中国特有濒危树种毛红椿核心和边缘居群的遗传多样性

选用8对多态的微卫星引物, 研究了毛红椿(Toona ciliata var. pubescens)核心居群和边缘居群的遗传多样性。研究结果显示, 边缘居群的观察等位基因数和有效等位基因数并不比核心居群低, 甚至更高。普通广布和稀有地方等位基因在所有居群中均有分布, 而普通地方和稀有广布等位基因分别仅在5个和3个居群中有分布。从4种类型等位基因总数上看, 边缘居群高于核心居群, 特别是边缘居群的稀有地方等位基因数量明显多于核心居群。边缘居群的平均期望杂合度和观察杂合度都高于核心居群。核心居群间的基因分化系数为0.1520, 边缘居群间为0.3045, 边缘居群与核心居群的遗传分化差异达到显著水平。核心居群间基因流大于1, 而边缘居群间基因流小于1, 说明核心居群间基因交流频繁, 边缘居群由于片段化和地形影响, 基因流较小。Mantel检验结果显示, 居群间遗传距离与地理距离的相关性不显著, 说明地理距离对毛红椿居群遗传分化的影响不显著。     

珍稀濒危植物安徽羽叶报春遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD分子标记对安徽特有濒危物种安徽羽叶报春（Primula merrilliana）6个自然居群的134个个体的遗传多样性进行了研究。从100个随机引物中筛选出12个RAPD引物,扩增共得到158条带,其中129个多态性位点（PPL）。POPGENE分析显示安徽羽叶报春具有较丰富的遗传变异（PPL=81.65%,He=0.2515,Ho=0.3849）。Nei′s基因多样性指数计算的居群间遗传分化系数（GST=0.5511）与Shannon信息指数（54.48%）基本一致。生境的片段化和基因流障碍可能是导致居群间遗传分化显著的主要原因。针对安徽羽叶报春的居群遗传变异提出了相应的保护措施：保护好自然生境和现有的居群及个体;加强居群间的基因流动;在迁地保护过程中,在尽可能多的居群中采样,以提高栽培居群的遗传多样性。     

垂珠花自然居群表型性状及遗传多样性分析

为探索垂珠花自然居群间表型差异的内在因素,该研究用14个表型性状和微卫星分子标记法对6个垂珠花自然居群进行遗传多样性分析。结果表明:(1)14个表型性状在居群间和居群内皆存在极显著差异;居群间平均表型分化系数(V_(st))为22.64%,垂珠花自然居群内的表型变异大于居群间的表型变异,说明居群内变异是垂珠花居群的主要变异来源。(2)4对微卫星引物在87个个体上共检测到43个等位基因,平均每条引物10.63个,平均多态位点百分率(P)为100%;平均观察杂合度(H_o)和平均期望杂合度(H_e)分别为0.659和0.811,Shannon多样性指数(I)平均达1.894;居群内遗传多样性(H_s)高达0.811,居群间遗传多样性(D_(st))仅为0.110,居群间遗传分化系数(F_(st))为0.118,说明11.8%的遗传变异来自于居群间,88.2%的遗传变异来自于居群内,与表型变异研究所得结论大体相一致。表型性状和微卫星分子标记结果均表明垂珠花自然居群存在丰富的遗传变异,较高的基因流(Nm=2.050)使得垂珠花居群间的遗传变异小于居群内的遗传变异。     

云南西双版纳地区羽叶金合欢的遗传多样性研究

羽叶金合欢（Acacia pennata）是一种重要的经济植物。本研究使用微卫星（SSR）分子标记技术对分布于云南西双版纳地区的7个羽叶金合欢自然居群进行了遗传多样性和居群遗传结构的研究,旨在从分子水平探讨其自然居群的遗传多样性,制定科学的保护策略,为今后的持续利用提供科学依据。我们用筛选出的6对SSR引物对采自7个自然居群的124个个体进行了扩增,共检测到23个等位基因。平均观察等位基因数（Na）为3．381,有效等位基因数（Ne）为2．460,平均期望杂合度（He）为0．573,Nei’s多样性指数（h）为0．567。其中景洪居群具有较高的遗传多样性,曼腊居群遗传多样性相对较低。遗传分化系数FST仅为0．113。结果表明羽叶金合欢的自然居群具有较高的遗传多样性水平,居群间分化较小,遗传变异主要来源于居群内。羽叶金合欢为多年生植物,分布范围广泛,这可能是其具有较高水平遗传多样性的原因;同时其繁育系统可能为异交,种子可远距离传播,这些特性也可能导致其较高的遗传多样性水平和较低的居群遗传分化。我们建议在对羽叶金合欢进行迁地保护时,要在遗传多样性较高的居群内进行大量取样,同时也要对不同居群进行取样。     

