云南金钱槭 等位酶 遗传多样性 生境片段化 保育策略

云南金钱槭（Dipteronia dyeriana）是我国特有的国家Ⅱ级重点保护珍稀濒危植物,仅分布于云南的文山、屏边和蒙自三县交界地区。采用水平切片淀粉凝胶电泳等位酶分析方法,对采自三个县的天然居群的63个样品进行了遗传多样性检测。8个酶系统的13个等位基因位点分析表明,云南金钱槭的遗传多样性水平低,其平均多态位点百分率P=15.4%,每位点平均等位基因数A=1.2,平均预期杂合度He=0.064,各居群都偏离Hardy-Weinberg平衡,杂合子过量,居群间的基因分化系数GST=0.099,遗传变异主要发生在居群内（90.1%）,居群间分化较小,居群间遗传一致度较高（I=0.985～1）,具有一定的基因流（Nm=2.669）。不加权对平均法（UPGMA）聚类可将4个居群分为两支,水头箐居群和马家寨居群亲缘关系最近,聚类后与黑洞居群形成一支再和中槽子居群聚类,这与其地理分布格局大致吻合。据此提出了关于云南金钱槭保育策略的建议。     

雌雄异株稀有植物伞花木(Eurycorymbus caraleriei)自然居群的等位酶遗传多样性研究

伞花木(Eurycorymbuscaraleriei)为中国特有的第三纪孑遗单种属植物,雌雄异株。采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对其5个自然居群和1个人工迁地保护居群的等位酶变异进行了初步研究。对7个酶系统中14个位点的等位酶居群遗传多样性及遗传结构分析结果表明:伞花木具有较高水平的遗传多样性,其每位点平均等位基因数A=1.6,平均多态位点比率P=42.9%,平均预期遗传杂合度He=0.216;各居群的遗传多样性无显著性差异,但都表现为严重偏离Hardy-Weinberg平衡的杂合子过量;其遗传变异主要发生在居群内(93.1%),居群间分化较小(Gst=0.069),居群间遗传一致度较高(I=0.965~1.000)。推断这可能是由于其古老孑遗性、雌雄异株、混和传粉方式的生物学特性以及其长寿命的生活史等原因所导致;同时,居群间的较高基因流(N_m=3.128)也可能起到很大的作用。还使用UPGMA聚类方法推断了武汉植物园迁地保护的野外居群来源,在对迁地保护居群的评价中发现迁地保护居群仅保存了该物种基因型多样性的16%,在此基础上提出了今后进一步的保育策略。     

四种松毛虫不同地理种群遗传多样性的等位酶分析

【目的】采用等位酶电泳技术对中国松毛虫属Dendrolimus 4种共9个地理种群进行遗传多样性和遗传分化研究。【方法】对6种等位酶系统乳酸脱氢酶（LDH）、苹果酸脱氢酶（MDH）、苹果酸酶（ME）、乙醇脱氢酶（ADH）、甲酸脱氢酶（FDH）、谷氨酸脱氢酶（GDH）进行聚丙烯酰胺凝胶电泳分析。【结果】在4种松毛虫9个地理居群中共检测到10个基因位点,其中4个位点为多态位点,检测到17个等位基因; 种群总体水平多态位点比率P=40%,平均有效基因数A=1.700,平均期望杂合度He=0.151,种群平均遗传距离为0.001～0.285; 其中马尾松毛虫指名亚种Dendrolimu punctatus Walker 6个居群的遗传分化度Fst=0.265,基因流Nm=0.692。4种松毛虫之间遗传关系最近的是落叶松毛虫D. superans Butler和马尾松毛虫的地理亚种赤松毛虫D. punctatus spectabilis Butler,遗传关系最远的是落叶松毛虫D. superans Butler和云南松毛虫D. houi Lajonquiere。【结论】 马尾松毛虫居群间遗传分化程度较大,基因交流较少,遗传漂变已经成为导致该物种种群分化的主要原因之一;遗传距离与地理距离存在一定相关性。     

