基于SSR技术对黄河三角洲二色补血草遗传多样性研究

应用GENALEX6.502、ARLEQUINversion3.5、STRUCTUREv2.3.4、STRUCTURE Harvester、CLUMP和Distruct等软件进行遗传参数估算、主成分分析、遗传变异分析及遗传结构分析。在这项研究中,我们系统地从分布在中国黄河三角洲的12个二色补血草居群中采集到202份个体。我们通过使用共显性的微卫星标记探索微地理遗传结构,旨在解决黄河三角洲二色补血草居群结构和动态问题。结果表明：二色补血草呈中等程度的遗传分化,遗传变异主要存在于居群内,微弱的遗传分化存在于居群间,为（F_ST=0.067）。香农信息指数平均是1.037,基因流平均是4.106,观测杂合度和期望杂合度平均值分别是0.43和0.529。通过分析二色补血草群体的遗传多样性和遗传结构,旨在为资源的管理、保护和利用提供依据。总之,保护遗传多样性时,应保存尽可能多的居群和特异单株。     

基于形态及分子标记的濒危植物夏蜡梅自然居群的遗传变异研究

比较了濒危植物夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)大明山、大雷山、龙须山3个居群的果实与种子的形态变异,采用ISSR分子标记技术分析DNA序列的变异,综合评价夏蜡梅3个居群的遗传变异。结果如下:果实性状中,果柄长、果实长、果实重、每果种子数等指标均以大明山居群最大、大雷山居群次之、龙须山居群最小,它们之间差异显著(P<0.05)。种子重、种子长、种子宽、种子厚等指标均以大雷山居群最大,与大明山居群和龙须山居群差异显著(P<0.05)。基于果实形态特征的表型分化系数(VST)在0.5518—0.9750之间,平均为0.8930,所有果实形态指标的变异大部分存在于居群间。基于种子形态特征的VST在0.1669—0.8678之间,平均为0.6240,除种子长外,其他种子形态指标的变异也大部分存在于居群间。ISSR分析表明,3个居群的多态位点百分率、Shannon信息指数、Nei基因多样性均是大明山居群最高、龙须山居群次之、大雷山居群最低。居群间的遗传分化系数(GST)为0.6050。基于ISSR分子标记数据的聚类结果显示大明山居群先与龙须山居群聚在一起,再与大雷山居群相聚,这与基于种子性状特征的聚类结果相似,而与基于果实性状特征的聚类结果不同。3个居群的种子形态特征变异系数与遗传多样性水平具有显著的正相关,且基于果实形态特征估算的VST要高于GST,而基于种子形态特征估算的VST仅略高于GST,表明夏蜡梅不同居群间的种子形态变异主要由遗传变异所造成的,而环境因子在果实形态变异中起了重要作用。Mantel检验显示3个居群基于分子标记数据的遗传距离矩阵和基于果实及种子形态特征的欧氏距离矩阵之间的相关性不显著,表明果实与种子在居群间出现的表型分化除了受遗传因素影响外,还受到其它环境因子的强烈影响。     

新疆野扁桃天然居群形态变异的研究

为了从数量上分析新疆野扁桃(Amygdalus ledebouriana)天然居群表型性状在居群间和居群内的变异,我们于2007年对分布存新疆的5个野扁桃天然居群的8个表型性状进行了测量和比较分析.结果表明:新疆野扁桃表型性状在居群间和居群内均存在着较丰富的差异,居群内的变异大于居群间的变异,居群间的分化相对较小;利用居群问欧氏距离进行UPGMA聚类分析表明,5个天然居群可以划分为3类,表型性状的欧式遗传距离与地理距离相关不显著.主成分综合分析结果显示:新梢长宽比、叶片长宽比、果核千粒重、果核长宽比及花冠直径等5个表型性状指标是反映新疆野扁桃表型差异的主要因素.     

