昌化江河谷隔离对海南岛特有植物盾叶苣苔遗传多样性的影响

为评估盾叶苣苔的遗传多样性与遗传分化格局,探索影响盾叶苣苔遗传变异地理分布的因素,该研究采集盾叶苣苔(Metapetrocosmea peltata)11个种群172份材料,通过PCR扩增和测序分析核糖体转录间隔区(ITS)序列的变异式样。结果表明:(1)盾叶苣苔物种水平的遗传多样性很高(H_T=0.998, π=0.023 5),种群间基因流很弱(N_m=0.04)且存在强烈的遗传分化(G_ST=0.375)。(2)单倍型分析显示,盾叶苣苔的单倍型大多是种群特异的,仅白马岭与南茂岭种群有共享单倍型。(3)Mantel test表明,遗传距离和地理距离存在一定相关性(相关系数r=0.322,P=0.010)。(4)Structure聚类分析将盾叶苣苔划分为6种遗传成分,其地理分布与昌化江河谷导致的隔离样式基本一致,基于Nei遗传距离的种群聚类分析支持这一结果,显示盾叶苣苔遗传多样性的分布受到昌化江河谷的隔离作用。(5)AMOVA分析确定67%的变异来自地区间,表明地理隔离是盾叶苣苔种群分化的重要因素。这表明昌化江及其支流所引起的海南岛山地内部隔离是盾叶苣苔种群发生强烈遗传分化的重要原因,从而导致盾叶苣苔在物种水平具有较高的遗传多样性。上述研究结果为海南特有苦苣苔资源盾叶苣苔的保护和可持续利用提供了理论指导,将有助于理解海南岛特有植物和其他海岛植物遗传变异的地理分布及其影响因素。     

西南地区野生刺梨的遗传多样性和遗传结构研究

为了探究西南地区野生刺梨(Rosa roxburghii)的遗传多样性和起源演化,该研究基于2段单拷贝核基因(GAPDH和ncpGS)和3段叶绿体基因(atpF-trnH、trnL-trnF和trnG-trnS)的拼接序列,对刺梨27个野生居群共320个个体进行PCR扩增和测序,并用相关软件对测序结果进行分析。结果表明:(1)在单拷贝核基因和叶绿体基因水平上刺梨均表现出较低的遗传多样性(scnDNA: Hd=0.469 2, π=0.000 49; cpDNA: Hd=0.653 4, π=0.000 65),并且不同居群间存在较大差异。(2)分子方差分析(AMOVA)结果均显示,遗传变异主要发生在居群内,表明居群内的变异是野生刺梨遗传变异的主要来源,居群间存在明显的遗传分化( cpDNA:F_ST=0.336 47,G_ST=0.273,N_ST= 0.308; scnDNA:F_ST=0.094 87,N_ST=0.076,G_ST=0.056),刺梨的分布不具有明显的谱系地理结构(P>0.05)。(3)中性检验 Tajima''s D值均为不显著负值,符合中性进化模型。Fu''s Fs值均为显著负值,结合失配分析曲线,推测刺梨种群在小范围内经历过扩张,但总体上维持稳定状态。(4)根据单倍型多样性得出,毕节地区的居群遗传多样性水平较高并且拥有丰富的单倍型,推测可能为冰期避难所,因此应对其实施就地保护。对于拥有特殊性状和特有单倍型的居群也应采取优先保护措施。该文为野生刺梨资源保护和遗传育种提供了一定的参考价值。     

西南地区6种魔芋属植物基于cpDNA序列的遗传多样性研究

研究野生作物资源的遗传变异及分化机制对种质资源的收集与改良具有重要意义。魔芋是我国西南地区的特色经济作物,但由于受到人为活动干扰,野生种群不断衰退。为评估西南地区魔芋属(Amorphophallus)野生群体的遗传多样性,探究代表性物种的系统发育地位,该研究利用3个叶绿体DNA(cpDNA)片段,分析了魔芋6个物种的遗传多样性,重建了种间系统发育关系。结果表明:(1)西南地区野生魔芋群体的遗传多样性普遍较低,虽然单倍型多样性(H_d)均值为0.428,但近一半群体只有1个单倍型,6个物种整体水平上的单倍型多样性在0.704到0.983之间。(2)在6个物种间检测到高水平的遗传分化,遗传分化系数(F_ST)值在0.481到0.967之间。(3)系统发育分析表明,选取的27个魔芋种主要聚成3个分支:非洲分支、东南亚分支和东亚大陆分支。疣柄魔芋(A. paeoniifolius)隶属于东南亚分支,而东亚大陆分支A包含花魔芋(A. konjac)和西盟魔芋(A. krausei),东亚大陆分支B由东亚魔芋(A. kiusianus)、滇魔芋(A. yunnanensis)和东京魔芋(A. tonkinensis)构成。生境隔离与人为干扰造成了西南地区野生魔芋群体较低的遗传多样性,魔芋属东亚大陆分支的分化可能与早期的快速扩张和生态适应有关。该研究为西南地区魔芋资源的合理保护、可持续利用和杂交育种提供了参考资料。     

