基于高通量测序的极小种群野生植物长梗杜鹃转录组分析

为加强特有濒危植物长梗杜鹃资源的评价、保护和鉴定工作,及为今后遗传育种和改善其农艺性状提供有益参考。本研究采用新一代高通量测序平台Illumina HiSeq 4000对其转录组测序,得到的数据过滤后进行de novo组装并聚类去冗余,获得74 092个Unigenes,平均长度、N₅₀、Q₂₀、Q₃₀以及GC含量分别为938 nt、1 616 nt、98.22%、95.20%和43.24%,其中1 Kb以上的Unigenes有23 879条。通过与七大功能数据库比对,分别有39 876（NR：53.82%）、38 065（NT：51.38%）、27 384（Swissprot：36.96%）、16 099（COG：21.73%）、30 401（KEGG：41.03%）、17 518（GO：23.64%）以及29 676（Interpro：40.05%）条Unigenes获得功能注释。长梗杜鹃转录组中的Unigenes根据GO功能大致可分为生物学过程、细胞组分和分子功能3大类56亚类,其中执行生物学过程的基因最多,占41.53%;与COG数据库比对,根据其功能大致可分为25类;以KEGG数据库为参考,可归为6个代谢通路大类、32类代谢途径,并发掘出176条与人类疾病相关的Unigenes,包括内分泌及代谢疾病（167条）和抗药性（9条）。根据注释结果共检测出39 418个CDS,未注释上的Unigenes使用ESTScan预测后获得3 194个CDS。同时,预出到1 488个编码TF的Unigenes,以及检测到57 927个SNP多态位点。该转录组分析为今后长梗杜鹃乃至杜鹃属植物功能基因挖掘与利用、基因克隆、抗性机理分析、遗传资源分类和进化、分子标记开发以及分子辅助育种等研究提供了基础数据和重要参考。     

秦岭秀雅杜鹃7个野生群体形态性状的变异分析

对秦岭山区的7个秀雅杜鹃野生群体的表型变异情况进行分析。结果表明:秀雅杜鹃表型性状在种群间和种群内都存在一定程度的变异,但变异不大。各性状总的平均变异系数在0(雄蕊数目)~0.28(花梗长)之间,种群间总的平均变异系数在0.08(周至)~0.14(南郑),花色性状种群间变异大,种群内变异较小。秀雅杜鹃表型性状与地理生态因子的相关分析表明,各个性状的变异和地理生态因子并无显著的相关性,说明表型受环境影响的程度相对较小。利用群体间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,秀雅杜鹃野生群体可以划分为3类。     

太白杜鹃天然居群的表型多样性

为揭示太白杜鹃(Rhododendron purdomii)天然居群的表型变异程度、变异规律,以秦岭山区的7个天然居群为研究对象,对其花序和叶片的10个数量性状和8个质量性状进行方差分析、相关分析与聚类分析,探讨居群间与居群内表型多样性的变异特点。结果显示:(1)在太白杜鹃的质量性状中,花色与花瓣内斑在居群间与居群内均存在丰富变异,花朵香味、花序形状、花冠形状、花梗颜色、叶片形状和株型等仅在居群间存在明显变异,在居群内则趋于一致性;其数量性状在居群间与居群内也存在广泛变异,10个数量性状在居群间和居群内平均值差异全部达显著水平;在7个居群内数量性状的变异系数为0～55.3%,其中花梗长、花丝长、花瓣宽与叶柄长变异较大,花朵数变异较小。(2)相关性分析表明,太白杜鹃花瓣长和花瓣宽分别与经度存在极显著与显著负相关关系,叶片长、叶片宽和叶片长宽比与海拔均存在显著负相关关系,而其它性状与地理因子的关系密切。(3)聚类分析显示,太白杜鹃的7个天然居群可以初步分为两大类,但性状的表型特征并没有依地理距离而聚类。研究表明,太白杜鹃天然居群的表型性状在居群内与居群间均存在丰富的变异,而且其与居群特点、分布生境等关系密切。     

中国贵州杜鹃属两新种

报道了中国贵州杜鹃属植物2新种--枇杷叶杜鹃(Rhododendron eriobotryoides Xiang Chen & Jia Y.Huang)和金波杜鹃(R.jinboense Xiang Chen & X.Chen).枇杷叶杜鹃与皱叶杜鹃(R.denudatum)相似,但本种叶背毛被较薄而稀疏,花丝基部密被微柔毛,花柱通体被腺体.金波杜鹃与短脉杜鹃(R.brevinerve)相似,但前者的叶长圆状椭圆形,叶片上卷呈U形,花序具较多花,花冠较长,花丝基部密被微柔毛,子房密被绒毛.目前,仅发现2新种各有1个含数株的种群,资源量十分稀少,依据IUCN红色名录标准均属于极危物种(CR),需要加以重点保护.     

