内含子序列,有8个核苷酸变异位点,鉴别出12种单倍型。银竹老山、大院和舜黄山种群分别有10种、6种和7种单倍型;有7个个体得到了2种以上的单倍型。资源冷杉物种水平的单倍型多样性（h）为0.817 0,种群的在0.683 3～0.883 1之间;物种水平的核苷酸多样性（π）为0.003 90,种群的在0.002 63～0.003 82之间。种群遗传分化研究结果（G_st=0.103,p<0.05）说明种群间存在显著的遗传分化,分子方差分析（AMOVA）结果也证明虽然大多数的核苷酸多态性（88.64％,p<0.001）来源于种群内个体间的变异,但是仍有显著性比例存在种群间（11.36%,p<0.05）。Tajima’s D、Fu &; Li’s D、Fu &; Li’s Fs中性检验结果都表明资源冷杉在物种和种群水平上都不拒绝中性进化。资源冷杉单倍型的谱系没有出现地区特异性谱系分支,核苷酸不配对分析（mismatch analysis）结果表明没有发生近期的群体扩张,资源冷杉的N_st（0.131）与G_st（0.103）没有显著性差异（p>0.05）,表明种群没有明显的地理结构。推测现存资源冷杉是相对较近的时间内片断化的产物。     

濒危植物元宝山冷杉的遗传多样性研究

元宝山冷杉(Abies yuanbaoshanensis)是仅分布于广西融水县元宝山的珍稀濒危物种。本研究采用AFLP分子标记分析了元宝山冷杉种群的遗传多样性。取元宝山冷杉种群43棵植株作为研究材料,4对引物组合用于AFLP扩增,共得到261条DNA扩增带。分析结果：元宝山冷杉种群的多态位点百分比率为50．96％,Nei's基因多样性为0．1510,Shannon多样性指数为0．1735。用NTSYS软件计算各个样品间的相似性系数,并用UPGMA法基于相似性系数进行了聚类分析。研究结果表明：元宝山冷杉种群的遗传多样性水平低,种群内个体间的相似性系数很大,无明显亚种群间的遗传分化。要保护或保存这个物种的遗传资源,建议应该选择种群内尽可能多的个体进行保护。     

海南岛宽额鳢(Channa gachua)群体遗传变异与生物地理过程

为了解海南岛宽额鳢(Channa gachua)的群体遗传分化和亲缘生物地理过程,采集了云南元江和海南岛5个水系(昌化江、陵水河、藤桥河、万泉河及南渡江)共6个种群168个宽额鳢个体,基于线粒体细胞色素b(Cyt b)基因全序列(1142 bp)对其遗传多样性和遗传分化程度进行了评估,并探讨了地质和气候等因素如何塑造了这一物种的亲缘地理结构及演化历史。基于Cyt b序列构建的系统树结果将所有个体分成两个主要谱系(A和B),谱系A包括海南岛所有种群,其中,部分昌化江个体形成独立的亚支(A2),其余个体聚为另一亚支(A1),谱系B为云南元江的全部个体,各谱系间的遗传分化指数均较高。种群历史动态分析表明,各谱系均没有发生种群扩张,但A1亚支与谱系B曾在约1万年前发生过有效种群数量减小的事件。根据研究结果推测,更新世冰期期间,北部湾因海平面下降而暴露,大陆和海南岛的水系发生接触,越南北部水系(包括元江/红河)通过一条联系雷州半岛和海南岛的古河道流入南海,因而冰期期间宽额鳢有机会从元江(红河)扩散至海南岛西南部,随后在海南岛内部,宽额鳢进一步扩散,并以五指山为种群间基因交流的重要地理障碍,各水系间种群发生基因交流和遗传分化。     

元宝山冷杉群落主要树木种群间联结关系的研究

元宝山冷杉 (Ａｂｉｅｓｙｕａｎｂａｏｓｈａｎｅｎｓｉｓ)是广西特有的珍稀濒危植物 ,为古老的残遗物种 ,它对研究我国古代植物区系的发生和演变 ,以及古气候、古地理 ,特别是对第四纪冰期气候的探讨有学术价值[6] 。元宝山冷杉仅分布于广西北部融水县的元宝山蓝坪峰一带 ,种群个体数量不足 90 0株 ,天然更新不良 ,多为老树及幼树、幼苗 ,罕见青壮年个体。研究元宝山冷杉群落主要树木种群间的联结关系 ,对于研究种群间的相互作用 ,群落的组成和动态 ,阐明种群生态学以及进一步保护好元宝山冷杉 ,保存物种多样性 ,具有重要的现实意义。1　…     

