白皮松天然群体遗传结构的地理变异分析

为探讨白皮松天然群体遗传结构在地理分布上的差异,利用7对SSR引物对5个白皮松分布区域的遗传结构进行了分析。结果表明：7对SSR引物在5个区域内476个单株中共检测到14个多态性位点。各区域间观测等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、Shannon’s 信息指数（I）、观测杂合度（Ho）、期望杂合度（He）、Nei’s期望杂合度（Nei’s）分别介于1.7143~2.1429、1.1942~1.571、0.1948~0.4954、0.1726~0.3116、0.1178~0.3325、0.1172~0.3307之间。白皮松遗传多样性水平总体较低,区域间差异较大;遗传多样性水平最高的区域为秦岭西侧群体,其次为大巴山区群体;太行山与吕梁山群体多样性水平相对较低。区域间的遗传分化系数Fst介于0.0138~0.2242之间,基因流Nm介于0.865~17.8646之间。遗传分化较大、基因流水平较低的区域均发生在秦岭西侧及其与其他区域之间。各区域间遗传相似系数在0.8416~0.9964之间,遗传相似度最高的群体为太行山与吕梁山区域,遗传距离最大的为太行山与秦岭西侧区域。白皮松多样性分布的中心主要存在于秦岭西侧和大巴山区域,因此应对该区域进行重点保护。     

欧洲刺槐种源群体遗传结构和多样性

对来自欧洲和美国的 18个刺槐种源子代进行了等位酶分析。可进行遗传分析的 7个酶系统 (Amy,Fe,L ap,Idh,Mdh,6 Pgd,Skd)中有 14个基因位点 ,其中 12个位点具有多态性。每个多态位点平均等位基因数 (A/L )变化在 1.5 6～ 3.6 7之间 ,平均基因型数 (G/L)变化在 1.6 1～ 7.11之间 ,平均等位基因有效数目 (Ae)变化在 1.0 2～ 2 .5 0之间 ,预期杂合度 (H e)变化在0 .0 2～ 0 .5 6之间。不同种源群体之间也存在较大的遗传差异 ,在 8个德国种源中 ,各群体的 A、Ae、和 H e等相对较小 ,但不同群体间差异较大。各位点等位基因频率在不同种源群体间变化也较大 ,表明德国各种源群体内遗传变异相对较小 ,但群体间差异较大。来自匈牙利和斯洛伐克的 8个种源群则相反 ,各群体的 A、Ae、和 H e等相对较大 ,而不同种源群体间差异则较小 ,各位点等位基因频率在种源群体间变化相对一致 ,表明这两个国家的种源群体内变异较大 ,但不同种源群体间差异较小。欧洲的刺槐种源并未形成明显的地理变异模式 ,而且欧洲的种源和来自原产地的美国种源相比 ,没有发现明显的差异。经过 Hardy-Weinberg平衡检测证明 ,88.4 1%位点符合 H- W遗传平衡 ,表明各群体基因频率和基因型频率保持较高的稳定性 ,且种源内的变异大于种源间变异 ,94 .     

栲树天然群体遗传结构的RAPD分析

利用RAPD分子标记对5个栲树(Castanopsis fargesii Franch.) 天然群体共计188个个体的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析.41个随机寡核苷酸引物共检测到385个位点,其中多态位点157个,占40.78%.物种水平的Shannon多样性指数I=0.459 7,Nei基因多样度h=0.296.遗传变异分析表明,栲树群体的遗传变异主要存在于群体内,利用Shannon多样性指数估算的分化(Hsp-Hpop)/Hsp=0.047 6,遗传分化系数Gst =0.042 9,分子方差分析(AMOVA)也证实了这一结论,群体内的变异组分占了94.97%,群体间变异只占5.03%.AMOVA分析结果的显著性检验也表明,群体间及群体内个体间均呈现出显著分化(P<0.001).     

