基于ISSR分子标记的西藏杓兰种群遗传多样性分析

西藏杓兰(Cypripedium tibeticum)是具有很高观赏和药用价值的兰科植物,已被列为中国优先保护的濒危植物。该研究采用ISSR分子标记技术,对采自中国西部地区的7个西藏杓兰种群进行遗传结构及遗传多样性分析,为中国野生西藏杓兰种质资源的保护提供理论依据。结果显示:(1)从100条ISSR引物中共筛选出12条多态性高、重复性好的引物,共检测出136个位点,多态位点百分率(PPB)达100%,总体Nei's基因多样性指数(H_e)和Shannon信息指数(I)分别为0.318 6和0.484 3,种群间的Nei's遗传距离在0.033 3～0.170 1之间,Nei's遗传相似度在0.843 5～0.967 3之间,总体遗传分化系数(G_(st))和基因流(N_m)分别为0.222 9和1.743 0。(2)基于UPGMA法和邻接法的种群系统聚类结果均显示出四川种群与陕西种群之间存在遗传分化。总体上西藏杓兰种群间遗传分化与地理隔离之间相关性不显著。研究认为,西藏杓兰种群在分子水平上具有丰富的遗传多样性,且四川种群与陕西种群已产生了遗传分化;ISSR分子标记可用于西藏杓兰种群遗传多样性、遗传结构及种群间遗传分化等方面的研究。     

Study on population genetic diversity of Camellia japonica in 5 islands between China and Japan

运用ISSR分子标记法对中、日两国5个岛屿天然山茶种群共150个个体进行遗传多样性分析.结果表明:筛选出的20条引物扩增得到205条清晰条带,其中183条为多态性条带,多态位点百分比(PPB)为89.27％.经POPGENE软件分析,山茶种群平均多态位点百分比(PPB)为72.00％,Nei's基因多样性指数(HE)为0.2743,Shannon信息多态性指数(H)为0.4023,种群水平遗传多样性较高.基因分化系数Gst=0.2033,表明遗传变异主要存在于种群内个体间.Mantel检验(r=0.7989,P＜0.05)和UPGMA聚类表明岛屿地理隔离对山茶种群遗传分化具有重要影响.基于岛屿山茶种群遗传结构的分析,建议加强我国岛屿自然种群的就地保护力度.     

内蒙古地区刺叶柄棘豆(Oxytropis aciphylla Ledeb.)种群遗传多样性分析

用ISSR分子标记对内蒙古地区刺叶柄棘豆(Oxytorpis aciphylla Ledeb.) 5个地理种群进行了种群遗传多样性分析。结果表明：刺叶柄棘豆种群具有较高的遗传多样性,11个ISSR引物扩增出215条带,总的多态位点百分率为98.14%,Shannon多样性指数I=0.2108,Nei基因多样性指数 H=0.341 6,种内总基因多样性(H_t) 为0.2108,种群内基因多样性(H_s)为0.160 4, 大部分遗传变异(76.11%)的遗传变异存在于种群内, 23.89%的遗传变异存在于种群间。遗传分化系数(Gst)为0.238 9,基因流(Nm)为1.592 9。5个居群间已有遗传分化趋势,遗传漂变不会引起遗传分化。UPGMA遗传距离聚类结果表明, 5个地理种群中,植被类型为荒漠草原的4个种群之间遗传距离较近,与1个荒漠种群距离较远。     

舟山群岛野生山茶种群遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记,利用筛选的20条引物对舟山群岛4个野生山茶（Camellia japonica）种群的遗传多样性进行分析。结果表明：山茶种群的多态位点百分比（PPB）为64.06％,Nei’s基因多样性指数（HE）为0.2390,Shannon信息多态性指数（H）为0.3548,种群水平遗传多样性较高。基因分化系数Gst = 0.2241,表明种群间具有较高的遗传分化。地理距离与遗传距离具有显著相关性（r = 0.9653,P<0.05）,表明岛屿隔离对山茶种群的遗传分化具有重要影响。UPGMA聚类表明同岛种群间的亲缘关系更近。基于舟山群岛山茶种群遗传结构分析,建议在其自然生长地加强就地保护。     

