活血丹小尺度空间遗传结构

活血丹(Glechoma lonituba)是唇形科活血丹属的多年生克隆草本植物。采用简单重复序列区(ISSR)分子标记技术,比较分析了3个不同斑块活血丹的遗传多样性、克隆多样性以及小尺度空间遗传结构,并探讨其与生境异质性、繁殖体传播和人为干扰的相关性。结果表明:1)活血丹物种水平的遗传多样性很低,各斑块的遗传多样性较低,以水渠边斑块最高,平葛村斑块次之,竹林下斑块最低。2)活血丹物种水平的克隆多样性较高,各斑块活血丹的克隆多样性以水渠边斑块最大,平葛村斑块次之,竹林下斑块最低。3)遗传分化系数Gst为0.7129,表明活血丹的遗传变异大部分存在于斑块间;斑块间的基因流较小,仅为0.2004。4)空间自相关分析表明活血丹一定的空间距离下存在显著的空间遗传结构,竹林下斑块在100cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为205.994cm;平葛村斑块在200cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为235.388cm;水渠边斑块在150cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为240.336cm。应用软件SPAGeDi 1.2软件对各斑块的空间遗传结构进行量化,表明平葛村斑块具有最强的空间遗传结构,水渠边和竹林下斑块的空间遗传结构较弱。活血丹的遗传结构、克隆结构及空间分布格局受到其繁殖体传播特征、人为干扰和繁殖权衡的影响,是其对生境异质性的适应结果。     

浙江天台山甜槠种群遗传结构的空间自相关分析

采用空间自相关分析方法对浙江天台山亚热带常绿阔叶林优势种甜槠种群全部个体及不同年龄级个体的小尺度空间遗传结构进行了分析,以探讨甜槠种群内遗传变异的分布特征及其形成机制。根据11个ISSR引物所提供的多态位点,经GenAlEx 6软件计算地理坐标和遗传距离矩阵在10个距离等级下的空间自相关系数。在样地内,甜槠种群内个体在空间距离小于10 m时存在显著的正空间遗传结构,其X-轴截矩为9.945。甜槠种群的空间遗传结构与其种子短距离传播和广泛的花粉传播有关。Ⅰ年龄级、Ⅱ年龄级和III年龄级个体在空间距离小于10 m时存在显著的正空间遗传结构,其X-轴截矩分别为11.820、9.746和9.792。当距离等级为5 m时,其空间自相关系数r分别为0.068、0.054和0.070。Ⅳ年龄级个体在所有空间距离等级中均不存在显著的空间遗传结构。甜槠是多年生、长寿命植物,自疏作用是导致IV年龄级个体空间遗传结构消失的主要原因。     

浙江省桐庐县长叶榧居群遗传结构的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对浙江省桐庐县白云源森林公园的6个长叶榧（Torreya jackii）亚居群进行分析,阐明长叶榧在小地理范围内的遗传结构。12个引物对6个长叶榧亚居群的120个个体进行扩增,共得到194个位点,其中多态位点87个,总多态位点百分率（P）为44.85%,平均为29.21%。长叶榧总Shannon信息指数（I）为0.166 3,平均为0.119 9;总Nei指数（h）为0.103 5,平均为0.075 5。P、I、h均表明长叶榧总体水平的遗传多样性较高,亚居群水平的遗传多样性较低。AMOVA分子变异分析显示,21.45%的变异存在于亚居群间,78.55%的变异存在于亚居群内。长叶榧亚居群间的遗传分化系数（G_st）为0.270 5,基因流为1.347 8。6个长叶榧亚居群的平均遗传距离为0.037 0,根据亚居群间的遗传距离进行UPGMA聚类,结果为生境相似的亚居群聚在一起。     

