9个野生中国樱桃群体叶绿体DNA trnQ-rps16序列变异及其遗传结构分析

中国樱桃(Cerasus pseudocerasus Lindl.)是我国古老的具有较高经济价值的栽培果树之一,个别性状突出的野生中国樱桃是对现有栽培品种进行遗传改良的重要资源。四川野生中国樱桃资源丰富,为了明确该地区野生中国樱桃群体的遗传多样性和遗传结构,文章对9个野生中国樱桃群体(其中7个分布四川,2个来自陕西和贵州)共145个个体的叶绿体基因间隔区trnQ-rps16序列进行了测定和分析。结果表明:9个群体145个个体的trnQ-rps16序列比对后共检测到13个多态位点,占位点总数的1.87%,其中3处碱基替换,10处插入/缺失。9个群体总的遗传多样性水平较低(h=0.562,π=0.00184),相对于其他地区的2个群体(h=0.733;π=0.00243),四川的7个群体表现出更低的遗传多样性水平(h=0.544;π=0.00203),且群体间的遗传多样性水平存在较大差异(h=0-0.708;π=0-0.00298),其中北川桃龙群体最高(h=0.708,π=0.00298),而峨眉群体最低(h=0.000,π=0.000)。群体内低的遗传多样性可能与群体的边缘性所产生的奠基者效应以及近期群体收缩和随机遗传漂变造成的瓶颈效应导致群体内遗传多样性丢失有关。此外,9个群体遗传分化水平较低,平均FST为0.21573。分析认为主要是由于野生中国樱桃较强的种子传播能力增加了群体间的基因流动而导致遗传分化不明显,也可能与野生中国樱桃较长的世代周期有关。针对上述研究结果,建议在资源保护中采取减少群体数目而加大群体内的个体数量的保护策略。     

云杉矮槲寄生遗传多样性及其群体遗传结构分析

该研究采用CTAB法提取云杉矮槲寄生(Arceuthobium sichuanense)的基因组DNA,利用ITS1片段的序列信息对中国9个不同地理群体的62份云杉矮槲寄生样本的遗传多样性及群体遗传结构进行分析。结果表明:(1)62条ITS1序列共定义16个单倍型(H1~H16),表现出较低的遗传多样性水平(h=0.678 5,π=0.005 9),而群体间的遗传多样性水平则表现出较大差异(h=0~1.000 0,π=0~0.009 4);AMOVA分析显示云杉矮槲寄生群体内的遗传变异占到51.37%,群体间为48.63%。(2)Network单倍型网络分析表明,单倍型H1和H12较为古老,且所有群体对2种单倍型无共享现象;单倍型H1是广布单倍型,存在于青海和甘肃的6个群体中,单倍型H12仅在四川的2个群体中有分布。(3)基于最大似然法(ML)构建的群体聚类和中介邻接法构建的单倍型网络图均显示,四川的3个群体为独立类群,区别于青海、甘肃群体,且甘肃和青海的群体之间没有明显分化。该研究首次报道了云杉矮槲寄生遗传多样性和遗传结构,为进一步研究其进化及后续的病害防控提供了一定的参考。     