不同地理分布区紫椴种群的遗传多样性变化

该文运用ISSR分子标记技术,研究不同纬度、不同海拔紫椴(Tilia amurensis)天然种群的遗传多样性变化规律,探讨紫椴种群的濒危机制,为紫椴遗传资源的有效保护和合理利用提供理论依据。14个ISSR引物扩增结果显示:紫椴种群多态位点百分率(P)为93.85%,基因多样性指数(H)和Shannon多样性指数(I)分别为0.243 3和0.380 3。不同纬度紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:CBS种群>BL种群>NA种群>LS种群>FHS种群>DYS种群;不同海拔紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:H1种群>H2种群>H3种群>H4种群>H6种群>H5种群。紫椴种群的遗传多样性没有随纬度的升高而呈现规律性的变化,但随海拔的升高呈现遗传多样性逐渐降低的趋势。用AMOVA进行分子方差分析表明,紫椴种群间遗传分化较大,遗传变异主要来自种群内部。紫椴种群间遗传距离与地理距离没有相关性,但随着海拔的逐渐增高种群间遗传距离增大。该研究结果揭示,紫椴种群具有较高的遗传多样性,遗传多样性不是导致其种群濒危的主要原因,导致其濒危的主要原因可能与人为采伐、生境破坏和生境退化及其自身生物学特性所导致的自然更新不良有密切关系。因此,应加强对紫椴生境的保护,防止人为因素对紫椴天然种群的进一步破坏。     

大连地区岛屿与大陆玉竹种群遗传多样性的ISSR分析

选取大连地区大陆与海岛共有植物玉竹为研究对象,采用ISSR分子标记技术对来自5个海岛和4个大陆种群的262个玉竹个体进行遗传多样性的比较和分析。从10个筛选出的ISSR引物扩增得到120个位点信息,其中多态性条带百分率为91.67%,Nei's基因多样性指数（h）为0.346 0,Shannon信息指数（I）为0.510 8。其遗传分化系数（G_st）为0.117 4,基因流（N_m）为3.758 5。研究结果表明玉竹天然种群的遗传多样性较为丰富,种群间基因交流较为频繁,遗传距离与地理距离具有一定的相关性。通过海岛与大陆种群遗传多样性的比对发现,海岛种群的遗传多样性略高于大陆种群,表明在孤立的生境和更为复杂的选择压力下,海岛玉竹种群可能会积累更多的遗传变异从而形成较高的遗传多样性水平。本文研究结果将为进一步探讨隔离生境中天然植物种群遗传进化规律提供证据。     

黄枝油杉遗传多样性的ISSR分析

该研究采用ISSR分子标记,对黄枝油杉7个自然种群的遗传多样性进行了分析。结果表明:用12条ISSR引物对218个黄枝油杉个体进行扩增,共扩增出125个位点。在物种水平上,多态性位点百分数(PPL)为100.00%,Shannon信息多样性指数(I)为0.417 7,Nei’s基因多样性指数(H)为0.266 6;在种群水平上,多态性位点百分数(PPL)在71.20%~92.00%之间,平均值为80.69%,Shannon信息多样性指数(I)在0.327 3~0.388 6之间,平均值为0.354 8,Nei’s基因多样性指数(H)在0.213 9~0.247 8之间,平均值为0.229 1。这说明黄枝油杉在物种水平和种群水平上均显示出较高的遗传多样性。Nei’s遗传多样性分析(Gst=0.143 3)和AMOVA分析(Φst=17.91%)表明,黄枝油杉的遗传变异主要存在于种群内,种群间的遗传分化程度较低,种群间保持一定的基因交流(Nm=2.989 01)。Mantel分析显示,黄枝油杉种群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的相关关系(r=0.456 7,P=0.061 00.05)。     

