落叶松种间及无性系间ISSR鉴别技术的研究

采用ISSR分子标记技术对兴安、长白和日本落叶松种间以及不同无性系进行了鉴别。从49条引物中筛选出13条ISSR引物可以对落叶松种间和无性系间进行鉴别,特异条带个体的百分率为100％,该项技术为落叶松新品种以及良种的准确鉴别提供了新的途径和手段：其中5条引物在日本落叶松、兴安落叶松和长白落叶松不同位置扩增出特异谱带,作为种的鉴定的标准,有9条引物可以对落叶松种内不同无性系分别扩增出特异片段,进行无性系的鉴别。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松（Larix gmelini）、长白落叶松（L.olgensis）和华北落叶松（L．principis—rupprechtii）的针叶及种子胚乳为研究材料,采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明,通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物,其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1500bp处扩增出特异条带,而在华北落叶松中没有：引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1200bp处扩增出特异条带,而在长白落叶松中没有：还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

兴安、长白及华北落叶松RAPD 分子标记的物种特异性鉴定

以中国北方地区主要乡土落叶松树种兴安落叶松(Larix gmelini)、长白落叶松(L. olgensis)和华北落叶松(L. principisrupprechtii)的针叶及种子胚乳为研究材料, 采用RAPD分子标记技术对3种落叶松进行不同物种的种间鉴别。结果表明, 通过引物筛选得到了4个可以鉴别3种落叶松的RAPD引物, 其中有2个引物在落叶松针叶和种子胚乳基因组中都扩增出相同的条带。引物OPB-11在兴安和长白落叶松基因组DNA中1 500 bp处扩增出特异条带, 而在华北落叶松中没有; 引物OPX-14在兴安落叶松基因组DNA中1 200 bp处扩增出特异条带, 而在长白落叶松中没有; 还有2个引物可分别作为3种落叶松苗木和种子鉴别的辅助标记。本研究从分子水平上为落叶松的种间鉴别提供了新的鉴定方法。     

中国东北落叶松属植物亲缘关系的研究

本文用RAPD方法对中国东北落叶松属植物的亲缘关系进行了研究。从100个引物中筛选出41个引物,检测出120个多态位点。应用UPGMA法计算了种群内和种群间的遗传距离,并构建了系统树。实验结果表明,分布在长白山的落叶松与分布在大、小兴安岭的落叶松之间的差异,在遗传距离上还不能达到种间分化水平。分布在长白山的落叶松应视为兴安落叶松种下的变种,分布在东京城的落叶松可能是兴安落叶松与长白山落叶松的杂交种。     

木霉肽类代谢产物对豇豆土著根瘤菌遗传性状的影响

利用RAPD与ISSR分子标记检测手段,分析了哈茨木霉T2-16肽类代谢产物处理豇豆土著根瘤菌,对其遗传性状的影响,同时,比较了RAPD和ISSR两种不同分子标记在检测根瘤菌种间的遗传相似性以及遗传变异性的分辨力.实验中,从100条引物中筛选到具有多态性的ISSR引物5条,从80条引物中筛选到具有多态性的RAPD引物6条,用5条ISSR引物扩增出54条带,多态性条带比率为75.93 %;6条RAPD引物扩增出61条带,多态性条带比率为68.85 %.两种分子标记均能揭示出处理前后根瘤菌间的遗传差异,但ISSR标记比RAPD标记可检测到更大的遗传变异.根据两种标记的结果,对供试的根瘤菌进行聚类分析,结果表明,土著根瘤菌经木霉肽类代谢产物处理后,与出发菌株相比,表现出一定程度的遗传分化和遗传差异性.     