金钱槭和云南金钱槭遗传多样性比较研究

金钱槭属(Dipteronia)是我国特有少种属,属下仅金钱槭(D. sinensis)和云南金钱槭(D. dyeriana)两种。该文用RAPD标记揭示了金钱槭的遗传多样性和遗传结构,并与云南金钱槭的RAPD研究结果进行了比较。同时,对两物种遗传距离与地理距离的相关性进行了分析,结果有助于阐释该属植物遗传变异的产生机制。研究显示,18条随机引物在17个金钱槭居群(226个个体)中检测到128个扩增位点,物种水平的多态位点比率为92.97%,在4个云南金钱槭居群(45个个体)中则检测到103个扩增位点,物种水平的多态位点比率为81.55%,金钱槭的多态位点比率高于云南金钱槭。相似性系数值、Shannon多样性指数和Nei基因多样性指数分析反映了与多态位点比率相一致的结果。AMOVA(Analysis of molecular variance)分析结果显示,金钱槭居群内、居群间的遗传变异分别占总变异量的56.89%和43.11%。云南金钱槭居群内、居群间的遗传变异分别占总变异量的57.86 %和42.14%。Shannon多样性指数、Nei基因多样性指数的分析结果与AMOVA分析结果趋势相同。上述特征值揭示,金钱槭和云南金钱槭居群间的遗传分化均已达到较高水平,推测居群间低水平的基因流可能是导致上述现象产生的原因之一。遗传距离与地理距离的相关分析结果显示,金钱槭居群间的遗传距离与经度差异存在极显著水平的相关性(p<0.01),云南金钱槭居群间的遗传距离与地理隔离则无显著相关关系。说明在大尺度上遗传距离与地理距离相关而在小范围内则无上述关系,该结果可能与位于不同分布区内的物种所承受的生境选择压力不同有关。建议在对该属植物进行就地保护时,应设立多个保护点,保护自然居群及其周围生境;在迁地保护时,应通过加大居群间种子和幼苗的交换,人为创造基因交流和重组的条件,保存该属植物的遗传多样性。     

缙云山特有植物缙云黄芩的遗传多样性研究

采用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳检测了重庆缙云山特有植物缙云黄芩7个居群70个个体的过氧化物酶、细胞色素氧化酶、超氧化物歧化酶、淀粉酶和酯酶5种等位酶,获得20个基因位点的资料,由此分析了其遗传分化水平。结果表明：缙云黄芩遗传多样性水平较高,多态位点比率P为45．7％,平均每个多态位点的等位基因数目A为1．46,平均预期杂合度He为0．205,平均观察杂合度Ho为0．352。缙云黄芩居群间遗传分化水平较高,Gst=0．401,居群间遗传一致度和遗传距离的平均值分别为0．741和0．300。缙云黄芩遗传多样性的40．1％来源于居群之间的基因差异,59．9％属于居群内的遗传分化,因而对缙云黄芩遗传多样性的保护,应保护其较多的居群。     

小慈姑的遗传多样性和居群分化

小慈姑是中国南部狭域分布的易危水生植物。采用聚丙烯酰胺凝胶电泳和等位酶分析方法,研究了该种江西东乡、湖南茶陵、广西桂林和福建武夷山4个地点的8个自然居群的遗传分化及其与地理位置的相关性。9个酶系统18个等位酶位点的检测结果表明,小慈姑有较高水平的遗传多样性:多态位点百分率P=16.67%—38.89%,平均每位点等位基因数A=1.278—1.833,平均预期杂合度He=0.0941—0.1928,平均观察杂合度Ho=0.1461—0.2127。居群之间有较高的遗传一致度I=0.7161—0.9965。根据Nei s遗传距离所作出的聚类分析显示,同地居群之间有较紧密的遗传关系,居群间的遗传分化与空间距离呈正相关。     

薇菜SSR分子标记的开发及遗传多样性初步探讨

利用改良FIASCO法(Fast Isolation by AFLP Sequences COntaining repeats)开发出的9对多态性SSR引物评价了薇菜(Osmunda japonica Thunb.)2个野生居群(庐山和恩施)、1个栽培居群(恩施)的遗传多样性和遗传分化水平。结果显示,9个SSR标记在3个薇菜居群中共检测到47个等位基因,每个SSR位点的平均等位基因数为5.222个,观测杂合度和期望杂合度分别为0.000~0.944和0.577~0.834,香农指数为0.962~1.860,表明各SSR位点多态性较高;各居群的平均期望杂合度均大于平均观测杂合度且种内近交系数均为正值,说明3个薇菜居群中都存在非随机交配现象;对各居群的相关遗传多样性参数分析表明,恩施野生居群遗传多样性最高,而其栽培居群最低;庐山野生居群与恩施野生居群间遗传分化系数为0.092,说明两地野生薇菜居群的遗传分化程度较低,AMOVA分析也表明遗传变异主要存在于野生居群内部。     