基于SSR标记的新疆野杏群体遗传多样性及遗传结构

利用27对SSR分子标记对新疆4个野杏群体遗传多样性和遗传结构进行分析,评价新疆野杏遗传多样性水平和分化程度,为新疆野杏合理保护与利用提供科学依据。结果显示：（1）27对SSR引物共检测到431个等位基因（N_a）,各位点平均等位基因数（N_a）和多态性信息含量（PIC）分别为15.96和0.84;物种水平上Shannons信息指数（I）和期望杂合度（H_e）分别为2.21和0.78。（2）群体水平上等位基因数（N_a）、有效等位基因（N_e）、Shannons信息指数（I）、期望杂合度（H_e）和观察杂合度（H_o）分别为10.98、5.85、1.92、0.79和0.55;其中新源县野杏群体遗传多样性最丰富,巩留县群体遗传多样性最低。（3）基于F统计量分析的遗传分化系数（F_st）为0.05,基因流（N_m）为5.26;分子方差分析显示新疆野杏群体大部分遗传变异来自群体内（95.4%）,群体间的遗传变异仅占4.6%。（4）新疆野杏群体遗传距离为0.06~0.49,平均为0.24;遗传相似度为0.61~0.94,平均为0.80;遗传相似度的聚类分析和遗传距离的主坐标分析结果一致,均将供试4个群体划分为两组;Mantel检测显示,新疆野杏群体遗传距离与地理距离无显著相关（r=0.332,P＝0.16）。研究表明,新疆野杏资源具有丰富的遗传多样性,群体遗传分化程度较低,群体间遗传距离较小,这与新疆野杏群体的大小和悠久的演化历史以及群体间频繁的基因交流相关。     

珍稀濒危植物长叶红砂种群遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对濒危小灌木长叶红砂(Reaumuria trigyna) 集中分布的5个种群的遗传多样性水平和遗传结构进行了研究。14条引物共检测到114个位点,其中99个为多态位点,多态位点比率为86.84％,长叶红砂种群具有较高的遗传多样性。物种水平上Shannon多样性指数(I)为0.468 8,Nei基因多样性指数(H)为0.308 4;种群水平上,多态位点比率P为77.89%,I为0.410 6,H为0.260 9,基因分化系数Gst为0.106 9,揭示了长叶红砂种群遗传变异多存在于种群内,种群间的遗传分化较小,占10.69%。 基因流(Nm)为4.178 7＞1,说明种群间的基因交流,防止了由于遗传漂变导致的遗传分化。聚类分析表明长叶红砂种群遗传距离与地理距离之间无显著的相关性。研究结果说明遗传多样性水平与物种本身特性和所处不同群落有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。     

硬核资源遗传多样性的AFLP分析

为了解云南省硬核[Scleropyrum wallichianum（Wight et Arn.）Arn.]的遗传多样性,采用AFLP标记分析了7个居群84份种质材料的遗传变异。结果表明,从64对引物组合中挑选出多态性较好的引物8对,共扩增出1 728条带,其中多态性条带1 388条,多态性百分率为80.14%。硬核在物种水平的多样性指数分别为Na=1.416,Ne=1.179,H=0.137,I=0.225,在居群水平上分别为H=0.111,I=0.175;在遗传相似性系数为0.52时,这些种质材料可分为3组,其中易武居群具有丰富的遗传变异,大部分的遗传变异存在于居群内,而在0.05置信区间内居群间遗传变异仅为11.5%;居群间的遗传距离和地理距离无显著相关性（r=0.0323,P=0.5820）。因此,硬核资源可采用就地和迁地保护策略,以增加其遗传多样性。     

