应用ISSR-PCR分析蒙古栎种群的遗传多样性

本研究应用ISSR标记技术对东北地区的优势树种蒙古栎(Quercus mongolica)的25个种群遗传多样性进行了分析, 目的是为蒙古栎早期选择提供依据。从60条ISSR引物中筛选出10个特异性强、稳定性好的引物进行ISSR分析。共获得位点数71个, 其中多态位点数56个, 多态位点百分率为78.87%。PopGene分析结果表明: 种群的平均多态位点百分率为45.2%, Shannon表型多样性指数(I)平均值为0.25, 具有较高的遗传多样性, 种群间存在一定程度的基因流(N_m为1.3818)和遗传分化(Nei’s信息多样性指数平均值为0.1068, G_st平均值为0.2657), 种群内的基因多样度占总种群的73.43%, 种群间占26.57%, 表明蒙古栎种群的变异主要来源于种群内。结合聚类分析和地理变异规律把种群划分为两个大的种群组: 小兴安岭种群组和长白山种群组。以上结果可为栎属种质资源的保护和利用以及物种分化研究提供基础资料。     

冷蒿种群在放牧干扰下遗传多样性的变化

通过随机扩增多态性 DNA(RAPD)方法检测了放牧干扰下冷蒿种群遗传多样性的变化。 17条 (组 )引物进行 RAPD分析 ,扩增共产生 2 5 4条带 ,其中 2 4 0条为多态性带 ,多态位点百分率达 94 .4 9%。随着放牧强度的增加 ,冷蒿种群多态位点百分数 ,Nei遗传多样性指数、Shannon信息指数均下降 ,种群内个体平均遗传一致度增加。放牧梯度上 4个冷蒿种群 H t=0 .2 116 ,Hs=0 .170 0 ,Dst=0 .0 4 16 ,种群间基因分化系数 Gst=0 .196 5 ,基因流 N*m=2 .0 4 5 1;同时随着放牧强度的增加 ,种群间的 Dst、Gst增加 ,N*m 降低。说明放牧限制了种群间的基因交流 ,使种群发生遗传分化。放牧梯度上的 4个冷蒿种群的遗传距离很小 ,但是随着放牧强度的增加 ,遗传距离在缓慢的增加 ,种群间的遗传一致度降低。根据遗传距离所构建的 U PGMA聚类图中冷蒿 4个种群随着牧压的增加 ,逐级聚在一起。这表明冷蒿种群的遗传分化与放牧强度的关系     

云南干热河谷地区余甘子居群的遗传多样性研究

余甘子(Phyllanthus emblica)是我国西南干热河谷地带的优势植物, 也是一种重要的药用经济植物, 对其遗传多样性进行研究对生态环境的建设和恢复有着重要意义。作者采用ISSR分子标记技术对分布于云南干热河谷地区的4个余甘子居群的遗传多样性水平进行了检测。12条引物共扩增出135条清晰、重复性好的DNA条带, 其中多态性条带为115条, 多态位点百分率(PPB)为85.19%。居群间的遗传分化系数(G_ST)为0.1222, 基因流(N_m)为1.7958。结果表明余甘子居群具有较高的遗传多样性水平, 而居群间存在较低的遗传分化, 这可能主要是由其繁育特性造成的。Mantel 检测表明地理距离和Nei’s遗传距离间无相关性(r = 0.19798, P = 0.6513 > 0.05)。当我们进行干热河谷地区生态恢复时,以上结果对于确定余甘子的取样策略具有指导意义。     