孑遗植物银杏群体遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对江苏泰兴、美国纽约的栽培银杏(Ginkgo biloba)群体和中国3个可能为野生的银杏自然群体(浙江西天目山、贵州务川、湖北大洪山区)的遗传多样性水平和群体遗传结构进行了研究。用13个引物对5个群体共66个样品进行扩增,共得到88个清晰的扩增位点,其中多态性位点62个,多态位点百分率(PPB)为70．45％。POPGENE分析结果表明：与其他裸子植物相比,银杏具有丰富的遗传变异(He=0．2408;Ho=0．3599)。贵州务川群体的遗传多样性水平最高(PPB=56．82％,He=0．2089,Ho=0．3087),江苏泰兴栽培群体(PPB=34．09％,,Ho=0．1269,Ho=0．1858)和美国纽约的栽培群体(PPB=23．86％,,He=0．0884,Ho=0．1312)的遗传多样性水平较低。Nei′s遗传多样性分析和AMOVA分析表明,3个可能的自然群体间出现了一定程度的遗传分化(Gst=0．1476,Φst=14．26％)。群体间一定程度的遗传分化可能是人为选择压力和基因流障碍引起的。根据Nei′s遗传距离矩阵分别构建了群体间和个体间的遗传关系树状图。由UPGMA聚类分析可知,贵州务川群体与浙江西天目山群体优先聚类;美国纽约群体与湖北大洪山群体具有较近的亲缘关系,它们可能为同一野生群体的后裔。通过对银杏群体遗传结构的分析并结合群落学调查研究,结果表明：贵州务川银杏群体很可能为野生自然群体。基于银杏群体遗传学和生态学的研究结果,建议在自然银杏群体最适生境和遗传多样性最高的贵州务川建立银杏保护区。由于银杏群体间出现了一定程度的分化,建议3个自然群体间可进行植株和幼苗相互移栽,以提高群体间的基因交流,以最大限度地保护银杏的遗传多样性。     

濒危植物三棱栎遗传多样性的RAPD分析

用随机扩增多态DNA (RAPD)标记对 5个三棱栎 (Trigonobalanusdoichangensis)居群共 99个个体进行遗传多样性和居群遗传结构分析。 16个引物共检测到 15 7个位点 ,其中多态位点 83个 ,占 5 2 87%。物种水平Shannon多样性指数I =0 2 4 31,Nei基因多样度h =0 15 95 ,种内总遗传变异量Ht=0 16 0 0 ,居群内遗传变异量Hs =0 0 74 9,居群间变异量大于居群内变异量 ,表明三棱栎的遗传变异主要存在于居群之间。与同科植物相比 ,三棱栎遗传多样性较低 ,遗传分化系数Gst =0 5 32 0 ,说明居群间的遗传变异占 5 3 2 0 % ,居群间已出现强烈的遗传分化。当地人的强烈活动造成的生境破碎化和居群隔离 ,以及三棱栎演化过程中的地史变化对其种群发展的影响等 ,可能是造成其居群间强烈的遗传分化和较低遗传多样性的原因。基于本研究结果 ,提出了三棱栎遗传多样性的保护策略。     

采用微卫星标记分析10个双峰驼群体的遗传变异和群体间的遗传关系

为从分子水平上对我国双峰驼(Camelus bactrianus)群体的遗传多样性、群体间遗传关系、群体遗传分化及近交情况进行全面、系统地研究,为双峰驼种质资源保护和新品种培育提供基础数据,本文利用18对微卫星引物,分析了我国9个双峰驼群体和1个蒙古双峰驼群体的遗传多样性和遗传关系。结果显示:10个群体均具有较高的遗传多样性,共检测到242个等位基因,平均等位基因数为13.44,平均有效等位基因数为4.18,平均观察杂合度(Ho)为0.5528。10个群体间存在显著的遗传分化,有9.6%的遗传变异来自群体间,90.4%的遗传变异来自群体内部的个体间。聚类分析、主成分分析和群体遗传结构分析结果都表明10个群体被分成2个明显的分支,新疆4个群体单独聚为一类,剩下的6个群体聚为一类。这一结果可能与它们的地理分布和群体间的地理屏障有关。     

栲树天然群体遗传结构的RAPD分析

利用RAPD分子标记对 5个栲树 (CastanopsisfargesiiFranch .)天然群体共计 188个个体的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。 4 1个随机寡核苷酸引物共检测到 385个位点 ,其中多态位点 15 7个 ,占 4 0 .78%。物种水平的Shannon多样性指数I=0 .4 5 97,Nei基因多样度h =0 .2 96。遗传变异分析表明 ,栲树群体的遗传变异主要存在于群体内 ,利用Shannon多样性指数估算的分化 (Hsp_Hpop) /Hsp=0 .0 4 76 ,遗传分化系数Gst =0 .0 4 2 9,分子方差分析 (AMOVA)也证实了这一结论 ,群体内的变异组分占了 94 .97% ,群体间变异只占 5 .0 3%。AMOVA分析结果的显著性检验也表明 ,群体间及群体内个体间均呈现出显著分化 (P <0 .0 0 1)。     