部分落叶松属植物核型研究

对落叶松属的兴安落叶松、长白落叶松、日本落叶松、华北落叶松、欧洲落叶松、美洲落叶松等6个种和日本落叶松×长白落叶松杂种进行了核型分析,所有材料的染色体数目均为2n=2x=24,2A核型。所有种的核型有着共同的构型,即二型核型。根据核型特征,可将以上各种分为三组:兴安落叶松、长白落叶松、日本落叶松为第一组,核型公式为2n=12m+10sm+2st;欧洲落叶松、美洲落叶松为第二组,核型公式为2n=12m+12sm;华北落叶松虽然具有与第二组相同的核型公式,但核型的对称性与其有一定差距,因此单独构成第三组。日本落叶松×长白落叶松杂种的核型数据和两个亲本的十分接近,表明这两个种杂交后染色体可能未发生明显的结构变异。作者认为长白落叶松和兴安落叶松的核型特征比较接近,从细胞学的角度作者支持长白落叶松作为兴安落叶松变种的观点。     

利用RAPD和ISSR标记分析烤烟品种间遗传关系

利用RAPD和ISSR标记对22份烤烟(Nicotiana tabacumL.)品种进行了遗传关系研究。在RAPD分析中筛选到13个引物,共扩增出167条带,其中多态性带50条,多态性比率为29.9%;在ISSR分析中筛选出7个引物,共扩增出96条带,其中多态性带44条,多态性比率为45.8%。两种标记相结合估算出的品种间遗传相似系数在0.881~0.979之间,平均为0.933。单独基于RAPD标记和ISSR标记的聚类结果有一定差异;两种标记结合起来的聚类分析结果与系谱信息吻合程度更高。定向选择可能对烤烟品种间遗传关系有较大影响;国外引进品种与国内育成品种并未完全分开,表明分子水平的遗传关系和地理来源间缺乏必然联系。     

云南大叶种茶树种质资源ISSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

利用ISSR标记构建了40份大叶种茶树资源的指纹图谱,用3种独立的方法（特殊的标记、特异的谱带类型、不同引物提供的谱带类型组合）可以有效地鉴别大叶种茶树种质资源,证明ISSR标记是鉴定茶树资源的有效方法。15条ISSR引物共扩增出275条谱带,其中274条具有多态性,占99．6％。40份材料间平均遗传相似系数、Nei＇s基因多态性（gene diversity）和Shannon＇s信息指数分别为0．4180、0．3797、0．5586。材料间的遗传多样性较高,说明材料间的遗传距离较远,亲缘关系较远。遗传基础较宽。ISSR聚类分析表明,40份种质资源被聚为3个类群,其中Ⅲ类群又聚为3个亚群。亲缘关系树状图在分子水平上清楚地显示了云南大叶种茶树资源间的亲缘关系,为今后茶树育种和杂交亲本的选择提供了依据。     

长白落叶松、日本落叶松和兴安落叶松幼苗光合作用特性比较研究

研究长白落叶松(Larix olgensis Herry.),日本落叶松(Larix kaempferi Carr.) 和兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)当年生和一年生幼苗的光合作用日变化、季节变化和光响应曲线,结果表明：①三种植物中,长白落叶松、日本落叶松当年生和一年生幼苗和兴安落叶松当年生幼苗光合速率日变化都呈双峰曲线,具有明显的“午休”特征。兴安落叶松一年生幼苗的光合速率日变化呈单峰曲线。②日本落叶松的光饱和点 (LSP) 最高,兴安落叶松光补偿点（LCP）最低。③三种落叶松的一年生幼苗都是在生长中期表现出最大的光合能力。从年龄来看,落叶松当年生幼苗在生长初期和生长中期的光合能力要低于一年生幼苗,但在生长后期高于一年生幼苗。④从种来看,生长初期,当年生和一年生幼苗的最大净光合速率(P_max)均为日本落叶松＞兴安落叶松＞长白落叶松;生长中期,当年生幼苗的P_max规律与生长初期相似,一年生幼苗的P_max为长白落叶松＞日本落叶松＞兴安落叶松;生长后期,当年生幼苗的P_max为长白落叶松＞兴安落叶松＞日本落叶松,一年生幼苗的P_max与生长中期一年生幼苗的规律正好相反。通过分析我们得到结论：三个树种在生长季节相同阶段具有不同的光合特性;每个种不同年龄和生长季节不同阶段也表现出不同的光合特性;三个树种中,长白落叶松幼苗对光抑制引起的光合器官损伤的修复能力最强,日本落叶松次之,兴安落叶松最弱;日本落叶松幼苗较喜光,光合作用能力较强,不易发生光抑制,而兴安落叶松幼苗较耐阴。因此在育苗和造林时应考虑不同树种的光合特性调节最佳的光照条件。     