基于ITS序列的灵芝遗传多样性与群体遗传分化研究

本研究基于ITS序列对中国8个不同地理群体的168份灵芝样本的分子变异、遗传多样性、群体遗传分化程度进行了分析。结果表明：168个样品中共检测到39个单倍型（H1-H39）,表现出较低的遗传多样性水平（H_d=0.867±0.018,P_i=0.00304±0.00024）,各群体的遗传多样性水平相差不大;TCS单倍型网络图和基于ML、NJ法构建的单倍型系统发育树显示,各地理群体的遗传距离与地理距离之间没有形成对应关系,二者没有明显的相关性;AMOVA分析结果显示不同地理群体间的遗传变异占4.33%,群体内的变异占95.67%,遗传分化主要来自于群体内部。总体和各地理群体的中性检验结果显示,群体扩张遵循中性进化,群体大小保持相对稳定。整体的遗传分化指数F_st为0.04331,基因流N_m为2.99,表明各地理群体间存在频繁的基因交流,群体遗传分化较小。推测原因可能为种群扩张历史较短,分布范围较窄,造成遗传多样性偏低,各群体间遗传分化不大。     

华北地区小丛红景天种群的AFLP遗传多样性

利用扩增片段长度多态性(AFLP)标记, 对分布于华北地区5个山脉的25个小丛红景天(Rhodiola dumulosa)自然种群的776个样品进行了遗传多样性和遗传结构的研究。结果表明: 华北地区小丛红景天种群具有较高的遗传多样性, 4对选择扩增引物共扩增出398条清晰的条带, 其中多态带312条, 种群的平均多态位点百分率为78.46%, 种群总的Nei’s基因多样性为0.364 9, 总Shannon多态性信息指数为0.542 2。华北地区小丛红景天种群间的遗传分化系数G_st = 0.150 7, 基因流Nm = 2.817 9, 表明种群间遗传分化较低, 有一定的基因交流。AMOVA分析结果也表明: 华北地区小丛红景天的遗传变异主要存在于种群内, 地理单元间有一定的遗传分化, 而种群间的遗传分化较低。STRUCTURE的分析和UPGMA聚类分析结果一致, 结果显示地理分布距离相近的种群优先聚在一起。Mantel检验也进一步证实, 华北地区小丛红景天种群的遗传距离与地理距离间呈显著的正相关关系(r = 0.512 9, p < 0.001)。种群的遗传多样性与海拔呈显著的负相关关系(p < 0.05), 而与坡向没有显著相关性。用Dfdist软件分析海拔对遗传多样性的影响, 结果表明没有显著的受选择位点。     

入侵植物薇甘菊种群的遗传分化

利用简单重复序列区间(Inter simple sequence repeat, ISSR)分子标记技术分析了入侵植物薇甘菊(Mikania micrantha)8个种群的遗传多样性及遗传分化。12个引物共扩增出171个位点,其中多态位点有103个,多态位点百分率(P%)为60.23%,Shannon信息指数(I)为0.281 8,Nei指数(h)为0.184 9,薇甘菊在物种水平具有较高的遗传多样性。AMOVA显示薇甘菊具有较高的遗传分化,36.49%的变异发生在种群间,63.51%的变异发生于种群内,基因分化系数(G_ST)为0.352 4。种群间的基因流较高,为0.918 7。薇甘菊8个种群之间的遗传相似性很高,平均为0.915 5;遗传距离很小,平均为0.088 4。采用UPGMA法对8个种群进行聚类,可以将8个种群分为两大类群,即内伶仃岛为一个类群,而深圳与东莞内陆种群组成另一类群。薇甘菊现有遗传结构的形成与其生活史特性及入侵生态学特性有关。     

井冈山血水草种群遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD技术对江西省井冈山5个血水草种群进行了遗传多样性研究。从50条随机引物中筛选出16条随机引物对血水草的90个个体进行了扩增,共得到180条可统计条带,其中156条为多态带,占总条带数的85.56%。根据Shannon指数和Nei’s遗传分化指数分析显示5个种群间的遗传多样性为31.50%、遗传分化系数为0.302 9,表明血水草大部分遗传变异存在于种群内,少部分存在种群间。血水草的基因流（Nm）为1.150 8。采用算数平均数的非加权成组配对法（UPMGA）对Nei’s的一致度进行的聚类分析结果显示梨坪种群和水口种群的遗传距离最近（0.120 9）,茨坪种群和荆竹山种群的遗传距离最远（0.234 9）。Mantel相关性分析结果显示血水草种群间的遗传距离不仅与海拔梯度有关,还与其生境有关。     

