莲瓣兰DALP遗传多样性研究

采用DALP(Direct amplification of length polymorphism)检测莲瓣兰5个居群的遗传结构.5个引物组合共检测到103个多态位点.和其它具有相似生活史(多年生草本、以动物为媒介的杂交、种子随风散布)的物种相比,莲瓣兰原变种水平(PPB=88.18％,A=1.8818,Ae=1.4880,H=0.2911,I=0.4412)和物种水平(PPB=93.64％,A=1.9364,Ae=1.5262,H=0.3129,I=0.4732)均具有较高的遗传多样性;各居群间(Gst=0.3292)存在较大的遗传分化.基因流的估计值(Nm=1.0186)表明莲瓣兰物种水平上各居群间每代有1.0186个移居个体.地理隔离和选择压力可能是造成莲瓣兰居群间基因流动受到限制的原因.在这些研究的基础上,探讨了野生莲瓣兰资源的保护问题.     

利用ISSR标记对新疆梭梭遗传多样性的研究

利用ISSR分子标记对新疆梭梭8个居群、218个个体进行了遗传多样性的比较分析,在供试材料中,11个引物共扩增出222个多态位点,多态位点百分率为89.23%,8个居群的多态位点百分率差异在23.42%~45.05%之间,多态位点百分率最高的是乌苏居群,最低的为托克逊居群.遗传变异分析表明,物种水平的基因分化系数Gst为63.78.居群间的基因流Nm为0.284 0,Shannon多样性指数(I)为0.506 0,物种水平的Nei s基因多样度(H)为0.336 2.遗传分析表明乌苏居群和莫索湾居群有较近的遗传距离.     

昆虫孤雌生殖起源的遗传机制和进化意义

孤雌生殖在昆虫纲中有很高的发生比例,昆虫的孤雌生殖能力是造成农林灾害的一个重要而常被忽视的因素.孤雌生殖物种的存在和维持在进化生物学领域是个令人困惑的话题.在一些物种中孤雌生殖的细胞学机制得到了研究和解释,但是对于从两性生殖转换到孤雌生殖的遗传机制却知之甚少.了解孤雌生殖起源的遗传机制和进化意义对于预防农林虫害有着重要的意义.因此,该文就近年来对昆虫孤雌生殖起源的遗传和进化意义的研究做以综述,并就可能的利用前景进行简单讨论.     

孤雌生殖

孤雌生殖(Parthenogenes-is)是指某些生物在进行有性生殖时不通过两性生殖细胞的融合,由卵子直接发育成子代个体的生殖现象,亦称单性生殖、处女生殖。通常所说的孤雌生殖大多是指动物而言的。自然界某些生物营孤雌生殖是其生活史的正常组成部分,此称天然孤雌生殖。若是人工借助于物理或化学等因素的影响而引起的孤雌生殖,称为人工孤雌生殖。在对动物孤雌生殖的研究     

小果油茶与普通油茶居群遗传结构及种间杂交渐渗

利用11对SSR引物对5个同域分布的小果油茶和普通油茶居群进行了遗传多样性、居群遗传结构,以及种间杂交渐渗的研究.结果表明:两物种的共有等位基因数为57个,占总数的96.6％;在普通油茶中仅检测到2个特异等位基因,而在小果油茶中没有检测到特异等位基因,但两物种的等位基因频率存在一定的差别.两物种的遗传多样性均较高.在物种和居群层次上,两物种的多态信息含量的变化幅度均为0.25 ～0.50,属于中度多态性.同域分布的两物种间的平均遗传分化系数为0.057,明显低于物种内异域居群间的遗传分化系数的平均值(小果油茶0.332,普通油茶0.201),也低于木本被子植物种内居群间平均水平(0.102).5个同域分布物种间基因流的平均值为10.072,明显高于物种内异域间基因流的平均值(小果油茶1.006,普通油茶1.990).UPGMA聚类结果显示,小果油茶和普通油茶之间的亲缘关系非常接近,明显存在着因杂交而产生的基因渐渗.小果油茶或许是普通油茶的一个变种.     

