不同花色紫斑牡丹的CDDP体系优化及其遗传多样性分析

利用CDDP（ Conserved DNA derived Polymorphism）分子标记方法,对47个不同花色紫斑牡丹品种的基因组DNA进行遗传多样性分析。结果显示：（1）采用正交实验设计,对影响紫斑牡丹CDDP PCR反应的引物浓度、DNA模板浓度两因素进行优化,优化后紫斑牡丹CDDP PCR反应体系为：总反应体系20 μL,其中包括2×Es Taq MasterMix酶（含染料）10 μL,10 pmol/μL引物1.5 μL,15 ng/μL DNA模板4 μL,ddH₂O 4.5 μL。（2）21条引物中,有19条产生了清晰的条带。19条引物共扩增出112条带,其中多态性条带 97条,占总条带数的 86.61％,多态性比例高。（3）UPGMA聚类显示,47个紫斑牡丹品种的聚类大体按照花色聚类,品种间遗传相似系数值在0.72~0.95,说明品种间相似度高,差异程度小。研究表明,CDDP分子标记方法适用于紫斑牡丹遗传关系分析,且特异条带的产生为深入研究紫斑牡丹品种鉴别提供理论依据。     

基于系统发育分析的DNA条形码技术在澄清芍药属牡丹组物种问题中的应用

清晰的物种概念是材料正确鉴定的基础,是DNA条形码技术应用的前提.本文通过芍药属牡丹组植物DNA条形码数据的系统发育分析,揭示牡丹组植物的进化谱系及其与分类上“物种”的关系.在此基础上分析DNA条形码技术在牡丹组植物中应用的可能性.同时,以芍药科芍药属牡丹组植物为例,讨论DNA条形码技术在应用中存在的问题与解决方案.研究材料包括牡丹组植物目前已知的几乎所有的变异类型（种或种下分类群）共40份.DNA序列来自叶绿体基因组ndhF,rps16-trnQ,trnL-F和trnS-G4个基因,共有（含插入/缺失）5040个位点,包含96个变异位点,其中信息位点69个;核基因组GPAT基因2093~2197bp,变异位点（含插入/缺失）总数279个,其中信息位点148个.叶绿体基因组与核基因组所揭示的包括四川牡丹、矮牡丹、卵叶牡丹和紫斑牡丹在内的进化线与根据形态所建立的物种限定不吻合：（ⅰ）叶绿体基因分化明显但核基因没有明显分化——四川牡丹和紫斑牡丹的各居群系统;（ⅱ）核基因分化显著而叶绿体基因分化很小——矮牡丹和卵叶牡丹.因为这些居群系统之间存在一定程度的地理隔离,但不存在生殖隔离,出现这种两个基因组数据背离的现象可能是由于不同居群系统在进化历史中捕获了其他居群系统的叶绿体基因组.这些基因作为牡丹组植物DNA条形码的适合性分析显示,叶绿体基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的4.82倍,GPAT基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的2.21倍,说明这些基因可作为牡丹组植物的DNA条形码.种间或居群系统之间完全分化位点的统计结果表明,这些种或居群系统之间存在相互区别所必需的位点.通过牡丹组植物DNA条形码分析,认为：（ⅰ）物种概念对DNA条形码技术能否成功应用有十分重要的影响,拟应用DNA条形码的类?     

紫斑牡丹遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR标记对一个居群内的16个紫斑牡丹品种材料进行基因组多态性分析,从100条引物中筛选出15条用于紫斑牡丹的ISSR扩增。共扩增出134条带,其中多态性条带96条,多态性百分率为71.6%。根据ISSR扩增结果,利用NTSYSpc 2.10e软件进行Jaccard相似性系数分析,16个紫斑牡丹品种的遗传相似系数为0.45～0.93。UPGMA聚类分析结果显示,在遗传相似系数0.534处,16个紫斑牡丹品种材料可分为4类。第Ⅰ类中的6个紫斑牡丹品种材料中有5个为皇冠型品种,1个单瓣型,其他类中也有皇冠花型品种但未聚在Ⅰ类中;第Ⅱ类仅有1个‘粉盘托桂’,它是所选材料中唯一的托桂型品种,单独聚为一类;第Ⅲ类由不同花色、花型品种聚为一类,可见亲缘关系较近的紫斑牡丹品种性状变异性也很大;第Ⅳ类中A组品种材料均为白色,花型有单瓣型、荷花型和绣球型;B组仅有一个‘银线女’,它是所选材料中唯一的红色绣球型材料。研究表明,不同相似系数的遗传聚类划分与花色、花型之间并非完全具有相关性。     