基于SSR标记的大明松天然群体遗传多样性分析

大明松是广西和贵州特有的高山松类,具有很高的经济价值和生态价值,其自然种群长期没有得到充分的保护和利用,不利于该树种长期稳定发展。为了合理保护和开发利用大明松天然遗传资源,该文利用12个SSR分子标记对大明松3个天然群体进行遗传多样性研究,分析其群体间的遗传分化和基因流,为该物种的保护策略提供参考。研究结果表明:(1)12对引物共检测到37 个等位基因,多态位点百分率为100%。每个位点平均观察等位基因数(Na)为3.08,平均有效等位基因数(Ne)为1.68, 不同位点间有效等位基因数差异较大; 每个位点平均观察杂合度(Ho)为0.35,平均期望杂合度(He)为0.40,平均多态信息含量(PIC)为0.31。(2)3 个群体的Shannon''s多样性指数变化范围为0.48～0.65,Nei''s基因多样度的变化范围为0.27～0.39,与其他近缘种松类相比遗传多样性偏低。群体平均观察杂合度为0.40,平均期望杂合度为0.33,平均有效等位基因数为1.58。群体间基因分化系数(Gst)为0.10,群体间的遗传分化水平较低,大部分变异均存在群体内。群体间的基因流(Nm)为2.74,说明大明松群体间的基因交流比较充分。该研究可为大明松生物多样性保护提供重要参考依据,为科学利用大明松资源打下基础。     

栲树天然群体遗传结构的RAPD分析

利用RAPD分子标记对 5个栲树 (CastanopsisfargesiiFranch .)天然群体共计 188个个体的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。 4 1个随机寡核苷酸引物共检测到 385个位点 ,其中多态位点 15 7个 ,占 4 0 .78%。物种水平的Shannon多样性指数I=0 .4 5 97,Nei基因多样度h =0 .2 96。遗传变异分析表明 ,栲树群体的遗传变异主要存在于群体内 ,利用Shannon多样性指数估算的分化 (Hsp_Hpop) /Hsp=0 .0 4 76 ,遗传分化系数Gst =0 .0 4 2 9,分子方差分析 (AMOVA)也证实了这一结论 ,群体内的变异组分占了 94 .97% ,群体间变异只占 5 .0 3%。AMOVA分析结果的显著性检验也表明 ,群体间及群体内个体间均呈现出显著分化 (P <0 .0 0 1)。     

马尾松不同改良水平子代群体遗传多样性研究

该研究以马尾松三个不同改良水平的良种生产群体子代为材料,用天然群体作为对照,采用16对SSR引物对试验群体进行遗传多样性分析,并探究遗传改良对马尾松林分遗传多样性的影响。结果表明:马尾松天然群体、母树林子代、1代种子园子代及1.5代种子园子代的Shannon多样性指数(I)分别为0.53、0.53、0.53、0.46;观测杂合度(Ho)分别为0.36、0.36、0.39、0.35;期望杂合度(He)分别为0.32、0.32、0.33、0.27。在这三项主要遗传多样性指标上,马尾松母树林、1代种子园及1.5代种子园的子代之间无显著差异。由此说明,在广西马尾松的遗传改良进程中,遗传多样性并未因改良选择而受到明显的影响。良种人工林与天然林相比较,马尾松良种人工林在三项主要指标上无明显下降,说明广西三类主要的良种群体都具有较好的群体缓冲能力和个体缓冲能力。该研究结果对于科学制定马尾松育种策略具有重要意义,为马尾松高世代育种研究提供了重要的理论依据。     

用SSR研究栲树群体遗传结构

利用微卫星（SSR）分子标记对福建省内4个栲树（Castanopsis fargesii Franch.）群体遗传结构进行了研究。SSR标记揭示了栲树群体丰富的遗传变异：平均等位基因数A＝9.0,平均有效等位基因数Ne=4.8,平均期望杂合度He=0.65,而群 具有较低的Fst值（Fst=0.031）。SSR每个位点的等位基因频率分布在栲树群体间都存在显或极显差异,表明根据SSR等位基因频率分布亦能了解各体的分化。SSR标记使栲树群体中一些稀有等位基因得以表现,54个SSR等位基因中有15个等位基因仅出现在1个或2个群体中,且频率较低,在遗传多样性保护中更应注重保护这些稀有的等位变异。     

马尾松地理种源遗传变异规律研究的综述与分析

对我国重要的亚热带林木树种马尾松的分布范围及地理种源遗传变异研究,从形态水平、生态生态水平、染色体水平、分子水平等方面进行综述,并对马尾松遗传多样性各种研究方法和马尾松地理种源遗传变异规律进行综合分析,对马尾松分子生态学研究的有关问题进行讨论。     

