广东5个野生大豆居群的遗传多样性分析

采用SSR分子标记对来自广东省5个县野生大豆居群的遗传多样性进行了分析,为广东野生大豆资源保护和利用提供依据。结果显示:(1)5个野生大豆居群在60个SSR位点共检测出263个等位变异,同一位点上等位基因数目最多为10个,最少为2个,平均为4.38个;不同群体中特有等位基因数不同,其中连州(LZ)和南雄(NX)野生大豆的特有等位基因数目较多,分别为19个和16个;Shannon指数(I)变化范围为0.162~2.174,期望杂合度(He)的变化范围为0.073~0.899。(2)广东连州(LZ)野生大豆居群的遗传多样性最高,而仁化(RH)野生大豆的遗传多样性最低,二者的Shannon指数(I)分别为0.811、0.113;群体分子方差(AMOVA)分析结果揭示,居群间变异占51%,群体内变异占49%,且仁化居群与其他居群间基因流较小。(3)依据遗传距离可将连州(LZ)和连南(LN)聚类为一类,乳源(RY)和南雄(NX)为一类,仁化(RH)单独为一类。研究表明,广东不同野生大豆居群间遗传多样性差异较大,而且居群内基因类型多,其中连州(LZ)和乳源(RY)野生大豆居群的遗传多样性较高,证明广东野生大豆群体保存了丰富的基因资源。     

国家基因库野生大豆微核心样本遗传变异性的SSR标记分析

用70对SSR引物对96份野生大豆微核心种质样本进行了遗传多样性分析.结果检测出1278个等位变异,平均每个位点有18.3个.地理区域群体水平显示,遗传信息指数(PIC)和特异等位基因变异数(NUA)以东北地区最高,长江流域次之,华南地区最低.在地理区域个体水平,遗传多样性的特征值以华南地区最高,依次由南向北降低,东北最低.我国华南野生大豆和东北野生大豆有显著的遗传分化.聚类分析结果显示,国家基因库野生大豆保存样本中的典型野生大豆和半野生大豆之间存在明显的遗传差异;地理上,种质的地理遗传分组表现弱的地域性.本研究中半野生大豆杂合性明显高于典型野生型的结果,支持关于这个类型起源于栽培和野生大豆天然杂交的假说,栽培大豆的基因可能已经流入到野生种内,某些百粒重小于3g的种质可能也是来源于野生和栽培大豆的天然杂交后代分离.     

欧李叶片过氧化物酶同工酶与叶果矿质元素含量变化的关系

以同一生境条件下113份燕山山脉野生欧李为试材,采用聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,研究欧李叶片过氧化物酶(POD)同工酶与叶果中6种矿质元素的含量变化及其相关关系,为在酶水平上揭示欧李矿质营养代谢遗传差异提供理论参考。结果表明,欧李叶片过氧化物酶同工酶划分为7种酶谱类型,其中Rf 0.126和Rf 0.716酶带为共有的特征带,不同酶谱类型中单株个体间的相同酶带酶量大小以及叶果中的矿质元素含量存在明显差异,变异程度较大;相关分析结果显示,不同酶谱类型中相关酶带酶量大小与叶果中矿质元素含量变化存在显著或极显著的相关关系,表明欧李叶片过氧化物酶同工酶酶量大小变化在一定程度上反映矿质营养代谢的遗传差异和多样性。     