安徽羽叶报春核心和边缘居群的形态变异比较研究

为了解濒危二型花柱植物安徽羽叶报春(Primula merrilliana)居群的形态变异,对其4个核心居群和3个边缘居群的14个形态性状进行了比较研究。结果表明,核心居群形态性状的变异系数为0.09~0.50,边缘居群为0.05~0.56,变异幅度两者间差异不明显;核心居群有8个性状的均值显著高于边缘居群(P0.05),仅有3个性状(花冠直径、花瓣宽和叶宽)为边缘居群高于核心居群。核心居群两型花间的互惠指数较高也较稳定(0.83~0.90),花型间互惠程度较高,而边缘居群的互惠指数差异较大(0.60~0.93),不同居群的互惠程度变化较大。因此,两型花柱植物安徽羽叶报春的形态性状变异基本支持"中心丰富模型"假说,并对其保护策略进行了探讨。     

喜马拉雅-横断山区钟花报春居群遗传多样性及遗传分化

应用简单序列重复区间(ISSR,Inter-simple sequence repeat)分子标记,对喜马拉雅．横断山区钟花报春(Primula sikkimensis)进行居群遗传分析。用10个ISSR引物对13个居群的254个个体进行扩增,共检出91条扩增片段,全部为多态带,总的多态位点百分率为100％。Shannon多样性指数(Ho)从0．2293到0．4016,居群水平上平均值(HPCP)为0．3211,物种水平上(Hsp)为0．5576。利用分子方差(AMOVA)软件分析,其结果为：在总的遗传变异中,有50．28％的遗传变异属于居群之间;用POPGENE计算出的遗传分化系数GST=0．4127,即居群间的分化变异占居群总遗传变异的41．27％,比AMOVA分析所得的结果偏低。居群间遗传距离变化范围从0．0780到0．4748,遗传一致度(I)的变化范围从0．6220到0．9250。居群间的基因流Nm=0．7114,相对低的基因流可能是维持钟花报春居群遗传分化的原因。这表明,喜马拉雅．横断山区钟花报春的13个居群具有很高的遗传多样性,并且居群间的分化也很大。     

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。     

安徽特有植物安徽羽叶报春的繁殖生物学研究

本文分别从物候、繁育结构和传粉等方面研究了国家三级保护植物、安徽特有种--安徽羽叶报春(Primula merrilliana)的繁殖生物学特征。研究结果表明: (1) 安徽羽叶报春是典型的形态和功能意义上的花柱二型的二年生植物, 其始苗期为9月, 一直持续到第二年6月底或7月初死亡, 各居群长柱花植株比短柱花植株开花略早3–5 d; (2) 安徽羽叶报春的散孔型花粉显示其在报春花属中有重要的系统意义和进化意义。同时, 短柱花花粉量比长柱花少, 但其花粉直径是后者的1.78倍左右; (3) 长花柱的雌蕊长度是短花柱的1.64倍, 而且其柱头上的乳头状突起比短花柱上的长而稀; (4) 3个研究居群的P/O比都不相同, 我们发现花粉量比胚珠数量有更大的变异, 这可能与生境有关; (5) 安徽羽叶报春为异花授粉植物, 蓟马属(Thrips)昆虫为其重要的传粉者, 其同型花授粉可育性远比异型花授粉的高; (6) 其长、短柱型种子没有明显的形态差异, 多属不等边七面体, 少为其他多面体。据研究, 在小居群中两种花柱类型植株的比例失衡, 生境的破坏和伴生种的消失可能是导致安徽羽叶报春濒危的重要原因。     