四川牡丹和圆裂四川牡丹遗传多样性的ISSR分析

利用9条ISSR引物对四川牡丹(Paeonia decomposita)5个居群和圆裂四川牡丹(Paeonia decomposita subsp.rotundiloba)4个居群的遗传多样性进行了初步检测。结果表明:(1)四川牡丹在物种水平上的多态位百分率(PPB)为89.36%,Neis基因多样度(H)为0.291 4,Shannons多样性信息指数(I)为0.441 3;圆裂四川牡丹在物种水平上的多态位百分率(PPB)为81.91%,Neis基因多样度(H)为0.285 7,Shannons多样性信息指数(I)为0.428 5;圆裂四川牡丹的各项多样性参数略低于四川牡丹,而且居群水平上,四川牡丹与圆裂四川牡丹的遗传多样性相对较低。(2)四川牡丹和圆裂四川牡丹居群间遗传分化系数(Gst)分别为0.355 5和0.379 1,2个物种居群内的遗传分化都大于居群间的遗传分化;这2个物种居群间的基因流(Nm)非常有限,其中四川牡丹为0.906 5,圆裂四川牡丹为0.819 0。(3)经Mantel检测,四川牡丹居群间遗传距离与地理距离具有显著正相关关系(r=0.776,P=0.01),而圆裂四川牡丹则不存在显著相关性(r=-0.344,P=0.402)。(4)UPGMA聚类结果显示,四川牡丹与圆裂四川牡丹在分子水平上出现了明显分化,二者为相互独立的物种。研究表明,四川牡丹受到的人为干扰和自然灾害是其濒危的重要原因,与四川牡丹相比,圆裂四川牡丹居群受到的破坏更为严重;建议及时就地保护四川牡丹和圆裂四川牡丹居群的所有个体,而在迁地保护时,因遗传变异主要存在于居群内,应尽可能大量采样,达到最大限度保存其遗传多样性的目的。     

不同品种牡丹ISSR遗传多样性分析

旨在为牡丹的合理利用及其资源管理奠定基础。对洛阳地区35个品种的牡丹进行遗传多样性分析。利用改良的CTAB法和ISSR-PCR来提取DNA以及进行DNA扩增,从UBC公布的220条ISSR引物中最后筛选出了12条扩增条带清晰的引物。筛选后总共获得了130条清晰的扩增条带,多态性条带的占比为96.1%。统计条带之后,使用popgene32分析得出35种牡丹的平均Shannon信息指数H=0.465 9,平均Nei’s基因多样性指数He=0.294 5,说明35个牡丹品种遗传多样性丰富。利用NTSYSpc-2.10e分析软件进行聚类分析后,将洛阳的35个牡丹品种分为5大类。实验中的35种牡丹在进行分类时并不一定按照花色进行分类,只有在亲缘关系较近时才会聚在一起。     

血满草RAPD-PCR反应体系的建立与DNA指纹图谱研究

目的:获得稳定性、重复性好的RAPD-PCR反应体系,并构建血满草DNA指纹图谱和进行遗传多样性分析。方法:以血满草3个居群11个个体的幼叶为材料,CTAB法提取基因组DNA,从模板浓度、引物浓度、d NTPs浓度和Taq DNA聚合酶的用量,构建最佳的RAPD-PCR反应体系,通过扩增带型的差异构建其DNA指纹图谱,利用Popgen32、NTSYS2进行遗传多样性分析。结果:3个RAPD引物扩增血满草3个居群11个样品共获得27条可靠、清晰和重复性高的条带,其中17条是多态条带。引物SBSA5和SBSA11扩增条带组合可以构建11个样品的个体特异DNA指纹图谱。供试血满草居群间遗传距离在0.1493~0.2312之间;居群内的遗传多样性分别为0.1102、0.0153、0.2294。遗传距离和相似性聚类分析表明,样品间的遗传距离与居群的地理分布关系不明显。结论:RAPD分子标记在构建血满草DNA指纹图谱是可行的,由其构建的指纹图谱可以将供试个体相互区分鉴别出来。无论是居群间还是居群内,供试血满草的遗传多样性均较低,居群间的遗传分化较小,可能还在属于同一个大的居群。     

