用SSR标记研究柑橘属及其近缘属植物的亲缘关系

用SSR标记分析了29份柑橘属及近缘属植物的亲缘关系。7对SSR引物在29个样品中扩增得到114个等位基因,平均每个位点有16.3个等位基因。计算匹配系数后用邻接法进行聚类,结果表明,澳洲指橘与柑橘属的亲缘关系很近;SSR位点的高纯合频率支持富民枳种的地位;枳与柑橘属的关系较远,枳不大可能是从柑橘属衍生而来;Swingle的亚属的划分以及田中的原生柑橘类和后生柑橘类的划分界线不清晰;现代栽培柑橘的起源与大翼橙关系密切;柑橘属的枸橼、柚和宽皮橘都很好地分离,支持其为现代栽培柑橘的3个基本种的观点。     

蔷薇科6个属植物EST-SSR特征分析

EST-SSR是基于功能基因组开发的分子标记,由于其在基因组中广泛均匀分布,具有较好的种属通用性及与表型性状相关联等优点而得到广泛应用。本研究通过下载公共数据库中蔷薇科蔷薇属,苹果属,梨属,李属,草莓属和悬钩子属的EST序列,运用生物信息学的方法,调查6个属中SSR的分布规律及特点。结果表明6个属间SSR分布频率差别较大,从悬钩子属的10.94%到梨属的43.49%。二碱基和三碱基重复类型在6个属中占据优势,其中二碱基重复类型主要为AG/CT、GA/TC及AT/TA,而三碱基重复类型在6个属中差异较大,优势类型为AGA/TCT、GAA/TTC和AAG/CTT及CAC/GTG和ACA/TGT等,显示出较好的属间特异性。该结果对于研究蔷薇科植物的分子系统发育与进化,种质资源鉴定,遗传多样性以及遗传作图提供了研究平台。     

基于SSR分子标记的酸浆属植物亲缘关系研究

近年来, 由于营养价值高、果实可当水果食用且具有潜在的药用价值, 酸浆属(Physalis)植物在全球范围内受到了越来越多的关注。采用SSR分子标记技术对我国范围内主要分布的4种酸浆属植物的22份样品进行了亲缘关系研究, 结果表明, 20对SSR引物共扩增出118个位点, 其中107个(90.7%)为多态性位点; 平均种间遗传相似系数为0.501。UPGMA聚类和PCoA分析结果得出相似结论, 并且将供试酸浆属植物样品分为两大类。其中, 酸浆(P. alkekengi var. francheti)的所有样品与其它酸浆属植物的遗传距离最远, 单独聚为一类, 与前人的研究结果非常吻合。研究表明, SSR标记遗传信息丰富, 可以用于酸浆属植物的亲缘关系分析。研究结果为酸浆属种质资源保护提供了有效信息, 并且为酸浆属植物的分子辅助育种奠定了重要基础。     

14种酢浆草属植物花粉形态及其亲缘关系分析

利用扫描电镜对14种酢浆草属植物花粉形态及表面纹饰进行观测,对其花粉形态进行聚类分析,并基于孢粉学聚类结果,探讨其种间亲缘关系。结果表明：(1)所观测的14种植物花粉粒为近球形或扁球形,极面观均为三裂圆形,多数为3沟花粉粒,稀2沟(星星酢浆草)和4沟(黄花酢浆草);其中,96.3%花粉粒为中等大小,3.7%为小花粉粒;不同花柱类型都表现为长雄蕊花粉比短雄蕊花粉大;外壁纹饰可分为复网状和网状两类。(2)首次发现3种存在异常花粉粒,分别为桃之辉酢浆草、一片心酢浆草及黄花酢浆草,花粉的异常表现为萌发沟数目和排列异常,其外壁纹饰结构与正常花粉粒未有明显不同。(3)根据外壁纹饰可将14种划分为2大类。一类为复网状花粉,仅构巢酢浆草和果香酢浆草为该类纹饰,二者亲缘关系较近。另一类为网状花粉,对12种具网状花粉酢浆草进行聚类分析可划分为4个类型,其中桃之辉酢浆草、双色冰淇淋酢浆草、藤双色冰淇淋酢浆草亲缘关系较近;扁平酢浆草、黄花酢浆草、纳马夸纳酢浆草及兔耳酢浆草亲缘关系较近;大花酢浆草、星星酢浆草、乳白蝴蝶叶酢浆草亲缘关系较近;吉氏酢浆草和一片心酢浆草与其他酢浆草亲缘关系较远。该研究结果表明,花粉形...     