用ISSR标记技术分析山药品种遗传多样性

利用ISSR标记技术对28个山药品种的遗传多样性进行分析。结果表明,从44条ISSR引物中可筛选出7条能够扩增出清晰、稳定条带的引物;这7条ISSR引物对28个山药品种扩增条带间存在较大差异,多态性条带比率为83.01%,Shannon多样性指数为0.3191;构建的分子树状图将28个山药品种划分为4组:第一组含有日本白、花山药和日本园3个品种;第二组为小叶山药;第三组为嵩野1号;其余23个品种归入第四组。而且主成分分析结果支持上述的聚类分析结果。这为利用ISSR标记技术鉴定山药品种,为有效地利用山药种质资源提供了依据。     

Seed-specific identification of Larix gmelinii,Larix olgensis,and Larix principis-rupprechtii using sequence-characterised amplified region markers

Larix gmelinii, Larix olgensis, and Larix principis-rupprechtii are the three native and sympatric larch species in North China, and each of these species has a distinctive ecological niche. It is difficult to identify them based only on certain morphological characters, particularly the seed appearance. In this study, the seed endosperms of these three larch species were analysed using the random amplified polymorphic DNA (RAPD) technique to screen for interspecific differences. The following three RAPD markers linked to species-specific segments were observed in the different species: 1475-bp (Larix gmelinii and L. olgensis), 505-bp (Larix principis-rupprechtii), and 1121-bp (Larix gmelinii) markers. The three seed-specific fragments amplified by the RAPD markers were sequenced, and the sequences were used to design and synthesise species-specific SCAR markers. The size of the SCAR fragments was concordant with that of the RAPD species-specific fragments. Therefore, these SCAR markers can be used to identify the seeds of different larch species, thereby providing a new molecular tool for the identification of larch seeds that leads to considerable savings in terms of time and economic resources.     

Identification of larch species (Larix decidua, Larix kaempferi and Larix X eurolepis) and estimation of hybrid fraction in seed lots by RAPD fingerprints

Species-specific RAPD markers were used to identify the different larch species (Larix decidua and Larix kaempferi) and their interspecific hybrid (Larix X eurolepis). Although morphological differences between pure species and the hybrids exist, differentiation is not always possible, especially at an early stage (seed or plantlet). Eleven RAPD markers differentiated the two larch species, and 4 species-specific markers were sufficient to estimate the F₁ hybrid fraction in a seed lot. The species-specific markers were tested on individual trees of European and Japanese larches of diverse geographic origins and on several seed lots of different origins (F₁, F₂ hybrids and pure species). The 4 specific markers found for the European larch and the Japanese larch were monomorphic and present in all provenances and in all F₁ hybrid trees tested. Polymorphic SCAR fragments were obtained for 3 of the 11 fragments originally selected for the RAPD screening phase. For 2 of them, the sequence had some homology with the mitochondrial genome of other organisms and is thus mitochondrial. The two mitochondrial fragments and the OPF-13₁₀₀₀ fragment exhibited one polymorphic band, thereby maintaining its species-specific identity: OPF-13₁₀₀₀ is specific to the European larch. The 4 RAPD primers selected in this study offer a reliable, quick and cheap tool for the identification of different larch species (Larix decidua and Larix kaempferi) and their interspecific hybrid (Larix X eurolepis). Received: 28 February 1999 / Accepted: 29 April 1999     

Development of a sequence characterized amplified region (SCAR) marker associated with high rooting ability in <Emphasis Type="Italic">Larix</Emphasis>

In this study, bulked segregant analysis (BSA) was used on Larix leptolepis × Larix olgensis hybrids to identify a random amplified polymorphic DNA (RAPD) marker associated with high rooting ability in larch. Two DNA bulks: H (high rooting ability) bulk and L (low rooting ability) bulk were constructed according to the rooting percentages of the stock plants. Among the 328 primers, only S356 could amplify a specific band, named S356₄₄₅, which only existed in the H bulk and was further confirmed following selective genotyping of individual hybrids. Grounded on the border sequences, S356₄₄₅ was converted to a sequence characterized amplified region (SCAR) marker, HRL445, which can be useful in marker-assisted selection (MAS) to screen for larch with high rooting ability. All the results strongly indicated that S356₄₄₅ and HRL445 were closely associated with high rooting ability in larch.     

