江西主要山脉春兰野生居群遗传结构与分化

利用ISSR分子标记对江西省主要山脉的21个春兰(Cymbidium goeringii(Rchb.f.)Rchb.f.)居群进行居群遗传结构研究。结果显示,利用14个筛选的引物共扩增出139条条带,其中多态性条带118条,多态性条带百分率(PPL)为84.89%。21个居群的Nei s基因多样性(He)为0.2292,Shannon指数(I)为0.3613。AMOVA分析表明,春兰居群间变异占50.79%,居群内变异占49.21%,居群间的遗传分化大于居群内的分化。STRUCTURE群体遗传结构和UPGMA聚类分析均表明,江西主要山脉的春兰居群存在地理隔离和生境片断化。推测江西春兰曾广泛分布于罗霄山脉和武夷山脉,受第四纪冰期影响,春兰群体因气候剧烈变化而骤减,仅在山脉间适宜的环境中得以保存并繁衍至今,罗霄山脉和武夷山脉是春兰最主要的两个冰期避难所。综合遗传多样性与居群遗传结构特点,建议在遗传多样性较高的石城(SC)、宜丰(YF)、贵溪(GX)居群设点进行就地保护;对资源破坏严重的大余(DY)和井冈山(JGS)居群实行迁地保护。     

云南南部野生大叶千斤拔资源遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记技术,对云南南部7个地区的野生大叶千斤拔( Flemingia macrophylla)居群进行了遗传多样性分析。结果表明：云南野生大叶千斤拔具有较高的遗传多样性。在物种水平上,平均每个位点的多态位点百分率(PPL)为94.85％,有效等位基因数(Ne)为1.4627,Nei’s基因多样性指数(He)为0.2815, Shannon’s多样性信息指数(Ho)为0.4337;在居群水平上,PPL ＝43.44％,Ne ＝1.2981,He ＝0.1704,Ho ＝0.2499。基于Nei’ s遗传多样性分析可得出,居群间的遗传分化系数( Gst)为0.3975,表明居群内的遗传变异为60.25％,居群间的遗传变异为39.75％,这说明居群间的遗传分化要低于居群内的遗传分化。根据遗传多样性分析和聚类结果,应在大叶千金拔遗传多样性较高的勐腊易武( MY)、丘北( QB)和宁洱( NE)地区,设立保护点对其进行就地保护。     

山西省榛属植物居群的SSR遗传多样性研究

利用9对SSR引物对山西省平榛(Corylus heterophylla Fisch)和毛榛(C.mandshurica Maxim.et Rupr.)野生居群、欧榛(C.avellana L.)和平欧杂种榛(C.heterophylla Fisch.×C.avellana L.)的人工栽培居群,共205个样本进行PCR扩增,共扩增出172个等位基因。每个位点的等位基因数为5~18个,平均等位基因数为12.5个。居群观测杂合度(Ho)和预期杂合度(He)的变化范围分别为0.395~0.665和0.778~0.906,表明榛属植物遗传多样性较高,其中平欧杂种榛的遗传多样性最高(He=0.867,I=2.271),毛榛遗传多样性最低(He=0.825,I=2.006)。不同物种居群间遗传分化系数FST=0.106,平均基因流Nm=2.609,表明居群间的遗传分化水平较低。各居群在大多数位点上偏离Hardy-Weinberg平衡,主要原因是人工选择或近交所致。分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异主要发生在物种居群内。NJ聚类结果显示毛榛和平榛多数个体聚在各自居群内,平欧杂种榛和欧榛个体交互混合组成一小支后再与平榛聚在一起,表明平欧杂种榛与欧榛、平榛的亲缘关系较近,而毛榛与其它3种榛属植物的亲缘关系较远。本研究还分析讨论了山西省榛属植物居群具有较高遗传多样性的原因,并提出了野生榛子的保护利用策略。     

珍稀濒危植物安徽羽叶报春遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD分子标记对安徽特有濒危物种安徽羽叶报春（Primula merrilliana）6个自然居群的134个个体的遗传多样性进行了研究。从100个随机引物中筛选出12个RAPD引物,扩增共得到158条带,其中129个多态性位点（PPL）。POPGENE分析显示安徽羽叶报春具有较丰富的遗传变异（PPL=81.65%,He=0.2515,Ho=0.3849）。Nei′s基因多样性指数计算的居群间遗传分化系数（GST=0.5511）与Shannon信息指数（54.48%）基本一致。生境的片段化和基因流障碍可能是导致居群间遗传分化显著的主要原因。针对安徽羽叶报春的居群遗传变异提出了相应的保护措施：保护好自然生境和现有的居群及个体;加强居群间的基因流动;在迁地保护过程中,在尽可能多的居群中采样,以提高栽培居群的遗传多样性。     