4种薯蓣属植物的分子鉴别和亲缘关系研究

为揭示薯蓣属植物的亲缘关系,根据叶绿体matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段,对小花盾叶薯蓣(Dioscorea sinopatviflora)、盾叶薯蓣(D.zingibiernsis)、黄独(D.bulbifera)和山药(D.polystachya)进行种间分子鉴别研究,并探讨这4个片段在薯蓣属植物系统发育上的意义。结果表明,4种薯蓣属植物共22份材料的matK、rbcL、trnL-F和psbA-trnH序列片段的长度分别为1026~1142 bp、1156~1178 bp、744~822 bp和355~599 bp。用PAUP 4.0b10和贝叶斯推断构建的系统发育树分析表明,云南的黄独与盾叶薯蓣的亲缘关系较近;小花盾叶薯蓣与盾叶薯蓣的亲缘关系很近;而非洲的黄独与云南的黄独的亲缘关系很远。但仅用这4个cpDNA片段还不能完全区分小花盾叶薯蓣和盾叶薯蓣,这说明基于这4个序列片段的系统发育证据与4种薯蓣属植物属内的分类划分并不十分吻合。     

中国甘草属植物的核型分析

本文对国产甘草属11种,1变种进行了染色体核型分析,2n=2x=16,并对其种间关系进行了讨论。     

中国苎麻属植物亲缘关系研究进展

苎麻属植物亲缘关系的研究将为探讨苎麻起源、进化与分类以及苎麻种质资源的研究与育种利用提供科学依据.本文概述了苎麻属植物的起源中心以及植物形态学、染色体、同工酶与DNA分子标记等研究方法在苎麻属植物亲缘关系的研究进展,并对今后开展这方面研究提出了几个重要问题.     

华仁杏EST-SSR标记引物设计与开发

随着生物科技的进步,ESTs（表达序列标签）已经成为开发SSR（简单重复序列）标记的重要资源。本文利用NCBI公共数据库下载蔷薇科EST序列22 458条,使用SSRHunter1.3软件进行了SSR搜索,从中获得22 527条SSR,应用Primer5.0软件设计并经由Oligo7.0软件检测,共得到61对EST-SSR引物。利用这些引物对8个华仁杏品种进行了PCR扩增及检测,得到10对能产生清晰多态性条带的EST-SSR标记,标明了10对引物的序列,为进一步开展华仁杏SSR分子标记辅助育种研究奠定了基础。     

15,665个黄瓜EST-SSR位点的引物设计及多态性检测

目前,国际公共数据库中黄瓜EST序列数量的迅速增加为SSR标记的开发提供了极为便利的资源。本研究从葫芦科基因组数据库下载513,801条黄瓜EST,经EST-trimmer软件和CD-HIT程序预处理,共获得381,022条非冗余EST。利用Perl程序MISA搜索到SSR位点15,665个,检出率为4.11%。利用Primer3软件成功设计了9,145对黄瓜EST-SSR引物,随机抽取10对引物对5个黄瓜品种进行多态性分析发现,其中仅2对引物能检测到多态性。该数据为下一步开发新的黄瓜EST-SSR标记奠定了一定的基础。     

秋海棠属植物种质亲缘关系的ISSR分析

应用ISSR标记方法对秋海棠属(Begonia L.)植物33个种的种质亲缘关系进行分析,从70条引物中筛选出13个多态性引物,并通过POPgen 32软件以UPGMA法分析其亲缘关系。结果表明:33份秋海棠属植物的遗传距离在0.188 9～0.932 8之间,多态性百分率达到97.54%,Shannon信息指数为0.551 9,Nei基因多样性指数为0.376 0。秋海棠属植物具有丰富的遗传变异,UPGMA聚类分析结果与现有属下分类学表现较为一致,且生态地理条件相似的种群优先聚集。     

光果甘草与乌拉尔甘草开花与传粉方式对生殖及种间关系的影响

通过对光果甘草和乌拉尔甘草花期物候和访花昆虫行为的观察及人工授粉实验,探讨开花模式及传粉方式对生殖成功及种间关系的影响。结果表明:(1)两种甘草的种群水平花期重叠时间长达21d,均表现出"集中大量开花"模式,但乌拉尔甘草呈现分批渐次开花趋势,这对提高生殖成功率,避免近交衰退,维持物种的稳定具有重要意义。(2)两种甘草的访花昆虫在种类和数量上有所不同,但具有共同传粉者——宽板尖腹蜂、意大利蜂和紫木蜂。(3)以乌拉尔甘草为母本、光果甘草为父本的种间杂交结实率为48.3%;以光果甘草为母本、乌拉尔甘草为父本的种间杂交结实率为39.4%,说明种间杂交亲和,不存在生殖障碍。研究认为,花期重叠、共有传粉昆虫及种间杂交亲和使光果甘草与乌拉尔甘草自然种群杂交种的形成成为可能。     