琴叶风吹楠资源遗传多样性的AFLP分析

为研究濒危植物琴叶风吹楠(Horsfieldia pandurifolia)的遗传多样性,利用AFLP分子标记技术,对采自云南省西双版纳州、临沧市的8个居群共56份琴叶风吹楠样品进行了分析。结果表明,琴叶风吹楠在物种水平的多态性较高,多态性百分率为75.16%;在居群水平,平均多态性百分率为36.20%;AMOVA分析表明,琴叶风吹楠的遗传变异主要存在于居群内(75.45%),而居群间的变异仅为24.55%;mantel检验结果表明,地理距离和遗传距离存在不显著的正相关(r=0.119 7, P=0.321 0);基于遗传相似性系数,对8个居群进行了UPGMA聚类分析,在遗传相似性系数0.951处可将8个居群聚为3组。这些为琴叶风吹楠的保护和开发利用提供了理论依据,并提出了保护建议。     

基于核基因LEAFY的中国珍稀濒危植物中华水韭的遗传多样性分析

利用核基因LEAFY第二个内含子片段对中国现存中华水韭（Isoetes sinensis Palmer）的遗传多样性进行分析,探讨了中华水韭自然居群的遗传多样性结构及其形成机制。结果显示：现存中华水韭7个自然居群共105个样本中存在78个单倍型,单倍型多样性（H_d）为0.989,核苷酸多样性（π）为0.021,遗传差异主要存在于居群内（72%）,且存在较高的基因流（N_m=0.59）。同时,居群遗传学分析结果发现中华水韭居群不存在明显的谱系地理格局（G_ST>N_ST）;Mantel检验中Rxy值为-0.286,P（rxy-rand≥rxy-data）值为0.370,表明居群遗传距离和地理距离之间没有明显相关性;UPGMA聚类分析显示处于海拔较高位置的2个居群与其它5个居群遗传关系较远;中性检验（Taijima's D、Fu & Li's D^*和F^*）检测结果均为负值,基于稳定模型的失配分布检测显示为多峰。根据中华水韭居群的地理位置,推测中华水韭的遗传结构可能与水系、海拔分布及其杂交后代多倍化的物种形成过程相关。     

中国杯萼海桑遗传多样性的ISSR研究

杯萼海桑(SonneratiaalbaJ.Smith.)是海桑科红树植物,在我国分布于海南岛的东海岸。本文采用简单序列重复区间扩增(ISSR)分子标记技术对分布于海南岛的杯萼海桑的4个天然居群和东寨港红树林自然保护区引种的一人工居群共100个个体进行了遗传变异分析。11个引物共扩增出133条带,其中103条具多态性,多态位点百分率为77.44%。在居群水平上相对较低,多态位点百分率为51.88%~65.41%,平均为57.74%。期望杂合度、香农信息指数在物种水平上分别为0.2271和0.3489;在居群水平上分别为0.1837和0.2275。依据Gst值,杯萼海桑绝大多数遗传变异发生在居群内的个体间(81.02%),18.98%的遗传变异发生在居群间。AMOVA分析也表明了类似的遗传结构。居群间平均遗传一致度为0.9342。依据Nei(1972)的遗传距离对不同居群进行UPGMA聚类,将居群分为两组,来自三亚(SY)和陵水(LS)的居群聚为一类;东寨港引种栽培的人工居群(DZ)和琼海(QH)、文昌(WC)的居群聚为另一类。Mantel检验表明,遗传距离与地理距离呈极显著相关。     

