峨眉山2种重楼属植物同域分化的分子遗传学及其形态学证据初探

对峨眉山2种重楼-小重楼（Paris polyphylla Smith vat．minora S．F．Wang）、黑籽重楼（P．thibetica Franch）DNA进行了AFLP（扩增的限制性片段长度多态性）分析和形态上的差异分析。AFLP分析可知小重楼和黑籽重楼在DNA分子水平上表现出极为丰富的遗传多样性,每个种内个体间的相似性很大,但有明显种间的遗传差异。形态对比分析可知小重楼和黑籽重楼在花部性状上有明显的差异。AFLP和形态分析结果表明小重楼和黑籽重楼无论是在形态还是遗传上均有明显差异。它们之间已经有了明显的分化。     

基于nrDNA GapC基因内含子序列的资源冷杉遗传多样性研究

通过nrDNA GapC基因内含子序列的测序和分析,揭示资源冷杉遗传多样性水平和种群分化的强弱并推断其进化历史。资源冷杉3个种群的34个个体共获得70条GapC基因内含子序列,有8个核苷酸变异位点,鉴别出12种单倍型。银竹老山、大院和舜黄山种群分别有10种、6种和7种单倍型;有7个个体得到了2种以上的单倍型。资源冷杉物种水平的单倍型多样性（h）为0.817 0,种群的在0.683 3～0.883 1之间;物种水平的核苷酸多样性（π）为0.003 90,种群的在0.002 63～0.003 82之间。种群遗传分化研究结果（G_st=0.103,p<0.05）说明种群间存在显著的遗传分化,分子方差分析（AMOVA）结果也证明虽然大多数的核苷酸多态性（88.64％,p<0.001）来源于种群内个体间的变异,但是仍有显著性比例存在种群间（11.36%,p<0.05）。Tajima’s D、Fu &; Li’s D、Fu &; Li’s Fs中性检验结果都表明资源冷杉在物种和种群水平上都不拒绝中性进化。资源冷杉单倍型的谱系没有出现地区特异性谱系分支,核苷酸不配对分析（mismatch analysis）结果表明没有发生近期的群体扩张,资源冷杉的N_st（0.131）与G_st（0.103）没有显著性差异（p>0.05）,表明种群没有明显的地理结构。推测现存资源冷杉是相对较近的时间内片断化的产物。     

栒子属（Cotoneaster Medikus）3种植物的比较形态与统计分析

用数量统计的方法对栒子属（Cotoneaster Medikus）植物水栒子（C. multiflorus Bge.）、毛叶水栒子（C. submultiflorus Popov.）和黑果栒子（C. melanocarpus Lodd.）的23个形态指标进行了研究。平均值和变异系数表明不同性状在不同种内的变异程度有所不同,黑果栒子的种内变异幅度较小;方差分析结果显示18个性状的种间差异显著,黑果栒子与其它两者的差异更明显;逐步判别分析筛选出了6个种间划分的关键性状（叶下被毛、花梗被毛、叶基部在中脉处的形状、叶顶端在中脉处的形状、上1/4叶缘的弧向、叶柄长/叶长）,并把82份材料明确分为3组;毛叶水栒子的大部分形态性状具有水栒子和黑果栒子的居间性,但其种级地位合理。     

白花泡桐种源的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR技术对白花泡桐38个种源的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果显示：（1）从100个ISSR引物中筛选出9个能扩增出清晰带型并具多态性的引物,共扩增出95个条带,其中88条具多态性,多态位点比率为92.63%。（2）在物种水平上,有效等位基因数（N_e）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon’s信息指数（I）的平均值分别为1.391 0、0.242 4、0.376 5;种源的多态位点比率在32.63%（江西抚州）~56.84%（广西梧州和江西九江）之间,平均为47.16%;基因流（N_m）为0.912 7,种源间遗传分化系数（G_st）为0.353 9,反映出种源间遗传变异占总遗传变异的35.39%,且遗传变异主要来源于种源内的个体间。（3）遗传一致度在0.39~0.82之间,反映出白花泡桐的遗传基础较宽。UPGMA法聚类分析将38个种源分为3组,主坐标分析(PCoA)将其大致分为4组,两种聚类方法的结果有一定的差异,本文做了相关讨论。研究还表明种源间的遗传距离与地理距离相关不显著。     

