中华水韭遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD方法对珍稀濒危植物中华水韭(Isoetes sinensis)4个自然居群的48个样品进行了DNA多态性分析。从60个随机引物中筛选出14个有效引物,共产生124条DNA片段,其中72条为多态性条带,总的多态位点百分率(PPB)为58．06％。各居群间多态位点百分率差异显著(0．81％-12．90％)。AMOVA分析结果表明,4个居群间基因分化系数Фst=0．5894,即遗传变异中有相当一部分来源于群体间(58．94％)。日益缩小的种群规模而导致的居群内近交和遗传漂变的发生以及居群间有限的基因交流可能是中华水韭目前遗传结构的主要成因。鉴于目前中华水韭居群内个体数偏少、遗传多样性较低的现状,建议对其进行就地保护并保护尽可能多的生境,对不同自然居群内的个体进行植株相互移栽和育苗移栽,以提高不同居群间的基因交流,尽可能地保护中华水韭的遗传多样性。     

湖北星斗山台湾杉居群的遗传多样性研究

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)方法对孑遗植物台湾杉分布于湖北星斗山的野生和栽培居群共42个个体进行了遗传多样性分析。从60个随机引物中筛选出13个引物,共扩增出155条清晰谱带,多态位点百分率为72.9%。野生居群和栽培居群的多态位点百分率分别为65.81%和59.35%;Nei’s基因多样性分别为0.2001和0.1911;Shannon’s信息指数分别为0.3120和0.2946。野生居群的遗传多样性高于栽培居群,表明这些原生古树的后代出现了一定程度的遗传衰退。用UPGMA方法对42个单株聚类可知,来自野生群体的个体和来自栽培群体的个体明显地各聚为一类。尽管孑遗物种台湾杉在湖北仅有一个野生群体,且为零星分布,总个体数40多株,但仍保持较高的遗传多样性水平,这说明遗传多样性不是导致其种群濒危的主要原因,导致台湾杉种群濒危的原因可能与台湾杉自然种群及群落所处生境的直接破坏及其本身生物学和生态学特性所导致的自然更新不良有着密切的联系。     

濒危植物连香树居群的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR分子标记技术对濒危植物连香树10个居群的遗传多样性和遗传变异进行了分析,结果表明:连香树物种水平遗传多样性较高,多态位点百分率(PPB)达到69.59%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.231 3和0.351 4;而在居群水平上,多态位点百分率(PPB)为30.61%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.115 6和0.173 3。遗传变异分析表明,居群间遗传分化程度高,遗传分化系数(GST)为0.500 3,居群间基因流Nm为0.527 3。Mantel检测,居群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的相关性。生境的片断化使居群间的基因流受阻,可能是导致居群间高遗传分化和居群水平低遗传多样性的主要原因。     

珍稀濒危植物海南粗榧种群遗传多样性研究

利用RAPD技术对珍稀濒危植物海南粗榧（Cephalotaxus manniiHook.f.)遗传多样性水平,分布、濒危原因及物种保护等问题进行了探讨。结果表明：1、海南粗榧在海南岛的5个取样地点表现出低水平的遗传多样性,对环境变化物适应能力不强;2、海南粗榧种群内和种群间的遗传多样性所占比例有很大差异,绝大部分变异分布于种群内（DAN多样性为85.1%);种群间仅有较低程度的分化;3、人为砍伐,植被破坏,台风、被食用遗传漂变是海南粗榧遗传多样性低水平的主要原因,也是物种濒危的主要原因;4、对于呈零星分布的濒危植物海南粗榧的研究与保护,应充分考虑个体小环境之间的差异。考虑影响小种群的随机因素;5、应采取有力措施,就地保护现有种群,并寻求适当的方法迅速扩展种群,降低基因丧失率;选择遗传多样性较高且破坏相对较小的黎母岭种群作为保护重点;同时应加强对其他种群的保护与管理;6、海南粗榧种群内,种群音质遗传多样性在不同引物之间有较大差别。多态性位点百分率则是种群间的变化大于引物间的变化。     