中国南方茶棍蓟马地理种群遗传分化分析

【目的】基于mtDNA COI和COⅡ的联合序列,探讨中国南方茶棍蓟马Dendrothrips minowai地理种群的遗传多样性与遗传分化。【方法】利用MEGA 6.0, DnaSP 5.10和Arlequin 3.5.2.2等软件对中国南方茶棍蓟马8个地理种群遗传多样性、遗传分化、基因流、分子变异及地理距离与遗传距离的相关性进行分析,并推断群体演化历史。【结果】茶棍蓟马mtDNA COI和COⅡ序列均具有明显的AT偏好性,COI和COⅡ联合序列的长度为1 146 bp,共有22个单倍型。中国南方茶棍蓟马总群体遗传多样性较高,表现出高单倍型多样性(Hd=0.924)和低核苷酸多样性(π=0.00600)。8个地理种群总群体的遗传分化程度高(F_ST=0.84830),基因交流水平低(Nm=0.040),群体可能由于遗传漂变而发生明显分化。AMOVA分析显示,茶棍蓟马种群的遗传变异主要来自组间种群(F_CT=0.84922);Mantel检测显示地理距离与遗传距离存在显著的正相关(r=0.5029, P<0.01)。中性检验结果表明,除云南两个地理种群外的其他地理种群近期可能经历了种群扩张。【结论】中国南方茶棍蓟马地理种群遗传多样性较高,具有明显的遗传分化,基因交流较少;地理距离可能是影响茶棍蓟马地理种群遗传分化的主要因素之一。     

鸭茅野生种质遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术,对采自中国新疆和吉尔吉斯斯坦2个地区的6份鸭茅种质群体共90个单株材料进行遗传多样性分析,探讨不同地理来源鸭茅种质遗传变异产生的分子生态机理。结果显示:(1)4对AFLP引物共扩增出208条多态性条带,多态百分比为59.86%,多态信息量为0.205 3;种群Neis基因多样性指数变化范围在0.201 9~0.233 6,总多样性指数为0.335 8,均值为0.230 9;种群Shannon信息指数变化为0.235 5~0.293 5,总体和均值分别为0.399 4和0.266 4。(2)单株和群体的UPGMA聚类树形图、STRUCTURE分析和主坐标分析均表明,同一地区的种质材料均聚在一起,表现出明显的地域性。(3)AMOVA分析显示,63.30%的遗传变异发生在种质群体内的个体间,种质群体间遗传分化为36.70%,2个采样地区之间的遗传差异达23.51%。研究表明,供试种质材料具有丰富的遗传多样性和高水平的遗传分化,种质群体的遗传多样性不仅受到地域隔离的限制,同时环境因子,如海拔、温度和月降水量对其影响也比较明显。     

基于线粒体COⅠ基因的9个青鱼群体遗传变异分析

为掌握中国青鱼(Mylopharyngodon piceus)种质资源分布特征, 揭示青鱼种质资源的遗传变异情况, 研究通过对9个青鱼群体271个样本线粒体COⅠ区设计引物并进行PCR扩增, 运用软件分析了群体内部遗传多样性和各群体之间的进化关系。分析结果表明: 长度为1003 bp的9个群体COⅠ基因区域序列GC含量低于AT含量, 共检测到6个突变位点, 7种单倍型, 其中Hap4单倍型在9个群体中都有分布。AMOVA分子方差分析显示271个青鱼样本的变异90.33%来自群体内部, 9.67%来自群体间。青鱼总体核苷酸多样性(π)偏低, 在0.00109—0.00244。单倍型多样(H_d)性较高, 在0.403—0.847。遗传分化系数(F_st)在–0.0033—0.23445, 保持在低度至高度分化, 主要集中在低度和中度分化。分析得到广东佛山群体可能经历过瓶颈效应, 其余8个群体可能经历过快速的种群扩张事件。研究结果揭示了中国目前青鱼种质资源的遗传背景, 可以为中国青鱼种质资源的保护和创新利用提供重要的参考依据。     