基于微卫星分子标记的浙江省不同滞育型迷卡斗蟋的遗传分化分析

【目的】迷卡斗蟋Velarifictorus micado存在两种显著不同的滞育型,即卵滞育和若虫滞育,而在长江流域附近两种滞育型种群存在广泛同域分布。本研究旨在探究浙江省同域分布不同滞育型迷卡斗蟋种群之间的遗传分化的情况。【方法】以浙江省百山祖、大盘山和天童山3个地区的不同滞育型的迷卡斗蟋6个种群共134个个体为研究材料,筛选具较高多态性的微卫星位点,并使用筛选获得的微卫星位点对这6个种群共134个个体进行种群遗传学分析。【结果】筛选出11对具较高多态性的微卫星位点;全部种群的平均等位基因数为13.803,平均观测杂合度为0.743,其中百山祖卵滞育种群观测杂合度最低,与其他种群间遗传分化最大。百山祖卵滞育种群与其他种群之间的基因交流程度很低,其余种群间均显示出高水平的基因流。【结论】浙江迷卡斗蟋不同地理种群及不同滞育型特征种群间遗传分化程度均较低,存在较频繁的基因交流,尚未表现出物种分化的趋势。     

大院资源冷杉种群的空间分布格局分析

资源冷杉是极度濒危的我国特有植物,其中的湖南省炎陵县大院资源冷杉种群是种群规模最大的种 群.该研究采用点格局分析方法分析了该种群的种群分布格局,用计盒维数和信息维数研究了种群格局的分形特征.结果表明:大院资源冷杉种群的空间分布格局总体上呈聚集分布;种群的计盒维数在1.047～1.354 之间,种群占据空间程度较弱;...     

秦岭冷杉球果与种子的形态变异

在秦岭冷杉的天然分布区 ,分别选取核心区和边缘区进行取样 ,比较球果和种子的形态变异。核心区为秦岭地区 ,边缘区选在湖北神农架地区。根据秦岭冷杉分布特征 ,核心区沿海拔高度连续采样 ,边缘区选择两个不同海拔高度的种群 ,分单株采样 ,测量了球果、种子、种鳞、种翅等器官的 15个形态指标。相关分析表明 ,秦岭冷杉球果和种子形态特征 (变化 )与海拔高度显著相关 ,说明海拔因素影响着球果和种子形态变异。比较发现 ,核心区 (即秦岭地区 )的秦岭冷杉球果和种子的绝大部分指标均值显著大于边缘区 (即神农架地区 ) ,说明秦岭冷杉在核心区的生殖生长好于边缘区。相同海拔条件下 ,秦岭冷杉球果和种子形态在地区间差异显著 ,约 85 %的变异来自地区内个体间和个体内 ,说明秦岭冷杉的球果和种子形态特征变化受遗传控制更显著。在边缘区还比较了不同种群间、人工林和天然林在球果和种子形态特征的差异。球果和种子形态在同一地区两个种群间、在人工林与天然林间都有显著差异 ,大部分人工林球果和种子指标均值和变异幅度大于天然林 ,表明通过人为经营可以改善秦岭冷杉的一些生殖性状     

白木香遗传多样性研究

用ISSR分子标记技术对白木香(Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg)的遗传多样性进行分析.结果表明,白木香物种水平的遗传多样性较高,而居群水平的遗传多样性相对较低,其中广东茂名居群的遗传多样性最高.白木香居群间存在较大的遗传分化,遗传分化系数G_(ST)=0.4425,表明居群内遗传分化大于居群间的分化.UPGMA聚类分析表明白木香分化为两个谱系,其中谱系Ⅰ由广东、福建、海南的5居群组成,谱系Ⅱ由广西、云南的3个居群组成.居群间的基因交流受到阻碍(Nm=0.6633<1),阻碍主要产生于两个谱系间,而谱系内部的居群间在较近的历史时期基因交流频繁(Nm分别为1.4382和1.2333),谱系分化的原因主要是地理因素,两谱系交界处有云开山脉等形成的天然屏障,阻碍物种的扩展和基因交流.     

