大针茅居群遗传分化和RAPD位点多态性分布的分析

利用RAPD分子标记技术对5个居群的90个大针茅个体间的遗传关系以及RAPD多态性与所在生境的相关性进行了研究.16个引物共扩增得到310个RAPD位点,利用几种多元分析方法对所得位点进行分析,结果显示:主轴法分析能够在三维坐标下将90个大针茅个体按居群来源进行分类,前三个轴虽然只解释了总变异的21.91%,却能将所研究的居群完全分开;典范判别分析可以将97.8%的大针茅个体正确地分类到已知居群,且在二维功能轴下能够清晰地看到个体按居群来源进行了分类;Spearman秩相关分析和多元逐步回归分析均得出大针茅RAPD位点的Nei's基因多样性与气候因子(包括年降水量、积温、年均温、一月份均温和七月份均温)之间存在显著的关联性.基于以上结果我们可以得出:大针茅地理居群分化显著;大针茅RAPD多样性并非随机分布而是与生境气候因子相联系;气候差异的自然选择,对大针茅遗传多样性和遗传结构的特点起决定作用.研究结果对大针茅种质资源的保护具有重要的指导意义.     

大针茅种群RAPD多样性及其与若干生态因子的相关关系

利用RAPD分子标记,对锡林郭勒草原主要建群种大针茅（Stipa grandis P.Smirn.）5个种群共90个基因株的遗传多样性进行了分析.由16个10碱基随机引物共扩增得到310条清晰可重复的RAPD片段,且全部为多态性条带.利用POPGENE软件对RAPD数据进行分析可以看出,不同地理种群大针茅存在很高的遗传变异,且大部分变异存在于种群之内,只有少量变异存在于种群之间（≈28%）.Pearson相关分析表明,大针茅种群内基因多样性与温度因子（≥10℃年积温、年均温和1月份均温）之间存在显著（p＜0.05）或极显著（p＜0.01）的相关关系;Mantel检验结果显示,大针茅种群间的遗传距离与种群间的实际地理距离之间不存在显著的相关关系（r=0.184,p=0.261）,但与水热因子的分异之间存在显著（p＜0.05）或极显著（p＜0.01）的相关关系.这些都表明水热差异的自然选择引起大针茅种群RAPD标记的生态地理分化,而迁移和遗传漂变对大针茅种群间的分化不起决定作用.     

内蒙古典型草原羊草种群遗传分化的RAPD分析

运用 RAPD技术对内蒙古典型草原不同生境 8个羊草种群进行分析。采用 2 4个随机引物 (10 nt)在 8个种群中共检测到2 2 4个扩增片断 ,其中多态性片断 173个 ,总的多态位点百分率达 77.2 % ,特异性片断 2 2个 ,占 9.82 % ,平均每个引物扩增的DNA带数为 9.3 3条。利用 Nei指数和 Shannon指数估算了 8个种群的遗传多样性 ,并计算种群相似系数和遗传距离 ,运用UPGMA法进行聚类分析。结果表明 :羊草大部分的遗传变异存在于种群内 ,只有少部分的遗传变异存在于种群间 ,Nei指数和Shannon指数计算结果分别为 85.4%和 66.8% ;羊草不同种群的遗传多样性存在差异 ;8个羊草种群平均遗传距离为 0 .2 3 16,变异范围为 0 .1587～ 0 .2 70 0 ,说明 8个羊草种群间的遗传变异不大 ,即 :在较小地理范围内羊草的遗传分化程度较小 ;8个种群可聚为 3个类群 ,聚类结果显示生境相似的种群能够聚在一起 ,而地理距离最近的种群不一定归为一类 ,说明小范围内羊草种群间的遗传分化与地理距离不存在相关性 ,而与其生境间的相似度相关。影响遗传相似性的不是单一因子而是各种因子的综合作用 ,较小地理范围内羊草种群间的遗传分化主要是由环境的异质性所引起的     