栲树天然群体遗传结构的RAPD分析

利用RAPD分子标记对5个栲树(Castanopsis fargesii Franch.) 天然群体共计188个个体的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析.41个随机寡核苷酸引物共检测到385个位点,其中多态位点157个,占40.78%.物种水平的Shannon多样性指数I=0.459 7,Nei基因多样度h=0.296.遗传变异分析表明,栲树群体的遗传变异主要存在于群体内,利用Shannon多样性指数估算的分化(Hsp-Hpop)/Hsp=0.047 6,遗传分化系数Gst =0.042 9,分子方差分析(AMOVA)也证实了这一结论,群体内的变异组分占了94.97%,群体间变异只占5.03%.AMOVA分析结果的显著性检验也表明,群体间及群体内个体间均呈现出显著分化(P<0.001).     

基于SSR标记的广东栽培益智群体遗传多样性分析

为了解广东栽培益智(Alpinia oxyphylla)群体的遗传多样性,采用SSR分子标记技术对166份种质的遗传差异进行研究。结果表明,14对SSR引物共检测到88个等位基因,每对引物检测的有效等位基因为1.198~3.279,平均2.599;Shannon多样性信息指数为0.736~1.890,平均1.107。方差分析表明20.87%的变异来自组间,79.13%的变异来自组内。基于主成分分析和遗传结构分析表明,供试166份益智样本可分为4大类群,但没有反映出形态特征的规律性。因此,益智种质资源具有较高遗传多样性,且遗传变异主要发生在群体内,群体间的遗传分化较低,且基于表型性状的类型划分和基于SSR分子标记的聚类未能实现一致性。     

太湖日本沼虾野生群体遗传结构的微卫星分析

利用8个高度多态性的微卫星位点分析了太湖日本沼虾野生群体的遗传结构.结果表明:在15个群体中至少有3个位点经Bonferroni校正后显示杂合不足,显著偏离了HardyWeinberg平衡;15个群体中观测杂合度均大于0.683,显示出较高的遗传多样性水平,但其波动明显,如太湖东、南部的渡口和陆巷等群体的遗传多样性高于西、北部的华庄和洋渚等群体;突变-漂移平衡分析结果显示,15个群体中部分位点杂合显著过剩,偏离了突变-漂移平衡,且近期曾经历过瓶颈效应,群体数量曾经下降;群体间AMOVA分析表明,太湖日本沼虾群体间遗传分化程度较低(FST=0.011),98.9%的遗传变异来自群体内,1.1%来自群体间,并没有形成显著的遗传结构,在种质资源保护和管理上可视作一个单元;华庄与吴塘门群体间DA遗传距离达到0.206,已接近种间分类界限,故太湖日本沼虾种质资源可持续利用工作仍须深入的研究.     

利用COI基因序列分析长江与澜沧江水系日本沼虾群体的遗传结构

测定了我国长江水系和澜沧江水系的日本沼虾9个群体,共79个个体的线粒体COI基因序列片段(约450bp),结果发现有89个变异位点,共计有46个单倍型。其中云南昆明(KM)群体具有较丰富的遗传多样性(h=1.000,π=0.028),而重庆(CQ)群体的遗传多样性最小(h=0.700,π=0.008)。AMOVA分析表明,群体间的遗传变异占总遗传变异的9.66%,而90.34%的遗传变异源于群体内。采用邻接法(NJ)构建的分子系统树显示,46个单倍型明显地聚为长江中下游和长江上游与澜沧江两个族群。其结果可以为合理开发和利用日本沼虾自然野生资源,以及建立和保护日本沼虾种质资源库及基因库提供必要的参考。     

