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。     

不同海拔高度木荷种群遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术分析了浙江天台山不同海拔高度木荷种群的遗传多样性和遗传分化.用12个引物对4个木荷种群共80个样品进行扩增,共检测到170个位点,其中多态位点154个,多态位点百分率(P)为90.59%.木荷总的Shannon信息指数(I)为0.5033,Nei指数(h)为0.3408,表明种水平的遗传多样性较高.而种群水平的遗传多样性比种水平低,P平均为63.68%,I平均为0.3789,h平均为0.2608.AMOVA分子差异分析表明,在总的遗传变异中,29.56%的变异存在于种群间,70.44%的变异存在于种群内,种群间的基因分化系数(Gst)为0.2348.木荷种群间的基因流为1.6293,4个种群间的平均遗传距离为0.1500.     

四川六个厚朴种群遗传结构

利用ISSR技术对四川6个野生厚朴种群的遗传结构进行了分析,以评估野生厚朴资源的遗传现状。10条ISSR引物共测到114个位点,其中多态位点93个,多态位点百分率(PPB)为81.58%,Nei遗传多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.320和0.469,表明厚朴物种水平具有较高的遗传多样性;相比之下,种群水平遗传多样性则相对较低(PPB、H、I分别平均为48.25%、0.189和0.277)。分子变异分析(AMOVA)表明,种群内部和种群间均存在极显著遗传分化(P0.001),其中,36.82%的变异存在于种群间,63.18%存在于种群内,种群间的基因分化系数(GST)为40.42%。厚朴种群间的基因流(Nm)为0.737,平均遗传距离为0.211,算术加权平均数法(UPGMA)显示厚朴6个种群被分为3大类群。Structure分析表明,厚朴种群间遗传结构具有独立性特点。     

高山嵩草种群在放牧干扰下遗传多样性的变化

利用SRAP (Sequence-related amplified polymorphism)分子标记, 对放牧干扰下的高山嵩草(Kobresia pygmaea)种群进行了遗传多样性研究, 获得了下述结果: 1) 20对SRAP引物组合共检测出448条清晰条带, 其中376条条带具有多态性, 多态位点百分率为83.93%, 随着放牧强度的增加, 高山嵩草种群多态位点百分数、Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数均下降。2)高山嵩草种群具有较高的遗传多样性和较低的遗传分化(总的遗传多样性H_t为0.276 6, 种群内遗传多样性H_s为0.243 6, 遗传分化系数G_st为0.119 4, 基于G_st估计的基因流N_m^*为1.843 4), 但随着放牧强度的增加, G_st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。3)不同放牧梯度的高山嵩草种群间的遗传距离很小, 但是随着放牧强度的增加, 种群间的遗传距离逐渐增加, 遗传一致度降低。根据遗传距离所构建的UPGMA聚类图中高山嵩草4个种群随着牧压的增加, 逐级聚在一起。     

枫香自然种群遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术,对浙江省内枫香自然种群的遗传多样性进行分析。用10个引物对5个枫香种群共100个个体的样品DNA进行扩增,共测得135个位点,其中多态位点为118个,多态位点百分率(P)为87.41%,Shannon指数(I)为0.4646,Nei指数(h)为0.3122,表明枫香总体水平的遗传多样性较高。各种群的多态位点百分率平均为59.11%,Shannon指数平均为0.3660,Nei指数平均为0.2543。P、I、h均显示北山种群最高,天台山种群最低。AMOVA分子差异分析显示:85.49%的变异存在于种群内,14.51%存在于种群间,基因分化系数(Gst)为0.1856,种群间的遗传分化程度较低。种群间的基因流(Nm)为2.1944。5个种群间的平均遗传距离为0.1199。利用UPGMA法对5个种群进行聚类分析,结果分为两大类群:白云山、天台山、北山和安岱后4个种群组成一大类群;大明山种群单独为另一类群。     

浙江省境内乌药种群遗传多样性研究

利用ISSR分子标记方法对浙江省境内的8个乌药自然种群的遗传多样性和遗传分化进行了研究。从100个引物中筛选出12个用于正式扩增的ISSR引物,在8个种群160个个体中共检测到125个位点,其中多态位点100个,多态位点百分率(P)为80%,各种群P平均为60.5%。乌药总的Shannon信息指数(I)为0.3762,Nei指数(h)为0.246 4,各种群I平均为0.317 3,h平均为0.213 1。AMOVA分析表明在总的遗传变异中,11.44%的变异发生在种群间,88.56%的变异发生于种群内,种群间的遗传分化系数(Gst)为0.134 9,乌药种群间的基因流(Nm)为3.205 2。8个种群间的平均遗传距离为0.049 4,利用算术加权平均数法(UPGMA)对乌药8个种群进行聚类,结果可分为2大类群,台州市的水磨坑、上泮、苍山等3个种群聚为一类,其余5个种群聚为另一类。     