基于ISSR-PCR对山东玉米多堆柄锈菌遗传多样性的研究及其初侵染菌源的推测

利用11对多态性ISSR引物对2014-2016年间采自山东、江苏、浙江、河南及海南等5省的60个玉米多堆柄锈菌菌株进行了种群遗传多样性分析。结果表明,分离自山东的玉米多堆柄锈菌菌株的遗传多样性丰富,多态性百分率（ P）达96.34%,与江苏、浙江、河南锈菌种群具有较高的相似性,遗传距离相对较近,其中与江苏的群体遗传相似系数最高（GS=0.7829）,遗传距离最近（GD=0.2447）,而与分离自海南的锈菌种群相似性最低（GS=0.0148）,遗传距离最远（GD=4.2999）。在相似性系数0.74水平上,供试60个菌株被划为3个群和多个亚群组,各群和亚群间表现出较明显的年度与地理分布上的差异。2015年采集的菌株之间 G_st值为0.8694,2015与2016年采集的菌株群体间的 G_st值为0.4562,说明病菌的遗传变异不仅表现在地域上,也体现在年度间。基于ISSR标记分析,作者认为发生在山东省的玉米南方锈病其初侵染菌源不是来自我国周年发生玉米南方锈病的海南省,而最有可能来自同样能越冬的菲律宾或我国台湾地区。     

水松自然种群和人工种群遗传多样性比较

采用ISSR分子标记技术分析水松不同起源种群的遗传多样性.结果表明:10条引物共检测出95个扩增位点,多态位点数占39.0%.与其他濒危裸子植物相比,水松的遗传多样性较低,遗传分化系数Gst为0.3982,基因流Nm仅0.3778,种群间存在一定程度的遗传分化,但种群内变异占主导地位;遗传距离与地理距离呈正相关关系.自然种群的多态位点百分率(P)、Nei的条带多样度(He)和Shannon信息指数(Ⅰ)平均值(39.3%、0.1499和0.2202)分别高于人工种群(30.7%、0.1265和0.1759).自然种群的遗传分化系数(Gst0.4513)和平均遗传距离(D=0.0301)也高于人工种群(Gst=0.3025,D=0.0192).     

生境片段化对千岛湖岛屿上黄足厚结猛蚁遗传多样性的影响

利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记法,对千岛湖片段化生境中14个岛屿上的黄足厚结猛蚁(Pachycondyla luteipes)种群遗传结构和多样性进行研究。利用5对SRAP引物对42份材料的基因组进行扩增,共得到大小在50-800 bp之间的71个可重复位点,其中63个为多态性位点,多态性比率达88.73%。AMOVA分析结果显示,65.03%的遗传变异存在于种群间,34.97%的遗传变异来自种群内(P < 0.001)。利用PopGene Version 1.32软件对SRAP多态性数据进行分析,不同岛屿种群的多态位点比例和Nei's基因多样性指数变化范围分别介于35.21%-91.55%和0.2662-0.4905之间,平均值分别为58.25%和0.3729,其中多态位点比率最高的岛屿为面积最大的JSE岛。多态位点比例和Nei's基因多样性指数与岛屿面积、海拔均无显著相关性,但与隔离度呈显著正相关关系。种群间遗传分化指数介于0.0777-0.9328之间,平均值为0.4419,基因流值介于0.0360-5.9350之间,平均值为1.0451,种群间遗传分化程度较高,基因流较低。利用UPGMA聚类分析法对14岛屿上的42个个体进行遗传聚类分析,表明地理距离较近的个体和岛屿具有优先聚在一起的趋势。Mantel 检验表明黄足厚结猛蚁各种群间地理距离与遗传距离间存在显著相关性(r=0.7757,P < 0.01)。以上结果表明地理隔离是影响千岛湖黄足厚结猛蚁种群遗传结构和多样性的主要因素。     