华木莲的遗传多样性研究

利用ISSR标记对中国特有植物华木莲(Manglietia decidua Q．Y．Zheng)的遗传多样性进行了研究,从90个引物中筛选出10个引物用于正式扩增,共扩增出81条DNA带,其中多态性DNA带14条,占17．28％,平均每个引物扩增的DNA带8．1条,多态性条带1．4条。结果表明：华木莲的遗传多样性水平较低(种水平的遗传多样性Hr为0．0649,居群水平的遗传多样性Hs为0．0515,多态位点百分率P为17．28％)。与物种的遗传多样性平均水平、同科的其它种类以及其它特有植物相比,华木莲的遗传多样性极低。     

滇牡丹天然居群的遗传多样性分析

以云南中部及西北部的6个滇牡丹(Paeonia delavayi)天然居群为研究对象,进行株高、新枝长等9个表型性状的表型多样性分析和ISSR分析。结果表明:9个表型性状变异幅度为0.9%~39.8%,平均值达到了18.9%;居群间生殖器官的变异较大,居群内营养器官更容易产生变异。利用居群间欧式距离进行聚类分析,6个居群聚为4个类群,没有与实际地理位置相吻合,说明表型特征的性状与地理距离的相关性不大。遗传多样性分析结果表明:利用筛选得到的10条引物,在取自6个自然居群、180个个体中,检测到56个多态位点。在居群水平上,多态位点百分率(PPB)为60.2%,Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's信息指数(I)分别为0.281和0.414。在物种水平上,Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's信息指数(I)分别为0.409和0.596。居群间的遗传分化系数(Gst)达0.319。结果显示,表型性状在居群间和居群内均存在广泛变异。滇牡丹遗传多样性水平较高,居群间遗传分化较大,滇牡丹并不濒危。     

滇牡丹遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR标记对中国西南地区特有植物滇牡丹(Paeonia delavayi)的遗传多样性进行了研究。从100个引物中筛选出10个用于正式扩增,在取自16个自然居群和1个迁地保护居群的511个个体中,检测到92个多态位点。在居群水平上,多态位点百分率（PPB）为44.61%,Nei′s基因多样性指数（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.1657和0.2448。在物种水平上,多态位点百分率（PPB）为79.31%,Nei′s基因多样性指数（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.2947和0.4355。居群间的遗传分化系数(G_ST)达0.4349。结果表明：滇牡丹遗传多样性水平较高,居群间遗传分化较大。结合以前的研究结果,对滇牡丹的现状进行评估的结果显示,滇牡丹并不濒危。     

珍稀濒危植物天目木兰（Magnolia amoena）遗传多样性的RAPD分析

运用随机扩增多态DNA(RAPD)技术,对天目木兰(Magnolia amoena)居群的遗传多样性进行了研究．从40个10-mer随机引物中筛选出14个能得到清晰、稳定扩增带的引物进行扩增,14个引物共检测了94个位点,其中多态性位点为23,占24．4％,计算了12个居群之间的遗传相似度和遗传距离,并运用UPGMA法进行了聚类分析,结果显示相同严地个体间(居群内)的遗传距离较小,遗传多样性水平很低;不同产地个体间(居群间)遗传距离较大,遗传多样性水平较前者高,即天目木兰个体间遗传多样性水平与它的地理分布有关,天目木兰总体较低的遗传多样性是导致它濒危的原因之一。     

Preliminary Report of RAPD Analysis in Paeonia suffruticosa Subsp. spontanea and Paeonia rockii