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Ne=1.5244,Nei′s基因多样性指数He=0.3070,Shannon多样性信息指数Ho=0.4618;在居群水平上,PPB=55.04%,Ne=1.3826,He=0.2171,Shannon多样性信息指数Ho=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Gst=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。     

葫芦苏铁遗传多样性的等位酶分析

采用等位酶技术,分析了葫芦苏铁5个居群的遗传多样性。分析6个酶系统,共获得了13个基因位点, 结果表明:葫芦苏铁具有较高水平的遗传变异性,多态位点百分率(P)为56．9％,等位基因平均数A=1.62,等 位基因多样性指数Ho=0.105,He=0．164,居群杂合体过量的位点为50％。居群遗传结构分析表明,大部分 遗传变异(93．6％)存在于居群内(FST=0．064),居群间分化程度甚微。根据葫芦苏铁的居群遗传结构式样并 结合相关研究,提出了就地保护所有居群,迁地保护从东一、王下和水田三个大居群取样的保护策略。     

青藏高原濒危植物唐古特大黄的遗传多样性

唐古特大黄(Rheum tanguticum)是中国传统的中藏药材,近几年由于生境的严重破坏,已濒临灭绝,并被列入濒危植物名单。为了探索唐古特大黄物种濒危的原因并保护其野生资源,本研究采集了9个居群87个个体的唐古特大黄样本,基于该物种的叶绿体基因trn S-G序列对其进行了遗传多样性研究。结果表明,唐古特大黄物种具有较高的遗传多样性水平(Ht=0.694),其中95.97%的遗传分化来自于居群间(G_(ST)=0.960),4.03%的遗传分化来自于居群内(Hs=0.028)。AMOVA分析也显示唐古特大黄居群间基因流较小(N_m=0.01),存在较高的遗传分化(F_(ST)=0.9631)。唐古特大黄较高的遗传多样性水平可能与该物种较长的进化史和生活史有关,居群间较高的遗传分化可能与高山地区特殊的地理环境和人类活动有关。根据研究结果,建议对唐古特大黄所有野生居群进行就地保护,同时收集种质资源开展异地繁殖工作,以保护物种的遗传多样性,维持其进化潜力。     

黄花杓兰云南中甸居群遗传结构及克隆多样性的分析

采用AFLP分子标记方法对云南中甸的6个黄花杓兰( Cypripedium flavum )居群进行了遗传多样性水平、遗传结构及克隆多样性研究,其中两个居群用样方取样法分析其克隆空间结构.POPGENE软件分析结果表明:两组引物共产生104个位点,其中86个为多态位点,多态位点百分率为82.69%.黄花杓兰具有丰富的遗传变异(物种水平上, He=0.2884, Ho=0.4312;居群水平上,P=64.59%, He=0.2449, Ho=0.3606),黄花杓兰居群的遗传分化不大( Gst=0.154),居群间基因交流较为频繁( Nm=2.7460).居群的克隆多样性水平高( D=0.9638-0.9960,G/N=0.83-0.96),同一克隆的分株相邻,克隆生长延伸范围狭窄.黄花杓兰居群之所以保持较高水平的遗传多样性,可能与其既能通过实生幼苗增加基因的杂合度,又能通过无性分株把杂合体固定下来有关.     

黑龙江省野生秋子梨群体遗传结构的荧光AFLP分析

以来自黑龙江省海林市、东宁县和孙吴县3个居群的90个野生秋子梨株系为试材,利用荧光AFLP标记技术对野生秋子梨群体遗传多样性及遗传结构进行了分析,旨在为野生秋子梨种质资源的保护和利用提供科学依据。结果表明:野生秋子梨3个居群种群水平多态性位点百分比(P)为82.95%,Nei’s基因多样度(H)为0.1467,Shannon信息指数(I)为0.2397,野生秋子梨遗传多样性水平较低;3个居群的多态性位点百分比、基因多样度及Shannon信息指数比较,东宁居群>海林居群>孙吴居群,居群水平上东宁居群的遗传多样性较丰富;基因分化系数(GST=0.1008)显示,野生秋子梨的遗传变异主要发生在居群内;野生秋子梨居群间存在较大的基因流动(Nm=4.4603),说明3个野生秋子梨居群间存在着较频繁的基因交流;UPGMA聚类分析结果表明,3个居群是相对独立的孟德尔群体,且海林居群和东宁居群的遗传关系较近。3个居群中东宁居群遗传多样性最丰富,是进行原生境保护优先考虑的居群。     