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。     

二色胡枝子遗传多样性AFLP分析

利用AFLP对二色胡枝子14个居群的161个个体的遗传多样性进行分析,5对引物共扩增出253条带,多态带百分率（P）为96.8%,二色胡枝子种群的平均位点等位基因数（Ao）为1.968,平均有效等位基因数（Ae）为1.643,Nei’s基因多样性指数（H）为0.369,Shannon信息指数（I）为0.544。14个种源的平均多态性条带数为159条,平均多态带百分率为62.9%,平均Nei’s基因多样性指数为0.257,I＝0.373。二色胡枝子遗传多样性的76.68%分布于种源内（Φst＝0.233 2）,各种源间的差异显著。聚类结果表明,二色胡枝14个种源可划分为三个大类,居群的遗传多样性参数与其地理、生态因子均不显著相关,遗传多样性无明显地域分布格局。     

花楸树天然群体的遗传多样性研究

花楸树(Sorbus pohuashanensis)是我国北方一种观赏兼经济用途的树种。本研究采用水平淀粉凝胶同工酶电泳技术, 对采自山东、山西、河北、辽宁4个省的8个花楸树天然群体的种子样本进行了分析, 旨在了解花楸树天然群体的遗传多样性和遗传结构, 为该树种的保护与利用提供科学依据。4个酶系统10个位点的检测结果表明, 花楸树群体水平上的遗传多样性较高, 每位点平均等位基因数(N_a)为2.2000, 多态位点百分率(P)为100%, 期望杂合度(H_e)为0.4240。花楸树8个群体间的有效等位基因数(N_e)、H_e和Shannon信息指数差异较小,3个指标从高到低依次为: 河北驼梁山＞河北雾灵山＞山西庞泉沟＞河北白石山＞山东崂山＞河北塞罕坝＞山东泰山＞辽宁老秃顶子。群体间遗传分化系数(F_st)为0.0758, 群体间总的基因流较高(N_m = 3.0472), 群体间遗传一致度较高(I为0.8585– 0.9872), 表明群体间遗传分化程度小。在单个群体中, 通过χ2检验, 花楸树群体有73.62%的位点组合显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P＜0.05), 总群体水平近交系数(F_it)和单个群体水平近交系数(F_is)分别为–0.3105和–0.4180, 表明无论在总体水平还是群体内个体间, 花楸树群体表现为杂合体过量的现象。UPGMA聚类结果显示, 8个群体的遗传距离与地理距离相关性不显著。     

重楼属植物遗传多样性的SCOT标记

为评估重楼属植物的基因资源开发前景,初步探讨了SCOT标记技术在重楼属植物遗传多样性研究上的应用。采用目标起始密码子多态性(Start codon targeted polymorphism,SCOT)技术,对重楼属9个种40份材料进行基因组DNA多态性分析。结果表明:四川地区重楼属植物具有丰富的遗传多样性,40份供试材料可聚为4类:狭叶重楼单独聚为第一类;球药隔重楼、卵叶重楼、金线重楼及滇重楼聚为第二类;黑籽重楼与七叶一枝花聚为第三类;五指莲与毛重楼聚为第四类。说明SCOT标记能够对重楼属植物进行准确的分子鉴定,为重楼属植物的种类鉴定和种间的分类地位提供分子生物学依据,同时也为深入探究重楼皂苷合成关键酶基因定位研究提供重要参考。     