滴灌下新疆北部棉田杂草土壤种子库的时空变化

以天山北坡绿洲至沙漠边缘垂直分布的3个试验点,对比分析了漫灌和1a至4、8a的不同滴灌时间的棉田,以及不同试验点和土层深度等不同空间的杂草土壤种子库变化.结果表明,滴灌对棉田杂草种子库影响大,物种数和单位面积的种子库密度的年际间波动明显.连续滴灌改变了杂草土壤种子库的结构和组成,物种数由漫灌27种下降到1a滴灌的20种,滴灌8a后下降到15种,Shannon-Wiener多样性指数达到最低,单位面积的种子密度明显降低.随着滴灌年限的增长,狗尾草、藜、龙葵、反枝苋和凹头苋等喜旱性杂草占总种子库的比例逐渐增加,为滴灌棉田的优势杂草.狗尾草、藜、灰绿藜、龙葵、马齿苋、凹头苋、刺儿菜、黄花蒿、苦苣菜、小蓬草、荠菜、小藜、扁蓄、苘麻、田旋花、野薄荷等物种时间生态位宽度和空间生态位宽度均较大,适应较好,而虎尾草、百脉根、播娘蒿、酸模叶蓼、滨藜、野胡麻等物种生存受到明显影响.受耕作方式影响,杂草种子库主要分布于耕作层,耕作层以下46～50cm种子数最少.水平分布格局分析发现,3个地点杂草种子库的物种相似性较高,滴灌与漫灌之间种子库的物种差异要大于地理位置间的差异.     

中国野生大豆遗传资源搜集基本策略与方法

遗传资源搜集原则是通过种子采集追求样本具有最高程度的遗传多样性。为了合理而有效地搜集野生大豆资源,近年来通过野生大豆居群考察和遗传多样性分析,初步明确了野生大豆资源居群的遗传多样性分布动态:遗传多样性地理的和生态的区域性、生态系统内居群的遗传相关性及各种生境下居群遗传多样性差异,从理论上奠定了野生大豆资源合理有效搜集的依据。根据居群遗传多样性的分布规律,初步建立了居群野生大豆资源的搜集策略和方法。     

江西野生大豆遗传多样性分析

利用48个SSR分子标记分析了192份采集于江西49个县（区）的野生大豆遗传多样性。结果表明,共扩增出等位基因343个,平均每对引物扩增出7.2个等位基因,平均基因遗传多样性指数0.7369,平均多态性信息含量（PIC）0.7060,表明江西野生大豆具有较为丰富的遗传多样性。不同纬度和不同海拔的野生大豆其遗传多样性不同,高纬度及低海拔地区野生大豆遗传多样性要高。192份野生大豆可聚类成三大类,聚类结果与地理来源较为一致。     

丹江口水库消落带土壤种子库与地上植被和环境的关系

以丹江口水库消落带为研究区域,利用层次聚类法将海拔140～145 m区域内37个样地的土壤种子库分为6个组,比较不同组间的种子库物种组成、密度及多样性指数之间的差异;利用相似性指数分析土壤种子库与地上植被的差异;运用主成分分析和多元回归分析土壤种子库密度与地上植被、环境因素的关系.结果表明: 在丹江口水库消落带同海拔区域内,土壤种子库在物种组成上呈明显的异质性,不同组间的种子库密度、多样性指数均存在显著差异;土壤种子库与地上植被的差异较大,而且土壤种子库中的物种数明显少于地上植被中的物种数;土壤种子库密度与地上植被盖度、地上物种数和土壤质地呈显著正相关,而与田间持水量和土壤孔隙度呈显著负相关.     

重金属污染下曼陀罗种群分化的RAPD分析

将不同空间地段上获得的同一种质但污染年代各不相同的4个曼陀罗材料种子易地种植在同一模拟重金属污染生境中,对这4个曼陀罗种群进行RAPD分析,结果表明,在105个检测位点中发现有78个位点呈多态性。在这些多态位点中未发现与重金属抗性有关的特异性多态DNA片段。S hannon-Weiner指数计算结果表明,在短期污染时间内曼陀罗种群遗传多样性水平降低。随着污染时间的推移,曼陀罗种群逐渐在污染迹地上稳定下来,曼陀罗种群遗传多样性水平有所回升和提高,4个曼陀罗种群遗传多样性由高到低排列顺序为L＞CK＞M＞S。遗传多样性指数表明曼陀罗种群间变异程度远小于种群内的遗传变异。4个种群两两间遗传距离较小,遗传距离最大的种群为L和S,最小的为L和CK种群。因此,在重金属胁迫环境选择下,曼陀罗种群发生了一定程度的分化与微进化,轻高水平的遗传多样性可能是植物适应重金属污染胁迫环境的基础。     

古尔班通古特沙漠生物土壤结皮对土壤种子库多样性与分布特征的影响

古尔班通古特沙漠地表广泛分布着生物土壤结皮,研究其覆盖下的土壤种子库,有利于了解生物土壤结皮的生态功能及当地植被更新与恢复的潜力。本文研究了该地区3种生物土壤结皮(藻结皮、地衣结皮、苔藓结皮)对土壤种子库分布特征和多样性的影响。结果表明:在种子库水平分布上,相比于裸沙,生物土壤结皮增加了种子库密度,且不同结皮类型对种子库的影响程度不同。地衣结皮土壤种子库的密度最大(5905±778粒·m~(-3)),其对种子的捕获作用最为明显,其次是苔藓结皮(1138±380粒·m~(-3)),藻结皮与裸沙无显著差异;水平分布上的差异与结皮的发育程度、种子的形态、不同生物土壤结皮空间分布的异质性有关。在垂直分布方面,结皮发育土壤,种子库集中分布在土壤浅层(0~2 cm),这与裸沙种子库的垂直分布特征基本一致,说明结皮的存在并没有显著改变种子库的垂直分布格局。此外,从裸沙到苔藓结皮,土壤种子库和地上植被的相似性不高(0.14~0.29),土壤种子库中的物种多样性和丰富度指数不及地上植被高。该研究区土壤种子库在植被恢复中的潜力可能较小,但相对于裸沙,生物土壤结皮的存在有益于土壤种子库的保持,对荒漠生态系统物种多样性的维持和稳定具有重要意义。     

苦丁茶冬青不同种质材料的酯酶同工酶分析

应用聚丙烯酰胺凝胶电泳比较了苦丁茶冬青共50份种质材料酯酶同工酶的酶谱差异,计算了供试种质材料间的Jaccard相似性系数,并运用UPGMA法进行聚类分析。研究结果表明,供试的50份苦丁茶冬青种质材料共显示出其13条谱带,材料间的酯酶同工酶酶谱差异显著,其具体表现在迁移率、酶带数目和酶带强弱的显著不同,呈现出丰富的多态性。基于酯酶酶谱的50份供试种质材料间的相似系数变化范围在0.3000～1.0000之间,UPGMA法聚类结果与不同种质材料的地理起源有显著的相关性。聚类结果可以把不同地域起源的材料分开,而同一地域来源的材料则归聚在一起。酯酶同工酶的分析结果可以作为评价苦丁茶冬青种内遗传多样性以及种下类群划分的重要参数之一。     

莲藕多酚氧化酶同工酶的比较分析

采用垂直板聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对同一植株莲藕的不同部位、不同湖区野生莲藕以及不同品种的特定部位的多酚氧化酶(PPO)同工酶进行了分析。结果表明,同一植株莲藕不同部位PPO同工酶带有一定的特异性, 其主要表现在区带数目、迁移位置和区带染色深浅三方面;而不同湖区野生莲藕以及不同品种莲藕,处于同一生长周期、同一部位中的PPO同工酶遗传多样性则较低。     

城市绿地种子库的初步研究

对城市绿地土壤种子库的组成、种群数量、空间分布和物种多样性进行了初步研究,结果表明：城市绿地土壤种子库存中共出现植物42种,其中在第一层中共出现植物1 477株,多样性指数为2.05,均匀度是0.58,最大的物种多样性指数是3.56,第二层的物种多样性指数,均匀度和最大物种多样性指数均比第一层要低,分别为1.94、0.56和3.47,植物种类也要少一些。城市绿地土壤种子库中种的丰富度、种子苗量、多样性指数均不如远郊区山地天然次生林。城市绿地土壤种子库中蕴藏着一些潜在种群,有些植物种可以用于城市绿化建设。     