新疆同域分布梭梭和白梭梭多样性格局及其形成机制

探究第四纪气候波动和地质事件对古尔班通古特沙漠同域分布的梭梭(Haloxylonammodendron)和白梭梭(H.persicum)分布、分化和演化的影响,对了解旱生植物区系的发展与演化具有重要意义。该研究测定新疆自然分布的19个梭梭种群225个个体和12个白梭梭种群106个个体叶绿体DNA间隔区(trn S-trn G和trn V)序列,整合单倍型网络分析、主坐标分析、分子方差分析、贝叶斯系统发育树、地理加权回归分析揭示种间、种内不同地理种群间的遗传多样性及其环境解释、空间遗传结构,估算种间谱系分化时间,分析群体演化历史。主要结果有:(1)共定义了21个叶绿体单倍型,梭梭和白梭梭聚为独立的支系;(2)接近80%的遗传变异发生于物种间及梭梭种内不同地理种群间,物种间分化发生于上新世晚期至更新世早期,这可能受干旱化加剧和沙漠形成、扩展的共同影响;(3)地理加权回归模型结果显示,环境因子对梭梭和白梭梭遗传多样性的影响存在明显的空间差异性,气候和土壤因子总体上主导梭梭、白梭梭的遗传多样性格局:在古尔班通古特沙漠南缘,气候因子对梭梭和白梭梭均为显著正向作用;在沙漠西南缘,气候因子对白梭梭为...     

梵净山冷杉和元宝山冷杉的叶绿体微卫星遗传多样性分析

梵净山冷杉和元宝山冷杉是极度濒危的国家一级重点保护植物.应用叶绿体微卫星标记(cpSSR)研究它们的遗传多样性,并与同属的广布种岷江冷杉的一个种群进行比较.结果表明：3对 cpSSR 引物(Pt63718、Pt30204和Pt71936)在这3种冷杉的249个个体中共检测到21个等位基因,组成35种单倍型;它们的单倍型数和有效单倍型数分别为梵净山冷杉(No＝12,Ne＝3．92),元宝山冷杉(No＝9,Ne＝3．28),两者均低于广布种岷江冷杉(No＝14,Ne＝11．57);梵净山冷杉和元宝山冷杉的稀有单倍型较少,其频率最高的单倍型分别出现在该种群的46．0％和44．1％的个体中;梵净山冷杉(He＝0．75)和元宝山冷杉(He＝0．70)的单倍型多样性也低于岷江冷杉(He＝0．97).梵净山冷杉和元宝山冷杉的叶绿体微卫星遗传多样性水平低.     

长江流域■种群遗传多样性和遗传结构分析

鱼类群体遗传学研究主要集中在经济鱼类或濒危物种,然而一些经济价值较低的物种的遗传结构却甚少关注。因此,研究选择了经济价值较低的■(Hemiculter leucisculus),共计323尾个体分别来自13个长江流域及其附属湖泊的自然群体。通过扩增线粒体DNA Cytb基因序列片段(1100 bp),以探讨■种群遗传结构和遗传多样性。遗传多样性分析呈现出高单倍型多样性和高核苷酸多样性的模式,表明该种群在长江流域较为稳定。另外,基于线粒体细胞色素b基因的系统发育分析,显示■有5个线粒体谱系(谱系A-F)组成。中性检验和核苷酸错配分布分析均显示谱系A、B、E、F曾经历过种群扩张,并且呈现从上游向中游扩张的规律。谱系间较高且显著的遗传分化指数和显著的系统进化关系,均表明谱系A-F之间存在明显的遗传分化,暗示长江流域可能至少存在4个不同线粒体DNA水平上的种。■种群的遗传结构和多样性可能受到了长江流域特定格局的影响。     

