化龙山七筋姑种内二倍体与四倍体表型分化分析

七筋姑(Clintonia udensis Trautv. et Mey.)属百合科(Liliaceae)七筋姑属(Clintonia Raf.),多年生草本,具有二倍体(2n=14)和四倍体(4n=28)两种倍性。在陕西化龙山地区,二倍体主要分布在南坡海拔2 450 m处,四倍体主要生长在北坡海拔1 900 m左右,成为研究种内多倍体分化的理想材料。该研究从七筋姑营养和繁殖系统出发,研究其不同倍性的表型分化,揭示不同倍性的生态适应特征,为阐明七筋姑种内多倍体的演化提供线索。研究表明：(1)在根、茎、叶、花、果实、种子的11个性状中,二倍体的果实体积性状最为稳定(CV=0.02),叶长性状遗传多样性最高(CV=0.85);四倍体中果实体积性状也最为稳定(CV=0.06),而花数量性状多样性最高(CV=0.42)。(2)四倍体的果实体积平均值明显高于二倍体,但种子数量平均值显著少于二倍体,果实体积和种子体积性状在不同倍性间的分化占比最高(V_st=0.69)。(3)四倍体营养器官表型性状的遗传变异丰富度低于二倍体,其平均变异系数(CV=0.16)小于二倍体的变异系数(CV=0.44);在繁殖系统表型性状中,四倍体的遗传变异丰富度高于二倍体,平均变异系数(CV=0.30)大于二倍体(CV=0.26)。(4)显著性分析表明,二倍体与四倍体表型性状差异显著(P<0.05),而繁殖系统性状在不同倍性间无显著差异(P>0.05);PCA分析同样显示二倍体与四倍体间存在明显差异。四倍体显著的表型差异是对低海拔环境长期适应的结果。     

茶条槭自然种群种子和果实表型多样性研究

为探析茶条槭(Acer ginnala)种子和果实表型差异程度及变异规律,该研究采用巢式方差分析、主成分分析、聚类分析等方法,对茶条槭主要分布区内7个种群种子和果实的12个表型性状进行比较研究,分析茶条槭种群间和种群内的表型多样性以及与地理生态因子的关系。结果表明:除种子长/宽(SLW)外,其它11个表型性状在茶条槭种群间和种群内均具有显著差异;各性状平均变异系数(CV)为13.90%,变异幅度为8.14%～32.08%;种群间翅果性状的平均变异系数(15.63%)高于种子性状的平均变异系数(8.71%),表明种子性状的稳定性高于果实性状。主成份分析中,果实形态特征对茶条槭种群表型的贡献率大于种子贡献率。种群间表型分化系数为35.47%,说明种群内变异(64.53%)大于种群间变异(35.47%),暗示变异主要来源于种群内变异。茶条槭种子和果实表型性状受地理生态因子影响较小,主要受自身遗传因素的影响。基于种群间欧式距离的聚类分析将茶条槭7个种群分为2大支,没有严格按照地理距离而聚类,表明茶条槭种群表型性状变异的不连续性。茶条槭不同种群种子和果实具有较高的表型多样性,与其分布范围和生物学特性有关。     

五角枫种群表型多样性

为揭示五角枫种群的表型分化程度、变异模式及地理变异规律,以山西19个种群为研究对象,采用巢式方差分析、相关分析、聚类分析等方法从形态学角度对五角枫种群的叶片、果实、种子等23个表型性状进行了系统分析。结果表明:(1)五角枫23个表型性状中除果柄长、着生痕、种子长/宽以外,其余20个表型性状在种群间和种群内均存在显著和极显著差异。(2)19个种群的平均变异系数为18.07。叶片、果实、种子的平均表型变异系数依次为:果实19.78%叶片18.77%种子10.25%。(3)五角枫种群间表型分化系数(VST)均值为48.82%,种群内变异(51.18%)与种群间变异(48.82%)基本相当。叶片、果实、种子表型分化系数的平均值为:叶片58.08%果实41.24%种子25.87%。(4)五角枫叶片、果实和种子的信息多样性指数(H)为:叶片6.1079果实5.9118种子5.2855;多样性指数平均值(D)分别为:果实0.9967叶片0.9961种子0.9948。(5)主成分分析结果显示:五角枫种群表型多样性基本来源为:叶片贡献率果实贡献率种子贡献率。(6)五角枫表型变异呈现出以经度和纬度变异并存的趋势,少数表型性状与经度和纬度呈现显著或极显著相关。(7)利用欧氏距离对五角枫种群进行UPGMA聚类分析,将五角枫19个种群划分为两大类群。五角枫种群具有较高的表型多样性,种群间和种群内均存在丰富的表型变异,与其遗传特点和分布生境等密切相关,研究结果为今后五角枫种质资源的保护和利用奠定了基础。     

新疆阜康绿洲荒漠过渡带叉毛蓬种群遗传多样性及环境适应性研究

本文采用RAPD分子标记分析了新疆阜康绿洲荒漠过渡带叉毛蓬种群的遗传多样性;运用ORIGIN软件,对叉毛蓬种群的遗传多样性和土壤因子进行了回归相关分析。结果表明:叉毛蓬种群具有高的遗传多样性(P=98.7%)。亚种群的Nei基因多样性指数(H)与土壤中的钠离子、氯离子含量显著负相关(P=0.042、P=0.0408);遗传多样性指数与土壤中的电导率、含水量无显著相关关系;多态位点比率(P)与土壤中的全钾含量显著相关(P=0.011),Shannon多样性指数和Nei基因指数与有机质呈极显著负相关(P=0.0030、P=0.0015),与全磷、全氮负相关,但没有达到显著水平。叉毛蓬为旱生植物,利用有限的水分就可以完成生活史,水分没有成为一种限制性因子;土壤中的氯盐在维持叉毛蓬亚种群遗传多样性方面可能起着较为重要的作用,成为与遗传多样性显著相关的限制性因子,对叉毛蓬种群的遗传多样性具有一定的选择压力;同时处于贫瘠土壤上的叉毛蓬机体能够更加完全地利用土壤中的限制性养分,与土壤养分表现出负相关关系。另外,用随机引物检测到的叉毛蓬种群77个位点中有11个位点的基因频率与过渡带土壤因子存在着显著相关,表明这些位点对土壤因子具有特殊的敏感性。新疆阜康地区绿洲荒漠过渡带中叉毛蓬种群的遗传多样性特性可能是亚种群对所处微生境长期适应的结果。     