云南金钱槭天然居群等位酶遗传多样性研究

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H_e=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G_ST=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。     

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。     

桂东南地区普通野生稻遗传多样性研究

利用25个微卫星位点对广西壮族自治区贺州、崇左、防城港3市8个居群301份普通野生稻材料的遗传多样性和遗传结构进行研究,结果表明桂东南地区普通野生稻遗传多样性丰富,平均等位基因数A=10.2400,有效等位基因数Ae=5.0221,平均期望杂合度He=0.7641,实际观察杂合度Ho=0.4840.根据固定指数(F=0.5653)计算出的异交率(t=0.2777)表明,普通野生稻的繁育系统是典型的混合繁育系统.对其遗传结构分析表明,总的遗传变异中有34.59%存在于居群间(Fst=0.3459).进一步研究发现大多数居群偏离了Hardy-Weinberg平衡且杂合体不足(Fis=0.2680,Fit=0.4817).最后根据各居群的遗传变异特点和遗传多样性比较,建议居群QT、YJ和TJ需要优先保护.     

毛茛叶报春的遗传多样性及遗传结构

毛茛叶报春(Primula ranunculoides)是我国特有的珍稀濒危花卉,具较好的园艺开发潜力,其野生种群已十分稀少。本文利用9对微卫星引物对7个自然种群共222个个体的遗传多样性和遗传结构进行了研究。结果表明,与近缘种相比,毛茛叶报春具较低的遗传多样性,种群间分化明显。种群的平均观察杂合度为0.286,期望杂合度为0.330,种群遗传多样性与植株密度有显著的正相关性,而与种群大小和面积无显著相关性。种群间的平均基因流Nm=0.730。AMOVA分析表明毛茛叶报春有48.08%的变异存在于种群间,51.92%出现在种群内。毛茛叶报春种下的遗传结构与地形关系密切,山脉间的两湖平原(江汉平原和洞庭湖平原)及武宁和修水低洼农耕区等异质生境是其主要的基因流屏障。建议将毛茛叶报春划分为九岭山、幕阜山、七姊妹山和银炉4个单元进行遗传多样性管理。     

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。     

濒危植物连香树居群的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR分子标记技术对濒危植物连香树10个居群的遗传多样性和遗传变异进行了分析,结果表明:连香树物种水平遗传多样性较高,多态位点百分率(PPB)达到69.59%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.231 3和0.351 4;而在居群水平上,多态位点百分率(PPB)为30.61%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.115 6和0.173 3。遗传变异分析表明,居群间遗传分化程度高,遗传分化系数(GST)为0.500 3,居群间基因流Nm为0.527 3。Mantel检测,居群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的相关性。生境的片断化使居群间的基因流受阻,可能是导致居群间高遗传分化和居群水平低遗传多样性的主要原因。     

红泡刺藤居群的遗传多样性研究

利用ISSR分子标记对红泡刺藤的12个居群共242个个体进行了遗传多样性分析.结果表明:(1)16个ISSR引物共扩增到257个位点,其中236个是多态性位点,占91.83％.(2)红泡刺藤居群具有较高水平的遗传多样性,在物种水平上,平均每个位点的多态位点百分率为97.50％,有效等位基因数为1.267,Nei's遗传多样性为0.177,Shannon's多态信息指数为0.296;居群水平上多态位点百分率为51.43％,有效等位基因数为1.205,Nei's 遗传多样性为0.127,Shannon's多态信息指数为0.202.(3)居群间基因分化系数为0.2815,AMOVA分析居群间遗传变异占总量的34.47％,二者结果相近,说明红泡刺藤居群间存在一定程度的遗传分化.居群内的遗传变异为65.53％,基因流为1.2762.(4) Mantel检测显示居群间的遗传距离与地理距离不存在相关性.UPGMA聚类分析和二维主成分分析结果一致,红泡刺藤居群可分为2个居群组,即金沙江居群和维西居群为一个类群,其他居群为另外一大类,表明生态地理条件相似的居群优先集中.     