我国南部5种冷杉植物木材的比较解剖学研究

应用光学显微镜和扫描电子显微镜对分布于我国南部的5种冷杉属(Abies)植物,即资源冷杉(A．ziyuanensis)、大院冷杉(A.dayuanensis)、梵净山冷杉(A.fanjingshanensis)、元宝山冷杉(A.yuanbaoshanensis)和台湾冷杉(Akawakamii)的木材结构进行了研究。从管胞分子长度、管胞分子直径、射线高度、射线频率、纹孔类型、交叉场纹孔类型、交又场纹孔数目等方面,比较了它们木材解剖特征的差异。结果表明：大院冷杉和资源冷杉在射线频率、管胞直径、管胞长度、交叉场纹孔数目方面都很类似;元宝山冷杉在管胞直径与射线长度方面与其它冷杉有显著差异。在纹孔类型、交叉场纹孔类型方面,几种冷杉都是一致的。在交叉场纹孔数目方面,大院冷杉、资源冷杉较少,而梵净山冷杉、元宝山冷杉和台湾冷杉较多。我国南部这5种冷杉的木材解剖特征与分布在华北、东北及青藏高原上冷杉的木材非常类似。为了便于区别这5种木材,根据木材解剖特征编制了检索表。     

中国亚热带地区4种极危冷杉属植物的地理分布特征及其与气候的关系

通过野外实地调查和文献调研, 分析4种极危冷杉属(Abies)植物的地理分布现状和特征, 构建其分布区的气候数据库, 采用国际上常用的研究植被与气候关系的指标和方法, 定量分析冷杉属地理分布与水热条件的关系, 并通过因子分析方法确定影响冷杉属地理分布的限制性气候因子。结果表明: 1)百山祖冷杉(Abies beshanzuensis)、梵净山冷杉(A. fanjingshanensis)、元宝山冷杉(A. yuanbaoshanensis)和资源冷杉(A. beshanzuensis var. ziyuanensis)零星分布于我国亚热带地区, 水平分布范围为25°25′-27°55′ N, 108°42′-119°12′ E , 分布范围狭窄; 垂直分布范围为1363-2390 m, 均分布于山体上部。海拔上限高度随着经度的减小而增加。2)整个分布区的气温较低, 年平均气温为7.4-11.2 ℃; 降水较为充沛, 年降水量为1265.4-1945.7 mm, 其中生长季降水量占74.78%; 湿度较大, 年相对湿度为77%-86%。气候指标范围狭窄, 表明对水热条件要求很高。分布区寒冷指数较低, 限制其垂直向下扩散, 呈现局限分布于山体上部的现状。3) 4种冷杉各分布区的气候条件基本相近, 梵净山冷杉分布区气温相对偏低, 元宝山冷杉分布区湿度相对偏大。4) 3个气候因子对这4种冷杉的地理分布影响较大, 其作用排序为: 低温因子>极端低温因子>湿度因子。在全球气候变暖的大背景下, 这4种冷杉自然分布区的适宜生境将进一步缩小, 直至物种灭绝, 急需开展迁地保护工作。     

资源冷杉与元宝山冷杉针叶精油成分的比较

为比较极小种群野生植物资源冷杉(Abies ziyuanensis)和元宝山冷杉(A. yuanbaoshanensis)针叶精油化学组成成分,该文利用水蒸气蒸馏法提取资源冷杉和元宝山冷杉针叶精油,采用GC-MS分析确定其精油化学物质成分,并基于峰面积归一化法计算各组分相对含量。结果表明:分别从资源冷杉和元宝山冷杉针叶精油中鉴定出化学物质21种和22种,其中15种为两种冷杉共有成分;烯烃类物质是资源冷杉和元宝山冷杉针叶精油中含量最高的组分,占比分别为95.94%和95.02%。两种冷杉共有成分中β-蒎烯、1-石竹烯、莰烯、α-石竹烯和异松油烯具有较大开发利用价值;非共有成分方面,资源冷杉中α-松油醇和α-蒎烯以及元宝山冷杉中α-依兰油烯和叶醇均具有较大开发利用价值。以上结果为开发利用两种冷杉针叶精油提供了理论依据。     

基于COXI基因的太平洋西岸文昌鱼地理种群分析

文昌鱼是进化发育研究的重要模式动物,目前实验材料均采自野外.因此,对其进行正确的物种鉴定和地理种群的遗传分化分析十分必要.该研究扩增并测定了COX 1基因部分序列,结合NCBI数据库中的COX 1序列信息,对太平洋西岸文昌鱼的种类和地理种群分化情况进行了分析.结果表明,马来文昌鱼(Branchiostoma malayanum)、白氏文昌鱼(B.belcheri)和日本文昌鱼(B.japonicum)这3个种之间的遗传差异很大,再次证实3个物种的有效性,同时提出应当审慎对待NCBI数据库中文昌鱼的种名标注;太平洋西岸文昌鱼属Branchiostoma的3种文昌鱼群体遗传多样性均处于较高水平,同一物种的不同地理种群间没有出现明显的遗传分化,反映了海洋动物的基因交流较容易,不同海域隔离较弱.     