中国特有濒危植物翅果油树的SSR引物开发及特性

翅果油树是中国特有的濒危植物,利用磁珠富集法开发适用于翅果油树的SSR引物,并在2个翅果油树群体进行多态性验证。结果表明,筛选的20对引物中有19对是多态且选择中性的SSR引物,其中引物CGY19表现单态,仅有一个位点显示Hardy-Weinberg平衡的偏离(P<0.01),在2个群体中均未检测到连锁不平衡现象;每个位点的等位基因数为1~9个,平均为4.225个,观测杂合度和期望杂合度的变化范围分别为0~0.900和0~0.847。利用开发的19对多态性SSR引物对2个翅果油树自然群体的遗传多样性水平分析结果表明,其平均遗传多样性水平为97.37%,说明翅果油树濒危的原因并不是遗传多样性水平丧失;遗传分化系数F_ST为0.033 1,表明遗传变异主要存在于种群内,这可能是由于种群之间的基因流(N_m=32.081 8)较大的结果,这也是2个翅果油树种群遗传相似度高的原因。这些特异性引物的开发和遗传多样性的研究将对翅果油树的交配系统、遗传结构的研究起到重要的作用,并为翅果油树种质资源的取样策略、保护和利用提供有效的信息。     

滇牡丹遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR标记对中国西南地区特有植物滇牡丹(Paeonia delavayi)的遗传多样性进行了研究。从100个引物中筛选出10个用于正式扩增,在取自16个自然居群和1个迁地保护居群的511个个体中,检测到92个多态位点。在居群水平上,多态位点百分率（PPB）为44.61%,Nei′s基因多样性指数（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.1657和0.2448。在物种水平上,多态位点百分率（PPB）为79.31%,Nei′s基因多样性指数（H）和Shannon信息指数（I）分别为0.2947和0.4355。居群间的遗传分化系数(G_ST)达0.4349。结果表明：滇牡丹遗传多样性水平较高,居群间遗传分化较大。结合以前的研究结果,对滇牡丹的现状进行评估的结果显示,滇牡丹并不濒危。     

山茶科3种中国特有濒危植物的遗传多样性研究

猪血木(Euryodendron excelsum)、圆籽荷(Apterosperma oblata)和杜鹃红山茶(Camellia changii)均为我国特有的山茶科珍稀濒危植物。本研究应用随机扩增多态性DNA(RAPD)检测方法,比较了这3个物种的遗传多样性。利用20－24个随机引物从猪血木、圆籽荷和杜鹃红山茶居群中分别获得206－305条RAPD谱带,多态位点百分率(PPL)分别为51.80％、80.26％和38.83％;居群间遗传分化指数G_ST分别为0.3566、0.1713、0.1242。结果显示：自然分布较广的圆籽荷的遗传多样性高于另外两种自然分布区狭窄的种类。3个物种的遗传变异均主要存在于居群内,但猪血木居群间的遗传分化明显高于圆籽荷和杜鹃红山茶,这可能与其生境的严重片断化有关。根据3个物种不同的遗传结构特点,建议加强现有自然居群的就地 保护,促进居群自然更新;收集不同分布点的种源,尽快建立广东山茶科珍稀濒危植物的保育中心,深入开展人工快繁研究,扩大这些种群的数量。     

濒危物种巴东木莲的等位酶遗传多样性及其保护策略

为了确定中国特有濒危植物巴东木莲(Manglietia patungensis)的就地保护优先单元和制定迁地保护的取样策略,采用超薄平板聚丙烯酰胺等电聚焦电泳技术对巴东木莲的7个野生居群的等位酶遗传多样性及遗传结构进行了分析。通过对8个酶系统19个酶位点的分析结果来看,巴东木莲具有较高的遗传多样性和一定程度的遗传分化。每位点平均等位基因数（A）为1.57,多态位点百分率（P）为48.1%,平均预期杂合度（H_e）为0.192。巴东木莲居群间的遗传分化系数（G_ST）为0.165,说明其16.5％的遗传变异存在于居群间;基于遗传分化系数计算的基因流（N_m）为1.27,说明居群间存在适度的基因流;固定指数(F)为-0.191,显示巴东木莲居群杂合体轻微过量,纯合体略显不足。本研究表明,目前巴东木莲仍具有较高的遗传多样性并且在其适宜生境中可以完成自然更新,因此应采取以就地保护为主的综合保育策略。     

