采用RAPD和ISSR标记研究古尔班通古特沙漠东南缘梭梭种群的遗传结构

梭梭(Haloxylon ammodendron (CA Mey.) Bunge)是一种沙漠旱生优势树种,具有重要的生态和经济价值,然而,我们对梭梭种群的遗传多样性和遗传结构所知甚少。本文采用RAPD和ISSR标记对来自古尔班通古特沙漠东南缘的4个天然梭梭种群的遗传多样性和遗传结构进行了检测。5个RAPD引物和8个ISSR引物分别扩增出61和195条带,多态性位点比率分别为83.6%和89.7%,Shannon 信息指数分别为0.333和0.367,RAPD和ISSR分析均表明梭梭种群的遗传多样性水平较高。利用分子方差分析(AMOVA)研究梭梭种群的遗传结构,结果表明,大部分遗传变异存在于种群内,通过RAPD分析发现138.2%的遗传变异发生在种群内;通过ISSR分析发现89.4%的遗传变异发生在种群内;而种群间的遗传分化很小。通过RAPD标记没有检测到种群间的遗传分化, ISSR分析表明10.6%的遗传变异发生在种群内。我们推测梭梭种群较高的遗传多样性水平可能源于对异质、高胁迫环境的长期适应,但还需要进一步的研究加以证实。种群间遗传分异低的主要原因是种群间存在强大的基因流。     

基于ISSR标记的福建省钩锥遗传多样性分析

该研究利用ISSR分子标记,对分布于福建省内5个样地(邵武、建阳、建瓯、周宁和屏南)的61个野钩锥(Castanopsis tibetana)单株的遗传多样性进行了分析,并采用聚类分析方法探讨了它们的遗传关系。结果表明:用10条ISSR引物从61个单株的基因组DNA共扩增出158条带,包含145条多态性条带,多态性条带百分率达91.77%,其中引物UBC817、UBC819与UBC842的多态性条带百分率(PPB)为100.0%。各居群的多态性条带百分率(PPB)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样度(H)和Shannon’s多样性指数(I)等各遗传指数差异较大,其中各项遗传指标中最高的为邵武居群,而周宁居群则最低。5个居群的基因分化系数和基因流分别为0.144 0和2.973 0,说明5个居群总遗传变异的14.40%存在于居群间,85.60%存在于居群内。种间总基因多样度分别为0.395 8,种内基因多样度分别为0.338 8,表明钩锥种间遗传多样性较高,且种间变异大于种内变异。各居群间的遗传距离差异较大;其中,邵武与建瓯居群的遗传距离最近,仅为0.081 5;建阳和周宁居群的遗传距离最远,为0.162 9。通过聚类分析可将5个钩锥居群聚为3支,屏南与周宁的居群各自独立聚为2支;来自邵武、建瓯及建阳的居群聚为一支,且可进一步分为两个亚支,建阳居群为1个亚支,邵武和建瓯居群聚为1个亚支。供试的钩锥具有较高的遗传多样性,存在着较为频繁的基因交流。该研究结果较准确地揭示了钩锥种间的遗传多样性。     

木薯己糖激酶MeHXK5的催化功能鉴定

该研究利用ISSR分子标记,对分布于福建省内5个样地( 邵武、建阳、建瓯、周宁和屏南)的61个野钩锥(Castanopsis tibetana)单株的遗传多样性进行了分析,并采用聚类分析方法探讨了它们的遗传关系。结果表明： 用10条ISSR引物从61个单株的基因组DNA共扩增出158条带,包含145条多态性条带,多态性条带百分率达91.77%,其中引物 UBC817、UBC819与UBC842的多态性条带百分率（PPB）为100.0%。各居群的多态性条带百分率(PPB)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样度(H)和Shannon’s多样性指数（I）等各遗传指数差异较大,其中各项遗传指标中最高的为邵武居群,而周宁居群则最低。5个居群的基因分化系数和基因流分别为0.144 0和2.973 0,说明5个居群总遗传变异的14.40%存在于居群间,85.60%存在于居群内。种间总基因多样度分别为0.395 8,种内基因多样度分别为0.338 8,表明钩锥种间遗传多样性较高,且种间变异大于种内变异。各居群间的遗传距离差异较大; 其中,邵武与建瓯居群的遗传距离最近,仅为0.081 5; 建阳和周宁居群的遗传距离最远,为0.162 9。通过聚类分析可将5个钩锥居群聚为3支,屏南与周宁的居群各自独立聚为2支;来自邵武、建瓯及建阳的居群聚为一支,且可进一步分为两个亚支,建阳居群为1个亚支,邵武和建瓯居群聚为1个亚支。供试的钩锥具有较高的遗传多样性,存在着较为频繁的基因交流。该研究结果较准确地揭示了钩锥种间的遗传多样性。     