应用微卫星标记分析圈养大熊猫遗传多样性

以来源于成都大熊猫繁育研究基地和中国保护大熊猫研究中心的34只圈养大熊猫(分为a群体和b群体)和7只圈养野生大熊猫(圈养野生群)作为研究对象,利用AY161177～AY161218、Ame-μ5～Ame-μ70和g001～g905等30个微卫星标记对其遗传多样性现状进行分析,并探讨保持圈养大熊猫遗传多样性的方法.微卫星数据表明,30个微卫星标记多态性好(PIC=0.621～0.640),圈养大熊猫遗传多样性水平(a群体:A=5.48,Ho=0.475,He=0.696;b群体:A=5.24,Ho=0.453,He=0.719;圈养野生群:A=3.80,Ho=0.514,He=0.725)高于6个濒危物种(Ho=0.210～0.390,He=0.150～0.430)但低于3个非濒危物种(Ho=0.620～0.710),圈养大熊猫遗传多样性水平都保持在较高水平,但圈养群遗传多样性水平与圈养野生群相比有所降低.F统计量及基因流Nm分析结果证明,a、b两群体间遗传分化程度不高(Nm=2.610,Fst=0.0874,Fit=0.4116),存在个体交换和一定程度的近交,b群体近交程度高于a群体(a群体Fis=0.3221,b群体Fis=0.3983).因此,现阶段圈养大熊猫的管理重点是避免近交和遗传多样性丧失,将圈养大熊猫种群作为同一管理单元,把纠正大熊猫系谱中的错误、科学选择大熊猫个体进行群体间交流作为关键点,利用微卫星技术保持和提高大熊猫种群的遗传多样性水平.     

Genetic diversity of wild Cymbidium goeringii (Orchidaceae) populations from Hubei based on Inter-simple sequence repeats analysis

Cymbidium goeringii is a diploid and nonrewarding,bumblebee-pollinated species,which is distributed in China,Japan and Korea Peninsula.This species is now highly endangered due to the mass collection and forest clearance in China.In the present study,we investigated the distribution of genetic variation within and between eleven populations of Cymbidium goeringii in central China by using Inter-simple sequence repeats (ISSR) markers.Eleven primers produced a total of 127 clear and reproducible bands of which 112 were polymorphic.High genetic diversity was detected in Cymbidium goeringii for both population level (P = 63.1%;He = 0.194 5) and species level (P = 88.2%;He = 0.262 8).A higher level of genetic differentiation was detected among populations (GST = 0.244 0,FST = 0.220 7)with Nei's Gsr analysis and analysis of molecular variance (AMOVA),and no correlation was found between geographical and genetic distance.Genetic drift rather than gene flow played an important role in forming the present population structure of Cymbidium goeringii.Limited gene flow among populations and gene drift increase the extinction risk of local populations.Some conservation concerns are therefore discussed together with possible strategies for implementing in situ and ex situ conservation.     

山东实生板栗居群遗传多样性ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对山东省内的10个板栗居群共279个个体的遗传多样性水平及居群遗传结构进行了研究。10个引物共检测到116个位点,其中101个位点为多态位点,占87.07%。POPGENE分析结果表明:板栗具有丰富的遗传变异(在物种水平上,He=0.2697,H0=0.3999;在居群水平上,PPL=64.58,He=0.2004,H0=0.3010)。Neis遗传多样性分析和AMOVA分析表明,各居群间产生了一定程度的遗传分化(GST=0.2414,FST=0.2224)。居群间一定程度的遗传分化可能是由于生境破坏和基因流的障碍(Nm=0.8743)引起。UPGMA聚类分析可知,临沭、莒南、郯城和费县4个居群优先聚成一支,而莱阳居群单独聚为一支。     

天鹅洲迁地保护江豚群体的遗传评估与发展预测

文章以2008年春季遭受严重雪灾的天鹅洲白鱀豚国家级自然保护区迁地保护江豚群体为研究对象,利用物种特异性微卫星遗传标记对该群体的遗传多样性进行了评估,并通过软件对其发展趋势进行了模拟和预测。研究结果表明,虽然2008年春季雪灾并未导致该群体遗传多样性的严重损失,灾后群体依然表现出中等水平的微卫星遗传多样性(18个座位的平均等位基因数为4.780,平均观察杂合度和期望杂合度分别为0.748和0.674);但模拟结果显示,该迁地保护江豚群体的遗传多样性将快速下降,100年后仅能保留约79%的等位基因和约84%的遗传杂合度。此外,模拟结果表明,通过增加群体数量和调整群体性比可有效减缓该群体遗传多样性的下降速度。根据研究结果,并结合长江江豚自然种群快速下降的现状,作者提出天鹅洲迁地保护江豚群体当前最重要的保护策略应该是尽早补充一定数量的、合适的野生个体,在加强遗传多样性保护的同时使其群体数量快速增长并形成一个更大规模的有效繁殖群体。     