遗传测试和遗传咨询

遗传物质的突变,包括基因突变或染色体畸变,是遗传病发生的根源,也是区别于其他疾病的基本特点。大力开展遗传测试及筛查,及时检出遗传病患者及致病基因携带者,是提高人口素质,促进家庭幸福、社会繁荣、国家昌盛的唯一可行的方法。遗传咨询对于检出遗传病患者及致病基因携带者,并进行有效、可行的婚姻指导、生育指导,以减少或防止遗传病患儿的发生和发病,发挥着相当重要的作用。在产前诊断中涉及疾病胎儿处理的道德选择问题上,遵循四项基本准则：第一,尊重夫妇双方的选择;第二,对个人和家庭不产生伤害;第三,产前诊断的结果可靠;第四,产前诊断和遗传咨询的自愿性。这些准则无疑在世界各国有着共同性。     

Addressing the feasibility of people of African descent finding living African relatives using direct-to-consumer genetic testing

People of African descent use direct-to-consumer genomics services such as 23andMe and AncestryDNA for various family histories and health reasons, including identifying and interacting with the previously unknown living African genetic relatives. In this commentary, I argue that it is reasonable to consider that cousin pairs consisting of an African person and a descendant of an African person enslaved in the Americans during the Transatlantic Slave Trade (i.e., a person of African descent) have genealogical ancestors recent enough to be detected using autosomal DNA testing where the pair has shared ancestors in the range of 20–6 generations ago from the present.     

中国遗传咨询网——我国首个在线遗传咨询与遗传教育网站的开发

随着互联网的普及, 网络用户已习惯从网上获取相关资讯, 包括求医问药。由于我国的临床遗传学体系尚未完全建立, 许多遗传病患者或遗传咨询者无法得到较为专业的知识和咨询服务。为此, 建立了中国首个提供常见遗传病科普和网上遗传咨询服务的公益性网站—中国遗传咨询网(http://www.gcnet.org.cn)。该网站主要介绍遗传病的基本知识以及常见遗传病的一般情况、临床表现、诊断与防治方法、遗传方式与遗传咨询要点等。通过组织国内外50多名遗传咨询医师或医学遗传学专家, 就咨询者关心的问题, 进行一般性咨询答复, 或指导咨询者就诊。在线遗传咨询是网络时代的一种新型的方式。该网站的运行在一定程度上弥补了我国现有遗传咨询工作的不足, 有助于推动我国临床遗传学、遗传教育和人口与健康事业的发展。     

Phylogeny rather than ecology or lifestyle biases the construction of Escherichia coli–Shigella genetic exchange communities

Genetic material can be transmitted not only vertically from parent to offspring, but also laterally (horizontally) from one bacterial lineage to another. Lateral genetic transfer is non-uniform; biases in its nature or frequency construct communities of genetic exchange. These biases have been proposed to arise from phylogenetic relatedness, shared ecology and/or common lifestyle. Here, we test these hypotheses using a graph-based abstraction of inferred genetic-exchange relationships among 27 Escherichia coli and Shigella genomes. We show that although barriers to inter-phylogenetic group lateral transfer are low, E. coli and Shigella are more likely to have exchanged genetic material with close relatives. We find little evidence of bias arising from shared environment or lifestyle. More than one-third of donor–recipient pairs in our analysis show some level of fragmentary gene transfer. Thus, within the E. coli–Shigella clade, intact genes and gene fragments have been disseminated non-uniformly and at appreciable frequency, constructing communities that transgress environmental and lifestyle boundaries.     

河北省大豆地方品种遗传基础

以50份河北省大豆地方品种为材料,通过两年对12个农艺性状鉴定和30个SSR位点的分析,结果表明,地方品种农艺性状平均多样性指数为0．83,数量性状平均变异系数为20．15％,30个SSR位点平均等位变异数5．03,平均多样性指数为0．61,参试材料遗传距离平均0．869。利用Bayesian模型将参试材料分为4组。分析结果表明,河北省地方品种的遗传多样性与地理来源或不同熟期类型间没有显著相关。     