EST-SSR标记在水曲柳雌雄鉴定中的应用

选用黑龙江省青山林木种子园成年水曲柳200棵树为实验材料,在来自NCBI中的5 423条白蜡属EST序列和该实验室测得的水曲柳转录组的179 502条序列中查找SSR位点并设计引物,通过PCR扩增筛选有效扩增和有差异片段的引物,用于水曲柳雌雄的鉴别。结果显示:(1)白蜡属EST和水曲柳转录组中的5 423条和179 502条序列中,分别查找到9 488个和3 557个SSR位点,SSR出现的频率分别是174.96%和1.98%,SSR的类型都是以二核苷酸为主。(2)232对引物中有208对引物获得有效扩增,74对引物在雌雄DNA中有差异,27对扩增片段符合预定大小片段。(3)经过3轮筛选,选出19号和56号引物用于200棵水曲柳中,雌雄差异率分别是64.5%和89.5%。研究表明,利用EST-SSR分子标记对水曲柳性别进行鉴定是一种有效可行的方法。     

额济纳湿地多枝柽柳种群的遗传多样性与遗传结构

多枝柽柳(Tamarix ramosissima)是干旱区分布最广的柽柳属植物之一,可分布在沙荒地、干旱盐碱地和盐碱湿地等生境中,在维持特定生态系统稳定和保护植物种质资源多样性方面具有重要作用。该研究利用14个EST-SSR分子标记,分析了阿拉善额济纳湿地12个天然多枝柽柳种群(191个个体)的遗传多样性和遗传结构,为额济纳湿地多枝柽柳种质资源的管理、保护和利用提供理论依据。结果显示:(1)14个EST-SSR标记在191个多枝柽柳个体中共扩增出79个等位基因(N_a),平均每个基因座上的等位基因数为5.6,期望杂合度(H_e)平均为0.55,观测杂合度(H_o)平均为0.29,多态信息含量(PIC)平均为0.51,说明所调查种群的遗传变异信息丰富。(2)12个多枝柽柳种群的平均多态位点比率为97.0%,平均Shannon's信息指数(I)为0.862,平均固定指数(F)为0.332,表明该地区多枝柽柳群体的遗传多样性较高。(3)种群内的近交系数(F_(is))为0.366,种群间的平均遗传分化系数(F_(st))为0.079,平均基因流(N_m)为4.425,表明所调查种群间的基因交流频繁,且种群内的遗传变异明显高于种群间。(4)在遗传结构上,12个多枝柽柳种群可分为4个亚群;种群间的遗传距离与地理距离无相关性(r=0.194,P=0.120)。研究发现,所调查的多枝柽柳种群具有较丰富的遗传多样性,但它们均呈现出一定程度的杂合子不足及近交现象,对该地区多枝柽柳遗传多样性的长期维持构成了潜在不利影响。     

番木瓜基因型遗传关系的SRAP分析

利用SRAP标记对中国22个番木瓜主要栽培品种（系）进行亲缘关系和遗传多样性研究。结果表明:（1）筛选出的20对SRAP引物共扩增249条谱带,其中多态性条带110条,多态性比率为43.20%,平均每对引物扩增的条带数和多态性条带数分别为12.45条和5.50条。（2）引物多态性信息含量（PIC）值变化范围为0.15～0.79,平均值为0.49。（3）聚类分析和主坐标分析显示,供试材料间的遗传相似系数为0.72～0.96,遗传多样性水平较低,在相似性系数为0.87时,可将所有试材分为3个类群。该研究结果有效地揭示了中国番木瓜主要栽培品种（系）资源的遗传背景和亲缘关系,可为番木瓜种质资源的分类、保护和有效利用以及新品种选育提供理论依据。     

美洲黑杨遗传差异的SRAP和EST-SSR分析

采用SRAP和EST-SSR分子标记对美洲黑杨I-69及与其有亲缘关系的4个美洲黑杨品种进行遗传差异分析,比较两种分子标记在遗传差异性分析中的适用性,为美洲黑杨的鉴别提供准确的分子技术依据。结果表明:(1)以SRAP标记筛选出21对引物组合,共扩增出287条谱带,多态性条带209条,多态性比率72.8%,遗传相似系数为0.548 1~0.769 2。(2)以EST-SSR标记筛选出17对引物,共扩增出86条谱带,多态性条带69条,多态性比率80.2%,遗传相似系数为0.444 4~0.717 2。(3)对SRAP和EST-SSR以及两者混合数据形成的3个遗传相似矩阵进行相关性分析结果显示,SRAP和EST-SSR分别同综合数据之间呈显著相关(r=0.844 2,r=0.830 8)。(4)聚类分析发现,两种分子标记的聚类结果有一定差异,SRAP聚类结果同综合数据分析的结果一致,说明SRAP标记更适用于杨树亲缘关系较近材料的遗传差异分析。     