伞裙追寄蝇不同地理种群遗传多样性的ISSＲ分析

为从分子水平探索不同地区伞裙追寄蝇种群间的内在联系,本文利用ISSR分子标记技术对8个不同地区伞裙追寄蝇自然种群进行遗传多样性、种群间分化程度以及聚类分析等研究。结果表明:筛选出11对多态性稳定的ISSR引物,对8个地区伞裙追寄蝇群体的80个个体进行PCR扩增,共获得166个重复性好且清晰可辨的ISSR条带,平均每条引物扩增出15.0909个片段,且均为多态性条带,多态信息含量(PIC)为0.8441-0.8653;香农信息指数(I)为0.1240-0.3455;Nei's遗传多样性指数(H)为0.0841-0.2285;基因分化率(Gst)为28.78%,基因流(Nm)的均值为1.5702,即遗传变异主要存在于个体之间,不同种群间基因交流处于中等水平;8个地区伞裙追寄蝇种群被划分为4个类群,种群间的遗传分化与地理距离呈正相关关系。     

蜡梅种质资源遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术,对蜡梅种质资源7个野生种群和2个栽培种群的遗传多样性进行了研究。用11条引物,共扩增出124条谱带,其中110条多态带,多态位点占88.70％。用POPEGEN1.31版软件对数据进行分析,结果显示：种群总的Nei’s基因多样性指数为0.272 6,Shannon信息多态性指数为0.411 7,蜡梅总的遗传多样性水平较高。蜡梅不同种群遗传多样性水平差异较大,种群多态位点百分率在52.94％~90.00％之间,Nei’s基因多样性指数为0.143 4~0.378 2,Shannon信息多态性指数为0.232 2~0.546 6。神农架种群（SN）和保康种群（BK）的遗传多样性水平较高。种群间的基因分化系数为0.353 6,种群内的遗传变异大于种群间的遗传变异。用NTSYS2.01版软件对样品进行UPGMA聚类分析,结果9个种群并没有按地理距离进行聚类。种群间的地理距离和遗传距离之间没有显著的相关性(r＝0.437 1,P＝0.921 3)。     

南方红豆杉的ISSR遗传多样性分析

采用ISSR标记技术对南方红豆杉迁地保护小种群及其衍生自然种群5个小斑块(小居群)的遗传多样性进行了分析.从90条引物中共筛选出10个多态性引物,获得ISSR谱带102条,其中多态性谱带74条,占72.54%.结果显示,南方红豆杉迁地保护小种群和迁地保护衍生自然种群的Nei's基因多样性指数(H)分别为0.220 9和0.254 8,Shannon信息指数(I)分别为0.322 4和0.376 2.5个小斑块居群的H分别为0.190 7、0.210 4、0.194 4、0.160 5和0.187 3,I分别为0.281 0、0.309 8、0.288 0、0.235 5和0.273 5.迁地保护衍生自然种群的遗传多样性高于迁地保护小种群,但各小生境下的的小斑块居群遗传多样性低于迁地保护小种群.聚类分析结果表明:南方红豆杉迁地保护各自然小居群间的遗传距离与这些居群的地理生境有关,而与地理距离并没有显著相关性.     

利用AFLP分子标记探讨蜡梅种质资源的遗传多样性

利用AFLP分子标记技术,对中国蜡梅种质资源7个野生种群的遗传多样性进行了研究。利用筛选出的3对引物,共扩增出253条谱带,其中218条多态带,多态位点占86.17% ;种群间的基因分化系数为0.2906,说明蜡梅基因多样性主要存在于种群内;种群总的Nei s基因多样性指数为0.2933,Shannon信息多态性指数为0.4487,蜡梅总的遗传多样性水平较高。蜡梅不同种群遗传多样性水平差异较大,种群多态位点百分率在65.44% ～87.16%之间,Nei s基因多样性指数为0.1653 ～0.4012,Shannon信息多态性指数为0.3132 ～0.5603。神农架种群(SN)和保康种群(BK)的遗传多样性水平较高。用NTSYS2.01版软件对样品进行UPGMA聚类分析,结果7个种群并没有按地理距离进行聚类。最后提出要对各蜡梅野生群体采取相应的迁地和就地保护措施。     

Genetic diversity of Annona crassiflora (Annonaceae) in northern Minas Gerais State