4种红豆杉属植物遗传多样性和遗传关系的RAPD分析

采用RAPD标记研究了分属于4种红豆杉属(Taxus Linn.)植物的68个单株的遗传多样性,并采用UPGMA方法分析68个单株的遗传关系.结果表明:12条RAPD引物共扩增出109条带,其中多态性条带108条,多态性条带百分率为99.1％;平均每条引物扩增出9.1条带.南方红豆杉[T.wallichiana var.mairei (Lemée et Lévl)L.K.Fu et Nan Li.]种内的多态性条带百分率和观察等位基因数均最高;欧洲红豆杉(T.baccata Linn.)种内的有效等位基因数、Nei's基因多样度和Shannon's信息指数均最高;须弥红豆杉(T.wallichiana Zucc.)种内的各项遗传多样性指数均最低.供试4种植物的种内遗传多样度、种间遗传多样度、基因流和种间遗传分化系数分别为0.1745、0.358 6、0.401 7和0.554 5,表明55.45％的遗传变异发生在种间.南方红豆杉和须弥红豆杉遗传距离最近;曼地亚红豆杉(Taxus×media Rehd.)和须弥红豆杉的遗传距离最远.通过聚类分析可将68个单株分为3组,欧洲红豆杉的18个单株和曼地亚红豆杉的18个单株分别各自聚为1组;须弥红豆杉的16个单株和南方红豆杉的16个单株聚为1组,其中须弥红豆杉的16个单株和南方红豆杉的16个单株又各自聚为1个亚组,且南方红豆杉的雌、雄单株也分别聚在同一分支上,表明须弥红豆杉和南方红豆杉遗传关系较近,而欧洲红豆杉与其他3种植物的遗传关系较远.     

采用RAPD和ISSR标记研究古尔班通古特沙漠东南缘梭梭种群的遗传结构

梭梭(Haloxylon ammodendron(CA Mey.)Bunge)是一种沙漠旱生优势树种,具有重要的生态和经济价值,然而,我们对梭梭种群的遗传多样性和遗传结构所知甚少.本文采用RAPD和ISSR标记对来自古尔班通古特沙漠东南缘的4个天然梭梭种群的遗传多样性和遗传结构进行了检测.5个RAPD引物和8个ISSR引物分别扩增出61和195条带,多态性位点比率分别为83.6%和89.7%,Shannon信息指数分别为0.333和0.367,RAPD和ISSR分析均表明梭梭种群的遗传多样性水平较高.利用分子方差分析(AMOVA)研究梭梭种群的遗传结构,结果表明,大部分遗传变异存在于种群内,通过RAPD分析发现138.2%的遗传变异发生在种群内;通过ISSR分析发现89.4%的遗传变异发生在种群内;而种群间的遗传分化很小.通过RAPD标记没有检测到种群间的遗传分化,ISSR分析表明10.6%的遗传变异发生在种群内.我们推测梭梭种群较高的遗传多样性水平可能源于对异质、高胁迫环境的长期适应,但还需要进一步的研究加以证实.种群间遗传分异低的主要原因是种群间存在强大的基因流.     