云南南部不同种源地小桐子遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记方法对采自云南的8个居群的小桐子(Jatropha curcas)共158个个体进行遗传多样性分析。8个ISSR引物共扩增到了67个位点,其中61个是多态性位点。分析结果表明:(1)云南小桐子的遗传多样性水平很高。在物种水平上,平均每个位点的多态位点百分率PPB=91.04%,有效等位基因数Ne=1.5244,Nei′s基因多样性指数He=0.3070,Shannon多样性信息指数Ho=0.4618;在居群水平上,PPB=55.04%,Ne=1.3826,He=0.2171,Shannon多样性信息指数Ho=0.3178。(2)居群间的遗传分化低于居群内的遗传分化。基于Nei′s遗传多样性分析得出的居群间遗传多样性分化系数Gst=0.2944。AMOVA分析显示:云南小桐子的遗传变异主要存在于居群内,占总变异的63.50%,居群间的遗传变异占36.50%。(3)居群间的地理距离及遗传一致度并不存在相关性。鉴于以上指标,我们推测云南小桐子可能来自不同的地区。     

雪豹的微卫星DNA遗传多样性

利用微卫星DNA标记,对来自青海囊谦县、治多县以及甘肃阿克塞县3个地区的36份雪豹(Panthera uncia)粪便DNA样品进行了遗传多样性研究。结果显示,在8个微卫星位点上共检测到57个等位基因,有效等位基因数为2.190~5.488,平均每个位点的等位基因数为7.130,基因频率分布不均匀;期望杂合度为0.543~0.847,平均0.759;多态信息含量为0.458~0.829,平均0.722;表明这8个微卫星位点均为高度多态性位点,有较丰富的遗传多样性。3个样地雪豹居群之间的遗传距离与地理距离相关,地理距离最近的青海省囊谦县和治多县的雪豹居群遗传距离最小。根据雪豹平均遗传分化度Fst(0.053)、平均基因流(4.488)以及STRUCTURE聚类分析结果(当K=1时,ln P(D)值最大),推测3个居群间虽然有一定的遗传距离,但均来自同一个种群,暂无分化现象。     

湖北海棠的等位酶变异和遗传多样性研究

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对湖北海棠（Malus hupehensis)的9个野生居群和2个人工栽培居群的等位酶变异和遗传多样性进行了初步研究。通过对12个酶系统29个酶位点的检测,结果表明湖北海棠有25个酶位点的等位基因频率分布差异,,有10个居群发现稀有等位基因,并有11个（37．9％）重复位点;湖北海棠的遗传多样性水平很高,等位基因平均数A＝2．127,多态位点百分率P＝74．927,平均预期杂合度He=0.376;居群间的基因分化系数GST＝0．224。与其他苹果属植物相比,湖北海棠具有中等丰富的遗传变异水平。居群间的基因流仅为Nm=0.866,表明遗传漂变是影响居群遗传变异和遗传结构的一个重要因素。     

Genetic Diversity of Jatropha curcas (Euphorbiaceae) Collected from Southern Yunnan,Detected by Inter-simple Sequence Repeat ( ISSR)

The genetic diversity of 158 individuals from eight semi-wild populations from Yunnan Province was estimated using ISSR method (8 primers). The results revealed an extraordinarily high level of genetic diversity ( at species level,percentage of polymorphic loci PPB = 91.04% , effective number of alleles N_e = 1.5244 , Nei′s (1973 ) gene diversity H_e= 0.3070, and Shannon′s information index H_o = 0 . 4618 ; at population level, PPB = 55. 04% , N_e = 1.3826, Nei′s (1973) gene diversity H_e = 0.2171, and Shannon′s information index H_o = 0.3178). The level of genetic differentiation between populations is lower than that among populations . The low level of genetic differentiation among populations was detected, based on Nei′s genetic diversity analysis (29.44%), and AMOVA (36.50%). There is no associations between geographical distance and genetic identity.We suggest that Jatropha curcas of Yunnan Province might not be introduced from the same place.     

三峡库区特有种疏花水柏枝的保护遗传学研究

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对三峡库区特有种疏花水柏枝 (Myricarialaxiflora)的 13个自然居群和 1个人工迁地保护居群的等位酶遗传变异进行了初步研究。检测了 5个酶系统 ,得到 13个等位酶位点 ,遗传多样性及其遗传结构分析结果表明 :疏花水柏枝具有较高水平的遗传多样性 ,平均多态位点比率P =78.7% ,每位点平均等位基因数A =1.8,平均预期杂合度He=0 .317,高于中国植物特有种的平均水平 ,且群体中杂合基因型个体偏多 ;其遗传变异主要发生于居群内 ( 84.86 % ) ,居群间又存在一定的遗传分化 (Gst=0 .15 14) ,居群间平均基因流Nm =1.40 1,居群间遗传距离为 0 .0 0 2～ 0 .176 ;UPGMA聚类分析显示疏花水柏枝在三峡湖北境内的白水河—泄滩一带分为上游和下游 2个居群组 ;武汉植物园迁地保护的混合居群基本保育了其遗传多样性总水平。在分析讨论疏花水柏枝遗传多样性与其繁育系统、生境及其起源进化的关系的基础上 ,探讨了疏花水柏枝濒危的主要原因 ,推断其应为第四纪冰期影响后的古孑遗种。最后 ,在评价迁地保护成果的基础上 ,提出了今后进一步保育的策略。     