东南石栎种群在演替系列群落中的遗传多样性

在浙江省天台山,利用RAPD技术对东南石栎种群演替系列群落针叶林、针阔混交林、常绿阔叶林中的遗传多样性和遗传分化进行了研究。结果表明,12个随机引物在60株个体中共检测到173个可重复位点,其中多态位点152个,总多态位点百分率为87.86%,3个种群平均多态位点百分率为65.32%。采用Shannon信息指数计算的3个种群总的遗传多样性为0.4529,平均为0.3458。采用Nei指数计算的3个种群总的基因多样性为0.3004,平均为0.2320。3个种群的多态位点百分率、Shannon信息指数、Nei指数大小顺序均为针叶林种群>针阔混交林种群>常绿阔叶林种群。AMOVA分子变异显示,72.85%变异来源于种群内,27.15%变异来源于种群间。种群间的遗传分化系数为0.2277,基因流为1.6949。东南石栎这种遗传结构是其本身生物学特性的反映,同时也与群落的微环境密切相关。3个东南石栎种群间的遗传相似度平均为0.8662,遗传距离平均为0.1442。针阔混交林种群与常绿阔叶林种群的遗传相似度最高,常绿阔叶林种群与针叶林种群最低。根据Nei的遗传距离对不同种群进行非加权成组配对法(UPGMA)聚类表明,针阔混交林种群与常绿阔叶林种群先聚合,再与针叶林种群聚在一起。     

入侵海南和广东的外来植物假臭草遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术分析了入侵植物假臭草(Eupatorium catarium Veldkamp)分布在广东和海南的8个种群的遗传多样性及遗传分化。10个引物共扩增出98个位点,多态性位点有9.8条,多态位点百分率为100%,Shannon信息指数(I)为0.4440,Nei指数(h)为0.2916,假臭草在物种水平具有较高的遗传多样性。Nei遗传分化系数Gst表明:72.39%遗传变异分布在种群内,27.61%的遗传变异分布在种群间。种群间的基因流较高,为1.3107。假臭草8个种群之间的遗传相似性很高,平均为0.8828;遗传距离较大,平均为0.1257。利用UPGMA法对8个种群进行聚类分析,假臭草8个自然种群分为3大类:海口、儋州、琼中、三亚、鹤山、阳江聚为一大类,琼海、徐闻各自单独为一类。经Mantel检验,8个假臭草种群的遗传距离和地理距离相关性不显著,推测假臭草的入侵途径可能是以人为扩散为主。     

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).     

不同地理分布区紫椴种群的遗传多样性变化

该文运用ISSR分子标记技术,研究不同纬度、不同海拔紫椴(Tilia amurensis)天然种群的遗传多样性变化规律,探讨紫椴种群的濒危机制,为紫椴遗传资源的有效保护和合理利用提供理论依据。14个ISSR引物扩增结果显示:紫椴种群多态位点百分率(P)为93.85%,基因多样性指数(H)和Shannon多样性指数(I)分别为0.243 3和0.380 3。不同纬度紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:CBS种群>BL种群>NA种群>LS种群>FHS种群>DYS种群;不同海拔紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:H1种群>H2种群>H3种群>H4种群>H6种群>H5种群。紫椴种群的遗传多样性没有随纬度的升高而呈现规律性的变化,但随海拔的升高呈现遗传多样性逐渐降低的趋势。用AMOVA进行分子方差分析表明,紫椴种群间遗传分化较大,遗传变异主要来自种群内部。紫椴种群间遗传距离与地理距离没有相关性,但随着海拔的逐渐增高种群间遗传距离增大。该研究结果揭示,紫椴种群具有较高的遗传多样性,遗传多样性不是导致其种群濒危的主要原因,导致其濒危的主要原因可能与人为采伐、生境破坏和生境退化及其自身生物学特性所导致的自然更新不良有密切关系。因此,应加强对紫椴生境的保护,防止人为因素对紫椴天然种群的进一步破坏。     

华南及邻近地区大刺鳅遗传多样性的ISSR分析

为了解我国大刺鳅野生资源状况, 研究采用ISSR技术分析了福建、广东、广西、云南和海南11个地理群体262尾大刺鳅的遗传多样性。10个引物共扩增出112个位点, 多态位点95个, 多态位点比例为84.82%。大刺鳅总群体Nei基因多样性h=0.2126、Shannon 信息指数I=0.3358, 表明大刺鳅总群体遗传多样性较丰富, 其中各群体遗传多样性依次为恩平 红河 屯昌 英德 河池 乐昌 增城 龙岩 五华 仁化 百色。总群体遗传分化系数Gst=0.4620, 显示46.2%的变异来自群体间。总群体基因流Nm=0.5823, 表明大刺鳅总群体间缺乏有效的基因交流, 遗传漂变是大刺鳅群体遗传分化的主要因素。聚类分析表明, 东江群体和韩江群体聚为一支, 西江群体和北江群体聚为一支, 大陆群体聚为一大支, 然后和海南屯昌群体聚类。     

Genetic diversity of Shiraia bambusicola from East China assessed using ISSR markers

To understand the genetic differentiation of the medicinal fungus Shiraia bambusicola, the genetic diversity of 107 individuals from eight populations collected from Jiangsu, Anhui and Zhejiang provinces were studied using inter-simple sequence repeat (ISSR) analysis. The results revealed that the 11 employed primers produced a total of 241 ISSR loci, of which 240 loci (PPB = 99.6%) were polymorphic. Both Nei's gene diversity indexes and Shannon's gene diversity indexes showed that the genetic differentiation of S. bambusicola primarily occurred within the populations. AMOVA revealed that the variation among populations was 40.0%, and the variation within populations was 60.0%. The results of an unweighted pair group method arithmetic average (UPGMA) analysis and a principal coordinate analysis (PCA) revealed that the populations with minimal geographic separations frequently exhibited regional characteristics. These findings revealed that the relationship between sibship and geographical distribution was intensive.     

麦无网长管蚜不同地理种群遗传多样性的ISSR标记研究

为阐明麦无网长管蚜Metopolophium dirhodumus不同地理种群的遗传多样性,利用ISSR分子标记对6个地区（河北保定、定州、石家庄、邢台、邯郸,山东聊城）的麦无网长管蚜种群进行了遗传多样性研究。23条ISSR引物扩增出了297条清晰条带,其中172条（57.91%）具有多态性。遗传多样性分析结果表明：麦无网长管蚜群体间的遗传多样性（57.91%）高于群体内的遗传多样性（26.24%）,其中河北保定种群和河北邯郸种群的种群内遗传变异最小（24.92%）,河北石家庄种群的种群变异最大（41.75%）,河北和山东地区的种群（除河北石家庄）之间没有显著遗传差异。根据种群变异来源分析,有26.44%遗传变异来源于种群间,73.56%变异来自于种群内（Gst=0.2644）,不同地理种群间并没有出现分化现象（Nm=1.3910）。利用不加权算术平均法（UPGMA）对6个种群进行统计分析,构建进化树,发现6个种群分为了两大类,而其地理距离与遗传距离并不存在相关性,地理空间并未对其种群间的基因交流产生影响。麦无网长管蚜有较高的遗传多样性,而各个种群间并没有明显遗传分化的趋势。本研究有关麦无网长管蚜不同地理种群基因流和遗传变异将为控制麦蚜危害和田间综合防治提供必要的数据支持。     

短柄枹种群遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记方法对分布在浙江省境内的7个短柄枹种群的遗传多样性和遗传分化进行了分析。从100个引物中筛选出12个用于正式扩增的ISSR引物,在7个种群140个个体中共检测到132个位点,其中多态位点118个,多态位点百分率(P)为89.39%,各种群P平均为58.87%。短柄枹总的Shannon信息指数(I)为0.493 3、Nei指数(h)为0.334 7,各种群I平均为0.336 2、h平均为0.229 1。P、I、h均显示云峰种群最高,天台山种群最低。AMOVA分子差异分析表明,67.97%的变异存在于种群内,32.03%的变异存在于种群间,种群间的基因分化系数(G_ST)为0.315 4。短柄枹种群间的基因流为(N_m)为1.085 3。7个种群的平均遗传距离为0.173 9。利用UPGMA法对7个种群进行聚类,结果显示天台山和雪窦山种群聚成一类,其它5个种群聚成另一类。     

A study of conservation genetics in Cupressus chengiana, an endangered endemic of China, using ISSR markers

ISSR markers were used to analyze the genetic diversity and genetic structure of eight natural populations of Cupressus chengiana in China. ISSR analysis using 10 primers was carried out on 92 different samples. At the species level, 136 polymorphic loci were detected. The percentage of polymorphic bands (PPB) was 99%. Genetic diversity (He) was 0.3120, effective number of alleles (Ae) was 1.5236, and Shannon's information index (I) was 0.4740. At the population level, PPB = 48%, Ae = 1.2774, He = 0.1631, and I = 0.2452. Genetic differentiation (Gst) detected by Nei's genetic diversity analysis suggested 48% occurred among populations. The partitioning of molecular variance by AMOVA analysis indicated significant genetic differentiation within populations (54%) and among populations (46%; P < 0.0003). The average number of individuals exchanged between populations per generation (Nm) was 0.5436. Samples from the same population clustered in the same population-specific cluster, and two groups of Sichuan and Gansu populations were distinguishable. A significantly positive correlation between genetic and geographic distance was detected (r = 0.6701). Human impacts were considered one of the main factors to cause the rarity of C. chengiana, and conservation strategies are suggested based on the genetic characters and field investigation, e.g., protection of wild populations, reestablishment of germplasm bank, and reintroduction of more genetic diversity.     

Comparison of RAPD and ISSR markers for genetic diversity analysis among different endangered Mangifera indica genotypes of Indian Gir forest region

The genetic variability and relationships among 20 Mangifera indica genotypes representing 15 endangered and 5 cultivars, obtained from Indian Gir forest region, were analyzed using 10 random amplified polymorphic DNA (RAPD) and 21 inter simple sequence repeat (ISSR) markers. RAPD markers were more efficient than the ISSR assay with regards to polymorphism detection. Also, the average numbers of polymorphic loci per primer, average polymorphic information content (PIC) and primer index (PI) values were more for RAPD than for ISSR. But, total number of genotype specific marker loci, Nei’s genetic diversity (h), Shannon’s information index (I), total heterozygosity (Ht), average heterozygosity (Hs) and mean coefficient of gene differentiation (Gst) were more for ISSR as compared to RAPD markers. The regression test between the two Nei’s genetic diversity indexes showed low regression between RAPD and ISSR based similarities but maximum for RAPD and RAPD + ISSR based similarities. The pattern of clustering of genotypes within groups was not similar when RAPD and ISSR derived dendrogram were compared. Thus, both the markers were equally important for genetic diversity analysis in M. indica.     

基于ISSR数据探讨卷叶凤尾藓(Fissidens dubius P.Beauv.)遗传多样性

卷叶凤尾藓(Fissidens dubius P.Beauv.)是凤尾藓科凤尾藓属植物,该种分布广泛,形态变异强烈。为了解其遗传多样性及种群遗传结构特点,本研究利用ISSR分子标记对采集于浙江、福建、广西、四川、辽宁5个省区的卷叶凤尾藓14个自然种群的遗传多样性进行了评价。结果显示:筛选出的12对引物共扩增出259条清晰、重复性高的条带,其中多态性位点有248个,多态位点百分率为95.75%;种群总的Nei's基因多样性指数为0.2327,Shannon's信息指数为0.3701,说明卷叶凤尾藓遗传多样性水平较高;14个种群的遗传分化系数(Gst)为0.7078,种群间的基因流(Nm)为0.1864,表明大部分遗传变异(72.01%)存在于种群间,27.99%的遗传变异存在于种群内,即卷叶凤尾藓种群间遗传分化明显。基于ISSR数据的聚类分析表明,在遗传距离50为分组阈值处,14个种群可被分为6组(G1~G6):G1为来自于浙江省不同采集地点的8个种群(JHBS除外);G2由浙江金华北山种群(JHBS)组成;G3包括福建武夷山(WYS)和天宝岩种群(TBY);G4、G5、G6分别由广西龙胜县花坪种群(GX)、四川龙池种群(LC)、辽宁白石砬子保护区种群(BSLZ)组成,表明卷叶凤尾藓种群间的遗传分化主要由地理距离造成,种群内的遗传分化可能与其生境的异质性有关。     

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.