肋果沙棘北缘居群的遗传多样性与遗传结构

该研究利用SSR分子标记,对肋果沙棘(Hippophae neurocarpa)分布区北缘青海祁连地区5个自然居群进行分析,旨在了解小地理尺度下肋果沙棘北缘居群的遗传多样性和片段化分布居群的遗传结构,为肋果沙棘居群的资源保护提供了依据。采用6对微卫星引物对107个样本DNA进行扩增,共检测到27个等位变异,变幅为2~9个,平均每个位点有4.67个,平均观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.142和0.230,Shannon信息指数(I)的变幅介于0.280~0.567之间,平均值为0.374,说明肋果沙棘北缘居群的遗传多样性较为丰富。遗传分化系数Fst=0.483,分子方差分析(AMOVA)表明肋果沙棘有48.33%的变异存在于居群间,51.67%存在于居群内。对5个居群之间的遗传距离与地理距离做Mental检验,结果表明遗传距离与地理距离相关性不显著,对基因流检测发现居群间的Nm为0.328,推测遗传漂变是居群分化的关键因素之一。Structure分析把5个居群分为2组。UPGMA聚类分析表明5个居群聚为2个分支,其中居群ARX为单独的一支,与主坐标分析的结果一致。基于分布区北缘青海祁连肋果沙棘自然居群的遗传结构分析,建议应尽可能多地保护不同的地方居群。     

基于ISSR分子标记的野生桃儿七遗传多样性研究

通过对甘肃南部青藏高原边缘区道地性药材桃儿七遗传多样性研究,为野生桃儿七资源的保护提供依据。采用ISSR分子标记技术,对13个野生桃儿七居群153份DNA进行PCR扩增,对其扩增条带进行遗传多样性分析,在所得遗传距离的基础上进行UPGMA聚类和Mantel检验地理距离,对野生桃儿七居群间遗传多样性差异进行分析。11条ISSR引物共检测到155个条带,每条引物10～17个,平均14.1个,共1320个多态性位点;居群平均多态性位点百分比(PPL)65.50%;Nei′s遗传多样性指数(H)为0.2101,Shannon′s信息指数(I)为0.3191;遗传距离变化范围0.0316～0.3769;Mantel检验P=0.4220。甘肃南部青藏高原边缘区13个野生桃儿七居群间具有较高的遗传多样性,种群内的基因流十分丰富,居群内的遗传分化明显比居群之间的分化要大,各居群间遗传距离与地理距离无相关关系。     

濒危植物崖柏遗传多样性研究

以重庆市大巴山和雪宝山的崖柏为研究对象,对其鳞叶的形态分化进行了初步研究,并用RAPD分子标记技术探讨了该物种在分子水平上的遗传变异。结果表明:崖柏居群内和居群间均存在着广泛的表型及基因型的变异;基于形态数据建立的崖柏居群之间的关系和基于RAPD数据建立的关系不相符;空间距离和生态因子对崖柏居群进化的影响较小;崖柏居群之间的基因流水平较低;应对崖柏居群采取就地保护的措施。     

中国杯萼海桑遗传多样性的ISSR研究

杯萼海桑(Sonneratia alba J.Smith.)是海桑科红树植物,在我国分布于海南岛的东海岸.本文采用简单序列霞复区间扩增(ISSR)分子标记技术对分布于海南岛的杯萼海桑的4个天然居群和东寨港红树林自然保护区引种的一人工居群共100个个体进行了遗传变异分析.11个引物共扩增出133条带,其中103条具多态性,多态位点百分率为77.44%.在居群水平上相对较低,多态位点百分率为51.88%～65.41%,平均为57.74%.期望杂合度、香农信息指数在物种水平上分别为0.227 1和0.348 9;在居群水平上分别为0.1 83 7和0.227 5.依据Gst值,杯萼海桑绝大多数遗传变异发生在居群内的个体间(81.02%),18.98%的遗传变异发生在居群间.AMOVA分析也表明了类似的遗传结构.居群间平均遗传一致度为0.934 2.依据Nei(1972)的遗传距离对不同居群进行UPGMA聚类,将居群分为两组,来自三亚(SY)和陵水(LS)的居群聚为一类;东寨港引种栽培的人工居群(DZ)和琼海(QH)、文昌(WC)的居群聚为另一类.Mantel检验表明,遗传距离与地理距离呈极显著相关.     