脊椎动物孤雌生殖杂交起源的研究进展

脊椎动物行孤雌生殖的物种中,绝大多数都是杂交起源的。本文从孤雌生殖物种的外部形态特点、同工酶分析、核酸分子标记、染色体涂染法等方面,综述了脊椎动物中孤雌生殖杂交起源的研究进展,分析了其核内有丝分裂模式的细胞学机制。     

中华猕猴和美味猕猴桃自然居群遗传结构及其种间杂交渐渗

利用9对SSR引物对中华猕猴桃(Actinidia chinensis)和美味猕猴桃(A. Deliciasa)两近缘种的5个同域分布复合体和各自1个非同域分布居群进行了遗传多样性、居群遗传结构的分析以及种间杂交渐渗的探讨.结果表明:1)两物种共有等位基因比例高达81.13%,物种特有等位基因较少(中华猕猴桃:13.27%,美味猕猴桃:5.61%),但共享等位基因表型频率在两近缘种间存在差异,而且与各同域复合体中两物样本的交错程度或间距存在关联;2)两种猕猴桃均具有极高遗传多样性,美味猕猴桃的遗传多样性(Ho=0.749,PIC=0.818)都略高于中化猕猴桃(Ho=0.686,PIC=0.799);3)两猕猴桃物种均具有较低的Nei'8居群遗传分化度,但AMOVA分析结果提示种内异域居群间(FST=0.0915)和同域复合体种间(FST=0.1115)均存在一定程度的遗传分化;中华猕猴无法居群遗传分化(GST=0.086;FST=0.2121)高于美味猕猴桃(GST=0.080;FST=0.1420);4)同域分布复合体两物种间的遗传分化(GST=0.020)低于物种内异域居群间的遗传分化(中华猕猴桃:GST=0.086;美味猕猴桃:Nm=2.880);5)居群UPGMA聚类提示在同一地域的居群优先聚类,个体聚类结果显示多数个体聚在各自群组内,但各地理居群并不按地理距离的远近聚类,这与Mantel相关性检测所提示的居群间遗传距离与地理距离没有显著性相关的结果一致.进一步分析表明两种猕猴桃的遗传多样性和居群遗传结构不仅受其广域分布、远交、晚期分化等生活史特性的影响,同时还与猕猴桃的染色体基数高(x=29)、倍性复杂和种间杂交等因素密切相关,其中两种猕猴桃的共享祖先多态性和同域分布种间杂交基因渗透对两猕猴桃的居群遗传结构产生了重要影响.     