匍匐茎草本植物蛇莓小尺度克隆结构

采用ISSR分子标记技术比较分析了3个斑块匍匐茎草本植物蛇莓的遗传多样性、克隆多样性和克隆结构,探讨蛇莓克隆结构的形成机制及与环境的相关性.结果表明蛇莓的遗传多样性较低,多态位点百分率P为37.93%, Shannon信息指数I为0.2402, Nei指数h为0.1677;蛇莓的克隆多样性与其它克隆植物较为接近,基因型比率G/N=0.2013,Simpson多样性指数D为0.6396,基因型分布的均匀度E为0.5862;蛇莓的遗传变异大部分存在于斑块间,基因流较小,仅为0.1019.3个斑块蛇莓的遗传多样性以临海斑块(LH)最高(P=10.34%, I =0.0513, h =0.0344),安吉斑块(AJ)次之(P=10.34%, I =0.0443, h =0.027),而天台斑块(TT)最低(P=5.17%, I =0.0325, h =0.0227).基株数目、基因型比率、Simpson多样性指数和基因型分布的均匀度均表明克隆多样性以LH斑块最大(G=12, G/N=0.3077, D=0.8677, E=0.8380),AJ斑块次之(G=9, G/N=0.1800, D=0.5870, E=0.4753),TT斑块最低(G=5, G/N=0.1163, D=0.4642, E=0.4453).3个斑块中均存在优势克隆,但优势克隆的大小在3个斑块中均不相同,以LH斑块最小,AJ斑块次之,TT斑块最大.空间自相关分析显示LH斑块在20 cm和40 cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为49.959;AJ斑块仅在20 cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为63.333;TT斑块在20 cm、30 cm、40 cm和70 cm时均存在显著性正相关,其X-轴截矩高达90.512.这表明3个不同斑块内蛇莓基因型的空间分布距离不同,TT斑块最大,AJ斑块最小;克隆所能到达的距离也不同,TT斑块最大,LH斑块最小.3个不同斑块蛇莓的遗传多样性、克隆多样性与克隆结构具有明显的差异.蛇莓的遗传多样性与克隆多样性与蛇莓较强的克隆繁殖能力和较低的种子萌发率有关.蛇莓的遗传结构、克隆结构及克隆的空间分布格局与不同斑块所处生境的生态因子及其它因素(如干扰、演替和突变)有关.     

一种高效可直接用于PCR分析的土壤总微生物DNA抽提方法

以CTAB-溶菌酶-蛋白酶K-冻融裂解法直接抽提土壤总微生物的基因组DNA,利用G8000沉淀和纯化DNA.结果表明,该方法是一种简便、有效可直接应用于PCR分析的土壤总微生物基因组DNA的抽提方法.采用含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的缓冲液预洗,添加CaCl₂和BSA,可以去除腐殖酸;用PEG8000沉淀DNA,可以提高DNA质量;采用冻融法破碎细胞,CTAB、溶菌酶和蛋白质酶K共同作用以裂解细胞,可以保证获得大片段的DNA,提高DNA产率.用该方法抽提的七子花林下土壤总微生物DNA产率为9.22 μg·g^-1,A260/A280为1.65,可适用于 PCR扩增及扩增rDNA限制酶切分析(ARDRA)技术,适宜的模板DNA浓度为0.67 ng·μl^-1.快速、有效、可直接用于PCR分析的土壤总微生物DNA提取方法的建立,为大规模的土壤微生物分子生态学研究提供了可能.     

铜胁迫条件下土壤微生物对海州香薷光合特性和叶绿素荧光参数的影响

为探讨铜（Cu）胁迫条件下土壤微生物对海州香薷（Elsholtzia splendens）光合生理和叶绿素荧光参数的影响,实验设置添加Cu（Cu胁迫）、接种土壤微生物、添加Cu与接种土壤微生物等3个处理,以不添加Cu与不接种土壤微生物为对照（CK）。结果表明：接种土壤微生物处理的植株相对叶绿素含量、净光合速率（P_n）、水分利用效率（WUE）均显著高于CK;且对初始荧光（F_o）和最大光化学效率（F_v/F_m）均有显著性影响。与CK相比,添加Cu降低了海州香薷的P_n和气孔导度（G_s）,但胞间CO₂浓度（C_i）的变化与P_n相反,表明其对光合作用的影响主要是非气孔限制因素。添加Cu的植株相对叶绿素含量显著下降,但Cu胁迫下接种土壤微生物提高了植株相对叶绿素含量,差异显著。在Cu胁迫条件下,接种土壤微生物的植株具有较高的F_v/F_m及较低的F_o,显著提高了海州香薷的WUE、P_n、G_s。说明接种土壤微生物可通过提高相对叶绿素含量、改善叶绿素荧光和光合作用来减轻Cu胁迫对海州香薷植株造成的伤害,从而提高海州香薷耐受Cu胁迫的能力。     

