我国西南部喀斯特森林特有濒危树种掌叶木新的微卫星分子标记的开发

采用基因组DNA富集文库法FIASCO(Fast isolation by AFLP of sequences containing repeats)从掌叶木(Handeliodendron bodinieri)基因组中分离和筛选了10个新的微卫星位点,进而对掌叶木茂兰自然分布居群的遗传多样性进行了分析。结果表明, 每个位点在30株掌叶木个体上的平均等位基因数(A)为3.5(3~5个),平均观察杂合度(H_O)为0.650(0.267~0.900),平均预期杂合度(H_E)为0.494(0.224~0.652)。每个位点的第一排除概率值P_r(Ex₁)为0.029~0.240,位点综合值为0.7496。单个位点的第二排除概率P_r(Ex₂)为0.123~0.419,位点综合值为0.9517。这些信息预示着这些微卫星标记可以为研究喀斯特特有濒危树种掌叶木的基因流及居群遗传结构提供有效的遗传工具。     

基于EST数据库进行SNP分子标记开发的研究进展及在猕猴桃属植物中的应用研究

对基于EST数据库开发SNP标记的特点、开发策略等进行了综述,并介绍了在中华猕猴桃复合体(Actinidia chinesis Planch.)中开发EST-SNP的基本思路和初步结果,为后续分子实验验证及其在自然居群中的应用奠定基础,并为其它相关物种的EST-SNP分子标记开发提供借鉴.     

中华猕猴桃和美味猕猴桃的倍性变异及地理分布研究

根据已有的猕猴桃自然地理分布资料,通过对中华猕猴桃（Actinidia chinensis）和美味猕猴桃（A．deliciosa）野外分布居群的详细调查,利用流式细胞技术对我国西部高原台地向中东部丘陵平原过渡地带6个纯中华猕猴桃、1个纯美味猕猴桃和5个中华／美味猕猴桃同域分布居群共276个个体的倍性进行了检测。结果表明：（1）中华猕猴桃存在二倍体和四倍体,美味猕猴桃存在四倍体、五倍体和六倍体;（2）中华猕猴桃和美昧猕猴桃在经度和纬度的分布上存在显著差异（P〈0．05）,中华猕猴桃在经度上偏东分布而美味猕猴桃偏西,纬度分布上中华猕猴桃偏南而美味猕猴桃偏北;而且不同倍性小种在经、纬度分布上呈现显著差异（P〈0．05）,二倍体、四倍体、六倍体的分布在经度上依次从东到西、纬度上从南到北;（3）中华猕猴桃和美味猕猴桃不同倍性小种的海拔分布存在显著性差异（P〈0．05）,二倍体小种分布海拔最低,四倍体小种次之,六倍体小种海拔分布最高,但通过LSD分析四倍体个体和六倍体个体在海拔分布上不存在显著差异（P〉0．05）。通过对中华／美味猕猴桃这两种具有重要经济价值的果树的倍性变异及地理分布的探讨,提出了猕猴桃倍性小种分布的上述规律并给猕猴桃种质资源收集、评价、创新和可持续利用方面提供了初步的研究基础,尤其是为我国猕猴桃新品种选育提供了基础数据和科学依据。     

中国板栗自然居群微卫星（SSR）遗传多样性

采用8对微卫星分子标记对中国板栗(Castanea mollissima)的28个自然居群进行了遗传多样性与遗传结构分析。在849个个体上扩增得到128个等位基因, 每位点平均等位基因数(A)为16。中国板栗居群的平均预期杂合度(H_E)为0.678, 平均观察杂合度(H_O)为0.590。华中地区的中国板栗居群遗传多样性最高(A = 8.112, H_E = 0.705, H_O = 0.618), 其次为西北地区和华东地区, 而西南地区遗传多样性最低(A = 6.611, H_E = 0.640, H_O = 0.559)。基于无限等位基因模型(IAM)和基于逐步突变模型(SMM)的遗传分化系数分别为F_ST = 0.120和R_ST = 0.208。分子方差分析(AMOVA)结果表明中国板栗野生居群的遗传变异主要存在于居群内(87.16%)。Mantel检测揭示遗传距离与地理距离之间无显著相关性, 表明基因流不是主导中国板栗居群遗传结构的关键因素。华中地区(尤其是神农架及其周边地区)是中国板栗遗传多样性的现代分布中心, 因而应该得到优先保护, 同时该区域的野生板栗居群可优先作为栽培板栗遗传育种的材料和基因库。     

猕猴桃驯化改良百年启示及天然居群遗传渐渗的基因发掘

猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)是近代由野生到人工商品化栽培最为成功的植物驯化范例。该文综述了我国猕猴桃资源流失国外及其驯化改良和产业发展的100年历史, 概述了我国野生猕猴桃资源的分布状况, 并在总结我国猕猴桃品种选育改良、科研与产业发展的基础上, 阐明了我国猕猴桃资源及其发掘利用对世界猕猴桃产业的重要影响。通过深入分析野生猕猴桃资源的可持续发掘利用问题, 提出了利用天然杂交带的遗传渐渗作用开展野生植物新种质和新基因型发掘的思路。     

中国栗疫病菌群体遗传结构的空间自相关性分析

应用空间自相关分析方法对中国栗疫病菌17个居群RAPD遗传变异的空间结构进行研究,以探讨栗疫病菌居群遗传变异的分布特征及其形成机制。结果表明：中国栗疫病菌居群缺乏空间结构,绝大多数RAPD位点变异为随机分布的空间模式,但部分位点表现出渐变、斑块和双向渐变的非随机分布模式,又显示了一定的空间结构。推测其形成原因可能是长距离的基因流、人类活动、地理隔离以及栗疫病菌本身的繁殖特性综合作用的结果,并依据部分位点呈单向渐变的模式推测西南地区为中国栗疫病菌的起源中心。     