用ISSR标记检测黄麻野生种与栽培种遗传多样性

利用ISSR标记对黄麻属((Corchorus)10个种27份材料的遗传多样性进行分析,25个ISSR引物共扩增出283条带,平均每个引物扩增出10．48条带,多态性条带比例(PPB)为92．85％;种间遗传相似系数在0．33～0．97之间。表现出丰富的遗传多样性．系统聚类结果显示,第I、Ⅲ类群均为黄麻属8个种11份原始野生种,种间存在丰富的遗传多样性;第Ⅱ类群为黄麻两个栽培种及其近缘野生种,共16份材料。种遗传相似性较高;基因组聚类结果与经典分类相符．利用分子标记技术研究初步可以认为。荨麻叶种为最原始的黄麻野生种之一;三室种21C为三室种的一个变种;甜麻为一个尚待定性的野生种．同组材料的RAPD和ISSR分析结果,具有较高的相似性和可信度．     

基于ISSR与RAPD标记分析内蒙古赤芍的遗传多样性

采用ISSR和RAPD分子标记技术对28个赤芍种群进行遗传变异和亲缘关系分析,为准确地评价赤芍种质的遗传特征、资源保护及新品种选育提供理论依据。结果显示:(1)利用分别筛选的14条ISSR和RAPD引物扩增出257条和215条条带,其中多态性条带分别为251条和209条,多态性条带百分率分别为97.8%和97.2%;同时证实野生赤芍种群的遗传多样性高于栽培种群。(2)根据Shannon’s信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H_e)值,发现内蒙古多伦种群(DL)的遗传多样性水平最高,建议在此地建立野生赤芍资源保护区。(3)根据遗传分化系数(G_(st)),发现野生赤芍种群的遗传分化主要发生在种群内,可能由遗传漂变引起;而栽培赤芍种群的遗传分化主要在种群间,说明栽培赤芍种群间的基因交流较少。(4)两种分子标记的聚类分析结果均将28个赤芍种群聚为5大类,遗传距离变化范围分别为0.115 1～0.343 8和0.095 5～0.286 2。研究表明,互相印证的ISSR和RAPD方法可以在DNA水平上更准确有效地分析赤芍种质资源的遗传结构和遗传多样性。     

基于RAPD标记的5个南京椴居群遗传多样性分析

采用RAPD标记技术,对分布于江苏省(紫金山、牛首山和宝华山)及安徽省(皇藏峪和琅琊山)的5个南京椴(Tilia miqueliana Maxim.)居群的遗传多样性进行了分析,并采用UPGMA聚类方法研究了5个居群的遗传关系.结果表明:使用10条多态性引物从5个居群的总DNA中扩增出169条带,其中多态性条带151条,多态性条带百分率达89.34％.各居群的多态性条带百分率(PPB)、有效等位基因数(Ⅳe)、Nei's基因多样度(h)和Shannon's多样性指数(I)均有明显差异,其中,宝华山居群的各项指标均最高,紫金山和牛首山居群的PPB值最低,琅琊山居群的Ne值最低,紫金山居群的h和I值均最低.5个居群的I、h和Ⅳe值分别为0.2430～ 0.335 1、0.1544 ～0.218 2和1.248 9～1.362 7;在种水平上的I、h和Ne值分别为0.359 4、0.223 6和1.352 9.居群内变异占总变异的75.95％,居群间变异占总变异的24.05％.居群内和居群间的基因多样度分别为0.218 5和0.173 2,物种水平上的基因分化系数为0.207 5,居群间的基因流为1.909 3.各居群间的遗传距离差异较大;其中,皇藏峪与牛首山居群的遗传距离最近,仅为0.026 5;宝华山与紫金山居群的遗传距离最远,为0.134 4.通过聚类分析可将5个南京椴居群分为3支,宝华山和琅琊山居群各自独立为2支,皇藏峪、紫金山和牛首山居群聚为1支,且可进一步分为2个亚支,皇藏峪居群为1个亚支、紫金山和牛首山居群聚为1个亚支.研究结果表明:南京椴居群内的遗传多样性较高,但居群内的变异占主导地位,居群间存在明显的遗传分化.     