三种紫球藻亲缘关系RAPD分析

利用RAPD技术对铜绿紫球藻（Porphyridium aerugineum 755）,淡色紫球藻（Porphyridium purpureum 806）和紫球藻（Porphyridium cruentum）的亲缘关系进行分析。从50个随机引物中筛选出25个种间多态性较强,重复性较好的引物。检测到233个位点。在233个条带中有186个多态性位点。多态位点比率为79.73%,平均每个引物扩增9个条带,多态性条带7个。聚类分析结果表明：铜绿紫球藻、淡色紫球藻和紫球藻之间的平均遗传距离为0.455,其中铜绿紫球藻和淡色紫球藻之间的遗传距离为0.413,铜绿紫球藻和紫球藻之间的遗传距离为0.556,淡色紫球藻和紫球藻之间的遗传距离最小为0.396。所以由RAPD试验的分析结果可以得出:三种紫球藻为独立的种, 其中淡色紫球藻和紫球藻是亲缘关系较近的两个不同种。紫球藻属种间个体DNA多态性比较丰富,因此利用RAPD技术可以从DNA水平上检测紫球藻属种间差异。     

不同砧木对西瓜嫁接苗耐寒性的影响

以西瓜(Citrullus vulgarris)郑抗1号为接穗,日本南瓜（C. moschata）、黑籽南瓜（C. ficifolia）、葫芦（Lagenaria siceraia）为砧木,研究了嫁接苗和自根苗在（7.5±0.5）℃低温胁迫下叶片相关耐寒性指标的变化。结果表明：低温处理后嫁接苗丙二醛（MDA）含量、电解质渗透率显著低于自根苗;叶绿素、脯氨酸（Pro）、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）活性显著高于自根苗。与处理前相比,12 d时日本南瓜砧、黑籽南瓜砧和葫芦砧嫁接苗叶绿素含量分别降低了30.48%、28.48%和52.69%;葫芦砧嫁接苗MDA含量6 d时较处理前增加了313.16%;3～12 d日本南瓜砧和黑籽南瓜砧嫁接苗电解质渗透率显著低于葫芦砧嫁接苗;低温处理期间,日本南瓜砧嫁接苗可溶性糖含量分别比黑籽南瓜砧和葫芦砧嫁接苗高出24.71%和31.17%,SOD、POD、CAT酶活性高于另外2个组合。综合各项指标显示：3种砧木均能提高接穗对低温的忍耐能力,其顺序为日本南瓜砧＞黑籽南瓜砧＞葫芦砧。     

Chemotaxonomic study of the genus Paris based on steroidal saponins

The study of saponins from the genus Paris (Trilliaceae) has led to the isolation of over 70 steroidal saponins. Their distributions in different species are summarised and possible patterns in the modifications of the aglycone moiety, based on a biosynthetic pathway for steroidal saponins, were reviewed in this study. The chemotaxonomic value of these secondary metabolites has been evaluated, and it is suggested that Paris thibetica, Paris vietnamensis, Paris delavayi and Paris pseudothibetica, which contain more active saponins, could be an ideal substitution material for Paris polyphylla Smith var. chinensis, and Paris polyphylla Smith var. yunnanensis. Distribution of the same types of saponins amongst the Trilliaceae suggests a close relationship between the Trillium and Paris.     

