薇菜SSR分子标记的开发及遗传多样性初步探讨

利用改良FIASCO法(Fast Isolation by AFLP Sequences COntaining repeats)开发出的9对多态性SSR引物评价了薇菜(Osmunda japonica Thunb.)2个野生居群(庐山和恩施)、1个栽培居群(恩施)的遗传多样性和遗传分化水平。结果显示,9个SSR标记在3个薇菜居群中共检测到47个等位基因,每个SSR位点的平均等位基因数为5.222个,观测杂合度和期望杂合度分别为0.000~0.944和0.577~0.834,香农指数为0.962~1.860,表明各SSR位点多态性较高;各居群的平均期望杂合度均大于平均观测杂合度且种内近交系数均为正值,说明3个薇菜居群中都存在非随机交配现象;对各居群的相关遗传多样性参数分析表明,恩施野生居群遗传多样性最高,而其栽培居群最低;庐山野生居群与恩施野生居群间遗传分化系数为0.092,说明两地野生薇菜居群的遗传分化程度较低,AMOVA分析也表明遗传变异主要存在于野生居群内部。     

濒危植物宽叶羌活天然居群cpDNA非编码区多态性分析

采用叶绿体DNA非编码区直接测序的方法,对青海、甘肃、四川3个省区内濒危植物宽叶羌活14个天然居群的遗传多样性和遗传结构进行了研究,以明确其遗传背景,为宽叶羌活的保护提供理论依据。结果表明:(1)14个居群138个个体的序列长度介于509~515bp;碱基组成A+T含量较高(平均67.6%)。(2)根据序列的核苷酸变异共鉴定出31个单倍型,其中9种单倍型(H5、H1、H9、H10、H16、H17、H19、H20、H22)为居群所共享,而且单倍型H5分布最广、在10个群体的67个个体中检测到,占总样品数的48.56%。(3)14个居群宽叶羌活具有高水平单倍型多样性(Hd=0.750 3)和较高水平核苷酸多样性(Pi=0.007 11),但31个单倍型没有按地理分布形成明显的族群,各地理单元中的单倍型相互混杂,没有明显的地理分化模式。(4)AMOVA分析、居群间分化度(FST=0.602 4)分析和基因流(Nm=0.330)分析的结果一致,表明宽叶羌活大部分遗传变异(60.24%)发生在居群间,居群间的基因流较低,群体间变异是宽叶羌活的主要变异来源。(5)14个居群的遗传距离在0.000~0.007,平均为0.003,表明居群间的亲缘关系较远,且居群间的遗传距离与地理距离之间无显著相关关系(P=0.143),说明宽叶羌活居群遗传变异的分布没有明显的地理趋势。研究认为,宽叶羌活居群间高的遗传变异可能是由基因流受阻、遗传漂变、地理隔离造成的,并提出了对该物种遗传多样性的保护策略。     

长叶榧(Torreya jackii Chun)遗传多样性分析

利用RAPD技术分析了长叶榧(Torreya jackii Chun)的遗传结构,用18个引物对来自福建省泰宁县的3个不同居群的66个长叶榧样本进行分析.结果显示,长叶榧群体水平的多态位点百分率达87%,居群水平的多态位点百分率分别为83%、68%和80%.群体水平上的Nei基因多样性指数为0.247 9,居群水平上分别为0.218 2、0.168 4和0.188 1.群体水平上的平均杂合度达到0.244 7,居群水平上分别为0.221 5、0.172 9和0.195 0.30.35%的遗传变异存在于居群间,69.65%的遗传变异存在于居群内.长叶榧居群的基因流量为1.689 9,显示长叶榧仍具有通过群体间的基因交流来防止遗传漂变造成的群体分化的能力.     