猕猴桃属植物的cpSSR遗传多样性及其同域分布物种的杂交渐渗与同塑

同域分布的近缘物种常常发生杂交而导致种间基因渐渗, 从而对相关物种的自然居群遗传结构产生重要影响, 近缘种间的杂交渐渗已成为进化生物学和保护生物学关注的热点。本研究采用8对cpSSR引物对我国西部高原台地向中东部丘陵平原过渡地带同域重叠分布的猕猴桃属(Actinidia)7个物种的自然居群遗传多样性、居群遗传结构和同域分布种间遗传分化进行了检测。结果表明: (1)在6个多态性位点检测到18个等位基因形成的42个单倍型, 尽管各单倍型间显示了复杂的网状进化关系, 但还是具有明显的物种特异性; (2)各物种有丰富的cpSSR遗传多样性, 但种间存在较大差异, 绵毛猕猴桃(Actinidia fulvicoma var. lanata)的遗传多样性水平最高(P = 62.50%, h_T = 0.173, H_T = 0.897), 美味猕猴桃(A. deliciosa)的最低(P = 37.5％, h_T = 0.041, H_T = 0.516); (3)尽管不同物种的居群分化程度存在较大差异, 但种内居群间存在明显分化(G_ST为0.319–0.780, F_ST为0.401–0.695), 居群间的基因流不足(N_m为0.219–0.747<1); 其中以美味猕猴桃的居群遗传分化度最高(G_ST = 0.780, F_ST = 0.695); (4)遗传分化系数G_ST(unordered alleles)与N_ST(ordered alleles)无显著差异, 揭示本研究的大多数猕猴桃属物种不存在系统地理结构, 与用Mantel检验得出的居群遗传距离和地理距离不存在显著性相关的结果一致; (5)除了中华/美味猕猴桃复合体(A. chinensis / A. deliciosa complex)的湖北五峰(HW)和广西资源(GZ)两个同域复合居群外, 同域分布的物种间遗传分化强烈(F_ST为0.476–0.990), 与UPGMA聚类时多数居群按各自物种聚类的结果一致。进一步分析表明, 中华/美味猕猴桃复合体近缘种间存在明显的共祖多态性和杂交渐渗现象, 近缘种植株分布的交错程度以及是否存在亚居群结构对杂交渐渗存在着重要影响。亲缘关系较远的物种间杂交渐渗事件稀少, 但存在个别同塑事件。本研究结果有助于进一步了解猕猴桃属植物自然居群cpDNA的遗传特性和渐渗杂交进化模式, 为我国猕猴桃野生种质资源保育及可持续开发利用提供基础数据和科学依据。     

白木香遗传多样性研究

用ISSR分子标记技术对白木香(Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg)的遗传多样性进行分析.结果表明,白木香物种水平的遗传多样性较高,而居群水平的遗传多样性相对较低,其中广东茂名居群的遗传多样性最高.白木香居群间存在较大的遗传分化,遗传分化系数G_(ST)=0.4425,表明居群内遗传分化大于居群间的分化.UPGMA聚类分析表明白木香分化为两个谱系,其中谱系Ⅰ由广东、福建、海南的5居群组成,谱系Ⅱ由广西、云南的3个居群组成.居群间的基因交流受到阻碍(Nm=0.6633<1),阻碍主要产生于两个谱系间,而谱系内部的居群间在较近的历史时期基因交流频繁(Nm分别为1.4382和1.2333),谱系分化的原因主要是地理因素,两谱系交界处有云开山脉等形成的天然屏障,阻碍物种的扩展和基因交流.     

濒危植物版纳青梅保护遗传学研究初报

运用20个10碱基随机引物,对中国龙脑香科(Dipterocarpaceae)特有的珍稀濒危植物版纳青梅(Vatica guangxiensis X. L. Mo)进行了RAPD多态性分析.3个自然居群和1 个迁地保护居群(分布于云南和广西)共扩增出231个位点,多态位点所占比例(PPB)为53.68%;观察等位基因数na=1.536*!8,有效等位基因数ne=1.287*!8,Nei基因多样性指数h为0.168*!6,居群内的遗传多样性水平较低.基于AMOVA和POPGENE的结果均表明居群内的遗传变异大于居群间的遗传变异.居群内的遗传变异为55.09%,居群间的变异为44.91% (AMOVA);基因分化系数Gst为0.374*!6 (POPGENE),表明居群间存在高水平的遗传分化.研究结果对该濒危植物的保护有重要意义.考虑到低水平的遗传多样性和高水平的居群分化,通过居群间种子和幼苗的交换来促进基因流是可行的保护方案.迁地保护居群(ML)不具最高的遗传多样性,表明为了保护此濒危物种的全部遗传变异,需要进一步采集更多个体补充到迁地保护居群中.     

濒危植物长柄双花木(Disanthus cercidifolius var.longipes)的资源分布及濒危现状

通过广泛的野外考察,对长柄双花木(Disanthus cercidifolius var. longipes)10个自然居群和2个迁地保护居群进行了深入细致的调查记录,充分掌握了长柄双花木的地理分布和资源状况.调查结果表明,长柄双花木分布极为局限,资源贫乏,居群间彼此孤立.详尽阐述了各居群的生境状况、居群及群落特征,初步分析了该物种的濒危原因,认为长柄双花木特殊的生活史特性及种子仅靠蒴果开裂时的弹力传播,加上居群彼此孤立、缺乏相互交流,从而制约了该物种的自我繁衍及居群的扩张,这可能是其濒危的根本原因.另外,病虫害、自然灾害和人为干扰等外部因素也不容忽视.只有采取就地保护、迁地保护和回归引种三种措施相结合,才能对长柄双花木进行有效保护和科学管理.     