不同天然居群小蓬竹的遗传多样性

从分子水平探讨不同居群小蓬竹的遗传多样性以及与环境因子的相关性,揭示其濒危原因,为小蓬竹的保护和后续开发利用提供理论支撑,助力实施极危物种最佳保护策略。运用RAPD标记技术和POPGENE32对16个小蓬竹天然居群进行遗传多样性研究和遗传变异分析。结果表明,8个RAPD随机引物共扩增出105条清晰、重复性高的条带,其中多态性条带有98条,分子量300~2000bp;物种水平多态性位点百分率PPL=93.33%,有效等位基因数Ne=1.4942,Nei’s基因多样性H=0.3005,Shannon多样性指数I=0.4586;落湾(ZY1)居群的遗传多样性水平最高(PPL=60.95%,H=0.2329,I=0.3451),[JP3]桃坡(PT1)居群的最低(PPL=44.76%,H=0.1700,[JP]I=0.2523);16个天然居群的遗传分化系数Gst=0.3231,基因流Nm=1.0478,基于Shannon’s多样性指数的分化系数[(HSP-HPOP)/HSP]为0.3429。小蓬竹居群内存在丰富的遗传多样性,各个天然居群间具有一定的遗传分化但分化水平并不高,主要的遗传变异存在于居群内部。     

宽叶泽苔草的花器官发生

通过扫描电镜观察了宽叶泽苔草Caldesia grandisSamuel.的花器官发生。宽叶泽苔草 的萼片3枚,逆时针螺旋向心发生 ;花瓣3枚,呈一轮近同时发生,未观察到花瓣_雄蕊复合原基;雄蕊、心皮原基皆轮状向心 发生,最先近同时发生的6枚原基全部发育成雄蕊,随后发生的6枚原基早期并无差别,在发 育过程中逐渐出现形态差异,直至其中1－4枚发育成心皮,其余的发育成雄蕊;而后的几轮 心皮原基,6枚一轮,陆续向心相间发生。本文揭示了3枚萼片螺旋状的发生方式,并推测这种螺旋方式是泽泻科植物进化过程中保留下来     

水杉栽培居群的遗传多样性研究

利用RAPD技术,对9个水杉(Metasequoiaglyptostroboides)栽培居群的遗传多样性进行了初步研究。用10bp的随机引物16条,共扩增出103个位点,其中37个为多态位点,占35.92%。各居群的多态位点百分率在16.50%~33.01%之间。POPGENEversion1.31软件处理结果如下:居群的Shannon’s信息指数为0.1930。遗传距离在0.0130~0.0650之间,遗传一致度在0.9370~0.9871之间。AMOVA分析结果显示遗传变异主要存在于居群内,占89.05%,居群之间有一定的分化。上述结果表明水杉栽培居群的遗传多样性略低于自然居群,涵盖了自然居群近80%的遗传多样性。由此可以确认栽培水杉的种源是经过混合的,它们在相当程度上代表了自然居群的遗传多样性水平。采自潜江的9株丛枝水杉(Metasequoiaglyptostroboidesvar.caespitosa)没有扩增出特有位点,将其视为一个居群根据遗传一致度作UPGMA聚类分析时,该居群和湖北的3个居群及南京(NJ)、成都(CD)居群聚在一起;单株聚类时丛枝水杉也没有聚成独立的一支,而是比较分散,因此不支持将丛枝水杉作为水杉的一个变种的分类处理。从亲缘关系上看,丛枝水杉应当归属于湖北潜江蚌湖种子园(BH)和湖北潜江广华(GH)居群,这与其分布现状也是吻合的。     

珍稀水生植物——宽叶泽苔草的核型研究

宽叶泽苔草（Caldesia granis Samuel）。是一种珍稀濒危水生植物。它曾经一度被认为已经从中国大陆灭绝,但最近又在湖南省的一个高山沼泽中被发现。本文首次报道了依据上述新发现地点的宽叶泽苔草材料进行的细胞学研究结果。核型分析结果表明：本种染色体数目为22,其染色体组型高度不对称。结合前人对宽叶泽苔草一些近缘种的细胞学及古生物学研究结果,作者认为泽苔草属植物很可能是泽泻科中最进化的一个属。     

荷叶铁线蕨自然居群的遗传多样性研究

荷叶铁线蕨(Adiantumreniformevar. sinense)为我国特有植物,具有重要的经济价值,目前仅分布于重庆的少数地区。近几十年来,由于过度开发,该种的分布范围日益缩小,已处于灭绝的边缘。本研究利用等位酶标记检测了荷叶铁线蕨 6个自然居群共 136个个体的遗传多样性,共检测到了 5个酶系统的 14个位点,获得了 7个多态位点。结果表明:与其他蕨类植物相比,荷叶铁线蕨居群内的遗传多样性水平比较低。平均每位点的有效等位基因数(Ae)为 1. 778,多态位点百分率(P)为 0. 441,期望杂合度(He)为 0. 199,观察杂合度 (Ho)为 0. 235。其居群间的遗传分化也很低,居群间的遗传变异仅占总变异的 1. 49%,而 98. 51%的变异存在于居群内部。采用Hardy Wein berg平衡和固定指数F对荷叶铁线蕨的居群遗传结构进行了分析,结果表明其种群可能是以配子体间异交为主的混合交配体系。导致荷叶铁线蕨濒危的主要原因是生境的破坏以及过度开采所导致的生境片断化使其居群变小、近交率加大、遗传变异趋低,降低了其生存以及进化的潜力。     