扁蓿豆遗传多样性的等位酶研究

利用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)对24份扁蓿豆种质材料进行分析.结果表明:扁蓿豆具有较高的遗传多样性;4种等位酶共确定了6个等位酶位点,多态性百分率76%,平均每位点的等位基因的有效数目为1.492,平均预期杂合值为0.321;居群总遗传多样度为0.321,居群内的遗传多样性为0.273,居群内的遗传变异为81.9%,基因流(Nm)为1.4,居群间有一定的基因流动.UPGMA聚类分析结果表明:24个扁蓿豆天然居群可分为5大类,地理条件相似的居群优先聚为一类.     

花苜蓿小尺度空间遗传结构研究

以花苜蓿(Medicago ruthenica Trautv.)为材料,在内蒙古克什克腾旗建立两个25 m×50 m的样方(山谷YF1和山坡YF2),采集该范围内的所有个体,利用8对SSR分子标记对其遗传变异特性进行分析。结果显示,克什克腾旗花苜蓿居群遗传多样性较高。两个居群个体的空间自相关分析结果表明,9 m内的个体间为非随机邻近交配,且在同距离范围内,山谷居群的个体间遗传相似性更低,推测此区域可能是历史和地理因素塑造了花苜蓿丰富的遗传多样性,两个小尺度空间格局的个体间基因流模式主要受地形影响。     

偏花报春和海仙报春3个同域居群的不对称杂交

自然杂交是进化生物学研究中的热点,而杂交方向则是理解自然杂交和生殖隔离机制的一个关键环节。偏花报春(Primula secundifora)和海仙报春(P.poissonii)在横断山区重叠分布且存在自然杂交现象,研究仅证实了种间杂交的发生,但对不同地域的这2个物种间的杂交方向并未开展深入研究。本研究选取偏花报春和海仙报春3个同域分布点的居群,利用双亲遗传的核转录间隔区ITS和母系遗传的叶绿体片段trnH-psb A构建系统树,检测了3个居群中的自然杂交以及杂交方向;通过人工授粉实验检测种内种间杂交以及不同物种作为母本时对结籽数的影响水平。DNA分子标记结果显示每个居群中的杂交方向都是不对称的,海仙报春更容易在杂交中作为母本。人工授粉的结果表明种内种间交配以及哪个种作为母本对结籽数有非常显著的影响。海仙报春作为母本时能够显著提高结籽数。这2个物种之间不同的生殖隔离强度可能是造成不对称杂交的原因。3个居群中都是以海仙报春更易作母本,可能是因为这3个地点的种间生殖隔离具有相似的机制。     

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。     

珍稀濒危植物陕西羽叶报春的开花及传粉生物学研究

陕西羽叶报春为中国珍稀濒危植物,研究其开花物候、传粉者及访花行为、花粉活力、柱头可授性、繁育系统,以明确陕西羽叶报春的传粉特性及制濒机制。以勉县陕西羽叶报春野生居群为研究对象,通过野外观察和人工授粉实验首次对陕西羽叶报春的传粉生物学进行研究。结果表明:(1)陕西羽叶报春种群花期为2-4月中旬,单花花期一般为14~17 d;单花开花进程中花部形态有6个明显发育变化:全部被萼片包裹、花苞伸出并为深粉色、花朵打开为淡粉色、花冠为白色、花朵枯萎、花冠脱落花萼宿存。(2)陕西羽叶报春为异花授粉植物,蜜蜂属为其主要传粉者。(3)柱头在花粉未开裂前就具有可授性,可授性逐渐增强;花药在花瓣打开后的第3天才开始开裂、散粉,在第4天活力最高,为98.18%,此后逐渐减弱。(4)繁育系统检测显示,长、短柱型花的花粉/胚珠比分别为902.26和831.48,杂交指数为4;套袋实验显示,陕西羽叶报春异型交配可育,同型交配不可育。由此表明,陕西羽叶报春的繁育系统为异交型,自交不亲和,需要传粉者。综上所述,陕西羽叶报春传粉者种类少、自交不亲和、胚珠败育现象可能是导致陕西羽叶报春濒危的重要原因。