秤锤树属与长果安息香属植物的地理分布及其濒危现状

秤锤树属(SinojackiaHu)和长果安息香属(ChangiostyraxC.T.Chen)是安息香科的少种属,这两属在我国共记录有7个种。本文通过野外调查,分析了中国这两属植物的地理分布、濒危现状及其迁地保护状况。结果表明:秤锤树属植物地理分布较广,但是每个物种的居群数量和居群大小均很小。其中秤锤树(Sinojackiaxylocarpa)和狭果秤锤树(S.rehderiana)已经在其模式标本产地灭绝;棱果秤锤树(S.henryi)在过去的近70年内没有采到过标本,该物种可能存在同物异名现象或已经灭绝;细果秤锤树(S.microcarpa)由于人为破坏严重,居群大小急剧下降;肉果秤锤树(S.sarcocarpa)和怀化秤锤树(S.oblongicarpa)呈零星分布且个体数量很少,处于极濒危状态。另外本次调查发现秤锤树属的一个新的分类群(待鉴定种)。秤锤树属的大多数种和长果安息香属植物的居群更新能力差:虽然结果率较高,但是结籽率较低;坚硬的内果皮阻碍了种子的萌发,这是其居群更新的最大障碍;另外人为破坏对其居群更新的影响也较大。作者建议应该把秤锤树属的所有物种和长果安息香属植物都纳入保护的范围并讨论了这两属植物的保护策略。     

四川牡丹和圆裂四川牡丹遗传多样性的ISSR分析

利用9条ISSR引物对四川牡丹(Paeonia decomposita)5个居群和圆裂四川牡丹(Paeonia decomposita subsp.rotundiloba)4个居群的遗传多样性进行了初步检测。结果表明:(1)四川牡丹在物种水平上的多态位百分率(PPB)为89.36%,Neis基因多样度(H)为0.291 4,Shannons多样性信息指数(I)为0.441 3;圆裂四川牡丹在物种水平上的多态位百分率(PPB)为81.91%,Neis基因多样度(H)为0.285 7,Shannons多样性信息指数(I)为0.428 5;圆裂四川牡丹的各项多样性参数略低于四川牡丹,而且居群水平上,四川牡丹与圆裂四川牡丹的遗传多样性相对较低。(2)四川牡丹和圆裂四川牡丹居群间遗传分化系数(Gst)分别为0.355 5和0.379 1,2个物种居群内的遗传分化都大于居群间的遗传分化;这2个物种居群间的基因流(Nm)非常有限,其中四川牡丹为0.906 5,圆裂四川牡丹为0.819 0。(3)经Mantel检测,四川牡丹居群间遗传距离与地理距离具有显著正相关关系(r=0.776,P=0.01),而圆裂四川牡丹则不存在显著相关性(r=-0.344,P=0.402)。(4)UPGMA聚类结果显示,四川牡丹与圆裂四川牡丹在分子水平上出现了明显分化,二者为相互独立的物种。研究表明,四川牡丹受到的人为干扰和自然灾害是其濒危的重要原因,与四川牡丹相比,圆裂四川牡丹居群受到的破坏更为严重;建议及时就地保护四川牡丹和圆裂四川牡丹居群的所有个体,而在迁地保护时,因遗传变异主要存在于居群内,应尽可能大量采样,达到最大限度保存其遗传多样性的目的。     