基于RAPD标记的5个南京椴居群遗传多样性分析

采用RAPD标记技术,对分布于江苏省(紫金山、牛首山和宝华山)及安徽省(皇藏峪和琅琊山)的5个南京椴(Tilia miqueliana Maxim.)居群的遗传多样性进行了分析,并采用UPGMA聚类方法研究了5个居群的遗传关系.结果表明:使用10条多态性引物从5个居群的总DNA中扩增出169条带,其中多态性条带151条,多态性条带百分率达89.34％.各居群的多态性条带百分率(PPB)、有效等位基因数(Ⅳe)、Nei's基因多样度(h)和Shannon's多样性指数(I)均有明显差异,其中,宝华山居群的各项指标均最高,紫金山和牛首山居群的PPB值最低,琅琊山居群的Ne值最低,紫金山居群的h和I值均最低.5个居群的I、h和Ⅳe值分别为0.2430～ 0.335 1、0.1544 ～0.218 2和1.248 9～1.362 7;在种水平上的I、h和Ne值分别为0.359 4、0.223 6和1.352 9.居群内变异占总变异的75.95％,居群间变异占总变异的24.05％.居群内和居群间的基因多样度分别为0.218 5和0.173 2,物种水平上的基因分化系数为0.207 5,居群间的基因流为1.909 3.各居群间的遗传距离差异较大;其中,皇藏峪与牛首山居群的遗传距离最近,仅为0.026 5;宝华山与紫金山居群的遗传距离最远,为0.134 4.通过聚类分析可将5个南京椴居群分为3支,宝华山和琅琊山居群各自独立为2支,皇藏峪、紫金山和牛首山居群聚为1支,且可进一步分为2个亚支,皇藏峪居群为1个亚支、紫金山和牛首山居群聚为1个亚支.研究结果表明:南京椴居群内的遗传多样性较高,但居群内的变异占主导地位,居群间存在明显的遗传分化.     

宽叶泽苔草萜类化学成分分析及其化学分类学意义

宽叶泽苔草Caldesia grandis隶属泽泻科Alismataceae,是一种珍稀濒危水生植物。其化学成分迄今未见报道。本文利用气质联用的方法鉴定了该植物的43种化学成分,并总结了已报道的其近缘泽泻属Alisma、慈姑属Sagittaria、刺果泽泻属Echinodorus植物的化学成分,据此进行化学分类学分析:它们的特征化学成分是二萜,宽叶泽苔草和泽泻属植物的二萜成分是处于二萜生源合成途径最顶端的kaurane类型;慈姑属植物的二萜成分既有处于该途径底端的clerodane型、中间的pimarene型,也有顶端的kaurane型、abietene型二萜;刺果泽泻属植物的二萜成分是处于该途径底端的clerodane型。宽叶泽苔草和泽泻属植物都有桉叶烷型和愈创木烷型的倍半萜。因此宽叶泽苔草和泽泻属植物的亲缘关系比慈姑属、刺果泽泻属植物的近,由此推测它们的进化层次可能依次是刺果泽泻属植物、慈姑属植物、泽泻属植物、宽叶泽苔草。     

Chemical analysis of diterpenoids in Caldesia grandis and its chemotaxonomic implication

Caldesia grandis is a rare and endangered aquatic plant of the Alismataceae family. This paper first reports 43 chemical components of C. grandis based on the gas chromatography-mass spectrometry and reviews research on the chemical compositions of some closely related genera such as Alisma, Sagittaria, and Echinodorus. Their common chemical components are diterpenoids. Kaurane diterpenoids are found in Caldesia, Alisma and Sagittaria; clerodane diterpenoids in Sagittaria and Echinodorus; and pimarene and abietene diterpenoids in Sagittaria. By the biogenesis of diterpenoids, kaurane and abietene diterpenoids represent evolutionarily derived compounds, clerodane diterpenoids are primordial, and pimarene diterpenoids are intermediate. The chemotaxonomy, karyotypical analysis and fossil records of those genera showed that Caldesia was evolutionarily closer to Alisma than to Sagittaria and Echinodorus. Possible evolution levels of Echinodorus, Sagittaria, Alisma, Caldesia in chronological order are derived.     