野生毛樱桃SSR遗传多样性和遗传结构分析

利用11对SSR多态性引物对秦岭山脉5个居群11个亚居群104份野生毛樱桃材料进行遗传多样性和遗传结构分析,以明确中国樱桃的种质资源,为樱桃育种以及生产中改良樱桃砧木提供理论依据。结果显示:(1)11对引物共检测出110个等位位点,各引物扩增的多态性条带在5~13个之间;观察到的平均等位基因数(A)为10,有效等位基因数(Ae)为7.586 3。(2)秦岭山脉天水居群的多态性比率(PPB)为69.55%、长安居群为76.53%、太白居群为81.36%、华阴居群为85.00%、眉县居群为92.17%,5个居群总的多态性比率为81.62%,各位点平均期望杂合度(He)为0.864 0。(3)秦岭山脉野生毛樱桃各居群的基因分化系数(Gst)为0.081 2,居群内的遗传分化占91.88%,居群间的遗传分化占8.12%;基于Gst测得基因流(Nm)为2.827 3,秦岭山脉Nei遗传距离为0.489 7,香农信息指数为2.101 9。研究认为,秦岭山脉野生毛樱桃的遗传多样性水平较高,遗传分化主要存在于居群内,且基因交流没有受到阻碍,居群内现存的遗传多样性水平对遗传漂变不敏感,但居群间存在适中的基因交流可能会降低整个种群的再分化。     

铁线蕨属3个种的分布新记录

该文报道了铁线蕨属(AdiantumL.)3个种的分布新记录,其中梅山铁线蕨(A.meishanianum)发现于云南西双版纳和普洱,苍山铁线蕨(A.sinicum)发现于云南石屏和四川盐源、屏山、渡口、乐山,孟连铁线蕨(A.menglianense)发现于广西百色和云南西双版纳、楚雄、玉溪。对分布新记录种的地理分布进行了补充,比较了分布新记录种与其近缘种的分类特征,提供了铁线蕨属鞭叶铁线蕨系基于rbcL序列的邻接树(NJ树),并编制了该系完整的检索表(包括9个种)。     

甘草属种间杂交种叶绿体DNA父系遗传的发现及分析

通过对甘草属乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)、光果甘草(G.glabra)、胀果甘草(G.inflata)及其人工杂交种组合G.uralensis♀×G.glabra♂、G.glabra♀×G.uralensis♂、G.uralensis♀×G.inflata♂、G.inflata♀×G.uralensis♂共68份材料的核基因ITS序列、叶绿体rbc L、mat K、trn H-psb A基因的序列分析,探讨了甘草属叶绿体DNA遗传方式。结果表明:(1)亲本种和人工杂交种ITS序列长度均为614 bp,其中34份人工杂交种ITS序列存在4处变异位点,且人工杂交种均检测出来自父本、母本ITS序列相同位点碱基的叠加,检测率为100%。(2)亲本种与人工杂交种的叶绿体基因rbc L、mat K、trn H-psb A序列长度相同,共有4处变异位点,人工杂交种在变异位点处的碱基与其相对应的父本碱基一致率高达97.1%。以上结果说明,该研究获得34份人工杂交种为100%杂交成功的F_1子代,核基因ITS序列可用于甘草属杂交种的遗传鉴定;甘草属叶绿体rbcL、mat K、trn H-psb A基因具有父系遗传特性,推测甘草属质体的遗传方式主要表现为父系遗传,这种质体遗传方式的发现为甘草属杂交种和遗传多样性研究提供了新的认识,也为杂交种的亲本鉴定提供分子依据。     

线果芥CpNSP5基因的克隆及表达分析

以该实验室前期从线果芥(Conringia planisiliqua L.)中通过mRNA差异显示技术筛选到的414bp干旱响应相关核心片段为基础,采用RACE技术对该片段进行全长克隆,序列比对分析发现,该片段与拟南芥的AtNSP5基因相似性较高,命名为CpNSP5。CpNSP5基因全长1 228bp,开放阅读框966bp,编码321个氨基酸。推测蛋白分子量为35.034 5kD,等电点为5.41。蛋白二级结构预测包含26个β-折叠,具有典型的Kelch repeat结构。系统进化分析发现,CpNSP5与白菜亲缘关系最近。实时荧光定量PCR检测发现,CpNSP5基因在20%PEG-6000和200mmol·L~(-1) NaCl胁迫下均受到不同程度诱导,说明CpNSP5基因可能与线果芥响应逆境胁迫有关。该研究结果为作物的抗旱育种提供了候选基因。