玉米过氧化物酶同工酶Px、位点和醋酶同工酶Est3位点的遗传基础研究

同工酶是基因表达后的产物,是分子水平 上的表型〔幻。和个体水平上的表型一样,通过 同工酶在世代间的表现,就可以分析其遗传基 础。对同工酶的遗传基础的深人分析,有助于 了解基因与酶之间的关系及酶与个体水平上表 型的关系。这些关系的阐明,是当代分子生物 学的重要课题,并且对同工酶在实践中的应用 也具有重要的意义。国外对植物同工酶生化遗 传学研究的报道很多〔‘一,。,,国内黄炳权等〔31对水 稻醋酶同工酶的遗传基础进行了研究,程家胜 等〔叼对苹果过氧化物酶同工酶也作过遗传分 析。但是,不同的植物,不同的酶系统,甚至同一 种酶的不同同工酶带的遗传基础是不同的。本 文试图用经典遗传学与分子生物学手段相结合 的方法,对玉米幼苗的过氧化物酶同工酶和醋 酶同工酶进行遗传分析,以期探明这些同工酶 带的遗传基础。     

中国野生大豆(Glycine soja)遗传资源主要形态、遗传变异和结构

介绍了我国野生大豆遗传资源主要的形态类型、物种内遗传关系和遗传结构。进化的瓶颈不仅发生在由野生大豆到栽培大豆,也以另一种方式"分化瓶颈"出现于同性状的不同表型类型之间。野生大豆种内种子大小类型是否存在遗传分化?野生和半野生大豆的边界在哪?半野生大豆如何产生的?半野生大豆遗传上密切于栽培种还是野生种?百粒重3～4g的小粒半野生大豆与百粒重8.5g以上的特大粒半野生大豆是否有遗传差异?百粒重8.5g以上的特大粒半野生大豆是否属于栽培大豆?野生大豆的种皮色和种子大小哪个更能反映进化程度?栽培大豆基因是否已经渗入到野生大豆?对这些在学术界常年存在的疑问本文介绍了我们的研究答案。我们认为"真"半野生大豆不存在于现在中国半野生资源收集品中;一些野生大豆中的白花、灰毛、无泥膜性状来源于栽培大豆的基因渗透。     

北京东灵山地区植物群落多样性研究 Ⅸ.尺度变化对α多样性的影响

具有环境梯度或小尺度生境异质性的群落,α多样性有不同尺度及不同空间位置上的测定结果将存在差异,本文以北京东灵山地区浇叶阔叶为对象,应用样带调查法取样,天空了空间尺度变化对群落α多样性测试的影响。结果表明,１）群落乔木层、灌木层和更新层的Ｓｈａｎｎｏｎ指数在尺度扩大时,呈现出先急剧增长后趋于平稳的规律,显示出一定范围尺度对样带的α多样性具有强烈影响。通过Ｓｈａｎｎｏｎ指数尺度变化曲线的估计,该样带α     