内蒙古中东部草原大针茅的种群遗传分化

对内蒙古中东部草原区分布的 11个大针茅 (Stipa grandis P. Smirn)地理种群进行了 RAPD分析。从 10 0个随机引物中筛选出 18个有效引物 ,共扩增出 2 2 1条 DNA带 ,多态性 DNA带 12 1条 ,占 5 4 .75 % ,平均每个引物扩增的 DNA带数为 12 .2 8条 ;特异性 DNA带 2 5条 ,占 11.31%。基于 Jaccard遗传相似性系数对此 2 2 1条 DNA带进行 U PGMA聚类分析 ,将 11个种群分为 3类 ,白音锡勒牧场的 8个种群聚为一类 ,林西种群和克什克腾种群两个种群聚为一类 ,阿巴嘎种群单独成为第 3类。用Mantel检验作进一步分析表明 ,在相对较大的尺度上 ,大针茅的遗传分化与地理距离相关极显著 (g>g0 .0 0 5) ;而在相对较小的尺度上 (白音锡勒牧场 8个种群 ) ,相关不显著 (gg0 .0 5)。     

不同氮素营养条件下内生真菌感染对黑麦草光合和蒸腾速率及生物量的影响

以黑麦草(Lolium perenne L)为实验材料,研究在不同氮素营养条件下内生真菌(Neotyphodium lolii)感染对其光合特性及生物量的影响.结果表明:1)整个实验中,内生真菌感染对黑麦草净光合速率、蒸腾速率以及水分利用效率均无显著影响,但在中氮和高氮水平时,感染种群的净同化累积值有超过非感染种群的趋势;2)在本实验的第一处理期和第二处理期,内生真菌感染对黑麦草绿色部分的干物质产量无显著影响,但在第三处理期感染种群的绿色部分的干物质产量显著高于非感染种群.     

内蒙古中东部草原区克氏针茅种群遗传分化的RAPD研究

采用 RAPD-PCR技术对内蒙古中东部草原分布的 7个克氏针茅 (Stip a krylovii Roshev.)种群进行了分析。从 10 0个 10碱基随机引物中筛选出 2 1个有效引物 ,共扩增出 2 2 9条稳定的 DNA带 ,其中 171条带具有多态性 ,多态性百分比 (PPB)为74.67%。将每个扩增产物看作一个独立的性状 ,按其有无列出二元数据矩阵 ,计算 Jaccard、简单匹配系数 (SM)和 Dice遗传相似性系数 ,通过 UPGMA法构建分子标记聚类图 ;并通过主成分分析 (PCA)和主轴法分析 (PAF) ,将 7个种群分类 ;统计各个种群特异性 DNA带 ,计算占总扩增条带的百分数。结果表明 :(1)不同地理种群之间扩增结果差异明显 ,具有丰富的遗传多样性 ;(2 )不同地理种群间存在一定程度的分化 ,这种分化是与种群之间的实际距离相联系的 ,相距越远 ,种群相似程度越低 ,进一步分析表明种群的分化是与所处生境逐渐旱化相一致的 ;(3 )聚类图上将 7个种群分为 3类 ,PCA和 PAF分析通过 3个成分或因子也将 7个种群分为 3类 ,支持了聚类图的分类结果 ;(4)特异性位点所占百分比与种群所处生境也有一定的联系 ,它与环境干燥度的相关系数为 0 .76(P<0 .0 5)。     

不同氮素营养条件下内生真菌感染对黑麦草光合和蒸腾速率及生物量的影响

以黑麦草(Lolium perenne L.)为实验材料,研究在不同氮素营养条件下内生真菌(Neotyphodium lolii)感染对其光合特性及生物量的影响。结果表明：1)整个实验中,内生真菌感染对黑麦草净光合速率、蒸腾速率以及水分利用效率均无显著影响,但在中氮和高氮水平时,感染种群的净同化累积值有超过非感染种群的趋势;2)在本实验的第一处理期和第二处理期,内生真菌感染对黑麦草绿色部分的干物质产量无显著影响,但在第三处理期感染种群的绿色部分的干物质产量显著高于非感染种群。     