中国桃蛀螟不同地理种群的遗传多样性

本文应用ISSR分子标记技术对中国桃蛀螟Conogethes punctiferalis 11个地理种群的基因组DNA进行了遗传多样性和遗传分化分析。从34条引物中筛选出6条用于ISSR多态性分析, 共扩增出211条带, 其中209条具多态性, 总的多态性条带百分率为99.05%。11个种群的遗传距离在0.0059~0.0237之间, Nei氏基因多样性指数为0.1750, Shannon信息指数为0.2966, 遗传分化系数为0.053, 基因流高达8.8724。结果提示中国桃蛀螟地理种群因基因流水平较高而种群遗传分化水平保持较低。     

白沙蒿不同地理种群遗传分化的ISSR分析

运用ISSR技术,对白沙蒿的5个种群进行遗传分化的分析。12个引物在108个个体中共扩增出222个位点,其中,多态位点为218个,多态位点百分率为98.20%,Shannon多样性指数为0.315 4,具有高的多态性。种群间的遗传分化系数（G_st）为0.076 7,与AMOVA分析的结果一致（Ф_st为7.96%）,表明绝大多数的遗传变异存在于种群内部。各种群间遗传一致度高达98%以上,遗传距离很小,基因流达3.008 2,均表现出白沙蒿各种群存在着广泛的基因交流,有着很小的遗传分化。     

珍稀濒危植物夏蜡梅遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术,对濒危植物夏蜡梅10个居群的遗传多样性进行了分析.结果表明:夏蜡梅种的遗传多样性较高,多态位点百分率为73.08%,Shannon指数为0.3097,Nei指数为0.1987;而居群水平的遗传多样性较低,多态位点百分率平均为23.65%,Shannon指数平均为0.1251,Nei指数平均为0.0839.AMOVA分子差异分析显示:居群间遗传分化程度高,57.11%的变异存在于居群间,42.89%存在于居群内,基因分化系数(G_st)为0.5779;居群间的基因流为0.3651.生境的片断化使居群间的基因流受阻,可能是导致居群间高遗传分化和居群水平低遗传多样性的主要原因.10个居群间的平均遗传距离为0.1471.利用UPG-MA法对10个居群进行聚类,结果是天台县内的2个居群、临安市内的8个居群各组成一大类群.     

Plant genetic diversity and grazing management on the Qinghai-Tibetan Plateau: A case study of a dominant native wheatgrass (Elymus nutans)

Grazing management on the Qinghai-Tibetan Plateau in China concerns farmers, scientists and policy makers because of its geographical uniqueness. To investigate the effects of grazing on genetic diversity in native plants, the dominant perennial wheatgrass Elymus nutans was used as a model to examine genetic diversity and spatial population structure under different grazing intensities. Intra-population genetic diversity in three grazed areas was higher than un-grazed area; however, the genetic diversity decreased with increasing grazing intensity. Genotypes from four areas were separated into two groups (grazed and un-grazed) through a clustering analysis. Approximately 12% (G_st = 0.1487) of the DNA variation was apportioned among populations by AMOVA indicating a relatively low degree of inter-population genetic differentiation. Significant spatial auto-correlations and subpopulation structure were also observed within the four areas, and the genetic ‘patch’ size decreased with increasing grazing intensity. On the high and cold Qinghai-Tibetan Plateau, grazing is suitable for the maintenance of genetic diversity, and a light grazing intensity is optimal for the conservation of perennial grass germplasm and long-term grassland management.     

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。     

Analysis of genetic variability and population structure of the endemic medicinal Limonium sinense using molecular markers

Limonium sinense is an endemic medicinal herb used to treat fever, hemorrhage and other disorders. In the present study, population genetic diversity was elucidated using random amplified polymorphic DNA (RAPD), inter simple sequence repeat (ISSR) and amplified fragment length polymorphism (AFLP) primers. Percentage of polymorphic bands, Nei's gene diversity and Shannon's information index revealed a high level of genetic diversity at species level. The analysis of molecular variance revealed that 69.88% (RAPD), 71.19% (ISSR) and 70.97% (AFLP) of variability were partitioned among individuals within populations, which indicated the coherent trend by Gst (0.3849/0.3577/0.3670). Gene flow number (Nm) was 0.581/0.618/0.612, which indicated that there was a limited gene exchange between populations. The UPGMA clustering results showed that the genetic distance had no significant correlation with geographic distance. These results indicate that these markers were reliable tools for the differentiation and determination of the genetic diversity among the populations of L. sinense and the conservation of existing natural population is necessary.     