垂珠花自然居群表型性状及遗传多样性分析

为探索垂珠花自然居群间表型差异的内在因素,该研究用14个表型性状和微卫星分子标记法对6个垂珠花自然居群进行遗传多样性分析。结果表明:(1)14个表型性状在居群间和居群内皆存在极显著差异;居群间平均表型分化系数(V_(st))为22.64%,垂珠花自然居群内的表型变异大于居群间的表型变异,说明居群内变异是垂珠花居群的主要变异来源。(2)4对微卫星引物在87个个体上共检测到43个等位基因,平均每条引物10.63个,平均多态位点百分率(P)为100%;平均观察杂合度(H_o)和平均期望杂合度(H_e)分别为0.659和0.811,Shannon多样性指数(I)平均达1.894;居群内遗传多样性(H_s)高达0.811,居群间遗传多样性(D_(st))仅为0.110,居群间遗传分化系数(F_(st))为0.118,说明11.8%的遗传变异来自于居群间,88.2%的遗传变异来自于居群内,与表型变异研究所得结论大体相一致。表型性状和微卫星分子标记结果均表明垂珠花自然居群存在丰富的遗传变异,较高的基因流(Nm=2.050)使得垂珠花居群间的遗传变异小于居群内的遗传变异。     

用扩增片段的长度多态性分子标记探讨盾叶薯蓣的遗传多样性

用扩增片段的长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记分析研究了中国5个盾叶薯蓣居群30个个体的遗传多样性。筛选出9对AFLP引物,从中检测到14698条清晰可见的条带,其中多态性带12628条,多态性比率85.92%。Shannon信息指数(I)为0.3656±0.1721,物种水平的Nei基因多样性(H)为0.2322±0.2200。遗传变异分析表明,物种水平的遗传分化系数Gst为0.4827,说明其群体间存在一定的遗传分化,居群间的基因流Nm为0.5358,居群间遗传交换较小。聚类分析结果显示5个居群盾叶薯蓣有较为丰富的遗传变异,且与地理分布有相关性。     

灰背栎遗传多样性和遗传结构的AFLP指纹分析

用AFLP方法对灰背栎 (Quercussenescens) 8个居群进行了遗传多样性、居群遗传结构研究。TFPGA软件分析两组引物组合共产生 12 5个位点 ,其中 94个为多态位点 ,多态位点百分率为 75 2 % ,发现灰背栎居群的遗传变异水平有随着海拔升高而遗传多样性下降的趋势。Arliquin 2 0 0 0中的AMOVA分析表明灰背栎居群间分化大 ,分化指数达 φst=0 2 95 6。用PAUP软件对所有个体间的遗传关系进行了聚类分析     

采用RAPD标记探讨瓣蕊唐松草(毛茛科唐松草属)的遗传多样性及其地理分布格局

采用随机扩增多态DNA(RAPD)标记对瓣蕊唐松草(Thalictrum petaloideum L.)(毛莨科)11个居群246个体的遗传多样性及居群遗传结构进行了检测.20个随机引物扩增出125个用于分析的条带.结果表明:瓣蕊唐松草在物种水平上具有极高的遗传多样性,多态条带比率(PPB)为96%,Nei的基因多样度(h)为0.3502,Shannon多样性指数(I)为0.519 9;居群间分化比较明显,基因分化系数(GsT)为0.351 1,分子方差分析(AMOVA)表明居群间遗传变异占总遗传变异的38.88%;根据条带频率与平均分类距离和Nei遗传距离分别进行UPGMA聚类,结果基本一致,并且反映出与该种地理分布有一定相关性;长江流域分布的两个居群表现出较高的相似性,并与北方分布的各居群构成独立的两支,显示出这两个居群的特殊性,从而对该物种独特分布区成因是由于冰退回迁造成的观点提供了一定的支持.     