贵州种子植物分布新记录（二）

报道贵州分布新记录植物25种4变种,即七裂槭 （Acer heptalobum Diels.）、长柄槭（A. longipes Franch ex Rehd.）、富源杜鹃（Rhododendron fuyuanense Z. H. Yang.）、毛柱马缨花（R. delavayi Franch. var. pilostylum K. M. Feng.）、西藏白珠树（Gaultheria wardii Marq. &; Airy Shaw.）、滇豹子花（Nomocharis forrestii Balf.）、黄精（Polygonatum sibircum Delar.ex Redouté.）、 轮叶黄精［P. verticillatum (Linn.) All.］、细根黄精（P. gracile P. Y. Li.）、 距花万寿竹（Disporum calcaratum D. Don.）、 黄花油点草（Tricyrtis latifolia Maxin.）、铺散毛茛（Ranuculus diffuses DC.）、棱喙毛茛（R. trigonus Hand.—Mazz.）、昆明毛茛（R. kunmingensis W.T.Wang.）、展毛昆明毛茛（R. kunningensis W. T. Wang var. hispidus W. T. Wang.）、桔红悬钩子（Rubus aurantiacus Focke.）、西畴悬钩子（R. xichouensis Yü &; Lu.）、黑腺美饰悬钩子（R. subornatus Fooke var. melanadenus Focke.）、多脉悬钩子（R. phoenicolasius Maxim.）、掌叶悬钩子（R. pentagonus Wall. ex Focke.）、 裂叶西康绣线梅［Neillia thibetica Bur. &; Franch. var. lobata (Rehd.) Yü.］、 川康绣线梅（N. affinis Hemsl.）、毛山楂（Crataegus maximowiczii Schneid.）、维西小檗（Berberis weixiensis C. Y. Wu ex S. Y. Bao.）、 南川小檗（B. fallaciosa Schneid.）、万源小檗（B. metopolyantha Ahrendt.）、尼泊尔十大功劳（Mahonia napaulensis DC.）、 长苞十大功劳（M. longibracteata Takeda.）、丁座草［Boschniakia himalaica (Hook. f. &; Thoms.) G. Beck.］。     

Structure characterization of haemostatic diosgenin glycosides from paris polyphylia

From Paris polyphylla var. chinensis Hare (Liliaceae), four diosgenin glycosides with haemostatic effects were isolated. The structure of the major component was elucidated by chemical and spectroscopic methods as 3-{[α-L-rhamnopyranosyl(1_Rha → 2_Glu)]-[α-L-arabinofuranosyl(1_Ara → 4_Glu)]-β D-glucopyranosyl}-25(R)-spirost-5-en-3β-ol. This saponin was found to be identical to three previously reported compounds to which other structures were originally assigned, namely the major component from P. polyphylla Smith, the major cytotoxic component of yunnan paiyao, and polyphyllin D from P. polyphylla grown in the Himalaya region.     

Molecular-networking-guided discovery of species-specific markers for discriminating five medicinal Paris herbs

BackgroundParidis Rhizoma (PR) is a famous traditional herbal medicine. Apart from two officially recorded species, viz. Paris polyphylla Smith var. yunnanensis (Franch.) Hand. - Mazz. (PPY) and P. polyphylla Smith var. chinensis (Franch.) Hara (PPC), there are still many other species used as folk medicine. It is necessary to understand the metabolic differences among Paris species.PurposeTo establish a strategy that can discover species-specific steroidal saponin markers to distinguish closely-related Paris herbs for quality and safety control.MethodsA new strategy of molecular-networking-guided discovery of species-specific markers was proposed. Firstly, the ultra-performance liquid chromatography coupled with quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-QTOF/MS) was applied to obtain the MS and MS/MS data of all samples. Then, molecular networking (MN) was created using MS/MS data to prescreen the steroidal saponins for subsequent analysis. Next, the principal component analysis (PCA) and orthogonal partial least square discriminant analysis (OPLS-DA) models were established to discover potential markers. Finally, the verification, identification and distribution of chemical markers were performed.ResultsA total of 126 steroidal saponins were screened out from five species using MN. Five species were classified successfully by OPLS-DA model, and 18 species-specific markers were discovered combining the variable importance in the projection (VIP) value, P value (one-way ANOVA) and their relative abundance. These markers could predict the species of Paris herbs correctly.ConclusionThese results revealed that this new strategy could be an efficient way for chemical discrimination of medicinal herbs with close genetic relationship.     