濒危特有种掌叶木的微卫星遗传多样性研究

掌叶木居群具有较丰富的遗传多样性,该研究利用9对微卫星(SSR)分子标记揭示了掌叶木(Handeliodendron bodinieri)的遗传多样性。结果表明:观测等位基因数(Na)平均为3.903,有效等位基因数(Ne)平均为2.545,期望杂合度(He)平均为0.521,Shannon’s多态性信息指数(I)为0.962,PIC平均值为0.465。掌叶木的自然分布居群有相对较高的遗传多样性,但由于人为破坏等因素导致该群体濒危,而濒危并不是因为遗传多样性降低而造成的。居群间的遗传分化为掌叶木8个居群间的遗传一致度为(GI=0.849~0.970),遗传距离为(GD=0.032~0.164)。基于Nei’s遗传距离用UPGMA法对掌叶木居群进行聚类,Nei’s的基因分化系数为(G_(st))为0.027,平均Nei标准遗传分化系数(G'_(st)N)为0.031,平均Herick’s标准遗传分化系数(G'_(st)H)为0.064,基因流(N_m)为3.368。AMOVA分析结果表明:掌叶木居群间变异占3%,居群内变异占97%,居群内的遗传分化大于居群间的分化。利用Mantel检测发现,居群间的遗传距离与地理距离显著正相关(r=0.299,P0.05)。该研究结果为掌叶木生物多样性和资源保护与利用提供了更充分的科学依据。     

云南南部不同种源地小桐子遗传多样性的ISSR 分析

应用ISSR 分子标记方法对采自云南的8 个居群的小桐子( Jatropha curcas) 共158 个个体进行遗传多样性分析。8 个ISSR 引物共扩增到了67 个位点, 其中61 个是多态性位点。分析结果表明: (1) 云南小桐子的遗传多样性水平很高。在物种水平上, 平均每个位点的多态位点百分率PPB = 91.04% , 有效等位基因数N_e = 1.5244, Nei′s 基因多样性指数H_e= 0.3070, Shannon 多样性信息指数H_o = 0.4618; 在居群水平上, PPB = 55.04%, N_e = 1.3826, H_e = 0.2171, Shannon 多样性信息指数H_o = 0.3178。(2) 居群间的遗传分化低于居群内的遗传分化。基于Nei''s 遗传多样性分析得出的居群间遗传多样性分化系数G_st = 0.2944。AMOVA分析显示: 云南小桐子的遗传变异主要存在于居群内, 占总变异的63.50%, 居群间的遗传变异占36.50%。(3) 居群间的地理距离及遗传一致度并不存在相关性。鉴于以上指标, 我们推测云南小桐子可能来自不同的地区。     

Genetic diversity and spatial structure in the rare,endemic orophyte Campanula pseudostenocodon Lac. (Apennines,Italy), as inferred from nuclear and plastid variation

Abstract

Analysis of ISSR markers revealed a large variation within samples, with polymorphic loci (P) ranging from 42 to 82%, in relation to population size. A consistent genetic differentiation (G_st = 0.207; Φ_st 29.71%) was found among the four examined populations. Based on changes in the chloroplast trn ^LEU intron, three distinct haplotypes were identified. Three out of the four populations were fixed for a single haplotype, with the two northernmost populations, which are geographically closest (65 km apart), sharing the same one. These findings suggest that a relatively long period of restricted gene flow originated the present-day spatial structure of C. pseudostenocodon. Application of both nuclear and organelle markers in estimating genetic diversity may be advisable in conservation studies, since they may reveal a peculiar local diversity.