Genetic diversity analyses of tropical tree species are relevant to landscape management, plant genetic resource inventory, and biological conservation of threatened species. Annona crassiflora is an endangered fruit tree native to the Cerrado biome that is threatened by reduction of natural populations and fruit extraction. We examined the intra- and interpopulational genetic diversity of this species in the northern region of Minas Gerais State. Seventy-two individuals from four natural populations were genotyped using RAPD markers. We found moderate genetic diversity among populations, with Shannon's I index varying between 0.31 and 0.44, and Nei's genetic diversity (H(E)) for the population set equal to 0.31. AMOVA indicated a greater genetic variation within (77.38%) rather than among populations (22.62%), tending towards isolation by distance (Mantel's r = 0.914; P = 0.089). Nei's genetic identity estimates among populations revealed a hierarchical pattern of genetic similarity of form [(CA1, CA2), MC], [(GM)], corroborating the high genetic differentiation between spatially isolated populations.     

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）。     

中国新疆野苹果[Malus sieversii(Lebed.)Roem.]群体遗传结构的SSR分析

以中国新疆伊犁地区的巩留县莫合镇库尔德宁、新源县交吾托海、霍城县大西沟和塔城地区的裕民县巴尔鲁克山4个种下居群的109个新疆野苹果实生株系为材料,利用8对苹果SSR引物进行群体遗传结构的研究。结果表明:8对SSR引物在4个居群中可平均扩增出16条带,其中巩留县居群多态性带数百分比最高为89.06%,各位点平均Nei基因多样度为0.257;4个群体共扩增出128个位点,在种级水平及巩留县、新源县、霍城县和裕民县4个居群水平多态性位点百分比分别为100%、88.28%、84.38%、87.50%、78.12%,种级水平Nei基因多样度(H=0.2619)和香农信息指数(I=0.4082)大于种下居群,4个种下居群Nei基因多样度和香农信息指数比较巩留县>霍城县>新源县>裕民县;巩留县居群和新源县居群遗传一致度最大,遗传距离最近;根据基因分化系数(GST=0.064)值,测得的基因流Nm为7.265。UPGMA聚类分析结果表明,巩留县和新源县居群遗传关系最近,霍城县居群次之,裕民县居群远离其他3个居群,巩留县、新源县、霍城县和裕民县4个居群是相对独立的群体,但同时存在部分基因交流。所有参数分析表明,巩留县遗传多样性最丰富,故在制定原位种质保护计划时应优先考虑巩留县居群。     

利用ISSR标记对新疆白梭梭居群的遗传多样性分析

利用ISSR分子标记对新疆白梭梭4个居群,105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171个多态位点,多态位点百分率为84．85％,4个居群的多态位点百分率差异在33．92％．40．35％之间。Shannon多样性指数（I）为0．3518,物种水平的Nei基因多样度（h）为0．3482。遗传变异分析表明,物种水平的居群间遗传分化系数Gst为0．6238,居群间的基因流Nm为0．3016。遗传分析表明吐鲁番居群和甘家湖居群的遗传距离最近。     

RAPD analysis of genetic diversity and population structure of Elymus sibiricus (Poaceae) native to the southeastern Qinghai-Tibet Plateau, China

Genetic diversity of Elymus sibiricus (Poaceae) was examined in eight populations from the southeast Qinghai-Tibet Plateau. We detected 291 RAPD polymorphic loci in 93 samples. The percentage of polymorphic bands (PPB) was 79%. Genetic diversity (H(E)) was 0.264, effective number of alleles (N(E)) was 1.444, Shannon's information index (H(O)) was 0.398, and expected Bayesian heterozygosity (H(B)) was 0.371. At the population level, PPB = 51%, N(E) = 1.306, H(E) = 0.176, I = 0.263, and H(B) = 0.247. A high level of genetic differentiation was detected based on Nei's genetic diversity analysis (G(ST) = 32.0%), Shannon's index analysis (33.7%), and the Bayesian method (θ(B) = 33.5%). The partitioning of molecular variance by AMOVA demonstrated significant genetic differentiation within populations (60%) and among populations (40%). The average number of individuals exchanged between populations per generation (N(m)) was 1.06. The populations were found to share high levels of genetic identity. No significant correlation was found between geographic distance and pairwise genetic distance (r = 0.7539, P = 0.9996). Correlation analysis revealed a significant correlation (r = 0.762) between RAPD H(E) found in this study and ISSR H(E) values from a previous study.     