湖南新田野生大豆自然居群遗传多样性分析

利用SSR分子标记技术对8个来自湖南新田的野生大豆自然居群遗传多样性进行了分析.结果表明:(1)所分析的材料中73对SSR引物共检测到397个等位变异,等位变异数范围为2～10个,平均为5.4个;期望杂合度(He)的变化范围从0.16～0.82,平均为0.64.(2)分子方差分析发现,居群间存在着严重的遗传分化,群体69%的变异存在于居群间,31%的遗传变异存在于居群内.(3)新田的8个居群中桑梓路边(SZLB)和桑梓(SZ)两个居群的遗传多样性比其他群体的高,而新田1 km处(XT1)、新田2 km处(XT2)和新田6 km处(XT6)野生大豆居群的遗传多样性较低.(4)根据遗传距离可将8居群分为3类:新田1 km处和新田2 km处为一类;新田6 km处单独为一类;大冠岭上龙秀、龙秀后山、桑梓、桑梓路边和青龙等处为一类.(5)居群遗传距离和地理距离之间存在线性相关,相关系数为0.837(P<0.01);海拔与期望杂合度呈显著正相关,相关系数为0.92(P=0.001).研究结果表明,湖南新田野生大豆具有较高的遗传多样性,但不同居群的遗传多样性差异很大;位于该县高海拔山区大冠岭一带的野生大豆居群是湖南新田地区的一个多样性中心.     

红泡刺藤居群的遗传多样性研究

利用ISSR分子标记对红泡刺藤的12个居群共242个个体进行了遗传多样性分析.结果表明:(1)16个ISSR引物共扩增到257个位点,其中236个是多态性位点,占91.83％.(2)红泡刺藤居群具有较高水平的遗传多样性,在物种水平上,平均每个位点的多态位点百分率为97.50％,有效等位基因数为1.267,Nei's遗传多样性为0.177,Shannon's多态信息指数为0.296;居群水平上多态位点百分率为51.43％,有效等位基因数为1.205,Nei's 遗传多样性为0.127,Shannon's多态信息指数为0.202.(3)居群间基因分化系数为0.2815,AMOVA分析居群间遗传变异占总量的34.47％,二者结果相近,说明红泡刺藤居群间存在一定程度的遗传分化.居群内的遗传变异为65.53％,基因流为1.2762.(4) Mantel检测显示居群间的遗传距离与地理距离不存在相关性.UPGMA聚类分析和二维主成分分析结果一致,红泡刺藤居群可分为2个居群组,即金沙江居群和维西居群为一个类群,其他居群为另外一大类,表明生态地理条件相似的居群优先集中.     

滇东南硬叶兜兰核心种质区群体遗传结构

本研究选取国内主要种质采集区-滇东南石灰岩地区7个不同干扰居群为研究对象,旨在对其居群内和居群间遗传变异进行比较研究,以期对其保护措施的提出提供理论依据。通过利用SRAP标记对167个体的遗传多样性和遗传结构研究,结果表明：10对SRAP引物共扩增出288个位点,多态位点比率（PPB）达81.25%,香侬指数（I）为0.3709,在种水平上的具有较高遗传多样性;而居群水平上的多态位点比率仅为47.92%, 香侬指数为0.2348, 居群间平均Nei’s遗传距离为0.1268。经分子遗传变异方差分析（AMOVA）表明,有66.27%的遗传变异来源于居群内,居群间变异占总变异33.73%,此结果与遗传分化系数（Gst=0.3568）结果吻合,居群间基因流（Nm）为0.902, 不同地区间硬叶兜兰居群存在较高的遗传分化; 7个居群的UPGMA聚类在遗传相似性系数达0.863,聚为两支;经Mantel检测（r =0.298, P＞0.05）,表明居群间遗传距离与地理距离无显著相关性。居群当前较高的遗传分化与其交配系统有关,其次,外在因素：人为采集、生境破坏和片断化造成居群内遗传多样性的丧失,加剧居群间的遗传分化,再次,遗传漂变也是另一重要影响因素;此外,适应性进化亦可能加剧了居群间的遗传分化,而基因流对遗传分化的影响不大。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism