鹅掌楸配子选择与雄性繁殖适合度

在多父本等量花粉混合授粉的交配实验设计基础上, 利用SSR分子标记对其子代进行父本分析, 研究鹅掌楸的配子选择与雄性繁殖适合度。参试亲本为鹅掌楸2个种的5个单株（鹅掌楸（Liriodendron chinense）2株, 即FY和LS; 北美鹅掌楸（L. tulipifera）3株, 即LYS、MSL和NK）。结果表明： 鹅掌楸的配子选择个体间差异较大。作为母本, NK和LYS倾向于选择异种雄配子, 而MSL和LS则倾向于选择同种雄配子; 在同种雄配子的选择中, NK、LYS和LS倾向于自交, 而MSL则倾向于异交。以北美鹅掌楸为母本时, 北美鹅掌楸与鹅掌楸的雄性繁殖贡献率分别为45.5%和54.5%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.556倍。以鹅掌楸为母本时, 二者的繁殖贡献率分别为15.6%和84.4%, 北美鹅掌楸的雄性繁殖适合度为鹅掌楸的0.123倍。总体上看, 鹅掌楸的雄性繁殖适合度高于北美鹅掌楸, 鹅掌楸与北美鹅掌楸均表现为自交亲和。     

利用SSR分子标记对鹅掌楸自由授粉子代的父本分析

利用自行开发的12个EST-SSR分子标记,采用最大似然法对鹅掌楸（L.chinense （Hemsl.）Sarg.）实验群体3个半同胞家系的180个子代进行父本分析。结果表明,每个SSR位点的等位基因数为3-7,平均为4.67;其平均观测杂合度（Ho）、平均期望杂合度（He）及平均多态信息含量（PIC）分别为0.458、0.635和0.580。利用12个SSR标记可在95%的可信度确定114个子代的父本,占子代群体的63.3%,其累积排除概率为98.52%。自由授粉状态下,鹅掌楸的自交率为11.6%,而北美鹅掌楸自交率为0,且种内交配比例大于种间交配。鹅掌楸平均有效花粉散布距离为20-30m,最大散布距离为70m。     

两种鹅掌楸繁殖成效的比较

通过交配设计结合花部性状调查对鹅掌楸(Liriodendron chktense Sarg.)与北美鹅掌楸(L.tulipifera Linn.)的繁殖资源分配与繁殖成效进行了比较.结果表明,鹅掌楸通过增加繁殖器官的数目以提高繁殖成效,而北美鹅掌楸则通过提高繁殖器官功效来保障繁殖成效.根据不同交配组合的子代出苗率分析表明,鹅掌楸总体的雄性繁殖成效高于北美鹅掌楸,而雌性繁殖成效低于北美鹅掌楸.     

利用SSR 分子标记对鹅掌楸自由授粉子代的父本分析

利用自行开发的12个EST-SSR分子标记, 采用最大似然法对鹅掌楸(L.chinense (Hemsl.) Sarg.)实验群体3个半同胞家系的180个子代进行父本分析。结果表明, 每个SSR位点的等位基因数为3-7, 平均为4.67; 其平均观测杂合度(Ho)、平均期望杂合度(He)及平均多态信息含量(PIC)分别为0.458、0.635和0.580。利用12个SSR标记可在95%的可信度确定114个子代的父本, 占子代群体的63.3%, 其累积排除概率为98.52%。自由授粉状态下, 鹅掌楸的自交率为1.6%, 而北美鹅掌楸自交率为0, 且种内交配比例大于种间交配。鹅掌楸平均有效花粉散布距离为20-30 m, 最大散布距离为70 m。     

植物交配系统的进化、资源分配对策与遗传多样性

影响植物自交率进化的选择力量主要体现在两个方面：当外来花粉量不足时,自交可以提高植物的结实率,即雌性适合度（繁殖保障）;而如果进行自交的花粉比异交花粉更易获得使胚珠受精的机会,那么自交也可以提高植物的雄性适合度（自动选择优势）。但是,鉴别什么时候是繁殖保障、什么时候是自动选择优势导致了自交的进化却是极其困难的。花粉贴现降低了自交植物通过异交花粉途径获得的适合度,即减弱了自动选择优势,而近交衰退既减少了自动选择优势也减少了繁殖保障给自交者带来的利益。具有不同交配系统的植物种群将具有不同的资源分配对策。理论研究已经说明,自交率增加将减少植物对雄性功能的资源分配比例,但将使繁殖分配加大,而且在一定条件下交配系统的改变甚至可以导致植物生活史发生剧烈变化,即从多年生变为一年生。文献中支持自交减少植物雄性投入的证据有很多,但是对繁殖分配与自交率的关系目前还没有系统的研究。资源分配理论可以解释植物繁育系统的多样性,尤其是能够说明为什么大多数植物都是雌雄同体的。自交对植物种群遗传结构的影响是减少种群内的遗传变异,增加种群间的遗传分化。长期以来人们一直猜测,自交者可能会丢掉一些长期进化的潜能,目前这个假说得到了一些支持。     

雄性柴达木根田鼠断奶后对亲本尿气味的记忆

为了研究亲子分开后雄性柴达木根田鼠(Microtus limnophylus)对亲本尿气味的记忆持续时间,分别在未分开(20日龄),以及分开10d(30日龄)、20d(40日龄)、30d(50日龄)、40d(60日龄)时,以新鲜尿作为气味源,在行为观察箱中记录雄性柴达木根田鼠对不同气味源的行为响应模式.结果表明:(1)未分开时,雄鼠对父本气味的接近频次显著高于陌生雄鼠气味;分开10d时,雄鼠对父本气味的访问时间显著多于对陌生雄鼠气味的访问时间;分开20d时,雄鼠对陌生雄鼠气味的接近潜伏期极显著短于父本,对陌生雄鼠气味的访问时间极显著长于父本,其遭遇父鼠气味时的自我修饰频次显著少于陌生雄鼠气味.(2)分开30d后,雄鼠对父本和陌生雄鼠气味的行为响应没有明显差异.以上结果表明,在亲子分开20d时,雄鼠仍能识别父本与陌生雄鼠的气味;在分开30d后,雄鼠不再能够识别父本与陌生雄鼠的气味.(3)在未分窝时,雄性柴达木根田鼠幼仔对母本和陌生雌鼠气味的行为响应没有任何差异.(4)在分开10d时,雄性柴达木根田鼠对母本和陌生雌鼠气味表现出不同的行为响应模式;分开20～40d时,雄鼠对母本与陌生雌鼠气味的行为响应没有任何差异.以上结果表明,在亲子分开10d时,雄鼠仍能识别母本与陌生雌鼠的气味;在分开20d后,雄鼠不再能够识别母本与陌生雌鼠的气味.因此,雄鼠对父本气味的嗅觉记忆时间可以持续到亲子分开20～30d之间;其对母本气味的嗅觉记忆时间可以持续到亲子分开10d时.     

植物交酸系统的进化、资源分配对策与遗传多样性

影响植物自交率进化的选择力量主要体现在两个方面：当外来花粉量不足时,自交可以提高植物的结实率,即雌性适合度（繁殖保障）;而如果进行自交的花粉比异交花粉更易获得使胚珠受精的机会,那么自交也可以提高植物的雄性适合度（自动选择优势）。但是,鉴别什么时候是繁殖保障、什么时候是自动选择优势导致了自交的进化却是极其困难的。花粉贴现降低了自交植物通过异交花粉途径获得的适合度,即减弱了自动选择优势,而近交衰退既减少了自动选择优势也减少了繁残给自交者带来的利益。具有不同交配系统的植物种群将具有不同的资源分配对策。理论研究已经说明,自交率增加将减少植物对雄性功能的资源分配比例,但将使繁殖分配加大,而且在一定条件下交配系统在改变甚至可以导致植物生活史发生剧烈变化,即从多年生变为一年生。文献中支持自交减少植物雄性投入的证据有很多,但是对繁殖分配与自交率的关系目前还没有系统的研究,资源分配理论可以解释植物繁育系统的多样性,尤其是能够3说明为什么大多数植物都是雌雄同体的,自交对植物种群遗传结构的影响是减少种群内的遗传变异,增加种群间的遗传分化,长期以来人们一直猜测,自交者可能会丢掉一些长期进化的潜能,目前这个假说得到了一些支持。     

马尾松二代无性系种子园子代父本分析及花粉散布

目前国内较早建立的马尾松(Pinus massoniana)二代种子园正陆续进入正常开花结实期。研究马尾松二代种子园花粉散布和自由授粉子代的父本组成, 可为生产上指导马尾松高世代种子园的规划设计和遗传管理提供理论依据。该文利用筛选的11对SSR引物, 对马尾松二代无性系种子园内8个无性系单株的320个自由授粉子代和48个候选父本进行了扩增, 并采用最大似然法对子代进行父本分析。结果表明: 11个位点共检测到61个等位基因, 每个位点的等位基因数在2-11之间, 平均为5.55个。试验亲本和子代群体的总平均观测杂合度(H_o)、期望杂合度(H_e)及多态信息含量(PIC)分别为0.428、0.433和0.387。在80%的可信度水平下可为232 (72.50%)个子代确定其父本。平均每个采种母树与19个父本产生子代。在自由授粉状态下, 马尾松二代种子园自交率为1.72%, 自交现象很弱, 其交配方式以异交为主。绝大多数亲本无性系的雄性繁殖适合度在1.00%-4.00%之间, 候选父本平均繁殖适合度为2.17%, 平均形成5个后代。马尾松有效花粉的散布距离和固定交配距离的父本繁殖适合度均符合正态分布, 两者呈极显著负相关, 其主要散布距离集中在0-100 m, 而检测到的最大散布距离为192 m。种子园花粉污染率较低, 仅为4.06%。总体看来, 树冠南面子代亲本交配距离较北面有增加的趋势, 但树冠南、北面子代父本组成数并未表现明显的规律。     

同时而非先后一雌多雄交配增加不同温度下食蚜瓢虫的适合度（英文）

【目的】尽管一雌多雄在瓢虫科中常见,但各研究中获得的数据不足以解释雌虫多次交配和一雌多雄的一般适应性意义或适合度后果。本研究以温度为胁迫因子,旨在评价一雌多雄的某些益处（如增加的适合度）是否可传递给后代。【方法】本研究检测了黄斑盘瓢虫Coelophora saucia (Mulsant) 3种交配处理中的适合度：一雌一雄（与同一雄虫交配5次,1次/d）,先后一雌多雄（与5头不同的雄虫依次交配5次,即每天与新的雄虫交配1次）,以及同时一雌多雄（放进5头雄虫,任由雌虫选择雄虫,交配5次,1次/d）。观察了各交配处理不同温度下（25, 27和 30℃）繁殖力、卵的育性、后代发育和存活。【结果】结果表明,经历一雌多雄然后进行交配选择或竞争的雌性的繁殖能力最强,后代能在更广温度范围内最好地适应发育和存活。但先后一雌多雄交配的雌性与一雌一雄交配的雌性的繁殖能力相似。【结论】结果说明,在无交配选择或雄性竞争的条件下,一雌多雄的益处不明显。这可能是由于在依次射精的雄性间存在精子竞争,或由于雌性的隐性选择。据我们所知,本研究中观察发现的无交配选择时不表现一雌多雄的益处的现象,之前在昆虫中未观察到过。     

人工诱导泥鳅与大鳞副泥鳅雄核发育单倍体子代的RAPD分析

用３０个经过筛选的随机引物对３组泥鳅雄核发育单倍体、２组大鳞副尼鳅雄核发育单倍体及其相应亲本进行了ＲＡＰＤ分析。结果表明,雄核发育倍体子代与其父本的ＲＡＰＤ谱带相似率为９７．０％－９７．８％,与母本相似率为３０．３％－５９．５％,子代中的非亲本谱眩为０－０．０２９,极少母本特异谱带。这一结果说明雄性发育鱼类单倍体的遗传信息主要来自父本,且存在着个体差异,雄核发育子代存在ＤＮＡ变异和母本ＤＮＡ非特异带,但并非其必要条件。     

鹅掌楸属（Liriodendron L．）种质‘优酉’的遗传背景研究

应用光学显微镜和扫描电子显微镜,以鹅掌楸[Liriodendron chinense（Hemsl．）Sarg．]、北美鹅掌楸（L.tutipifera L．）及杂种鹅掌楸（L．chinense×L．tulipifera）为对照,对重庆酉阳鹅掌楸（Liriodendron sp．）种源‘优酉’（‘Youyou’）的外部形态特征、叶表皮微形态结构特征和花粉形态特征进行观察比较,并利用RAPD标记技术对‘优酉’的遗传关系进行了分析。结果表明,鹅掌楸属各树种在外部形态上存在差别,但在叶表皮和花粉形态特征上表现出明显的一致性,‘优酉’的各形态特征与鹅掌楸有较多相似性。RAPD标记分析结果表明,‘优酉’的遗传距离与鹅掌楸和北美鹅掌楸较远,但与鹅掌楸的遗传关系相对较近。推测‘优酉’可能是由较原始的鹅掌楸向较进化的北美鹅掌楸过渡的1个中间类型。‘优酉’生长速度快、观赏价值高,可直接用于园林绿化及林木种植。     

鹅掌楸属种间杂种与亲本花粉壁的超微结构的比较观察

以杂种鹅掌楸及其亲本中国鹅掌楸(Liriodendron chinense)和北美鹅掌楸(L. tulipifera)为材料,研究花粉形状及花粉壁的超微结构。结果表明,杂种与亲本间花粉壁超微结构具有明显的差异,它们可作为种间及杂种与亲本的识别与区分的依据。从杂种鹅掌楸与双亲的花粉壁的纹饰的遗传关系来看,前者花粉壁表面皱疣状隆起的纹饰表明,北美鹅掌楸花粉壁纹饰特征在杂种鹅掌楸中得到充分表现。     

鹅掌楸不同交配组合子代遗传多样性分析

揭示不同交配类型与子代遗传多样性的关系, 对于林木杂交育种及种子园管理具有理论与实践意义。文章选取来自鹅掌楸、北美鹅掌楸及杂交鹅掌楸的16个交配亲本, 共组配14个杂交组合, 分属5种交配类型, 分别为种间杂交、种内交配、多父本混合授粉、回交、以及自交。每个交配组合随机抽取30个子代, 利用SSR分子标记检测各子代群体遗传多样性以及16个交配亲本间的遗传距离。结果表明, 总体上, 鹅掌楸交配子代群体具有较高的遗传多样性。5种交配类型子代群体中, 遗传多样性水平由高至低的趋势为: 多父本混合授粉子代、种间交配子代、杂种F1与亲本的回交子代、种内交配子代, 自交子代。子代遗传多样性与亲本间遗传距离呈显著正相关, 表明亲本间遗传距离大, 则子代遗传多样性高。相同亲本正反交子代群体的遗传多样性差别不明显。     

利用EST-SSR分子标记检测鹅掌楸种间渐渗杂交

引进物种常与本土近缘种间发生杂交而导致基因渐渗,进而影响本地种的遗传系统。鹅掌楸(Liriodendron chinense)为我国濒危树种之一,鹅掌楸种间杂交可配性高,近10年来随着北美鹅掌楸(L.tulipifera)的大量引种及杂交鹅掌楸的繁殖推广,鹅掌楸种间发生基因渐渗的可能性大大增加。本文以5个包含鹅掌楸、北美鹅掌楸、杂交鹅掌楸的人工混交林为实验群体,每个群体包含19–130个成年个体及60–117个自然更新小苗或半同胞子代,利用EST-SSR(simple sequence repeat based on expressed sequence tag)分子标记对各子代群体进行亲本分析,探究鹅掌楸种间自然交配方式以检测鹅掌楸种间渐渗杂交;同时,以亲子群体等位基因频率的回归系数作为渐渗系数,定量分析鹅掌楸属种间基因渐渗。结果表明:在研究的5个鹅掌楸混生群体中,均检测到种间渐渗杂交,且渐渗杂交的方向与效应大小在不同群体间有差异。研究还发现,各树种基因渐渗程度与其种群个体数有关,种群个体数越多,其渐渗能力越强。据此,我们还探讨了鹅掌楸种质资源保护策略。     

鹅掌楸属遗传多样性分析评价

以鹅掌楸的冬芽为材料,提取DNA做模板,用14个引物对131个鹅掌楸样本进行RAPD分析,扩增出235个谱带,显示该属植物具有丰富的遗传多样性。结果表明：①中国鹅掌楸群体多态位点百分率为88．98％,北美鹅掌楸91．06％,杂种鹅掌楸89．98％。②中国鹅掌楸遗传变异分量在群体间占33．03％,群体内占66．97％;北美鹅掌楸分别为8.73％和91.27％;主要变异均存在于个体间。③聚类表征图表明杂种鹅掌楸与北美鹅掌楸的遗传距离较近。     

宁夏枸杞的花粉呈现式样及交配系统研究北大核心CSCD

被子植物的花回馈、雌雄蕊时空分离特征和花粉呈现式样等花部特征及传粉者效率会影响雄性适合度和有性繁殖过程。宁夏枸杞(Lycium barbarum)是中国宁夏、新疆、内蒙等干旱和半干旱地区分布的特有种。该研究对新疆喀什地区宁夏枸杞自然种群的花部综合征、花粉呈现式样、花回馈、传粉者行为与交配方式的关系进行观察及统计分析,以探讨其花粉逐步呈现的适应性及其在提高雌雄繁殖过程中的意义。结果表明:(1)宁夏枸杞的单花寿命为(4.07±0.15) d,而雄性持续时间(0.07±0.01 d)比雌性持续时间短(4±0.01 d);花寿命内雌蕊长度比雄蕊长,属柱头探出式异位类型;花粉呈现式样为不完全逐步呈现。(2)花寿命不同阶段花回馈间存在显著差异。(3)意大利蜜蜂(Apis mellifera)、熊蜂(Bombus sp.)、食蚜蝇(Syrphidae sp.)是宁夏枸杞在自然居群的主要访花者,其中熊蜂和食蚜蝇是主要传粉者,但传粉者效率低,属于高移出低沉积类型。(4)宁夏枸杞的花粉胚珠比(2 448.11±448.32)及授粉实验结果均表现出兼性异交特征;自发自交及人工自花授粉花的座果率及结籽率很低,属于自交不亲和类型;自然传粉花的座果率及结籽率比人工去雄异花低,存在其较高的花粉限制(40.71%)。研究发现,宁夏枸杞花部综合征表现出雌雄异位和花粉不完全逐步呈现式样,这是避免雌雄功能及雄蕊各花药间的干扰、减少花粉同步移出及保障其雄性适合度的有效途径,但自然居群的传粉者种类限制、传粉效率低以及自交不亲性是导致宁夏枸杞花粉限制及降低雌性繁殖成功的主要原因。