辣椒种质遗传多样性的RAPD和ISSR及其表型数据分析

用RAPDI、SSR分子标记及28个表型性状数据对辣椒属5个栽培种的13份材料进行了分析,结果表明:23条RAPD引物共扩增出209条带,平均每个引物扩增出9.09条,多态性位点比率为83.73%;16条ISSR引物共扩增出94条带,平均每个引物扩增出5.88条,多态性位点比率为79.79%.与RAPD相比,ISSR标记检测到的有效等位基因数(Ne)及Shannon多样性指数(I)、遗传离散度(Ht)和遗传分化系数(Gst)等遗传多样性参数都较大,多态性位点比例在亲缘关系较近的一年生辣椒(Capsicum annuum)种内较高,说明ISSR有更高的多态性检测效率,并且适合亲缘关系较近的种群间遗传多样性分析.基于RAPDI、SSR的聚类与基于表型数据的聚类之间存在极显著正相关,且都能将C.annuum与其它栽培种区分开来.     

珍稀濒危植物金毛狗的SRAP分析

利用SRAP分子标记技术,对7个居群79株金毛狗进行遗传多样性分析。结果表明:10对SRAP引物组合共得到107条扩增条带,多态性条带比率为85.98%,Nei’s基因多样性指数为0.229 6,Shannon’s多样性指数为0.358 6,表明金毛狗居群水平具有较高的遗传多样性;金毛狗7个居群的总基因多样度为0.229 6,居群内遗传多样度为0.135 4,居群间的遗传分化指数为0.410 6,表明有41.06%的变异存在于居群间,有58.94%的变异存在于居群内;居群间基因流为0.717 8,表明居群间基因交流频率较低;遗传一致度和UPGMA聚类分析结果显示,生境条件相似的居群优先聚集,说明金毛狗种质亲缘关系与地理分布相关性不显著。     

Genetic variation within and among populations of a wild rice Oryza granulata from China detected by RAPD and ISSR markers

Genetic variation within and between five populations of Oryza granulata from two regions of China was investigated using RAPD (random amplified polymorphic DNA) and ISSR (inter-simple sequence repeat amplification) markers. Twenty RAPD primers used in this study amplified 199 reproducible bands with 61 (30.65%) polymorphic; and 12 ISSR primers amplified 113 bands with 52 (46.02%) polymorphic. Both RAPD and ISSR analyses revealed a low level of genetic diversity in wild populations of O. granulata. Furthermore, analysis of molecular variance (AMOVA) was used to apportion the variation within and between populations both within and between regions. As the RAPD markers revealed, 73.85% of the total genetic diversity resided between the two regions, whereas only 19.45% and 6.70% were present between populations within regions and within a population respectively. Similarly, it was shown by ISSR markers that a great amount of variation (49.26%) occurred between the two regions, with only 38.07% and 12.66% between populations within regions and within a population respectively. Both the results of a UPGMA cluster, based on Jaccard coefficients, and pairwise distance analysis agree with that of the AMOVA partition. This is the first report of the partitioning of genetic variability within and among populations of O. granulata at the DNA level, which is in general agreement with a recent study on the same species in China using allozyme analysis. Our results also indicated that the percentage of polymorphic bands (PPB) detected by ISSR is higher than that detected by RAPD. It seems that ISSR is superior to RAPD in terms of the polymorphism detected and the amplification reproducibility. Received: 29 March 2000 / Accepted: 15 May 2000     

鸢尾属部分植物种质资源的RAPD分析

采用RAPD分子标记技术,从100个随机引物中筛选出多态性强、重复性好且稳定性高的引物18个,对38份野生鸢尾属材料进行扩增,共扩增出409条带,其中多态性带405条,多态性比率为99.0%,表明野生鸢尾属植物种间有丰富的遗传多态性;根据DNA谱带计算物种间遗传距离,聚类分析结果将鸢尾属38份材料划分为6组,其结果与传统生物学特性划分的6个亚属的分类结果基本一致;物种特有RAPD标记分析表明,利用18个引物可以较好地将鸢尾属38种植物区分开,其中9个材料得到了单一标记的扩增带,表明运用RAPD分子标记对研究鸢尾属植物特异性基因及标记的筛选等有一定的理论和实际应用价值。     

