转基因稻及其非转基因亲本对照在间隔种植条件下的转基因漂移

随着转基因技术的迅速发展, 越来越多的转基因作物被培育出来。转基因作物的外源转基因通过花粉传播向非转基因作物的漂移, 会影响非转基因作物品种的种子纯度, 从而可能导致一系列生物安全问题。为了研究转基因栽培水稻(Oryza sativa)中的外源转基因通过花粉介导向非转基因水稻品种逃逸的可能性及其频率, 我们选用3个含双价抗虫基因(Bt/CpTI)的转基因水稻品系及其相对应的非转基因水稻亲本品种(近等基因系)进行了转基因漂移的实验。为了获取在近距离状况下转基因水稻与非转基因水稻品种之间的转基因漂移频率, 采用了转基因与非转基因水稻品种间隔种植的栽培方式, 分别在福建省福州市和海南省三亚市的转基因环境安全实验地进行实验, 并利用潮霉素抗性筛选标记基因来鉴定转基因和非转基因稻的杂种。共检测了从非转基因水稻品种随机收获的70,056颗种子, 以此计算转基因漂移频率。结果表明, 在相邻种植的情况下, 由这3个转基因水稻向对应的非转基因水稻品种的转基因漂移的频率比较低(0.275–0.832％)。如此近距离条件下获得的低转基因漂移频率表明, 对于严格自花授粉的水稻而言, 通过一定的隔离措施, 能有效地降低由花粉介导的转基因漂移导致的非转基因种子混杂。     

水稻驯化与长江文明

水稻(即亚洲栽培稻Oryza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一, 全球有超过半数以上人口以稻米为食。关于水稻是何时、何地、在什么环境下开始驯化等问题一直是学术界关注的热点。得益于分析技术的进步, 近年来考古学和遗传学研究在水稻驯化起源问题上取得了重要进展。本文简要综述了有关长江流域的水稻驯化起源的遗传学和考古学的研究进展, 并讨论了水稻驯化与稻作文化及长江文明的关系。遗传学研究结果认为水稻(粳稻)最早起源于中国长江流域及以南地区(珠江流域), 考古学证据则表明水稻最先于10,000-8,000 BP在中国长江流域被驯化, 水稻驯化和稻作农业的发展催生了长江文明。这些进展促进了我们对水稻驯化、稻作文化和长江文明的认识, 对长江流域重要植物资源的保护也有启示意义。     

普通野生稻小种群的交配系统与遗传多样性

小种群的遗传动态是保育遗传学关注的核心问题之一,而种群遗传动态又与交配系统密切相关.普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)是具有重要经济价值的濒危物种,目前其种群规模都较小,研究其小种群交配系统与遗传变异性对普通野生稻的保护具有重要意义.运用7对SSR引物,对采自江西东乡普通野生稻小种群的36份种茎和其中20个家系共计601份子代进行了分析.结果显示:该种群的表观异交率为0.318,多位点法估计(MLTR)的多位点异交率为0.481;50%以上的子代共享亲本,非随机交配明显;东乡普通野生稻种群交配系统属于混合交配类型.比较亲本和子代种群的遗传变异性显示:子代种群比亲本种群遗传变异性更丰富;子代种群的杂合子不足与种群变小自交比例上升有关;而亲本种群杂合子过剩可能与杂合基因型的选择优势有关.这些结果说明创造条件扩大种群规模对普通野生稻的原生境保护显得尤为重要.     

黄花蔺的繁育系统研究

黄花蔺Limnocharis flava(Linn．)Buch．的蝎尾状聚伞花序上通常产生两性花2∽13朵,单花花期5～13h。自然居群中观察到,花开放后有两种甲虫访花,但外围数轮无花药的退化雄蕊限制了花粉向外散布,内轮雄蕊上花药开裂后花粉直接落在自花的柱头上。花被片闭合后内轮花被片萎蔫成液体,促进了花粉在柱头上萌发。花粉与胚珠的比值为930±180(650∽1120),属于较经济的自花传粉类型。果实成熟后花序倒伏,其顶端产生的营养芽萌发形成新的营养苗。一个基株一年内可产生6∽20个营养苗。黄花蔺自花传粉结实率达80％,每果实产生种子470～640枚。黄花蔺近距离扩散以营养繁殖形成的新植株完成,长距离扩散或占领新生境以及抵抗干旱则依靠种子。人工去雄、套袋及授粉实验表明,黄花蔺的繁育系统是以自交为主的混合交配类型,并可能是由异交向自交演化的。     

多地同质园实验揭示普通野生稻的表型可塑性与本地适应性

边缘种群的表型可塑性和本地适应性的解析是预测植物如何响应气候变化的基础。本研究以普通野生稻(Oryza rufipogon)的北缘种群为核心对象,以中心种群(中部、南部种群)为对照,进行3地同质园实验,以“空间换时间”的策略模拟未来气温变化情形下普通野生稻种群的表型表现。结果显示,普通野生稻各种群具有丰富的表型可塑性,种群间表型可塑性存在差异。北缘种群在株高、种子量和越冬存活率等指标上表现出明显的本地适应性,反映了对相对低温环境的适应。北缘种群无论北移还是南移都能够正常结实、完成生活史,说明在未来气温变化情形下也能生存;中部和南部种群在上海同质园都不能越冬存活,提示极端低温对于低纬度种群影响较大。这些结果表明,尽管普通野生稻存在明显的适应性分化,但有较强的表型可塑性能力,北缘种群和中心种群都能适应当前的气候变暖。     