云南含笑天然居群的表型多样性分析

为揭示云南含笑天然居群表型变异程度和变异规律,以云南昆明地区天然分布的云南含笑为研究对象,调查了6个居群180个单株的14个表型性状,采用巢式方差分析、变异系数、相关分析、Shannon-Weaver多样性指数分析和聚类分析等方法,分析了居群间和居群内表型多样性.结果表明:(1)云南含笑表型性状在居群间和居群内存在极其丰富的多样性,14个表型性状平均表型分化系数(24.38％)小于居群内变异(75.62％),居群内变异是表型变异的主要来源;14个表型性状的变异系数(CV)在16.20％～60.11％之间,表明云南含笑居群内表型性状离散程度较高.(2)对云南含笑各居群的Shannon-Weaver指数分析表明,云南含笑各居群具有丰富的多样性,总体表型多样性指数为1.772.(3)利用居群间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,云南含笑6个天然居群可以聚为3类,而且表型性状并没有严格依地理距离而聚类.     

基于EST-SSR分子标记的青海高原以礼草属主要物种的遗传多样性分析

利用EST-SSR分子标记技术对青海高原以礼草属3个物种的21份材料进行遗传相关分析。遗传多样性分析发现97对引物中有50对引物可扩增出特异性条带,共扩增出103条条带,各个引物的扩增条带数范围为1~5,每个位点的平均变异数2.06。Popgene pc软件分析表明:梭罗草遗传多样性水平最高(PP=62.14%,h=0.2345),糙毛以礼草次之(PP=58.25%,h=0.2211),大颖草最低(PP=44.66%,h=0.1687);梭罗草和大颖草的遗传距离最小,遗传相似性程度最高,糙毛以礼草与梭罗草和大颖草的遗传距离均较远。梭罗草居群中玛多梭罗草与其他居群遗传距离相对较远,糙毛以礼草居群中克图尼哈糙毛以礼草与其他居群遗传距离相对较远,大颖草居群中克图尼哈大颖草与其他居群遗传距离相对较远。NTSYS2.10e聚类结果为21个居群可聚为3个组群,梭罗草组群10个;糙毛以礼草组群7个;大颖草组群4个。本研究可进一步为拓宽小麦族植物的遗传基础、野生基因资源利用及研究物种分布规律提供科学参考。     

陕西唐棣遗传多样性和遗传分化的AFLP分析

采用扩增片段长度多态性分子标记技术对陕西省分布的6个野生唐棣居群的96个个体进行了遗传多样性分析, 以明确野生唐棣资源的亲缘关系,为唐棣资源的保护、良种选育和开发利用提供理论依据。结果显示：(1)从64对引物组合中筛选出8对扩增条带清晰、多态性高的引物组合,共扩增出277条清晰条带,其中多态性条带116条,多态性位点百分率为42.86%。(2)UPGMA聚类、主坐标分析(PCoA)和遗传结构分析结果相似,将6个陕西野生唐棣居群分成2大支,秦岭南北居群间遗传分化明显,且群体间存在一定基因流。(3)分子方差分析(AMOVA)结果显示遗传变异主要存在于居群内(63%),居群间遗传变异为37%。Mantel检验表明陕西唐棣居群地理距离与遗传距离之间无明显相关性(r = 0.192,P = 0.220)。研究表明,AFLP分子标记可以准确、有效地用于唐棣遗传多样性分析;唐棣遗传变异主要来源于居群内,居群间的基因交流有限;陕西野生唐棣遗传多样性水平较低,但部分居群的遗传多样性较高。该研究结果可为野生唐棣资源的保护、良种选育和开发利用提供理论依据。     