羌活与宽叶羌活的群体遗传结构和种间分化研究

为了合理利用羌活和宽叶羌活的药用植物资源,同时保护其物种多样性,该研究利用SSR分子标记技术对羌活与宽叶羌活邻域及异域分布的23个自然种群,共计227个个体进行多样性和种间分化研究。结果显示:(1)两个物种具有中等水平的遗传多样性;羌活的平均等位基因数(N_a)、有效等位基因数(N_e)和期望杂合度(H_e)分别为2.603、1.777和0.313,均高于宽叶羌活(分别为2.200、1.641和0.308)。(2)分子方差分析表明,两个物种的遗传变异主要存在于群体内,羌活和宽叶羌活群体间分化系数分别为0.181和0.191。(3)Structure聚类分析和主坐标分析(PCoA)将所有取样个体分为两大遗传组分,分别对应于羌活和宽叶羌活两个物种,二者间存在着有限的基因交流。研究表明,羌活与宽叶羌活物种间存在较高程度的遗传分化,并且遗传变异主要源自群体内,应各自划分为不同的地理单元进行多样性保护。     

中国近海细鳞鯻线粒体控制区的遗传多样性

通过线粒体控制区序列的分析,研究采自中国南海及东海5个群体102尾细鳞鯻的遗传多样性。发现在962 bp序列中有205个变异位点,其中135个为简约信息位点,共定义102个单倍型。中国近海细鳞鯻总体呈现出较高的遗传多样性特征(Hd=1.000,Pi=0.022),其中博鳌最高(Hd=1.000,Pi=0.028),平潭最低(Hd=1.000,Pi=0.014)。不同地理群体间无明显分化,基因交流频繁(Fst=-0.014—0.041,P0.05);中性检验均为显著负值,推测在16.9万年—5.06万年前,即中-晚更新世出现种群扩张。系统邻接树和单倍型网络图均出现3个显著分化的谱系(谱系间Fst=0.508—0.698,P0.001;净遗传距离Da=0.024—0.031),且各谱系中均有不同地理来源的群体。3个谱系间分歧时间大约在1.07百万年—0.24百万年前,推测可能是更新世冰期边缘海的出现导致群体隔离而产生分化。谱系A(Lineage A)包含85.3%的个体,其总体遗传多样性较高(Hd=1.000,Pi=0.012),其中平潭最高(Hd=1.000,Pi=0.014),合浦最低(Hd=1.000,Pi=0.010);群体间Fst在-0.021—0.068之间,P0.005;AMOVA分析显示只有1.97%的变异来自于种群间,表明群体间也无明显分化;中性检验均为显著负值,推测在25.4万年—7.6万年前出现种群扩张。中国近海细鳞鯻主要受到中-晚更新世海侵和海退的影响而出现种群扩张使得谱系间发生二次接触,最终形成具有显著谱系结构但无地理分化的情况。     

淮河野生鲇鱼线粒体Cyt b基因的序列变异与遗传结构分析

本研究利用线粒体DNA细胞色素b(Cyt b)基因序列分析淮河信阳段、淮滨段、蚌埠段、洪泽湖及其支流颍河、淠河和池河的野生鲇鱼(Silurus asotus)种群遗传结构及种群历史.结果表明,在841 bp的同源序列中,7个种群共检测到变异位点40个,占全部序列的4.76％,121个个体共检测到32种单倍型;7个种群的平均单倍型多样性(h)、核甘酸多样性(Pi)分别为0.884 8、0.003 8,表明淮河野生鲇鱼种群的遗传多样性水平较高.7个种群间的遗传分化指数Fst为0.115 0,仅12.92％的变异来自种群间(AMOVA分析),基因交流值为3.85,种群间K2-P遗传距离为0.002 ～0.009,显示鲇鱼种群间没有发生明显的地理分化.NJ树揭示7个种群的个体组成2个谱系,但这2个谱系与地理分布并不相关.中性检验、错配分析和Network网络亲缘关系分析皆表明鲇鱼种群有过种群扩张,扩张时间约在0.17～0.29百万年前的中更新世中期和末期.     

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.