雌雄异株稀有植物伞花木(Eurycorymbus caraleriei)自然居群的等位酶遗传多样性研究

伞花木（Eurycorymbus caraleriei）为中国特有的第三纪孑遗单种属植物,雌雄异株。采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对其5个自然居群和1个人工迁地保护居群的等位酶变异进行了初步研究。对7个酶系统中14个位点的等位酶居群遗传多样性及遗传结构分析结果表明：伞花木具有较高水平的遗传多样性,其每位点平均等位基因数A=1．6,平均多态位点比率P=42．9％,平均预期遗传杂合度Hr=0．216;各居群的遗传多样性无显著性差异,但都表现为严重偏离Hardy-Weinberg平衡的杂合子过量;其遗传变异主要发生在居群内（93．1％）,居群间分化较小（Gst=0．069）,居群问遗传一致度较高（I=0．965～1．000）。推断这可能是由于其古老孑遗性、雌雄异株、混和传粉方式的生物学特性以及其长寿命的生活史等原因所导致;同时,居群间的较高基因流（Nm=3．128）也可能起到很大的作用。还使用UPGMA聚类方法推断了武汉植物园迁地保护的野外居群来源,在对迁地保护居群的评价中发现迁地保护居群仅保存了该物种基因型多样性的16％,在此基础上提出了今后进一步的保育策略。     

濒危植物矮沙冬青的等位酶多样性及居群分化

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦技术,对珍稀濒危植物矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus)6个自然居群的等位酶遗传多样性进行了初步研究。8个酶系统、l9个酶位点的检测结果表明,矮沙冬青具有较低的遗传变异水平。物种水平上的遗传多样性参数为：P=21．05％,A=1．21,Ht=0．040;居群水平上的平均遗传多样性为：P=14．04％,A=1．14(0．04),Ht=0．036(0．018),比长寿命多年生木本的狭域分布种和特有种的多样性水平都低。F-统计量分析显示,矮沙冬青在居群水平(F15=0．129)和总居群水平(FIT=0．202)上都表现为杂合子缺乏;Fsr=0．085表明居群问遗传分化较小,这与居群间较高的遗传一致度(I=0．997)的结果一致。据研究结果推测矮沙冬青进化历史上经历过遗传瓶颈,是造成遗传多样性水平偏低的重要原因。基于研究结果,提出应当重点保护遗传变异相对丰富的何依儿佣克尔(KE)居群,并且可将其作为引种的种源地。     

丹霞梧桐群体遗传结构及其遗传分化

丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)是分布于我国韶关地区北部丹霞地貌的特有物种, 其分布范围狭窄, 种群数量小。本文利用EST-SSR分子标记位点, 分析丹霞梧桐群体(丹霞山组群和南雄组群)的遗传多样性和遗传结构, 研究群体的分化历史, 探讨该物种的可能分布和科学保护策略。结果表明: 丹霞梧桐总的遗传多样性中等(Ht = 0.631), 群体内遗传多样性较高(Hs = 0.546), 遗传变异主要存在于群体内(79.66%), 但不同地理组群间存在显著的遗传分化(F_ST = 0.150)。长期地理隔离和现代人为干扰是形成丹霞梧桐当前遗传变异模式的主要原因。STRUCTURE分析可将研究群体划分为清晰的两个基因库(gene pool), 其遗传结构与系统发育地理格局之间有密切关系。丹霞梧桐不同地理群体经历了独立的进化路线, 但丹霞山群体的杂合性高, 遗传背景更为复杂。近似贝叶斯运算法(Approximate Bayesian Computation, ABC)分析表明, 丹霞山和南雄地理群体在10万年前由同一个祖先群体分化而来, 分化时有效群体大小分别为7,290和5,550。结合丹霞梧桐的遗传变异和生态位信息, 可推测丹霞梧桐曾广泛分布于南岭地区, 受第四纪第三次亚冰期的影响, 南岭北部的丹霞梧桐群体因气候剧烈变化而灭绝, 仅在南岭南部适宜的环境中得以保存并繁衍至今, 丹霞山和南雄是丹霞梧桐最主要的两个冰期避难所。在全面掌握丹霞梧桐的自然分布, 开展就地保护的基础上, 通过建立种质资源圃、人工种苗扩繁、自然回归试验等措施, 对于该物种的异地保护、种群恢复和开发利用具有重要意义。     