A study on population genetic structure of Oryza meyeriana (Zoll. et Mor. ex Steud.) Baill. from Yunnan and its in situ conservation significance

In order to determine genetic diversity of Oryza meyeriana (Zoll. et Mor. ex Steud. ) Baill., 12 enzyme systems encoded by 17 loci were electrophoretically analyzed in 164 individuals of seven populations from Simao Prefecture, Yunnan Province, China. In comparison with those seed plants with the same life history and breeding systems, as well as the other species in the genus Oryza, the species shows rather low levels of genetic diversity (A = 1.1, P = 8.0%, Ho = 0.004 and He = 0. 015) within populations and high genetic differentiation among populations. FST was up to 0. 649, suggesting that 64. 9% of total genetic variability exists among populations. Considering high genetic differentiation among populations from a limited geographic region, most of the populations of the species are worth being protected, and therefore, great natural protection regions should theoretically be established in which a great deal of populations should be involved for developing in situ conservation management. Meanwhile     

濒危植物毛柄小勾儿茶片断化居群的遗传多样性

采用扩增片段长度多态性(AFLP)标记对我国特有的濒危植物毛柄小勾儿茶(Berchemiella wilsonii var. pubipetiolata)现存于浙江和安徽的4个片断化居群中的89株个体进行了遗传多样性和遗传结构的研究。结果表明,与其它木本濒危植物相比,毛柄小勾儿茶具有与它们相当的遗传多样性,8对选择扩增引物共扩增出122条清晰的条带,居群的平均多态位点百分率为P_p=26.4%,其中马家河居群最高(29.5%)而湍口居群最低(23.8%),居群的平均基因多样度为H_ep=0.162 8(0.140 5~0.172 4);而在物种水平上的遗传多样性为P_s=36.9%, H_es=0.202 4。居群间的遗传分化系数F_ST=0.193 9,表明居群间有显著的遗传分化,进一步利用AMOVA软件对遗传变异进行等级剖分发现:24.88%的遗传变异存在于地理宗间(浙江地理宗和安徽地理宗),14.71%的遗传变异存在于居群间,60.42%存在于居群内。该研究结果表明,由于人为干扰引起的生境片断化和居群减小导致了毛柄小勾儿茶居群的遗传多样性丧失和遗传分化,并对毛柄小勾儿茶的生存造成潜在威胁。该文还就保育策略进行了讨论。     

准噶尔无叶豆片断化居群的遗传变异及克隆多样性

准噶尔无叶豆(Eremosparton songoricum)是豆科无叶豆属小半灌木, 既能开花结实进行有性繁殖, 又可以靠根茎进行无性克隆繁殖, 为国家三级保护植物, 在中国仅片断化分布于新疆古尔班通古特沙漠局部区域。本文采用ISSR分子标记对采自古尔班通古特沙漠腹地及边缘的7个准噶尔无叶豆自然居群共148个个体进行了遗传变异和克隆多样性分析。8个引物共扩增出84个位点, 其中77个为多态性位点, 物种水平上的多态位点百分比PPB为91.67％, Nei's基因多样性指数I为0.3192, Shannon信息指数H为0.3540; 居群水平上的多态位点百分比PPB为58.45％, Nei's基因多样性指数I为0.2248, Shannon信息指数H为0.3270。居群间的遗传分化系数G_ST为0.2978。AMOVA分析表明, 有31.88%的遗传变异存在于居群间, 表明居群间存在显著的遗传分化。克隆多样性分析表明, 居群水平上, 居群G的Simpson多样性指数和均匀度指数最高, 分别为0.9400和0.9885; 居群E最低, 分别为0.8457和0.9021。物种水平上, Simpson多样性指数为0.9858, 均匀度指数为0.9673。本研究结果表明, 和其他荒漠植物相比, 准噶尔无叶豆表现出较高的遗传变异水平和克隆多样性, 这主要与该物种兼性生殖的繁育方式及多克隆起源有关; 而居群间产生了显著的遗传分化则主要由于人为干扰引起的生境片断化和居群减小而导致的基因交流障碍所致。遗传变异水平和遗传结构的研究将为分析准噶尔无叶豆致濒原因及进化潜力提供重要资料, 对该物种保护具有指导意义。     

