黑河上游灌丛建群种中国沙棘自由授粉子代父本分析和花粉流

利用SSR分子标记对中国沙棘（Hippophae rhamnoides ssp. sinensis Rousi）自由授粉的种子进行父本分析,研究其子代的父本来源和花粉散布模式。结果显示：在80%的置信水平上,193个子代中有104个个体可以确定花粉来源;在20个确定的父本中,16个为中国沙棘,4个为肋果沙棘（H.neurocarpa S.W.Liu et T.N.He）。传粉格局分析结果显示,中国沙棘有效花粉散布范围为3~71 m,平均距离为20.4 m,2株母本分别有87.23%和78.95%的有效花粉来自距其30 m的范围之内,研究结果表明中国沙棘自然种群以近距离传粉为主。此外,在黑河上游沙棘杂交带中,中国沙棘子代中的肋果沙棘花粉平均贡献率达到14.84%,表明中国沙棘与肋果沙棘存在较高的种间当代花粉流。     

青海祁连棱果沙棘自然杂交带三种沙棘 光合特性日变化分析

杂交带是研究物种形成及进化的天然实验室。为探究棱果沙棘自然杂交带三种沙棘的生理生态适应性,该研究在光照充足的7月中旬分别测定了该区域三种沙棘雌、雄株的光合特性及相关环境因子的日变化。结果表明:(1)同种沙棘雌、雄株间光合日变化规律基本一致,不同沙棘光合特性的日变化规律存在较大差异。中国沙棘(Hippophae rhamnoides ssp. sinensis)净光合速率(Pn)日变化呈明显的双峰曲线,峰值出现在光合有效辐射(PAR)和空气温度(Ta)相对较高的10:00和14:00,最高达到(19.53±5.35)μmol·m~(-2)·s~(-1);棱果沙棘(Hippophae goniocarpa)和肋果沙棘(H. neurocarpa ssp. neurocarpa) Pn日变化均呈近双峰曲线,在PAR和Ta相对较低的8:00和16:00有较高的值,最高值分别为(13.43±3.43)和(15.27±2.43)μmol·m~(-2)·s~(-1)。(2)三种沙棘水分利用效率(WUE)与Pn的日变化规律一致,但中国沙棘具有最高的WUE,达到(6.72±0.95)μmol·mmol~(-1),棱果沙棘和肋果沙棘的WUE日变化最高分别为(4.03±1.08)和(4.93±0.86)μmol·mmol~(-1)。(3)三种沙棘蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和气孔限制值(Ls)的日变化规律相似,其中Gs均在10:00后一致下降,在12:00左右均出现不同程度的气孔关闭现象,这是其发生光合午休的主要原因之一。杂交带三种沙棘光合特性日变化差异主要表现在中国沙棘和其他两种沙棘之间,而杂交种棱果沙棘与亲本种肋果沙棘的变化规律基本一致,其Pn与WUE可能受到了Ta、PAR和空气相对湿度(RH)等环境因子的影响。     

黑河上游灌丛建群种中国沙棘自由授粉子代父本分析和花粉流

利用SSR分子标记对中国沙棘(Hippophae rhamnoides ssp. sinensis Rousi)自由授粉的种子进行父本分析,研究其子代的父本来源和花粉散布模式。结果显示:在80%的置信水平上,193个子代中有104个个体可以确定花粉来源;在20个确定的父本中,16个为中国沙棘,4个为肋果沙棘(H. neurocarpa S. W. Liu et T.N. He)。传粉格局分析结果显示,中国沙棘有效花粉散布范围为3～71 m,平均距离为20.4 m,2株母本分别有87.23%和78.95%的有效花粉来自距其30 m的范围之内,研究结果表明中国沙棘自然种群以近距离传粉为主。此外,在黑河上游沙棘杂交带中,中国沙棘子代中的肋果沙棘花粉平均贡献率达到14.84%,表明中国沙棘与肋果沙棘存在较高的种间当代花粉流。     

NBA1/MERIT40在3种沙棘中的适应性分化研究——兼论二代测序技术在杂种鉴定中的应用

随着高通量测序技术的发展，从"组学"水平研究适应性进化分子机制成为进化生物学的研究热点。本研究以沙棘属的中国沙棘、肋果沙棘及二者的同倍化杂交物种棱果沙棘为材料，通过转录组测序，筛选出了受到正选择（w>1）的BRCA1-A&BRISC复合体亚基NBA1基因。生物信息学分析表明，NBA1基因在3种沙棘中编码区全长为771 bp，共编码256个氨基酸，为核定位的亲水性蛋白。中国沙棘与肋果沙棘中NBA1的氨基酸序列在218与236位存在差异，中国沙棘中靠近结合位点的218位突变为甲硫氨酸，不同于肋果沙棘及其他陆生植物中NBA1亚基VWA结构域中保守的亮氨酸，导致二者的蛋白质三级结构发生明显变化，且使中国沙棘与肋果沙棘中该蛋白结合位点的空间排布产生显著差异。综上，推测二者的NBA1亚基在结合其他亚基方面有所不同，主要导致了BRCA1-A复合体修复紫外辐射引起的DNA损伤修复功能方面出现差异，这可能与中国沙棘与肋果沙棘对不同海拔环境的适应有关。此外，Sanger测序验证了二代测序结果的准确性，证明该基因在亲本种中国沙棘与肋果沙棘中是纯合的单拷贝，在杂种棱果沙棘中以共显性的杂合方式存在。进一步分析发现第二代测序数据不适用于在个体水平鉴定杂种，但群体内多个个体的平行测序一定程度上可随机反映杂种的亲本来源。本研究为进一步揭示沙棘属植物对不同海拔的适应分子机制提供了参考数据，同时为利用转录组测序方法鉴定杂交物种提出了建议。