A study of conservation genetics in Cupressus chengiana, an endangered endemic of China, using ISSR markers

ISSR markers were used to analyze the genetic diversity and genetic structure of eight natural populations of Cupressus chengiana in China. ISSR analysis using 10 primers was carried out on 92 different samples. At the species level, 136 polymorphic loci were detected. The percentage of polymorphic bands (PPB) was 99%. Genetic diversity (He) was 0.3120, effective number of alleles (Ae) was 1.5236, and Shannon's information index (I) was 0.4740. At the population level, PPB = 48%, Ae = 1.2774, He = 0.1631, and I = 0.2452. Genetic differentiation (Gst) detected by Nei's genetic diversity analysis suggested 48% occurred among populations. The partitioning of molecular variance by AMOVA analysis indicated significant genetic differentiation within populations (54%) and among populations (46%; P < 0.0003). The average number of individuals exchanged between populations per generation (Nm) was 0.5436. Samples from the same population clustered in the same population-specific cluster, and two groups of Sichuan and Gansu populations were distinguishable. A significantly positive correlation between genetic and geographic distance was detected (r = 0.6701). Human impacts were considered one of the main factors to cause the rarity of C. chengiana, and conservation strategies are suggested based on the genetic characters and field investigation, e.g., protection of wild populations, reestablishment of germplasm bank, and reintroduction of more genetic diversity.     

西藏地区雪层杜鹃遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP技术对西藏地区雪层杜鹃（Rhododendron nivale）5个天然种群135份材料进行遗传多样性和遗传分化研究。筛选得出的6对引物共扩增产物273条DNA片段,扩增多态位点百分率为85.71%。5个雪层杜鹃种群的遗传多样性指标表现了相似的变化趋势,Nei基因多样性指数（h）和Shannon信息指数（I）的变化趋势一致,均为工布江达县种群 < 米林种群 < 嘎隆拉种群 < 色季拉山种群 < 红拉山种群。POPGENE分析结果表明雪层杜鹃在物种水平（PPL=85.71%,I=0.415 1,h=0.273）具有较高的遗传多样性,种群水平（PPL=62.26%,I=0.280 3,h=0.184 1）的遗传多样性较低。AMOVA分析结果表明36%的遗传变异存在于种群间,64%的遗传变异存在于种群内,雪层杜鹃种群间的遗传分化系数（G_st=0.324）与AMOVA分析得到的遗传变异分布结果一致。UPGMA聚类结果说明雪层杜鹃的遗传距离与地理距离和海拔高度没有明显的相关性。综合分析,引起雪层杜鹃的遗传变异的原因可能是地理环境不同和种群的生境类型差异。最后就雪层杜鹃的合理开发和保护提出建议。     

人工与自然恢复条件下地被层优势种大羽藓的遗传多样性比较

基于随机扩增多态性DNA(RAPD)方法比较了川西米亚罗地区3个人工云杉林样地和3个天然次生林样地大羽藓(Thuidium cym bifolium)种群的遗传多样性及分化程度。人工林种群的平均多态位点百分比(PPL)为12.7%,Ne i’s基因多样性(HE)为0.042,Shannon’s信息指数(S)为0.064,种群内遗传一致度(I)为0.952;天然次生林种群则依次为10.0%、0.027、0.043和0.960。人工林种群和天然次生林种群Gst分别为0.592和0.702,Fst分别为0.639和0.695;结合UPGMA聚类和PCA分析,发现种群间的基因交流极少。单因素方差分析显示,人工林下大羽藓种群的遗传多样性水平显著高于天然次生林下种群(p<0.05),表明在皆伐迹地上通过人工造林能有效地促进林下物种遗传多样性的恢复。     

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)。