基于叶绿体DNA序列分析东亚七筋姑的遗传进化

通过对东亚七筋姑(Clintoniaudensis Trautv.etMey.)19个居群的cpDNA基因间隔区(cpDNA intergenic regions)rpl20-rps12和trnL-F进行序列分析,结果表明,当空位(Gap)作缺失处理时,trnL-F全序列排序后的长度为754个位点,G C含量为35.2%～35.8%,rpl20-rps12序列排序后长度为814bp,G C含量为34.1%～34.3%.聚类结果显示四倍体居群没有单独聚为一支,其多倍体可能是同源多倍体,起源方式属于异地多起源.     

七筋菇种群的克隆多样性及其与生境因子的相关性分析

利用ISSR（Inter-Simple Sequence Repeat）分子标记检测了七筋菇种群的克隆多样性,同时对克隆多样性指数与生境因子进行了相关性分析．结果表明,种群和种水平上每个基因型含有的个体数（克隆分株）分别为1．12和1．149,16个种群均为多克隆种群．检测到的基因型100％为局部分布,群体间的克隆分化较大．七筋菇种群的克隆多样性很高,Simpson指数平均为0．975．基株分布为游击型的克隆构型．由基株数据计算的种群遗传多样性与由分株计算的结果一致,进一步确认了不同七筋菇种群间存在着遗传分化．种群中不时的幼苗更新及自交不亲和,可能是维持七筋菇种群内基因型多样性的重要原因．相关性分析表明,Simpson指数与样地土壤中的酸碱度pH值呈显著的正相关（P〈0．05）,与其他环境因子的相关性不显著．     

山西七里峪茶条槭的种群结构与空间分布格局

从生命表特征、径级结构、存活曲线及不同海拔种群和不同龄级个体空间分布格局等方面研究了山西七里峪茶条槭的种群结构和空间分布规律.结果显示:(1)七里峪茶条槭种群径级结构呈现幼苗比例大,幼树、小树比例次之的规律,为增长型种群;(2)不同海拔种群中,1 300～1 600m为增长型种群,随着海拔的升高,种群结构逐渐趋于稳定成熟;(3)茶条槭种群的存活曲线接近于Deevey-Ⅲ,除1 400m和1 700m种群外,其它海拔种群存活曲线为Deevey-Ⅱ型;茶条槭种群不同径级的个体呈现出集群分布或随机分布,其空间分布格局随龄级增加而发生改变;(4)不同海拔高度种群的分布格局表现出从集群分布趋向随机分布的规律.研究表明,七里峪茶条槭种群的生活史特征与空间分布具有较为明显的特性,其幼苗储备丰富、自身的生物学特性及种群依存的微环境因素是导致这种现象的主要原因.     

山西七里峪茶条槭群落特征及物种多样性研究

运用TWINSPAN对山西七里峪茶条槭群落类型进行划分,并采用Patrick指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数、Alatalo指数研究群落的物种多样性。结果表明:TWINSPAN将茶条槭群落的73个样方划分为10个群丛;各群丛的物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数之间存在差异,群丛Ⅲ和Ⅶ的丰富度指数和多样性指数较高,群丛Ⅰ的多样性指数较低;各群丛乔木层、灌木层和草本层之间的物种多样性也存在差异,多样性指数大致表现为草本层高于灌木层高于乔木层。土壤中的有机质、速效钾、含水量是影响茶条槭群落物种多样性的主要因素。     

濒危植物翅果油树种群的遗传多样性和遗传分化研究

利用微卫星（SSR）标记对来自山西和陕西两省的7个翅果油树（Elaeagnus mollisDiels）种群进行遗传多样性和遗传结构研究。10对SSR标记共检测到126个位点,其中多态位点114个。在物种水平上,平均多态位点百分率为90.79%,有效等位基因数（Ne）、Nei基因多样性指数（H）和Shannon多样性指数（I）分别为1.6072、0.3166、0.4603;在种群水平上,多态位点百分率为61.99%,有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon多样性指数（I）分别为1.5445、0.2683、0.3815。遗传分化系数GST为0.2074,表明了翅果油树种群的遗传变异主要存在于种群内。基因流Nm为1.9111〉1,说明种群间基因交流可以阻止由于遗传漂变导致的遗传分化。聚类结果表明,翅果油树种群间的遗传距离与地理距离有一定的相关性,经Mantel检验,种群的地理距离与遗传距离之间呈正相关,但未达到显著水平（p〉0.05）。结果表明,遗传多样性水平与物种本身特性和不同干扰生境有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。     

遗传学开放式实验教学的探索

为适应新形势下本科人才培养目标,笔者进行了遗传学开放式实验教学的探索.开放式实验以小组为单位进行,各小组根据各自的特点选择自己感兴趣的、具有实用性和前沿性的实验项目,小组成员一起讨论实验设计方案,安排实验时间,准备实验备品,自主进行实验管理,在教师的指导下完成实验项目,取得了较好的教学效果,得到了学生的肯定.