药用植物华重楼(黑药花科)叶绿体全基因组研究

为探究华重楼(Paris polyphylla var. chinensis)的叶绿体基因组特征,利用叶绿体系统发育基因组学方法,对华重楼与其它百合目植物的叶绿体全基因组进行了比较。结果表明,华重楼的叶绿体全基因组长158307 bp,由4个区组成,包括2个反向重复区(IRA和IRB,27473 bp)、1个小单拷贝区(SSC,18175 bp)和1个大单拷贝区(LSC,85187 bp)。其叶绿体基因组有115个基因,包括81个编码蛋白质基因、30个转运RNA基因和4 个核糖体RNA基因。11种百合目植物的叶绿体全基因组的基因组成和基因顺序相似。华重楼的cemA基因是假基因,其起始密码子后有多聚核苷酸poly(A)及CA双核苷酸重复序列,编码序列中出现多个终止密码子, 且与北重楼(Paris verticillata)的cemA编码序列中的终止密码子位置不同。因此,华重楼叶绿体基因组比较保守;cemA结构及假基因化现象可能具有重要的进化与系统发育信息,其编码序列中的终止密码子可以区分华重楼和北重楼。     

吴茱萸的AFLP指纹图谱的初步研究

首次报道中草药植物吴茱萸基因组DNA指纹图谱的研究。吴茱萸是贵州省内经济价值极高的中草药之一,采用扩增片段长度多态性（AFLP）技术来分析来自不同地区的石虎、疏毛、大花吴茱萸3个品种的DNA指纹图谱,从18对引物中筛选出3对引物对19份材料的DNA检测,共得到93条带,其中多态性片段57条（平均61.3%）。3对引物组合从DNA指纹图谱上将19份材料完全区分开,结果表明AFLP技术是鉴别吴茱萸相近品种的有效方法,是形态学鉴定方法的有益补充;UPGMA方法聚类分析显示19份种质材料间的相似系数为0.235～0.941,表明吴茱萸种质间的遗传多样性丰富;余庆地区种植基地的石虎和疏毛样本聚为一类,提示人工栽培影响到吴茱萸的遗传特性。     

白沙蒿不同地理种群遗传分化的ISSR分析

运用ISSR技术,对白沙蒿的5个种群进行遗传分化的分析。12个引物在108个个体中共扩增出222个位点,其中,多态位点为218个,多态位点百分率为98.20%,Shannon多样性指数为0.315 4,具有高的多态性。种群间的遗传分化系数（G_st）为0.076 7,与AMOVA分析的结果一致（Ф_st为7.96%）,表明绝大多数的遗传变异存在于种群内部。各种群间遗传一致度高达98%以上,遗传距离很小,基因流达3.008 2,均表现出白沙蒿各种群存在着广泛的基因交流,有着很小的遗传分化。     

重楼属的四个新异名

将小重楼Paris polyphylla Smith var．minora S．F．Wang、长药隔重楼P.polyhylla Smith var．pseudothibetica H．Li处理为金线重楼P.delavayi Franch．的异名;将广东重楼P.polyphylla Smith var．kwantungensis（R．H．Miau）S．C．Chen＆S．Y.Liang处理为多叶重楼P.polyphylla Smith的异名;将文县重楼P.wenxianensis Z．X．Peng＆R．N．Zhao处理为黑籽重楼P.thibetica Franch．的异名。     

红花玉兰与玉兰亚属几个种亲缘关系的AFLP分析

应用AFLP分子标记技术对红花玉兰与玉兰亚属几个种之间的亲缘关系,以及红花玉兰的分类地位进行了分析。9对引物对7个玉兰种的36个代表样株进行选择性扩增,共得到扩增谱带874条,其中多态性谱带635条。分析结果表明：各玉兰种间,红花玉兰与白玉兰、武当木兰的遗传相似度较高;玉兰亚属种间基于AFLP分析的聚类结果与形态学对种的划分基本吻合。红花玉兰不仅形态上与其它玉兰种有明显区别,AFLP分子标记也支持红花玉兰为一个独立的新种,多瓣红花玉兰变种与红花玉兰原变种为一个种。