基于RAPD标记的薄荷属(Mentha L.)植物亲缘关系分析

应用RAPD标记方法分析了薄荷属(Mentha L. )7个种38个种源间的遗传多样性,并采用UPGMA聚类分析方法探讨了38个种源间的亲缘关系.结果表明,用20条随机引物从38个种源的总DNA中共扩增出111条带,其中多态性条带91条,多态性条带百分率达81.98%,表明薄荷属植物种间和种内存在丰富的遗传多样性.聚类分析结果表明,在遗传相似系数0.43 处,供试的38个种源被分为2大类,其中第1大类包含日本薄荷(M. arvensis L. )、灰薄荷(M. vagans Boriss. )、留兰香(M. spicata L. )、皱叶留兰香(M. crispata Schrad. ex Willd. )、椒样薄荷(M.×piperita L. )和薄荷(M. haplocalyx Briq. )的37个种源,第2大类仅包含唇萼薄荷(M. pulegium L. )1个种源.在遗传相似系数0.74处,38个种源被分为6组:A组仅包含日本薄荷1个种源;B组包含灰薄荷的4个种源;C组包含留兰香的2个种源和皱叶留兰香的6个种源;D组包含椒样薄荷的5个种源和留兰香的2个种源;E组包含薄荷的17个种源;F组仅包含唇萼薄荷1个种源.在遗传相似系数0.83处,B组、C组、D组和E组可各自进一步划分为不同的亚组.研究结果显示,基于RAPD标记分析的聚类分析结果与传统形态学分类结果基本相吻合;同一种类来源相同或相近的种源聚在一起,说明薄荷属植物种内的遗传关系与地理分布和环境差异有一定的相关性.     

苦瓜种质遗传多样性的RAPD和ISSR分析

采用RAPD和ISSR分子标记技术对38份苦瓜种质进行遗传多样性分析。结果表明:10个RAPD和10个ISSR引物分别扩增出93条和81条带,多态性比率分别为50.54%和61.29%;RAPD和ISSR标记检测供试材料的遗传相似性系数(GS)范围,分别为0.287~1和0.221~1,ISSR(平均GS值0.672)检测多态性效果高于RAPD(平均GS值0.694)。RAPD标记聚类分析将供试种质分为3个类群6组,分类结果与苦瓜瓜瘤的表型分类比较相似;ISSR标记聚类分析将供试种质分为3个类群7组,ISSR标记划分类群与形态上以颜色分类比较接近。RAPD和ISSR标记的遗传相似性系数呈显著相关(r=0.550)。两个标记整合后聚类分析可检测到更大的遗传变异,结果与苦瓜的农艺性状分类和地理分布有一定的相关性。     

云南黑籽南瓜种质遗传多样性的RAPD和ISSR分析

摘要: 采用RAPD和ISSR分子标记技术对来源于云南省6个地州13份的黑籽南瓜种质进行遗传多样性分析。结果表明：6个RAPD和6个ISSR引物分别扩增出43条和41条带,多态性比率分别为90.70%和51.21%;RAPD和ISSR标记检测供试材的遗传相似性系数(Gs)范围,分别为0.340-0.895和0.162-0.941,ISSR(平均GS值0.698)检测多态性效果高于RAPD(平均GS值0.481)。RAPD标记聚类分析将供试种质分为3个类群5组;ISSR标记聚类分析将供试种质分为4个类群6组,RAPD和ISSR标记的遗传相似性系数呈显著相关(r=0.536)。基于UPGMA聚类结果,可为黑籽南瓜的引种栽培或品种改良提供参考。     