野生露珠杜鹃林不同分解层的土壤化感潜力

探明野生杜鹃群落不同层次土壤浸提物的化学成分及其含量差异,为阐明杜鹃群落天然更新障碍与化感作用之间的关系提供基础数据,从化学生态学角度解释群落天然更新障碍的原因。通过种子发芽试验,比较凋落物层(L层)、腐殖质层(H层)和土壤表层(S层)浸提液对自身种子萌发的化感效应,采用内标法结合气相色谱-质谱(GC/MS)联用等技术鉴定土壤浸提液所含的有机化合物。(1)种子发芽试验显示,露珠杜鹃不同土壤层浸提液的化感效应不同。L层的抑制作用最为强烈,其浸提液显著抑制自身种子的萌发。H层和S层对自身具有一定的抑制作用,与对照相比不显著;(2)鉴定了不同层次土壤浸提液中所含的有机化合物,L层、H层和S层均检测出31种组分,其中相对含量大于5%的组分分别有6、8和8种。L层浸提液主要化感成分为丙三醇和棕榈酸,分别达到总量的19.56%和19.17%;H层主要化感成分为2-羟基丙酸和棕榈酸,分别达到总量的14.05%和12.48%;S层土壤浸提物的主要化感成分为棕榈酸和2-羟基乙酸,分别达到总量的14.91%和12.79%。野生露珠杜鹃不同土壤浸提物的化感物质含量以L层最高,L层作为群落土壤化感物质的主要来源;从化感物质组分来分,长链脂肪酸和有机酸类是H层和S层主要的化感物质种类,长链脂肪酸类和醇类是L层主要的化感物质种类。杜鹃群落林下土壤中存在的化感物质可能是其天然更新障碍的重要原因之一。     

大杜鹃和东方大苇莺卵的人工孵卵期和孵化率比较

大杜鹃(Cuculus canorus)是一种专性巢寄生鸟类,进化出了一系列适应对策,如雏鸟普遍出壳较早等,以更好适应寄生生活。本研究使用恒温自动孵化箱对25枚大杜鹃卵和20枚其宿主东方大苇莺(Acrocephalus orientalis)卵进行人工孵化,并对孵卵期的卵重进行连续测量。结果表明,在人工孵化条件下,大杜鹃卵的孵化率(76%)极显著高于东方大苇莺(40%)(χ~2=25.144,df=1,P0.01)。尽管大杜鹃的卵鲜重(t=7.447,df=43,P0.01)和卵体积(t=8.817,df=43,P0.01)均极显著大于东方大苇莺,但两种鸟卵的孵卵期不存在显著性差异(t=1.006,df=16,P0.05)。     

以鸟类视觉模型揭示中杜鹃对冠纹柳莺的卵色模拟(英文)

于2009年4—7月,采用光谱仪量化卵色和建立鸟类视觉模型的方法,在贵州宽阔水自然保护区对中杜鹃(Cuculus saturatus)寄生冠纹柳莺(Phylloscopus reguloides)的卵色模拟进行了研究。中杜鹃产白色卵带极少数而微小的棕色斑,明显大于宿主卵,重2.06g,体积1.91cm3。从人眼看,中杜鹃卵对宿主卵在很大程度上是模拟的,但视觉模型表明,两者的卵色在色调和色度上都完全分离,揭示了人眼探测不到的卵色模拟情况。该文首次对中杜鹃的雏鸟特征进行描述,在4日龄以后雏鸟嘴裂中出现三角形黑斑,并随着日龄的增长而更加明显,这种特征在霍氏中杜鹃(C.optatus)的雏鸟中也存在,但未见于其他种类的杜鹃雏鸟。     

封面图说

<正>长白山高山苔原带——长白山火山锥体的中上部,是长白山植物分布海拔最高最寒冷的地带。这里气候恶劣,土壤瘠薄,植物群落结构简单,层次单调。这里无高大乔木,仅有矮小的灌木、多年生的草本植物、地衣、苔藓等。高山的强烈日光照射,使这里的植物都呈现生长期较短,花期集中的特点。主要植物有牛皮杜鹃、笃斯越桔、长白景天等。很多植物是第四纪冰川后遗留下来的极地植物,为欧亚大陆东部独有的高山苔原带植物,研究和保护好这些植物尤     

秦岭山区美容杜鹃五个野生种群遗传多样性的ISSR分析

美容杜鹃是杜鹃花科杜鹃花属常绿观花植物,也是秦岭地区的特有属,在维持当地生态平衡方面发挥着重要作用,但目前资源正在遭受严重的破坏。该文通过ISSR分子标记技术对秦岭地区5个美容杜鹃野生种群进行遗传多样性分析,了解美容杜鹃不同种群的遗传分化,从而为美容杜鹃野生种质资源保护策略的制定提供理论依据。用8个ISSR引物对5个天然种群的90个单株进行扩增,共扩增出78条带(平均每条引物产生9.75条带),其中65条带是多态的,多态位点占总位点的百分率为83%。种群总的Nei’s基因多样性指数为0.3386,Shannon信息多态性指数为0.4972,表明美容杜鹃总的遗传多样性水平较高。种群多态位点百分率为82.71%~90.25%,Shannon信息多态性指数为0.4161~0.5867,Nei’s基因多样性指数为0.3044~0.4122,表明美容杜鹃不同种群遗传多样性水平差异较大。其中镇安木王种群和柞水牛背梁种群的遗传多样性水平较高。AMOVA分析表明种群内的遗传变异(91.22%)大于种群间的遗传变异(8.78%)。UPGMA聚类分析表明5个种群的遗传分化程度与地理距离没有相关性。因此建议尽可能地保护美容杜鹃所有的天然种群原生境条件,以最大限度保护其遗传变异。由于镇安和柞水种群具有较高的遗传多样性,因此建议优先对这2个种群实施就地保护和迁地保护。