樟科濒危植物思茅木姜子遗传多样性的ISSR分析

本文采用ISSR标记对中国特有且仅在云南南部狭域分布的樟科濒危植物思茅木姜子(Litseaszemaois)现存8个居群的遗传多样性进行了研究。从96条引物中筛选出了10条,对103个个体进行了扩增,共扩增出77条条带,其中多态性条带为67条。分析结果表明:(1)思茅木姜子的遗传多样性水平很高。在物种水平上,多态位点百分率PPB=87.01%,平均每个位点的有效等位基因数Ne=1.4006,Nei’s基因多样度指数H=0.2466,Shannon多样性信息指数Hsp=0.3826;在居群水平上,PPB=37.99%,Ne=1.2500,H=0.1418,Shannon多样性信息指数Hpop=0.2088。(2)居群间的遗传分化较低。基于Nei’s遗传多样性分析得出的居群间遗传分化系数Gst=0.3700;Shannon’s居群分化系数((Hsp–Hpop)/Hsp)为0.45。AMOVA分析显示:思茅木姜子的遗传变异主要存在于居群内,占总变异的72.99%,居群间的遗传变异占27.01%,表明思茅木姜子属于异交种。(3)两两居群间的Nei’s遗传一致度(I)的范围为0.8233–0.9761。经Mantel检测,居群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.0925,P=0.6931)。我们推断人类活动的干扰和生境的片断化是导致思茅木姜子濒危现状的主要因素。考虑到目前其遗传多样性水平虽然很高,但各居群个体数量很少,因此应该对思茅木姜子各居群的所有个体实施及时的就地保护;而遗传变异大部分存在于居群内的个体间,所以在迁地保护时应在各居群内大量采样。     

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。     

云贵高原银星竹鼠的遗传多样性与遗传结构研究

作为一类营地下生活的啮齿动物,银星竹鼠Rhizomys pruinosus具有较高的食用价值和药用价值,已成为我国南方地区特种经济动物养殖业的重点发展物种。以核内重组蛋白激活基因1(RAG1)的基因片段为分子标记,采用分子生物学方法,本研究对来自12个采样点的173个银星竹鼠个体进行群体遗传分析,探讨该物种群体遗传多样性和遗传结构。序列多态性分析结果显示,银星竹鼠RAG1基因部分序列848 bp,共检测出多态性位点18个,其中单突变位点3个,简约信息位点15个。遗传多样性分析表明,173份样本共统计出RAG1基因单倍型11个,单倍型多样性为0.712±0.025,核苷酸多样性为0.002 64±0.003 71,显著低于其他啮齿动物。最大似然法、邻接法和贝叶斯法构建的系统发育树显示,银星竹鼠群体分化为3个分支,其谱系地理格局出现明显分化。同时,分子变异分析结果证实,银星竹鼠种群间的遗传变异极显著高于种群内的,说明该物种存在显著的遗传结构和遗传分化水平。上述研究结果综合表明,银星竹鼠群体的遗传多样性水平较低,遗传分化结构较为显著,这可能与该物种的地下生活方式、扩散能力弱、山脉河流阻隔作用、地质气候事件等因素有关。本研究结果将为云贵高原地区物种多样性、生物多样性保护提供科学的参考依据。     

迁飞性昆虫甜菜夜蛾遗传分化研究

【目的】甜菜夜蛾Spodoptera exigua逐渐成为世界性重要害虫,为明确甜菜夜蛾不同地理种群的遗传分化及遗传多样性,本研究探讨其在中国的种群遗传变异。【方法】测定了采自15个地理种群154个甜菜夜蛾的线粒体COⅠ基因的547 bp序列,利用DnaSP 5.0、Arlequin 3.5.1.2等软件对甜菜夜蛾不同种群间的遗传多样性、遗传分化及分子变异进行分析,并建立单倍型系统进化树。【结果】在所分析的154个COⅠ序列中,共检测出5个单倍型,其中H1为各种群所共享种群内遗传多样性较低(Hd=0.172±0.041,Pi=0.00077±0.0002),种群内遗传分化相对较大(FST=0.3182),基因流水平较高(Nm=1.071)。中性检验结果不显著(Tajima’s D=-1.278,P0.10,Fu’s Fs=-1.660,P0.10),说明中国地区甜菜夜蛾在较近的历史时期内没有出现种群扩张现象。分子变异分析(AMOVA)结果表明,甜菜夜蛾遗传变异主要来自种群内部(68.18%),而种群间未发生明显的遗传分化。根据各地理种群的单倍型建立的系统发育树表明,各单倍型散布在不同的地理种群中,无明显的地理分布格局。【结论】甜菜夜蛾不同种群的遗传距离与地理距离间无显著线性相关性,不同种群间的基因交流不受地理距离的影响。这些数据表明,除了遗传因素之外,不同因素的组合,例如地理距离、环境条件和生理行为,可能在甜菜夜蛾种群内和之间形成变异中起重要作用。     