濒危植物长叶榧群体遗传多样性的RAPD分析

借助随机扩增多态DNA方法,分析了中国特有的濒危植物长叶榧的遗传多样性和遗传分化．结果表明：12个随机引物在9个长叶榧自然群体180个样品中可检测到180个可重复位点,其中多态位点119个．长叶榧物种水平的遗传多样性较高,多态位点百分率（P）为66．11％,Shannon信息指数（,）为0．3087,Nei指数（h）为0．2015;而群体水平的遗传多样性较低,P、I和h分别平均为23．76％、0．1221和0．0813．AMOVA分子变异显示,42．57％变异来源于群体内,57．43％变异来源于群体间,群体间的遗传分化系数（Gst）为0．5965,群体间的遗传分化程度高．长叶榧群体间的基因流很低,为0．3382．瓶颈效应、群体隔离和群体间基因流低等因素都加剧了长叶榧群体间的遗传分化．9个长叶榧群体间的平均遗传距离为0．1630．通过UPGMA进行聚类,可将9个长叶榧群体分为浙江和福建两大类群．建议在迁地保护时应尽量避免在群体之间实施种质迁移．     

夏蜡梅营养器官总鞣质含量的比较

对中国特有植物夏蜡梅营养器官的总鞣质含量进行测定,并分析了与环境因子之间的相关性。结果表明:(1)夏蜡梅各营养器官均含有总鞣质,但以叶片的含量最高,根次之,一年生枝、二年生枝、茎等器官的含量很低。(2)夏蜡梅叶片的含量阳坡植株显著高于阴坡,根的含量则反之。(3)夏蜡梅7个样地叶片的总鞣质含量在1.1066%～2.0060%之间,平均为1.6906%,其中临安5个样地含量较低,大雷山2个样地较高,差异显著。(4)通径分析显示,夏蜡梅叶片总鞣质含量的主要影响因子为土壤氮含量和C/N比。     

克隆和有性亲体效应及其调控机制

植物表型受自身基因型、所处环境及其亲体所经历环境的共同影响;其中,亲体环境对子代表型的影响被称为亲体效应。亲体效应不仅可通过有性繁殖产生的种子传递给后代（即有性亲体效应）,也可以通过克隆生长等无性繁殖产生的分株传递给后代（即克隆亲体效应）。亲体效应对植物种群,特别是对有性繁殖受限、缺乏遗传变异的克隆植物种群的长期进化可能发挥着极其重要的作用,因此,对亲体效应研究进展的梳理非常必要。对克隆亲体效应和有性亲体效应的内涵进行了阐释,并论述了克隆和有性亲体效应对子代表型、适合度、种内/种间竞争能力以及种群/群落结构和功能的潜在影响;阐述了亲体效应的潜在调控机制,包括供给机制、代谢物质调控机制、表观遗传机制等;论述了克隆亲体效应在克隆植物适应进化中的作用。未来可以就克隆亲体效应的遗传稳定性及其对克隆生活史性状变异的贡献程度,以及克隆和有性亲体效应引起的表型多样性对种内/种间关系、种群/群落多样性及生态系统结构、功能和稳定性的影响开展深入研究。     

模拟氮沉降对夏蜡梅幼苗生理生态特性的影响

用氮浓度分别为2(低氮)、8(中氮)、32 g N·m-2·a-1(高氮)的NH4NO3溶液,喷淋盆栽夏蜡梅幼苗,以0 g N·m-2·a-1为对照(CK),1年后,比较其光合作用、相对叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及膜脂过氧化的差异,探讨氮沉降对夏蜡梅幼苗生理生态特性的影响。结果表明:3种氮处理下,夏蜡梅幼苗叶片的日均净光合速率(Pn)和最大净光合速率(Pnmax)比对照分别增加了14.7%、54.5%、26.4%和8.3%、66.1%、30.9%,中氮处理下的日均Pn、Pnmax值最高。不同氮浓度处理后夏蜡梅幼苗叶片的日均气孔导度均高于CK,以中氮处理最高;而日均胞间CO2浓度均低于CK,以中氮处理最低。光补偿点、暗呼吸速率均为中氮高氮低氮CK,差异极显著;而光饱点为中氮低氮CK高氮,差异极显著;表观量子效率为中氮低氮CK,差异极显著,高氮与CK差异不显著。不同氮浓度处理的相对叶绿素含量均明显高于CK,以中氮处理最高。PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)均为中氮低氮CK高氮,差异极显著。不同氮处理的夏蜡梅幼苗叶片超氧化物歧化酶活性均高于CK,差异极显著,3种氮处理之间以高氮处理最高;过氧化物酶活性、丙二醛含量也以高氮处理最高,中氮次之,高氮、中氮处理与CK差异极显著,低氮处理与对照差异显著。不同氮处理的质膜离子渗漏为高氮中氮低氮CK,差异极显著。本研究表明,不同浓度氮处理提高了夏蜡梅幼苗的光合作用能力,其中以中氮处理的效果最为明显,对其他生理指标也产生了一定的影响。