濒危植物长柄双花木(Disanthus cercidifolius var.longipes)的资源分布及濒危现状

通过广泛的野外考察,对长柄双花木(Disanthus cercidifolius var.longipes)10个自然居群和2个迁地保护居群进行了深入细致的调查记录,充分掌握了长柄双花木的地理分布和资源状况.调查结果表明,长柄双花木分布极为局限,资源贫乏,居群间彼此孤立.详尽阐述了各居群的生境状况、居群及群落特征,初步分析了该物种的濒危原因,认为长柄双花木特殊的生活史特性及种子仅靠蒴果开裂时的弹力传播,加上居群彼此孤立、缺乏相互交流,从而制约了该物种的自我繁衍及居群的扩张,这可能是其濒危的根本原因.另外,病虫害、自然灾害和人为干扰等外部因素也不容忽视.只有采取就地保护、迁地保护和回归引种三种措施相结合,才能对长柄双花木进行有效保护和科学管理.     

采用RAPD标记探讨瓣蕊唐松草(毛茛科唐松草属)的遗传多样性及其地理分布格局

采用随机扩增多态DNA(RAPD)标记对瓣蕊唐松草(Thalictrum petaloideum L.)(毛莨科)11个居群246个体的遗传多样性及居群遗传结构进行了检测.20个随机引物扩增出125个用于分析的条带.结果表明:瓣蕊唐松草在物种水平上具有极高的遗传多样性,多态条带比率(PPB)为96%,Nei的基因多样度(h)为0.3502,Shannon多样性指数(I)为0.519 9;居群间分化比较明显,基因分化系数(GsT)为0.351 1,分子方差分析(AMOVA)表明居群间遗传变异占总遗传变异的38.88%;根据条带频率与平均分类距离和Nei遗传距离分别进行UPGMA聚类,结果基本一致,并且反映出与该种地理分布有一定相关性;长江流域分布的两个居群表现出较高的相似性,并与北方分布的各居群构成独立的两支,显示出这两个居群的特殊性,从而对该物种独特分布区成因是由于冰退回迁造成的观点提供了一定的支持.     

关于“中华水韭残存居群的数量性状分化和地方适应性及其对保育遗传复壮策略的提示”的讨论

植声:中国水韭属(Isoetes)植物的浙江松阳居群曾被作为中华水韭(Isoetes sinensis),然而,最近的研究已显示这个居群的水韭属植物是一个新的物种--东方水韭(Isoetes orientalis),其研究结果已于2005年发表在Novon上(Liu et al.,2005).作者依然将松阳居群作为中华水韭处理,其结果也就和以前的遗传多样性研究(陈进明等,2004)相似,即松阳居群和其它中华水韭居群之间存在显著差异,但最近的研究表明这种差异不是居群间的差异而是种间的差异,或者说作者在基本的类群和居群的选择上是错误的,因此,作者在此基础上的实验分析、结果及讨论就不再合理.     

祁连山区特有物种黑虎耳草的居群遗传多样性研究

利用叶绿体基因(rbcL和trnS-G)及核糖体DNA内转录间隔区(ITS),对祁连山区狭域分布的特有物种黑虎耳草8个居群(115个个体)进行遗传多样性研究,旨在揭示黑虎耳草的居群遗传结构及其历史进化过程。结果表明:(1)所有取样个体共检测到4个cpDNA单倍型和9个ITS单倍型,其中祁连山东南部的居群固定较多的单倍型和特有单倍型,而西北部居群只固定少数几个广泛分布的单倍型,且遗传多样性普遍较低。(2)基于cpDNA数据和ITS数据的分子变异分析(AMOVA)显示,遗传变异主要来源于居群内。(3)基于cpDNA数据的中性检验表明,Tajima’s D(-1.012 30,P 0.05)和FuLi’s D*(-2.066 77,P 0.05)均为负值,均不显著;歧点分布分析结果显示,黑虎耳草居群经历过近期的扩张事件。根据物种现有遗传分布格局推测,黑虎耳草在第四纪冰期时退缩到祁连山东南部的边缘避难所,间冰期或冰期后回迁到祁连山西北部地区,在回迁过程中由于奠基者效应导致祁连山西北部的居群仅固定少数广泛分布的单倍型,并呈现出较低的遗传多样性;由于居群较小且相互隔离,该物种经历了严重的瓶颈效应和遗传漂变,导致该物种总遗传多样性(H_T)和居群平均遗传多样性(H_S)远低于虎耳草属其他青藏高原-喜马拉雅广域分布的物种。     