古田山自然保护区阔叶林与两种人工林的群落结构和生物多样性

为了解天然林和人工林群落的结构、组成和物种多样性的差异,该研究选择三种类型(天然阔叶林、人工杉木林和油茶林)的森林群落,比较分析其在不同垂直空间层次上的群落数量特征及物种多样性(物种丰富度、α多样性和β多样性)特点。结果表明:(1)总体上,阔叶林的物种丰富度最高,其次是油茶林。乔木层和灌木层均以阔叶林的物种丰富度最高,其次为杉木林; 草本层以油茶林的物种丰富度最高,其次为杉木林和阔叶林。三种类型的群落在各空间层次重要值前5位物种组成上均有较大差异。(2)在单个样地水平上,三种类型的群落α多样性差异主要存在于乔木层,以阔叶林的样地间差异最大,其次为杉木林; 灌木层的α多样性在类型间差异较小; 草本层的α多样性,油茶林与其他两个类型差异明显,阔叶林与杉木林之间差异较小。(3)群落类型间β多样性分析表明,就所有三个层次而言,阔叶林与油茶林之间物种组成差异最大; 就灌木层而言,油茶林与杉木林的物种组成最相似,其次是阔叶林与杉木林; 就草本层而言,油茶林与杉木林的物种组成相似度最高,其次为阔叶林与油茶林。总之,三种森林类型在群落结构、物种多样性方面差异显著,反映了人为干扰对森林群落的影响。     

塔里木河下游不同退化区地表植被和土壤种子库特征

对塔里木河下游不同退化程度的4个典型断面进行了植被和土壤种子库的取样调查,采用种子萌发试验研究了不同退化区植被和土壤种子库的特征,结果表明:(1)塔里木河下游地表植被表现为严重的逆行演替,具体体现为胡杨林都为过熟林,几乎没有胸径在10cm以下的幼林;植被盖度、密度和多样性指数均维持在一个较低的水平上;随退化程度不断加重,地表植被中草本植物的相对密度、相对盖度和相对频度逐渐降低,而灌木和乔木的相对密度、相对盖度和相对频度逐渐增加;(2)研究区土壤种子库的基本特征是:土壤种子库种类贫乏、密度低、多样性指数和相似性系数不高;(3) 随退化程度的加重,土壤种子库物种数不断减少、密度明显下降、优势种组成趋于单一、表层种子库比例升高、1年生草本植物占优势逐渐向多年生草本植物和灌木植物转变及土壤种子库物种组成与地上植被物种组成上差异显著.     

荒漠草原区4种植物群落土壤种子库特征及其土壤理化性质

土壤种子库作为地上植被更新的潜在种源,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。以宁夏盐池县荒漠草原区4种植物群落为研究对象,通过对封育16年后植物群落土壤理化性质的变化与其土壤种子库的特征之间的关系的探讨,揭示荒漠草原植物群落的土壤种子库分布特征和演替趋势,以及土壤质量的改变如何影响土壤种子库特征。研究结果表明：（1）不同植物群落土壤种子库物种组成及种子密度不同,同一物种在不同植物群落土壤种子库中出现时种子密度也存在差异;禾本科、菊科、藜科植物种在4种植物群落土壤种子库中出现比例均较高,分别占到26.19%、21.43%和19.05%,占总物种数的66.7%;灰绿藜、冰草、碱蓬在4种植物群落土壤种子库中均有出现。（2）4种植物群落土壤种子库中多年生植物和一年生植物种子居多,灌木、半灌木植物种较少。（3）4种植物群落土壤种子库中物种数和种子密度均表现为：芨芨草群落 > 苦豆子群落 > 油蒿群落 > 盐爪爪群落;且随着土层的加深,4种植物群落土壤种子库中物种数和种子密度均呈递减趋势。（4）4种植物群落土壤种子库中Shannon-Wiener指数、Simpsin指数、Pielou指数和Patrick指数均表现为芨芨草群落 > 苦豆子群落 > 油蒿群落 > 盐爪爪群落。此外,芨芨草群落土壤种子库与油蒿群落土壤种子库相似性最高,油蒿群落与盐爪爪群落的最低。（5）土壤种子库物种多样性特征指数与土壤pH、含水量、碱解氮呈正相关,与土壤电导率呈负相关,其中土壤pH和电导率对种子库物种多样性的影响较大。荒漠草原封育以后,土壤种子库中植物种数、种子密度和物种多样性均呈增加趋势,且以多年生植物和一年生植物种子居多;禾本科和豆科植物的物种数和种子密度大于菊科和藜科,这表明围封后牧草品质改善,植物群落正向演替。     