Ten different oligonucleotide primers of arbitrary sequence were used in Capillary and Air Thermocycler to amplify genomic total DNA of Paeonia suffruticosa subsp. spontanea and P. rockii isolated from several local populations in Shanxi, Shaanxi and Gansu provinces. Under the strictly standardized amplification condition for all the primers, these primers yielded clear and reproducible bands corresponding to amplified products and separable by agarose gel electrophoresis. Among a total of 71 bands amplified, 16(22. 5%) were polymorphic in a single individual of P. suffruticosa subsp. spontanea, while among a total of 76 bands 21(27.6%)were polymophic in a single individual of P. rockii. On an average,the pairwise marker difference between band profiles of conspecific individuals (different populations) was 7.9 for P. suffruticosa subsp. spontanea and 8.7 for P. rockii respectively. The average marker difference between P. suffruticosa subsp. spontanea and P. rockii was 10.3. Obviously, greater number of plants and primers will be required to detect satisfactorily level of genetic diversity. These preliminary results showed that intraspecific genetic diversity was low for the two endangered species. RAPD as a molecular marker was useful and feasible for detecting the genetic variation within species of wild moutans. And it was also potential for studying evolution and relationships between species.     

A revision of the Paeonia suffruticosa complex (Paeoniaceae)

The taxonomical concept of the Paeonia suffruticosa complex i.e. Sect. Moutan Subsect. Vaginatae, has changed greatly since 1990. Six species and four subspecies have been described as new and two subspecies raised to specific level. Five species and two subspecies are recognized in the present revision, viz. P. suffruticosa subsp. suffruticosa and subsp. yinpingmudan, P. jishanensis, P. qiui, P. ostii, P. rockii subsp. rockii and subsp. taibaishanica. P. yananensis, P. ridleyi, P. spontanea, P. moutan subsp. atava, P. suffruticosa subsp. atava, P. rockii subsp. linyanshanii and P. ostii var. lishizhenii are treated as synonyms. P. papaveracea and P. baokangensis are proposed to be interspecific hybrids. A key to the recognized species and subspecies is provided. Biological features of the species are described and their distributions are mapped. The relationships between species are inferred and the origins of commonly cultivated tree peonies ( P. suffruticosa and P. ostii ) are discussed.     

芍药属牡丹组革质花盘亚组的系统演化探讨

芍药属牡丹组革质花盘亚组全部原产中国,它们对中国、日本、美国和欧洲的栽培牡丹品种影响甚大。作者在对本亚组9种牡丹(含3个亚种)形态学比较分析的基础上,结合花粉、染色体、蛋白质和DNA水平上的研究证据,提出了本亚组的系统演化的可能途径为:(1)卵叶牡丹→银屏牡丹→矮牡丹→圆裂四川牡丹→四川牡丹,(2)卵叶牡丹→凤丹→紫斑牡丹→太白山紫斑牡丹。另外作者对肉质花盘亚组的系统演化地位也进行了讨论。     

甘肃紫斑牡丹品种与中原牡丹品种银带和Giemsa C带的研究

分别对甘肃紫斑牡丹品种和中原牡丹品种进行了核型,Ａｇｇｋｐｈｔ Ｇｉｅｎｓａ Ｃ带的研究。发现紫斑牡丹品种核型组成为２ ＝１０＝８ｍ＋２ｓｔ;中原牡丹品种核型组成为２ｎ＝１０＝６ｍ＋２ｓｍ＋２ｓｔ。ＧｉｅｍｓａＣ带带型显示,供试品种均能显示染色体端带,但天染色体端带的数目及分布位置上具品种特异性。     

Taxonomical history and revision of Paeonia sect. Moutan (Paeoniaceae)