红皮云杉与嫩江云杉RAPD和ISSR分子标记反应体系优化和特异性检测

以红皮云杉和嫩江云杉为材料,采用现代分子标记技术-RAPD和ISSR标记研究红皮云杉与嫩江云杉间在基因组水平上的遗传差异。通过正交试验设计筛选RAPD和ISSR反应程序和反应体系。从近100个引物中筛选出3个RAPD引物和一个ISSR引物用来区分红皮云杉和嫩江云杉,它们分别是OPN07、OPA17、S25和ISSR67。用这4个引物扩增两种云杉基因组DNA,分别在1 000,950,1 500,2 000 bp处嫩江云杉有特异性谱带而红皮云杉没有。研究表明,采用RAPD和ISSR分子标记可以将红皮云杉和嫩江云杉在分子水平上加以区分,为今后进一步阐明云杉的系统进化,物种鉴定和种间杂交育种提供了理论依据。     

长白落叶松（Larix olgensis）工业人工林的模拟间伐

应用马尔柯夫过程理论,在获得林分直径转移概率的基础上,采用间伐最小径阶林木,最大径阶林木,中间径阶林木三种间伐方式,在保留不同密度情况下对长白落叶松工业人工林进行模拟间伐,提出了适宜的保留密度和相应的抚育间伐对象。结果表明：马尔柯夫过程确能反映长白落叶松工业人工林的直径转移过程,利用马尔可夫过程理论对长白落叶松工业人工林进行模拟间伐实现了依据培育时间来确定间伐方法和措施,提高了长白落叶松工业人工林经营管理的精准性;长白落叶松工业人工林成林后的间伐无论从培育森林方面,还是从取得木材、加大林分收益方面考虑,都应该以间伐小径阶的林木为主,注重培育I、II级木,间伐III, IV级木;20～25 a长白落叶松工业人工林间伐后的保留经营密度以0.7为宜。     

海桑属植物分子鉴定的ISSR分析

为准确鉴别海桑属植物,采用ISSR（inter-simple sequence repeat）分子标记技术,对6种海桑属植物(海桑、拟海桑、杯萼海桑、海南海桑、卵叶海桑及无瓣海桑)基因组DNA进行PCR扩增。建立了海桑属植物ISSR标记的标准程序和海桑属各物种的DNA指纹数据库。采用的11个引物共产生71个物种特征性标记,其中无瓣海桑23个,海南海桑16个,海桑15个,杯萼海桑6个,拟海桑6个,卵叶海桑5个。运用这些特征性标记,可迅速区分海桑属植物。研究表明ISSR技术是在分子水平上鉴定海桑属植物的一种行之有效的方法。     

Larch chromosomal mosaicism

Karyological study of larch population members from different parts of the Larix olgensis L. Henry areal in the Primorskii krai has been carried out. The main amount of chromosomes for larch as n = 12 (2n = 24) has been confirmed. Mixoploidy was observed in all studied populations. The difference of individuals from the larch areal based on the cell amount with a different level of ploidity has been found in the population of L. olgensis locus classicus and both L. sibirica and L. gmelinii, which is probably a consequence of their hybrid nature.     

Pliocene wood of Larix from southern Primorye (Russian Far East)

A new fossil larch species, Laricioxylon blokhinae, showing the wood anatomy of modern Larix olgensis A. Henry and L. leptolepis (Siebold et Succ.) Gord. is described. The taxonomic and structural diversity of larch species is reviewed, based on fossil wood remains from the Pliocene of southern Primorye.     

落叶松幼苗过氧化氢酶动力学的初步研究

采用碘量法对4种落叶松幼苗的过氧化氢酶（CAT）动力学进行了研究。结果表明：在25℃、pH 7.0下,落叶松幼苗CAT活性为48.8～77.9 U·g^-1 FW;Km值为8.3×10-2～2.38×10^-1 mol·L^-1;Vmax为0.071～0.200 μmol·min^-1;CAT最适温度15～25℃,对温度的适应范围华北落叶松和兴安落叶松宽,长白落叶松和太白落叶松的窄;CAT最适pH值为7.0。太白落叶松对pH适应范围最窄,其可能是退化的物种。