Studies on genetic diversity in Changium smyrnioides Wolff (Umbelliferae)

Changium smyrnioides Wolff is an endangered species of the monotypic genus Changium (Umbelliferae). For a better understanding of its genetic diversity, four populations of this species were cytologically and allozymically investigated. The karyotypic analysis of C. smyrnioides indicated that the chromosomal number was stable (2n = 20) in all populations. Karyotypes of the populations were all “2A” type. Karyotypical polymorphism was shown as the chromosomal heterozygosity, and position shift of the satellite. Genetic diversity of 4 populations was analysed with starch gel electrophoresis. A low level of allozymic diversity was estimated based on 19 loci of 10 enzyme systems. Genetic diversity within 4 populations was relatively low with the proportion of polymorphic loci (P) ranging from 19% to 42.9%, average number of alleles per locus (A) from 1.2 to l. 7, mean expected heterozygosity ( H_e ) 0. 073 and mean observed heterozygosity ( H_o ) of O.030. In general, about 58% of genetic variation were attributed to the differentiation among populations, while the remaining 42% resided within populations. The genetic diversity of the eastern populations was higher than that of the southwestern populations. On the basis of this studies, we thought that the habitat of C. smyrnioides should be protected and most of the populations should be sampled soas to retain as much genetic diversity as possible in ex-situ conversation.     

光皮桦6个南方天然群体的遗传多样性

为揭示中国特有珍贵用材树种光皮桦(Betula luminifera)天然群体的遗传多样性和遗传结构, 采用AFLP分子标记, 分析了采自浙江、福建、江西、广西和贵州5个省区6个天然群体的120份样品。9对引物获得了355个位点, 其中多态性位点323个。分析结果表明光皮桦天然群体具有较高的遗传多样性, 多态位点百分率(PPL)达90.99%, 各群体的PPL和Nei’s基因多样性(h_j)分别为93.20-98.60%和0.3143-0.3645; 总群体遗传多样性指数(H_t)为0.3616, 群体间遗传分化系数(F_st)为0.0650, 群体间总的基因流较高(N_m= 3.5962)。AMOVA分析表明群体间的遗传变异占总变异的11.49%, 浙江临安群体和贵州修文群体间的遗传距离最大(0.0665), 江西龙南群体和广西龙胜群体间的遗传距离最小(0.0173), 且遗传结构分析显示这两个群体的部分个体可能来自同一近祖。Mantel检测发现, 群体间的遗传距离与地理距离没有显著相关性(r = 0.423, P = 0.113), 而与两两群体所在地的均温差呈显著相关(r = 0.449, P = 0.017)。结合群体实地调查, 可以得出光皮桦天然群体的遗传多样性和遗传结构的形成不仅与其广域分布、自然杂交、种子特性以及生活史有关, 而且与群体被人为砍伐、生境片断化等因素有重要关系。基于上述结果我们提出了光皮桦天然种群的保护策略。     

Allozyme differentiation and genetic structure of the Lady's slipper (Cypripedium calceolus) island populations in north-east Poland

The population genetic structure in the rare and endangered perennial plant, Cypripedium calceolus , from north-east Poland was investigated. A total of 11 loci were analysed, of which five were polymorphic for the species and in every population. The 11 loci resolved gave a total of 19 alleles with the mean number of 1.73 alleles per locus. The proportion of polymorphic loci (P) was the same for the species and in every population, 45.5%. The average observed and expected heterozygosities for the total Lady's slipper data set were 0.156 and 0.184, respectively. The average expected heterozygosity for the populations under study ranged from 0.176 to 0.188 and did not differ significantly among populations. Genetic diversity within C. calceolus populations from the Biebrza Valley is relatively high compared with rare taxa and taxa with similar life histories. The genetic diversity among populations of C. calceolus studied ( F _ST = 0.016) is much smaller than the genetic diversity within populations. In the species studied, there was no significant correlation between genetic and geographical distances ( r = −0.73, Mantel test). This may indicate the relatively recent origin of the populations studied, or a high level of gene flow among populations. © 2002 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society , 2002, 138 , 433–440.