华北落叶松种子园不同世代间遗传多样性变化

华北落叶松是我国华北地区营造针叶树丰产林的首选树种,我国自20世纪60年代开始营建华北落叶松种子园,现部分种子园已建至第3代。但选优导致的种子园亲子代群体间的遗传多样性水平变化情况并不清楚,其分子水平的群体遗传基础也不明确,造成高世代育种及造林工作中种质资源不清等问题。本研究利用10对EST-SSR引物,分析了河北省龙头山林场华北落叶松良种基地种子园中1代、2代、3代优树群体的遗传多样性。每对引物的等位位点数为2~5个不等。1、2、3代的平均有效等位位点数分别为1.9204个、1.81个、2.0693个,Shannon指数分别为0.7127、0.7052、0.7908,且群体中杂合子过量。结果表明,1~3代种子园群体遗传多样性水平没有明显的差异,子代群体与亲代群体间遗传分化较小,遗传变异主要存在于每代群体内,而非世代群体间。     

河北省华北落叶松河北群体遗传多样性分析

以来自河北8个群体共312个华北落叶松天然个体为材料,利用10对SSR引物对群体进行扩增,所得数据用于其遗传多样性和遗传结构的研究。结果表明:10对SSR位点共检测到42个位点,平均每个位点有4.2个等位基因,位点的等位基因数(Na)为2~6个。群体平均等位基因数为3.36,Shannon指数(I)平均为0.749,观察杂合度Ho为0.405、期望杂合度He为0.423,来自河北北部的围场台子水和吉字以及兴隆雾灵山的多样性水平最高,南部的阜平群体多样性水平最低。AMOVA分子差异分析显示3%的遗传变异存在于群体间,97%的遗传变异则存在于群体内,基因分化系数Gst仅为0.028,表明华北落叶松在河北的群体分化很低。聚类结果表明河北围场两个群体为一类,蔚县、隆化和涿鹿为一类,阜平和赤城为一类,兴隆雾灵山群体距离其他较远。多样性北部群体较高,南部较低,表明华北落叶松可能的衍化方向是从北向南,印证了北部可能是起源中心的结论。     

北京市华北落叶松优树群体遗传多样性分析

利用SSR分子标记对北京市华北落叶松人工林5个群体的220棵优树进行遗传多样性和群体结构分析。20对SSR引物共检测到81个等位基因,每个位点等位基因数2~8个不等,平均4.05个。群体观测和期望杂合度平均值分别为0.429和0.440,Shannon信息指数和多态性信息含量分别为0.756和0.380。5个群体中,百花山和云蒙山遗传多样性水平最高,雾灵山遗传多样性水平最低。AMOVA分析结果显示,2.65%的遗传变异来自于群体间,剩余97.35%的遗传变异来自于群体内。遗传分化系数仅为0.023,表明北京市华北落叶松优树群体遗传分化程度很低。基于Nei's遗传距离可以将5个群体划分为3个类群,四海镇和雾灵山归为第Ⅰ类,松山归为第Ⅱ类,百花山和云蒙山归为第Ⅲ类。STRUCTURE群体结构分析结果与上述聚类分析结果大体一致。以上研究为华北落叶松人工林遗传多样性评价和优良种质资源收集、保护和利用提供理论依据。     

人类血型性状综合遗传大实验的设计与教学实践

综合大实验能够训练学生灵活应用理论知识并掌握实验技能,成为当前实验课教学改革的重要方式。本文以人类的ABO血型性状为实验对象,设计了“人类ABO血型分子基因分型与群体遗传平衡分析”大实验。实验中提取同学唾液中黏膜细胞的DNA,经过PCR扩增目的片段、酶切及电泳分离一系列分子遗传技术分析,鉴定出每位同学的基因型;然后以全班同学为一个类似孟德尔群体调查ABO血型的各种基因型频数,用Popgene软件分析各种群体遗传参数。通过开放教学不仅让学生掌握了分子遗传实验技术和群体遗传分析技术及软件应用,还让学生自主设计方案优化分子技术环节,提高学生驾驭知识的能力。通过5年的教学探索与实践,建立了稳定的分子遗传实验体系,能够清楚地检测出ABO血型的6种基因型：I^AI^A、I^Ai、I^BI^B、I^Bi、I^AI^B、ii;综合了分子遗传与群体遗传的实验教学,统计全班同学6种基因型的频数,直接计算3个复等位基因的频率,进而应用软件分析群体遗传各种参数;实现了学生自主设计并完成实验的开放式实验教学;大实验教学获得了学生的好评,取得了很好的教学效果。该大实验可直接应用于生物类专业的遗传学实验教学,其中的教学理念和方法还可推广应用于其他生物学实验教学。