荒漠草原土壤种子库对草地管理方式的响应

以宁夏中部不同封育年限(封育1a、3a、5a和7a)、不同放牧方式(中等强度自由放牧、中等强度4区轮牧)、补播改良(2006年补播沙打旺Astragalus adsurgens和紫花苜蓿Alfalfa stiva)及未封育等管理方式下的荒漠草原为研究对象,采用空间梯度代替时间梯度法,于2012年3月下旬用样线法采集土壤样品,采用温室萌发法,统计土壤种子库物种组成和种子数,研究了不同草地管理方式下的种子库与地上植被相似性、多样性等特征。结果表明:1)宁夏荒漠草原土壤种子库中共出现14种植物,分属6科14属,除牛枝子(Lespedeza potanimii)为半灌木外其余均为草本植物。多年生植物占土壤种子库植物总数的65.3%,一年生植物占土壤种子库植物总数的35.7%;多年生植物种子数量随封育年限增加而表现为下降趋势,封育1a和未封育草地最多;2)不同管理方式下土壤种子库和地上植被的共有物种数为2—6种,封育时间延长导致土壤种子库物种与地上植被相似性下降,土壤种子库和地上植被共有物种数有减少趋势,自由放牧降低了土壤种子库和地上植被的共有物种数,补播恢复的草地土壤种子库中未出现补播物种;3)种子库物种多样性与管理方式无明显的相关性;种子库物种多样性指数4区轮牧草地最高,封育7a草地最低,物种丰富度指数封育1a草地最高,均匀度指数自由放牧草地最高,补播草地最低。若荒漠草原仅依靠土壤种子库恢复自然植被,则不建议封育时间过久,需间以适当的干扰(放牧);补播外来种未对荒漠草原土壤种子库产生贡献,反而对乡土种产生了一定限制。     

民勤绿洲边缘梭梭林衰败过程中土壤种子库动态及其与地上植被的关系

为了探明民勤绿洲边缘梭梭林衰败过程中土壤种子库演变特征及其与地上植被的关系,以民勤西沙窝——民勤治沙综合试验站1987年建植的未衰败(ND)、轻度衰败(SLD)、中度衰败(MD)以及重度衰败(SD)梭梭林为对象,通过野外调查及室内萌发的方法对林地土壤种子库物种组成、密度、物种多样性及其与地上植被的关系进行了研究。结果表明:1)梭梭林由未衰败向重度衰败演变过程中,种子库草本植物物种数先急剧增大再缓慢减小(峰值在SLD阶段),木本植物物种数先急剧减小再保持恒定;种子库优势种呈现出由沙生植物向沙旱生植物演替的趋势;大部分林地种子库与地上植被物种间存在较高的相似性。2)梭梭林衰败过程中,草本植物种子库密度呈现出急剧增大后缓慢减小趋势,SLD、MD及SD的密度分别是ND的2.57、2.32、2.28倍;木本植物种子库密度处于持续增大状态,SLD、MD、SD的密度分别是ND的5.25、11.38、14.74倍;种子库与地上植株密度间存在正相关关系,其中,草本植物为对数曲线,木本植物为二次函曲线。3)梭梭林从衰败初期(SLD)演变到后期(SD),种子库中草本植物物种多样性指数D_(ma)、D_(sim)、H'、J_(sw)均呈现出先稳定后变化的状态,而木本植物的4种指数一直呈现出减小的趋势;种子库草本植物物种多样性指数变化趋势与其地上植被存在差异,但其变化幅度基本一致;种子库木本植物与地上植被的物种多样性指数变化趋势完全一致,其种子库的变化幅度小于地上植被。基于以上结果得出,民勤梭梭林衰败过程中林地植物群落发生了由沙生植物向沙旱生植物的演替,林地植被与土壤种子库间存在很强的依赖性,衰败梭梭林林地土壤种子库具有较高的植被恢复能力。