The taxonomical history of the woody group(peonies) in the genus Paeonia is reviewed in the present paper. The group is endemic to China, but Paeonia suffruticosa is commonly cultivated throughout the north temperate region and has long been known as “the King of Flowers” in China. However, the taxonomy of the group had been neglected before the 1990' s. Since 1990, a number of new species and subspecies have been published. With the support from the National Geographic Society, the senior author of the present paper and his coworkers have made expeditions to all parts of the distribution area of the group, visited all the type localities and sampled a total of 64 populations. Based on the character analysis and examination of the type specimens or photos, each taxon is reviewed with its name checked nomenclaturally, and finally the taxonomy of the whole group is revised. As a result, eight species, three of which each contains two subspecies, are recognized. They are Paeonia suffruticosa Andrews subsp. suffruticosa and subsp. yinpingmudan D. Y. Hong, K. Y. Pan et Z. W. Xie, P. jishanensis T. Hong et W. Z. Zhao, P. qiui Y. L. Pei et D. Y. Hong, P. ostii T. Hong et J. X. Zhang, P. rockii (S. G. Haw et L. A. Lauener )T. Hong et J. J. Li subsp. rockii and subsp. taibaishanica D. Y. Hong, P. decomposita Hand.-Mazz. Subsp. decomposita and subsp. rotundiloba D. Y. Hong, P. delavayi Franeh. and P. ludlowii (Stern et Taylor)D. Y. Hong. P. baokangensis Z. L. Dai et T. Hong and P. yananensis T. Hong et M. R. Li are considered as hybrids between P. rockii and P. qiui and between P. rockii and P. jishanensis respectively. In addition, the reduction of a number of names recently published to synonyms is explained.     

银屏牡丹——花王牡丹的野生近亲

ＴｒｅｅｐｅｏｎｙｈａｓｂｅｎｃｕｌｔｉｖａｔｅｄｆｏｒｔｈｏｕｓａｎｄｓｏｆｙｅａｒｓｉｎＣｈｉｎａ,ａｎｄｎｏｗｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｃｏｕｎｔｒｉｅｓｔｈｒｏｕｇｈｏｕｔｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｅｒｅｇｉｏｎ．Ｉｔｉｓｃａｌｅｄａｓ“Ｋｉｎｇｏ...     

Yinpingmudan,the Wild Relative of the King of Flowers,Paeonia suffruticosa Andrews

Paeonia suffruticosa Andrews subsp. spontanea (Rehder) S. G. Haw et L. A. Lauener ( ＝P. spontanea ＝ P. jishanensis) has been considered as the wild form of widely cultivated P. suffruticosa. However, the subspecies differs from the cultivated one in shape, division and indumentum of leaves and reproductive biology. As a result of extensive field work, a form with two individuals in Yinping Shan, Caohu, Anhui, and Songxian, Henan, are found to be extremely similar to P. suffruticosa, but apparently different from P. jishanensis. The form is considered to be the wild one of P. suffruticosa and described as new: P. suffruticosa subsp, yinpingmudan Hong, K. Y. Pan et Z. W. Xie.     

芍药属牡丹组分类新注

自我们近年发表一系列牡丹组分类文章以来, 国内外基本上赞同我们8个种的分类系统,但对一些问题仍有不同见解。本文进一步申述牡丹Paeonia suffruticosa Andrews 是一个独立的种而不是人工杂种, 以及银屏牡丹P. suffruticosa ssp. yinpingmudan是牡丹P. suffruticosa的野生类型而不是逸生的P. ostii的理由。上述论点也得到了分子树的支持。P. jishanensis T. Hong &; W. Z. Zhao是一个合法名称, 而P. spontanea (Rehder) T. Hong &; W. Z. Zhao则确实是一个多余名。太白山紫斑牡丹的学名应是P. rockii ssp. atava (Brühl) D. Y. Hong &; K. Y. Pan, 因此P. moutan Sims ssp. atava Brühl不应是可疑的分类群。本文还对Halda的6个组合和两个杂交种名作了处理。结果, 本文包括了5个新异名和一个新组合。     

矮牡丹传粉生物学的初步研究

对山西省南部矮牡丹3个居群连续两年的野外观察和实验研究表明,共有5种蜂和4种甲虫参 与矮牡丹的传粉。电镜观察和人工控制昆虫传粉试验证明,蜂类,特别是地蜂类是矮牡丹的主要传粉 者,而甲虫类只是一种不稳定的传粉者。矮牡丹花无蜜液,但可散发气味,主要以花粉吸引昆虫。矮牡 丹不存在无融合生殖,也没有自动自花结实现象,但同株异花能产生少量种子,具微弱的自交性。在花 少的居群中自然结实率与人工异交结实率近相等。矮牡丹的结实率低,平均只有近1／4的胚珠发育成种子。