黄土高原不同气象因子对中国沙棘亚居群遗传多样性的影响

利用ISSR分子标记技术,分析了甘肃省东部地区8个中国沙棘居群的遗传多样性和遗传分化,以及气象因子对它们的影响.共调查了8个居群的240个个体,利用11条引物扩增出165条带.扩增范围集中在300～1 500 bp,其中157个位点表现为多态,占95.76%,分子变异分析(AMOVA)显示,居群内遗传分化程度高,76.5%的变异存在于居群内.基因分化系数(Gst)为0.2418,居群间基因流为1.5675.说明保护沙棘种群的遗传资源应优先考虑种群内个体.经Mantel检验发现,8个居群的地理距离和遗传距离显著相关(r=0.65,P=0.002). 对气象因子与遗传多样性所作的回归分析显示, 中国沙棘开花期间的风速与其遗传多样性呈显著正相关.说明开花期风速和地理距离是沙棘种群遗传多样性的重要影响因子.     

DNA条形码专用R包及其主要功能简介

S_(PIDER)和BarcodingR软件包作为DNA条形码研究的专用R软件包,整合了基于DNA条形码的物种识别算法和数据分析策略,避免了各种非商业用途软件的局限性,为DNA条形码的研究提供了便捷性和可操作性。本文对SPIDER和BarcodingR软件包的主要功能进行整体介绍,并以西藏夜蛾科COI、松毛虫属ITS等数据为例,进行主要函数的演示分析,希望为昆虫DNA条码的应用分析提供帮助。     

下颌单颗磨牙缺失区三维测量及数据库的建立

目的:研发三维测量软件,使用该软件对下颌非游离端单颗磨牙缺失后缺牙区相关解剖数据进行三维测量分析并建立数据库,为临床及科研提供参考依据。方法:选择50名确诊为下颌非游离端单颗磨牙缺失的成年患者,拍摄锥形束CT并运用3D-DMTC软件进行测量分析,测量缺牙区相关解剖数据。对各项结果用SPSS 21.0软件进行统计分析,并建立下颌单颗磨牙缺失后相关解剖数据库。结果:成功研发三维测量软件3D-DMTC。测得缺牙区牙槽嵴顶到下颌神经管的最近距离平均值为:15.84±2.10 mm;下颌神经管距离下颌骨颊侧壁最近距离平均值为:5.83±1.56 mm;下颌神经管距离下颌骨舌侧最近距离平均值为:3.78±1.19 mm;相邻两牙间最短距离平均值为:10.08±1.58 mm;剩余牙槽骨体积平均值为:2674.94±775.67 mm3。建立下颌单颗磨牙缺失后相关解剖数据库ADSML。结论:通过使用自主开发的测量软件测量得到相关数据并建立数据库,可辅助临床医生深入对患者颌骨的解剖情况的认识,并为临床治疗及相关科研提供参考。     

分子生态学重要概念——遗传距离及其测度的理论研究概况

综述了遗传距离的概念、背景,有关遗传距离的几种基本的突变模型以及和遗传距离有关的参量和几种常用统计量,指出在处理蛋白质数据、分子数据以及序列数据时,如何选择相应的统计量和可用的软件包,同时还着重指明了各种模型的假设前提,为处理实际的蛋白质或分子数据时选择合适的模型,和对数据的最终解释提供一些帮助。     