濒危植物版纳青梅保护遗传学研究初报

运用 2 0个 10碱基随机引物 ,对中国龙脑香科 (Dipterocarpaceae)特有的珍稀濒危植物版纳青梅 (VaticaguangxiensisX .L .Mo)进行了RAPD多态性分析。 3个自然居群和 1个迁地保护居群 (分布于云南和广西 )共扩增出2 31个位点 ,多态位点所占比例 (PPB)为 5 3.6 8% ;观察等位基因数na =1.5 36 8,有效等位基因数ne =1.2 878,Nei基因多样性指数h为 0 .16 86 ,居群内的遗传多样性水平较低。基于AMOVA和POPGENE的结果均表明居群内的遗传变异大于居群间的遗传变异。居群内的遗传变异为 5 5 .0 9% ,居群间的变异为 44 .91% (AMOVA) ;基因分化系数Gst为 0 .3746 (POPGENE) ,表明居群间存在高水平的遗传分化。研究结果对该濒危植物的保护有重要意义。考虑到低水平的遗传多样性和高水平的居群分化 ,通过居群间种子和幼苗的交换来促进基因流是可行的保护方案。迁地保护居群 (ML)不具最高的遗传多样性 ,表明为了保护此濒危物种的全部遗传变异 ,需要进一步采集更多个体补充到迁地保护居群中     

姜状三七遗传多样性和遗传分化研究

利用5个DNA片段及12个微卫星标记(SSR)对姜状三七(Panax zingiberensis C. Y. Wu et K. W.Feng)的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果显示,与其他人参属(Panax)植物相比:姜状三七具有相对较高物种水平的核苷酸多态性和等位基因数;在居群水平上,景谷居群具有最高的核苷酸多态性和等位基因数,而江城居群最低。AMOVA分析结果表明,姜状三七在物种水平上具有一定程度的遗传分化,但不显著;在居群水平,江城居群与其他居群间的分化程度最高,其他居群间遗传分化不明显。Structure分析结果也显示江城居群与其他居群被聚类到不同分组,且形态特征相近的样本并未聚到一起,同一分布点的样本遗传成分更相似。     

基于叶绿体DNA变异研究高山植物偏花报春的种内谱系地理结构

横断山地区是许多温带植物的冰期避难所。为揭示该地区分布物种的亲缘地理结构, 检测了该地区特有、分布相对较为普遍的偏花报春Primula secundiflora的叶绿体trnL-trnF和rps16区序列变异。研究了11个居群109个个体, 一共发现了15种单倍型。只有一种单倍型为3个居群所共有, 其他单倍型都只存在于单个居群内。总的遗传多样性较高(HT=0.966), 但居群内遗传多样性较低(HS=0.178)。尽管种内形态十分一致, 居群间却存在高水平的遗传分化(FST=0.976)。NST (0.982)显著高于GST (0.816), 表明偏花报春在居群间存在明显的亲缘地理结构。单倍型聚成四个主要的分支: 三个分支的单倍型分布在北部, 而另一分支的单倍型分布在南部。四个分支的隔离分布表明该物种在冰期存在多个避难所。未发现在其他温带物种中广泛存在的间冰期或者冰期后物种分布范围的统一扩张现象。但是, 在气候变迁过程中由于居群增长-缩小反复发生, 多数居群的遗传多样性降低。这些推断也被巢式分支分析所证实, 距离隔离而导致的限制性基因流以及异域片断化被认为是该物种现有单倍型分布格局形成的主要原因。这种独特的谱系地理结构主要是由于气候变迁与该地区复杂的地质环境相结合造成的。