环境DNA在两栖动物监测中的应用研究进展

两栖动物是我国受威胁程度最高的动物类群,加强两栖动物资源调查和多样性监测,是开展两栖动物保护和濒危物种拯救行动的关键性基础工作。传统的两栖动物监测主要以形态学和声学为基础,耗时费力,且难以发现一些隐蔽性较强的稀有物种。基于环境DNA(environmental DNA, eDNA)的调查方法以其快速、灵敏、高效、无创等独特优势,为两栖动物多样性监测及保护提供了新的工具。综述了eDNA在两栖动物多样性监测、外来入侵和珍稀濒危物种调查、物种丰度或生物量估测等研究领域的应用进展,分析了两栖动物eDNA产生、扩散、迁移和降解的动态变化特征及其关键影响因子,探讨了eDNA应用于两栖动物监测研究的局限性并提出了优化建议,同时对未来的研究方向进行了展望,以充分挖掘eDNA在两栖动物监测中的应用潜力,为两栖动物多样性保护和管理提供新的思路。     

Bt/CpTI转基因稻及其非转基因亲本对照在间隔种植条件下的转基因漂移

随着转基因技术的迅速发展,越来越多的转基因作物被培育出来。转基因作物的外源转基因通过花粉传播向非转基因作物的漂移,会影响非转基因作物品种的种子纯度,从而可能导致一系列生物安全问题。为了研究转基因栽培水稻(Oryzasativa)中的外源转基因通过花粉介导向非转基因水稻品种逃逸的可能性及其频率,我们选用3个含双价抗虫基因(Bt/CpTI)的转基因水稻品系及其相对应的非转基因水稻亲本品种(近等基因系)进行了转基因漂移的实验。为了获取在近距离状况下转基因水稻与非转基因水稻品种之间的转基因漂移频率,采用了转基因与非转基因水稻品种间隔种植的栽培方式,分别在福建省福州市和海南省三亚市的转基因环境安全实验地进行实验,并利用潮霉素抗性筛选标记基因来鉴定转基因和非转基因稻的杂种。共检测了从非转基因水稻品种随机收获的70,056颗种子,以此计算转基因漂移频率。结果表明,在相邻种植的情况下,由这3个转基因水稻向对应的非转基因水稻品种的转基因漂移的频率比较低(0.275–0.832%)。如此近距离条件下获得的低转基因漂移频率表明,对于严格自花授粉的水稻而言,通过一定的隔离措施,能有效地降低由花粉介导的转基因漂移导致的非转基因种子混杂。     

生长环境与株龄对凤丹当年生果枝的生物量分配的影响

生物量分配研究是了解作物产量形成机制的基础。凤丹是以杨山牡丹（Paeonia ostii）为原种形成的栽培类群,也是新型木本油料作物油用牡丹的主栽品种。该文通过比较凤丹主要产区6龄种群、以及安徽铜陵和上海地区的4、6、8龄种群的当年生果枝大小与生物量分配,探讨环境和株龄对小枝生长与繁殖的影响。结果表明,凤丹植株的果枝数量随株龄增大而上升,不同株龄植株的单个果枝大小和果枝内生物量分配没有明显差异,果枝水平上没有株龄效应,但整株水平上株龄效应明显;果枝大小及生物量各指标之间存在明显相关性,但相关性在种群间变化较大;不同种群的果枝大小及生物量分配差异明显,果枝生物量分配明显随纬度、降水和光辐射强度变化而变化;异速生长方程模拟显示,大部分种群的果枝繁殖与营养生物量或总生物量之间为等速生长关系（斜率=1）,但种群间截距变化较大。这些结果表明栽培环境对凤丹果枝的生长与繁殖有显著效应。     

‘凤丹’生物量分配的季节动态及其受株龄和遮荫的影响

生物量分配动态研究对了解作物产量形成机制具有重要意义。‘凤丹’是以杨山牡丹（Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang）为原种形成的新型木本油料作物,其产量形成机制尚不明确。本文采取破坏性取样策略,研究不同株龄‘凤丹’生物量分配的季节动态以及遮荫对产量的影响。结果显示,‘凤丹’生物量在果熟期达到最大值,总生物量随株龄增大而增加,但其增长速率趋势则相反。‘凤丹’根和茎的生物量分配在休眠期最大,而叶生物量分配最大值出现在果熟期;繁殖分配仅为3.24%~6.85%,但随株龄增大而增加（4年生果实生物量为（7.74 ±0.31）g/株,8年生果实生物量为（26.81 ±0.44）g/株）。‘凤丹’单株年同化总量为161.21~232.34 g,种子收获指数为2.71%~6.87%,收获指数与株龄呈正相关（R²=0.8178）。‘凤丹’营养生长和总生物量在遮荫条件下有所降低,但繁殖生物量和收获指数在30%遮阳处理中显著增加（种子增产3.66 g/株,产量提高389.36%）。本研究表明‘凤丹’年周期内的源与库结构呈动态变化,株龄对‘凤丹’的生物量分配及产量有明显效应,适度遮荫可提高‘凤丹’的产量。     

花蔺和黄花蔺居群遗传结构比较研究

采用垂直板型聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,分别通过１９和２１个等位酶位点测定了花蔺３个居群和黄花蔺４个居群的遗传结构与基因流。两类群都维持较高水平的遗传多样性。花蔺居群期望杂合度、固定指数、异交率和遗传分化分别为０．１４４、０．１７４、９４．０％和０．２００,显示出异交繁育系统类型。黄花蔺居群期望杂合度、固定指数、异交率和遗传分化分别为０．０７６、０．４１５、５８．５％和０．３９１。表明其异交＋自交的敏