Genetic diversity among genotypes of Eryngium viviparum (Apiaceae): a plant threatened throughout its natural range

Eryngium viviparum (Apiaceae) is an endangered aquatic plant, listed as threatened in several European documents. The genotypes are distributed patchily in various wetlands in the north‐west of Spain and one is located in north‐west France. The study of the genetic diversity of a small population of a rare species is important for conservation and studies aimed at recovery programmes. Random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to assess the genetic diversity among five Spanish and one French genotype. This technique has contributed to the knowledge of the genetic diversity in E. viviparum, showing a greater genetic distance between the Spanish cluster formed by S1, S4 than the second cluster formed by S2, S3, S5 and the French genotype. Mantel testing did not show a significant correlation between genetic and geographical distances, but a significant correlation was found between altitude, habitat and genetic distance. The French genotype showed the highest level of polymorphism (28.16) and the highest percentage of exclusive markers (32%). One of these was isolated, purified, cloned and sequenced, revealing a high homology to a protein mainly expressed in roots. This could represent, for the F genotype, an adaptation to a specific habitat near the sea compared with the Spanish genotypes which grow inland. © 2009 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2009, 159 , 237–244.     

Genetic diversity and its implications in the conservation of endangered<Emphasis Type="Italic">Zostera japonica</Emphasis> in Korea

As part of the on-going effort to conserve endangeredZostera japonica Ascher. & Graebn. in Korea, we have used RAPD band patterns to analyze its genetic structure and diversity. Out of 50 primers tested, 45 formed amplified bands with its genome, including 814 polymorphic and 28 monomorphic bands. The highest number (120) was found in the population of Geoje-do; the smallest (58), in Anmyeon-do. An examination of its genetic structure with AMOVA revealed that about 50% of all variations could equally be assigned to within and between populations. The statistical value G_st (index of genetic differences) was 0.49, and the average number of individuals exchanged between populations per generation (N _e m) was calculated as 0.26. Although the habitats ofZ. japonica in Korea are disappearing at an alarming rate, significant levels of genetic variation still exist, especially in the Geoje-do population. Therefore, any recovery strategy for this endangered species should be planned on the basis of this genetic diversity among populations.     

泽苔草交配系统的RAPD分析

利用RAPD显性标记位点对泽苔草(Caldesia parnassifolia)湖南茶陵湖里居群进行了交配系统研究。采用10个家系共240个子代样品测定了该居群花粉库基因频率、固定指数(F)、多位点异交率(tm)和单位点异交率(ts)。结果显示该居群异交率处于较高的水平(tm=1.008),多位点异交率与单位点异交率差异不显著(tm-ts=-0.021),固定指数(F)的估计值小于0(F=-0.200),表明该居群双亲近交不明显,而以异交为主。这可能是受居群密度、传粉者的活动能力等因素影响的结果。     

巨桉家系主要产量性状遗传相关分析

遗传相关分析表明,巨桉家系各性状间相关极显著,胸径与材积的遗传相关比树高与材积之间的遗传相关更密切。遗传相关系数大于表型相关系数,以遗传相关系数进行间接选择较科学。通径分析进一步揭示,胸径是构成巨桉单株材积的最主要因素。     

珍稀濒危植物海南粗榧种群遗传多样性研究

利用RAPD技术对珍稀濒危植物海南粗榧(Cephalotaxus mannii Hook . f.)遗传多样性水平、分布、濒危原因及物种保护等问题进行了探讨.结果表明:1. 海南粗榧在海南岛的5个取样地点表现出低水平的遗传多样性,对环境变化的适应能力不强; 2. 海南粗榧种群内和种群间的遗传多样性所占比例有很大差异,绝大部分变异分布于种群内(DNA多样性为85.1%);种群间仅有较低程度的分化;3. 人为砍伐、植被破坏、台风、被食及遗传漂变是海南粗榧遗传多样性低水平的主要原因,也是物种濒危的主要原因;4. 对于呈零星分布的濒危植物海南粗榧的研究与保护,应充分考虑个体小环境之间的差异,考察影响小种群的随机因素;5. 应采取有力措施,就地保护现有种群,并寻求适当的方法迅速扩展种群,降低基因丧失率;选择遗传多样性较高且破坏相对较小的黎母岭种群作为保护重点;同时应加强对其他种群的保护与管理;6. 海南粗榧种群内、种群间的遗传多样性在不同引物之间有较大差别;多态性位点百分率则是种群间的变化大于引物间的变化.