小毛莨居群的遗传分化及其与空间隔离的相关性

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对分布于华中地区的11个小毛莨（Ranunculus ternatus）居群的遗传分化进行了检测。对8个酶系统17个酶位点上的分析结果表明,该种各居群的各项遗传多样性指标处于一个相对较低的水平：多态位点比率（P）为0－53.0％,平均每位点等位基因数（A）为1－1.647,平均预期杂合度（He）和观察杂合度（Ho）分别为0－0.108和0－0.102。居群间遗传一致度甚高（I＝0.9754-0.9991）。根据Nei 's传距离所作出的聚灰分析表明,豫南信阳地区3个居群与湖北省武汉地区8个居群之间关系较远。而在武汉地区,长江以北的居群及长江以南的部分居群分别相聚在一起,用GPS定位方法得到居群间空间距离并据此聚类,该种的遗传分化与地理因素的相关性,并推测出长江的隔离作用加强了两岸居群间的遗传分化,同时发现一个生于独特生境的居群在表型和遗传结构上都已与其他邻近居群有了很大分异,由于该居群在所检测的酶位点上均无特有等位基因出现,作者认为不宜将其作为新种或新变种处理。     

Does natural selection alter genetic architecture? An evaluation of quantitative genetic variation among populations of Allonemobiussocius and A. fasciatus

To make long-term predictions using present quantitative genetic theory it is necessary to assume that the genetic variance–covariance matrix ( G ) remains constant or at least changes by a constant fraction. In this paper we examine the stability of the genetic architecture of two traits known to be subject to natural selection; femur length and ovipositor length in two species of the cricket Allonemobius. Previous studies have shown that in A. fasciatus and A. socius natural selection favours an increased body size southwards but a decreased ovipositor length. Such countergradient selection should tend to favour a change in G . In the total sample of eight populations of A. socius and one of A. fasciatus we show that there is significant variation in all genetic covariance components, i.e. V_A for body size, V_A for ovipositor length, and Cov_A. This variation results entirely from an increase in the covariances of A. fasciatus. However, although larger, these components are approximately proportionally increased, thereby leading to no statistically significant change in the genetic correlation. A proportional increase in the covariance components is consistent with changes resulting from genetic drift. On the other hand, the genetic covariance components are significantly correlated with the length of the growing season suggesting that the change in the genetic architecture is the result of selection and drift.     

Genetic relationships between feral cattle from Chirikof Island, Alaska and other breeds

The origin of cattle on Chirikof Island, off the coast of Alaska, is not well documented. We assessed genetic differentiation of cattle isolated on Chirikof Island from several breeds commonly used for commercial production in North America including breeds popularly believed to have contributed to the Chirikof Island population. A set of 34 microsatellite loci was used to genotype Angus, Charolais, Hereford, Highland, Limousin, Red Angus, Salers, Shorthorn, Simmental, Tarentaise and Texas Longhorn cattle sampled from North America and the Chirikof Island population. Resulting F(ST) statistics for these loci ranged from 0.06 to 0.22 and on average, 14% of total genetic variation was between breeds. Whether population structure was modelled as a bifurcating tree or genetic network, Chirikof Island cattle appeared to be unique and strongly differentiated relative to the other breeds that were sampled. Bayesian clustering for multiple-locus assignment to genetic groups indicated low levels of admixture in the Chirikof Island population. Thus, the Chirikof Island population may be a novel genetic resource of some importance for conservation and industry.     

基因甘蔗：潜能、现状和前景

从基因中在甘蔗上的应用潜能、甘蔗遗传转化的方法及其成效、启动子及选择标记对基因表达和转化体筛选的效应,基因工程甘蔗的成就等几个方面进行综述评述,并提出了进一步的研究方向。     

忍冬属植物的遗传多样性及其种间关系研究

应用RAPD标记技术对甘肃省境内的23种忍冬属(Lonicera Linn．)植物的遗传多样性及其种间关系进行了探讨。从34个随机引物中共选出9个多态性和重复性较好且谱带清晰的引物,这9个引物扩增出的DNA片段大多在300～3000bp之间,所形成的多态性位点数差距较大。POPGENE 1．31软件分析结果表明：甘肃省忍冬属植物具有较为丰富的遗传多样性,其多态性比率为71．93％,Shannon多样性指数与Nei指数分别为0．3230和0．2086。Nei‘s遗传距离和UPGMA分析结果显示,23种忍冬明显地聚为2大类,其下又有较多分支,即隶属于同一亚组或相近亚组的不同种基本归为一类,其种间关系与传统的形态学分类结果基本一致。但也有个别种的归属及种间关系稍有变化,如形态学上差异较大的毛药忍冬和毛花忍冬在本研究中聚在一起。这可能与不同的分类水平有关。