湖北野生天麻的遗传分化及栽培天麻种质评价

采用7条ISSR引物对天麻(Gastrodiaelata)8个自然居群和6个人工栽培居群共483个样本的居群遗传多样性进行了初步检测,共检测出清晰、重复性好的DNA带77条,其中64条为多态性带,总多态位点百分比PPB=83.12%。遗传多样性分析结果表明:天麻自然居群的遗传多样性参数分别为:多态位点百分比PPB=59.09%,有效等位基因数Ae=1.29,Nei’s遗传多样度H=0.176,Shannon’s多态信息指数I=0.270,明显高于人工栽培居群(PPB=35.71%,Ae=1.16,H=0.100,I=0.155),揭示出栽培居群存在明显的遗传基础狭窄和遗传均质性问题。UPGMA聚类分析表明,自然居群与栽培居群存在明显的分化而分别聚为两大类群。自然居群间基因分化系数GST=0.2558,与AMOVA分析所揭示的居群间遗传变异量占总变异的27.25%的结果相近,说明天麻自然居群间亦存在一定程度的遗传分化;居群间基因流(Nm)为1.4547,相对较弱,可能对自然居群的遗传分化有一定影响。自然居群聚类结果显示出一定程度的地理区域聚类趋势,但Mantel检验表明自然居群间遗传距离与地理距离并不存在显著相关(r=0.1669,P=0.2110),揭示出天麻自然居群的分化现状可能是其生活史特性、地理隔离与人为破坏综合作用的结果。栽培居群的遗传均质化趋势,揭示了引种驯化的瓶颈效应和长期无性繁育所导致的遗传多样性丧失,也反映出栽培天麻种质的遗传基础狭窄。而栽培居群与自然居群间存在着明显的遗传分化,反映天麻栽培居群与自然居群间可能存在基因流的阻断。     

猕猴桃自然居群SSR遗传变异的空间自相关分析

本研究采用空间自相关分析方法对同域分布的中华猕猴桃(Actinidiachinensis)和美味猕猴桃(A.deliciosa)自然居群SSR遗传变异的空间结构进行了研究,以探讨猕猴桃自然居群遗传变异的分布特征。选用的9对SSR引物在两物种中共扩增出104个等位基因。选择频率在20–80%的SSR等位基因,运用等样本对频率方法分别对同域分布的中华猕猴桃和美味猕猴桃各1个居群及其中华/美味猕猴桃复合居群进行了空间自相关系数Moran’sI值计算。结果表明:中华猕猴桃和美味猕猴桃的遗传变异在居群内均存在着一定程度的空间结构,尽管近半数或半数以上的等位基因在居群内表现为随机分布的空间模式,但也有相当比例(29.6–48.0%)的等位基因在种内居群中和复合居群中(河南西峡51.0%,陕西商南44.7%)呈现渐变、衰退、双向衰退或侵扰模式。而且其居群内遗传变异的空间分布规律,不论是在种内还是复合居群中都基本一致:相距在100m以内,特别是30m范围内的个体间的等位基因表现出显著性的正相关,但随着地理距离的增大逐渐显示出负相关,说明猕猴桃属植物的有效传粉距离可能在100m左右,种子散播主要集中在30m的近距离内。猕猴桃自然居群遗传变异的空间结构是其传粉和种子散播等生物学特性与生境共同作用的结果,其中种子近距离的散播、花粉传播的有限距离及人为干扰是最主要的因素。本研究结果揭示了这两个近缘物种居群遗传变异的空间分布特征及相互关系,有助于进一步探讨猕猴桃属植物的遗传变异、居群扩散及其地理系统发育进化等方面的规律,并为制定相应的保育策略和措施提供基础数据和科学依据。     

箭叶淫羊藿居群形态及遗传多样性比较研究

箭叶淫羊藿（Epimedium sagittatum）是淫羊藿属中分布最广、形态变异最大、分类学最难处理的一个物种,不同箭叶淫羊藿居群其形态、活性成分等差异较大,质量极其不稳定。本实验选择湖北罗田等12个不同的箭叶淫羊藿地理居群,在武汉植物园进行同园栽培,分析其主要形态数量性状及遗传多样性。结果发现箭叶淫羊藿不同居群在形态上表现出各自明显的差异。基于AFLP数据进行的遗传多样性分析显示,各居群聚类关系与地理分布密切相关,柳州居群（LZ）、西南居群（CL、HH、ZY）、华东华中居群（YT、WN、NF、HS、QZ、SG、LY、LT）依次分出。而形态分层聚类分析显示各居群形态变异复杂,只有部分与遗传多样性有一定的相关性。本研究结果对箭叶淫羊藿分类研究及资源筛选具有重要指导作用。     

荷叶铁线蕨孢子的不同贮藏时间与培养条件对配子体和孢子体形成的影响

研究了荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var.sinense)的不同贮藏时间与培养条件对其配子体发育和孢子体形成的影响,结果表明:荷叶铁线蕨孢子为不含叶绿素孢子,在室温下保存5年以上时间依然具有活力,但不同的贮藏时间对配子体和孢子体的形成具有显著的影响。其中,室温贮藏7d的配子体形成的时间为29d,而贮藏5年的为38d;贮藏7d的孢子体形成的时间为96d,贮藏4个月的为105d。在培养室[(25±1)℃恒温和每天2000~2500lx12h光照]沙基质中,从孢子播种到形成孢子体时间最短,为87d;沙基质比腐殖土更利于孢子体的形成;配子体密度在不超过3株/cm2的情况下,密度越高越有利于孢子体的形成。