基于SSR标记的紫花风铃木群体遗传多样性分析

为揭示紫花风铃木(Handroanthus impetiginosus)的群体遗传变异特征,对广东省6市12个群体72份种质材料进行遗传多样性和群体遗传结构分析。结果表明,9对引物共扩增出123个等位基因位点,引物的平均多态信息量为0.754,具有较高的多态性。12个群体均具有较高的遗传多样性,群体间平均有效等位基因数为3.272个,平均Shannon指数为1.159。AMOVA分析表明群体间遗传分化程度相对较低,群体内遗传分化程度较高。群体的总体遗传分化系数为0.077,处于中等程度。基于Structure分析、主坐标分析和NJ聚类分析均可将12个群体分为2大类群,分组结果具有一定相似性,表明供试紫花风铃木群体遗传结构较为简单。这为紫花风铃木优良种质资源的利用、遗传变异和科学育种提供了理论参考。     

广东省猴耳环遗传多样性研究

为了解猴耳环(Archidendron clypearia)种质资源的遗传多样性,以广东省12个野生猴耳环群体的146份种质资源为材料,采用SSR分子标记技术对其遗传多样性和亲缘关系进行分析。结果表明,21对SSR引物共检测到249个等位基因,平均每对SSR引物检测的等位基因数(Na)为11.857,有效等位基因数(Ne)为3.500,期望杂合度(He)为0.718,多态信息含量(PIC)为0.676;12个群体中博罗群体的Shannon多样性指数(I=0.528)和有效等位基因数(Ne=0.716)均最大,是遗传多样性最丰富的群体;群体间的遗传分化系数为0.071,AMOVA分析表明,猴耳环的遗传变异主要在群体内(97%),群体内的遗传分化大于群体间。聚类分析表明,遗传系数在0.16时,可将12个群体分为6大类,与主坐标分析的结果大致相同。这为发掘、利用与保护猴耳环群体种质资源,开展猴耳环优良品种的遗传育种提供重要的理论依据。     

中国东部沿海水仙归化群体的遗传多样性

为揭示我国东部归化水仙(Narcissus tazetta var. chinensis)的群体遗传多样性,利用2个叶绿体基因mat K和trn H-psb A片段对采自沪、浙、闽的5个代表群体的49株水仙进行了评估。结果表明,双基因联合序列的总长为1443bp,共定义6个单倍型,各归化群体的遗传多样性水平为DLSYPTDNJD=ZZCMD。AMOVA分析表明,群体内变异为遗传变异的主要来源(91.98%),群体间的遗传分化较低(Fst=0.080 22)。群体物种水平上的谱系结构不显著(Nst=0.020Gst=0.031;P0.05)。Mantel检验表明水仙群体间的遗传距离与地理距离呈显著的线性相关(r=0.929,P=0.02 0.05)。中性检验和错配分布分析结果均暗示水仙群体背离了快速扩张模型的假设。单倍型分布的中介网络图结合系统发育NJ树均将所有群体划分为2大分支。因此,我国东部沿海水仙归化群体整体遗传多样性水平较低,各群体间遗传分化较弱,遗传变异主要来自群体内,物种近期未经历扩张事件,可能是基因流受海岛隔离、自身生物学特征、生境异质性与及人为干扰的综合作用影响。