金钱槭和云南金钱槭遗传多样性比较研究

金钱槭属(Dipteronia)是我国特有少种属,属下仅金钱槭(D. sinensis)和云南金钱槭(D. dyeriana)两种。该文用RAPD标记揭示了金钱槭的遗传多样性和遗传结构,并与云南金钱槭的RAPD研究结果进行了比较。同时,对两物种遗传距离与地理距离的相关性进行了分析,结果有助于阐释该属植物遗传变异的产生机制。研究显示,18条随机引物在17个金钱槭居群(226个个体)中检测到128个扩增位点,物种水平的多态位点比率为92.97%,在4个云南金钱槭居群(45个个体)中则检测到103个扩增位点,物种水平的多态位点比率为81.55%,金钱槭的多态位点比率高于云南金钱槭。相似性系数值、Shannon多样性指数和Nei基因多样性指数分析反映了与多态位点比率相一致的结果。AMOVA(Analysis of molecular variance)分析结果显示,金钱槭居群内、居群间的遗传变异分别占总变异量的56.89%和43.11%。云南金钱槭居群内、居群间的遗传变异分别占总变异量的57.86 %和42.14%。Shannon多样性指数、Nei基因多样性指数的分析结果与AMOVA分析结果趋势相同。上述特征值揭示,金钱槭和云南金钱槭居群间的遗传分化均已达到较高水平,推测居群间低水平的基因流可能是导致上述现象产生的原因之一。遗传距离与地理距离的相关分析结果显示,金钱槭居群间的遗传距离与经度差异存在极显著水平的相关性(p<0.01),云南金钱槭居群间的遗传距离与地理隔离则无显著相关关系。说明在大尺度上遗传距离与地理距离相关而在小范围内则无上述关系,该结果可能与位于不同分布区内的物种所承受的生境选择压力不同有关。建议在对该属植物进行就地保护时,应设立多个保护点,保护自然居群及其周围生境;在迁地保护时,应通过加大居群间种子和幼苗的交换,人为创造基因交流和重组的条件,保存该属植物的遗传多样性。     

水杉孑遗居群AFLP遗传变异的空间分布

本研究采用空间自相关分析方法对水杉 (Metasequoiaglyptostroboides)孑遗居群AFLP遗传变异的空间结构进行了研究 ,以探讨水杉孑遗居群遗传变异的分布特征及其形成机制。根据 6对AFLP选择性引物扩增的 46个多态性位点 ,选择了其表型频率在 2 5 %～ 75 %的 2 7个AFLP标记 ,运用等样本频率方法和等地理距离间隔方法分别对 3 9株和 3 7株原生母树进行了空间自相关系数Moran’sI值计算。结果表明 :水杉孑遗居群缺乏空间结构 ,绝大多数AFLP位点变异为随机分布的空间模式 ,但也有少数位点存在显著性随机相关 ,在 4～ 8km地理距离间隔显示负相关 ,说明该间隔可能是水杉孑遗居群的部分基因交流的有效屏障。水杉原生母树分布存在 12～ 2 8km的明显距离间隔空挡 ,说明人类从迁入该区域起就影响着水杉孑遗居群的原始生境 ,导致其生境片断化、景观破碎 ,进而形成岛屿状分布格局 ,并引起了水杉残留居群的随机遗传漂变。根据本研究结果 ,结合水杉孑遗居群较低的遗传多样性 ,分析探讨了水杉孑遗居群濒危的机理 ,并提出了相应的保育策略 ,为水杉的有效保育提供了科学依据     

青藏高原东部矮生嵩草遗传多样性的RAPD研究

基于随机扩增多态DNA（RAPD）方法分析了青藏高原东部矮生嵩草（Kobresia humilis）8个居群的遗传多样性及分化程度。14条随机引物共扩增出194个位点数,其中多态性片段168个。研究表明,矮生嵩草无论是在物种水平（多态条带比率PPB（％）为86．60％,Nei’s基因多样性（h）为0．2622,Shannon’s信息指数（I）为0．3983）,还是在居群水平（PPB=62．65％,h=0．2126．I=0．3185）,都具有较高的遗传多样性,居群的遗传多样性大小与生境有相关性。而且,用SPSS分析得出,8个居群的遗传多样性大小与海拔没有明显相关性。用AMOVA数据表明矮生嵩草的遗传变异主要分布在居群内（83．04％）,居群间变异较小（16．96％）。遗传分化指数Gst也显示了相似的结果（0．1891）。从矮生嵩草8个居群的遗传距离和聚类分析发现,以及用NTSYS对矮生嵩草8个居群的的遗传距离矩阵与地理距离矩阵间的关系进行Mantel检测,其结果表明各居群间的遗传距离与地理距离之间没有明显相关性（r=0．37779,P=0．9718〉0．05）。