羊草基因型数目与氮添加对土壤微生物群落的交互影响

物种多样性(或同一物种遗传多样性)减少和氮富集都是影响陆地生态系统进程的主要因素,它们之间的交互作用是否对土壤微生物群落产生显著影响已成为研究者关心的主要科学问题。研究羊草基因型数目(1、2、4三种基因型数目组合)和氮添加(无氮添加、低氮添加和高氮添加3种水平)对土壤微生物群落的总磷脂脂肪酸(PLFA,Phospholipid Fatty Acid)含量、细菌PLFA生物标记含量、真菌PLFA生物标记含量、真菌/细菌比、以及基于每个PLFA生物标记相对含量百分比所得微生物群落的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数的影响。结果表明:氮添加对细菌PLFA生物标记含量,以及土壤微生物PLFA生物标记的Shannon-Wiener多样性指数和Simpson优势度指数具有显著影响(P0.05);基因型数目对所测变量无显著影响(P0.05),但基因型数目和氮添加的交互作用对细菌PLFA生物标记含量和真菌/细菌比具有显著影响(P0.05)。研究结果为全球变化背景下氮沉降及重要物种种群数量减少对土壤微生物群落的影响提供了科学数据,为合理解释群落动态变化提供了数据支持。     

围封禁牧对小叶锦鸡儿灌丛化草原群落组成和结构的影响

典型草原向灌丛化草原的转变是过度放牧引起的重要结果之一。为研究内蒙古地区小叶锦鸡儿灌丛化草原对围封禁牧的响应,在内蒙古锡林郭勒典型草原退化区选取小叶锦鸡儿成片分布的典型地段,自2003年,分别设置禁牧样区和放牧样区。于2008—2011年连续四年调查禁牧样区小叶锦鸡儿种群生长和生理生化指标及灌丛间群落基本特征,并将2011年禁牧样区与放牧样区小叶锦鸡儿种群与灌丛间群落进行比较。结果显示:(1)围封后小叶锦鸡儿种群开始衰退,主要体现在种群盖度的降低和叶片氮磷含量(特别是磷含量)有所降低,而个体构件生长状况无显著差异;(2)灌丛间群落的物种组成随围封年限增加发生显著变化:禁牧后1年生植物逐渐退出群落,多年生丛生禾草重要值随围封年限增加而显著增加,即围封禁牧对小叶锦鸡儿灌丛化草原的群落恢复有积极作用;(3)小叶锦鸡儿种群盖度与多年生丛生禾草的重要值显著负相关,说明两者之间存在竞争关系,推测多年生丛生禾草的竞争是禁牧后小叶锦鸡儿衰退的重要原因。     

内蒙古锡林郭勒草原大针茅-克氏针茅群落的种间关联特征分析

内蒙古锡林郭勒草原处于我国典型草原分布区,但部分地区有戈壁针茅(Stipa gobica)等荒漠成分侵入,并与大针茅(S.grandis)和克氏针茅(S.krylovii)共同形成斑块状格局分布,目前尚不清楚群落中优势种之间的相互作用关系。采用2×2列联表,通过方差分析、Pearson相关分析和Spearman秩相关分析等研究方法,对大针茅+克氏针茅群落的大针茅斑块、克氏针茅斑块和戈壁针茅斑块中的24种主要植物的种间联结动态进行了定量分析。结果表明:1)群落主要成分总体上种间联结呈无关联,种间关联松散;2)3种针茅斑块的种间关联分析,验证了由于干扰、竞争、土壤环境与植物相互作用形成的斑块分布格局,此结果为种对正、负关联理论提供了有力证据;3)同一种对的联结性质(正关联或负关联)或关联程度因斑块不同而发生改变,根据24个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素,可将它们划分为3大生态种组。