利用RAPD和ISSR分子标记分析怀地黄种质遗传多样性

用RAPD与ISSR技术对怀地黄的8个品种和2个脱毒品系进行了种质遗传多样性分析。分别从80条RAPD引物和44条ISSR引物中筛选出适合怀地黄种质分析的17条RAPD引物和10条ISSR引物,用于RAPD和ISSR分析。17条RAPD引物共扩增出177条带, 多态性位点数为109; 多态性位点比率为61.58%;平均多样性指数(I)为0.3135;每个位点的有效等位基因数（Ne）是1.3641; 10条ISSR引物共扩增出110条带. 多态性位点数为79; 多态性位点比率为71.58%;平均多样性指数(I)为0.3577;每个位点的有效等位基因数（Ne）是1.4037。 基于扩增条带数据库建立了各自的Jaccard遗传相关系数矩阵,构建了相似的分子树状图,将10个供试材料分为2类:一类群含组培85.5、大田85.5、组培9302、大田9302、金状元和金白6个材料;另一类群含北京1号、大红袍、地黄9104和野生地黄4个材料。两种分子标记的分析结果呈极显著正相关(r＝0.649)。结果表明,RAPD与ISSR标记适合于怀地黄种质遗传多样性分析,ISSR标记技术是一种多态性和重复性优于RAPD技术的实用技术。     

RAPD and ISSR markers in the evaluation of genetic divergence among accessions of elephant grass

Considering the expected genetic variability of elephant grass (Pennisetum purpureum), due to its cultivation in different continents, we characterized and estimated the genetic divergences between 46 accessions of elephant grass with different edaphoclimatic adaptations, using RAPD and ISSR markers. We evaluated, comparatively, the consistency of the information achieved with these markers. Twenty-six RAPD and 25 ISSR primers were employed. The RAPD markers produced 185 bands, 72% of which were polymorphic, with a mean of 5.11 polymorphic bands per primer. The 25 ISSR starters produced 216 bands; 76% were polymorphic, with a mean of 6.56 polymorphic bands per primer. The correlation between the genetic distances achieved by the RAPD and ISSR markers was 0.76, which is highly significant by the Mantel test. Based on UPGMA grouping, considering the point of sudden change, five and six groups were formed for the data from the RAPD and ISSR markers, respectively. These markers provided partially concordant groups, indicating that these techniques can provide consistent information and consequently could be used in studies of genetic diversity among accessions.     

RAPD and ISSR fingerprints as useful genetic markers for analysis of genetic diversity, varietal identification, and phylogenetic relationships in peanut (Arachis hypogaea) cultivars and wild species.

Abstract: Twenty-one random and 29 SSR primers were used to assess genetic variation and interrelationships among subspecies and botanical varieties of cultivated peanut, Arachis hypogaea (2n = 4x = 40), and phylogenetic relationships among cultivated peanut and wild species of the genus Arachis. In contrast with the previous generalization that peanut accessions lack genetic variation, both random and SSR primers revealed 42.7 and 54.4% polymorphism, respectively, among 220 and 124 genetic loci amplified from 13 accessions. Moreover, the dendrograms based on RAPD, ISSR, and RAPD + ISSR data precisely organized the five botanical varieties of the two subspecies into five clusters. One SSR primer was identified that could distinguish all the accessions analysed within a variety. Although the polymorphic index content varied from 0.1 to 0.5 for both ISSR and RAPD markers, primer index values were substantially higher for RAPD primers (0.35-4.65) than for SSR primers (0.35-1.73). It was possible to identify accessions, particularly those of divergent origins, by RAPD and (or) ISSR fingerprints. Based on these results, marker-based genetic improvement in A. hypogaea appears possible. None of the 486 RAPD and 330 ISSR amplification products were found to be commonly shared among 13 species of section Arachis and one species each of sections Heteranthae, Rhizomatosae, and Procumbentes. Dendrograms constructed from RAPD, ISSR, and RAPD + ISSR data showed overall similar topologies. They could be resolved into four groups corresponding to the species grouped in four taxonomic sections. The present results strongly support the view that Arachis monticola (2n = 4x = 40) and A. hypogaea are very closely related, and indicate that A. villosa and A. ipaensis are the diploid wild progenitors of these tetraploid species.