Phylogeography of Camellia taliensis (Theaceae) inferred from chloroplast and nuclear DNA: insights into evolutionary history and conservation

ABSTRACT: BACKGROUND: As one of the most important but seriously endangered wild relatives of the cultivated tea, Camellia taliensis harbors valuable gene resources for tea tree improvement in the future. The knowledge of genetic variation and population structure may provide insights into evolutionary history and germplasm conservation of the species. RESULTS: Here, we sampled 21 natural populations from the species' range in China and performed the phylogeography of C. taliensis by using the nuclear PAL gene fragment and chloroplast rpl32-trnL intergenic spacer. Levels of haplotype diversity and nucleotide diversity detected at rpl32-trnL (h = 0.841; pi = 0.00314) were almost as high as at PAL (h = 0.836; pi = 0.00417). Significant chloroplast DNA population subdivision was detected (GST = 0.988; NST = 0.989), suggesting fairly high genetic differentiation and low levels of recurrent gene flow through seeds among populations. Nested clade phylogeographic analysis of chlorotypes suggests that population genetic structure in C. taliensis has been affected by habitat fragmentation in the past. However, the detection of a moderate nrDNA population subdivision (GST = 0.222; NST = 0.301) provided the evidence of efficient pollen-mediated gene flow among populations and significant phylogeographical structure (NST > GST; P < 0.01). The analysis of PAL haplotypes indicates that phylogeographical pattern of nrDNA haplotypes might be caused by restricted gene flow with isolation by distance, which was also supported by Mantel's test of nrDNA haplotypes (r = 0.234, P < 0.001). We found that chlorotype C1 was fixed in seven populations of Lancang River Region, implying that the Lancang River might have provided a corridor for the long-distance dispersal of the species. CONCLUSIONS: We found that C. taliensis showed fairly high genetic differentiation resulting from restricted gene flow and habitat fragmentation. This phylogeographical study gives us deep insights into population structure of the species and conservation strategies for germplasm sampling and developing in situ conservation of natural populations.     

三峡库区特有种疏花水柏枝的保护遗传学研究

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对三峡库区特有种疏花水柏枝 (Myricarialaxiflora)的 13个自然居群和 1个人工迁地保护居群的等位酶遗传变异进行了初步研究。检测了 5个酶系统 ,得到 13个等位酶位点 ,遗传多样性及其遗传结构分析结果表明 :疏花水柏枝具有较高水平的遗传多样性 ,平均多态位点比率P =78.7% ,每位点平均等位基因数A =1.8,平均预期杂合度He=0 .317,高于中国植物特有种的平均水平 ,且群体中杂合基因型个体偏多 ;其遗传变异主要发生于居群内 ( 84.86 % ) ,居群间又存在一定的遗传分化 (Gst=0 .15 14) ,居群间平均基因流Nm =1.40 1,居群间遗传距离为 0 .0 0 2～ 0 .176 ;UPGMA聚类分析显示疏花水柏枝在三峡湖北境内的白水河—泄滩一带分为上游和下游 2个居群组 ;武汉植物园迁地保护的混合居群基本保育了其遗传多样性总水平。在分析讨论疏花水柏枝遗传多样性与其繁育系统、生境及其起源进化的关系的基础上 ,探讨了疏花水柏枝濒危的主要原因 ,推断其应为第四纪冰期影响后的古孑遗种。最后 ,在评价迁地保护成果的基础上 ,提出了今后进一步保育的策略。     

Genetic Diversity,Population Genetic Structure and Protection Strategies for <Emphasis Type="Italic">Houpoëa officinalis</Emphasis> (Magnoliaceae), an Endangered Chinese Medical Plant

Houpoëa officinalis is a traditional Chinese medical plant, which has significantly declined in the past decades because of human influence and habitat fragmentation. Twelve expressed sequence tag SSR (EST-SSR) markers developed from the EST sequence of H. officinalis were used to analyse the genetic diversity and structure of fourteen natural populations. The results indicated that moderate genetic diversity and high genetic differentiation existed in this plant (Ho = 0.600, Fst = 0.327). STRUCTURE and UPGMA analyses showed that H. officinalis populations could be divided into 3 different groups, and the west group had higher genetic diversity than the central and east groups. The historical migration rates among the groups were low and unsymmetrical, and there was no significant correlation between Nei’s genetic distance and geographic distance. According to the genetic consequences, conservation strategies (in situ or ex situ, artificial pollination) should be carried out in all populations to preserve genetic diversity.