马尾松天然群体同工酶遗传变异

６个马尾松天然群体同工酶分析结果表明：马尾松群体具有较丰富的遗传变异,其多态位点百分率（Ｐ）＝７６．２％;等位基因平均数（Ｎａ）＝２．３９;有效等位基因平均数（Ｎｅ）＝１．６２,平均杂合率（Ｈｅ）＝０．２７３。但群体间遗传分化极小,基因分化系数（Ｇ＿（ＳＴ））＝０．０１７２,遗传距离（Ｄ）＝０．０１１±０．００５。总遗传变异中,约２％来自群体间,而约９８％的遗传变异存在于群体内的个体,并且其变异又主要来源于１／３的基因位点。马尾松群体近似于随机交配群体,绝大多数位点处于平衡状况,但也有约１／３的位点并非随机交配,存在不同程度的近交。     

北沙柳群体遗传多样性和遗传结构分析

以内蒙古北沙柳(Salix psammophila)国家种质资源库内9个群体(P1~P9)288个无性系为实验材料,利用TP-M13-SSR技术,选取22对具有多态性EST-SSR北沙柳引物,采用毛细管电泳对PCR产物进行检测,分析北沙柳遗传多样性、分化程度和群体遗传结构,为北沙柳种质资源库遗传管理、无性系鉴定、品种选育、遗传改良和构建指纹图谱提供理论依据。结果显示:(1)22对EST-SSR引物共检测到222个等位基因,各位点平均等位基因数(A)为10,四倍体基因型丰富度(G)和特异基因型(G1)总和分别为1 460和802个,平均特异基因型比率(P1)和种质鉴别率(P2)分别为45.86%和13.21%。(2)9个群体平均等位基因数(A)为7.475,基因型丰富度(G)为15.586,观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.577和0.638。以期望杂合度He为标准,北沙柳群体遗传多样性水平最低的是P1和P9。(3)北沙柳群体遗传分化系数仅为0.02,AMOVA分子变异分析显示,北沙柳群体大部分遗传变异来自群体内(97%),群体间变异仅为3%。(4)三维主成分、聚类和Structure群体遗传结构分析显示,9个群体被划分为2个组,Mantel检验表明北沙柳遗传距离与地理距离极显著相关(r=0.684 P0.001)。研究表明,北沙柳种质资源具有丰富的遗传多样性,这是其具有耐旱、耐寒、耐高温、耐沙埋和抗风蚀等适应性较强的分子基础;北沙柳的遗传变异集中在群体内;分布区群体呈现由中心向边缘群体扩张分化的趋势。     

肋果沙棘北缘居群的遗传多样性与遗传结构

该研究利用SSR分子标记,对肋果沙棘(Hippophae neurocarpa)分布区北缘青海祁连地区5个自然居群进行分析,旨在了解小地理尺度下肋果沙棘北缘居群的遗传多样性和片段化分布居群的遗传结构,为肋果沙棘居群的资源保护提供了依据。采用6对微卫星引物对107个样本DNA进行扩增,共检测到27个等位变异,变幅为2~9个,平均每个位点有4.67个,平均观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.142和0.230,Shannon信息指数(I)的变幅介于0.280~0.567之间,平均值为0.374,说明肋果沙棘北缘居群的遗传多样性较为丰富。遗传分化系数Fst=0.483,分子方差分析(AMOVA)表明肋果沙棘有48.33%的变异存在于居群间,51.67%存在于居群内。对5个居群之间的遗传距离与地理距离做Mental检验,结果表明遗传距离与地理距离相关性不显著,对基因流检测发现居群间的Nm为0.328,推测遗传漂变是居群分化的关键因素之一。Structure分析把5个居群分为2组。UPGMA聚类分析表明5个居群聚为2个分支,其中居群ARX为单独的一支,与主坐标分析的结果一致。基于分布区北缘青海祁连肋果沙棘自然居群的遗传结构分析,建议应尽可能多地保护不同的地方居群。     

同域分布垂穗披碱草和达乌力披碱草遗传多样性和遗传结构分析

披碱草属(Elymus L.)是禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)中的一个多年生属,该属在青藏高原地区有广泛分布,多数物种是草原和草甸的组成成分,许多种类为品质优良的牧草.垂穗披碱草(E.nutans)和达乌力披碱草(E.dahuricus)同为禾本科小麦族披碱草属异源六倍体物种,染色体组组成皆为St...     

广西普通油茶种质资源遗传多样性的SSR分析

普通油茶( Camellia oleifera)是我国分布最广、产量最多的山茶属中一个重要油料树种。广西是普通油茶的重要分布区,种质资源十分丰富。为深入了解广西普通油茶种质资源的遗传变异,服务于种质保存和品种选育,该研究首先对已开发的SSR分子标记进行多态性筛选和评价,在此基础上利用多态性较高的引物,对97份广西有代表性的普通油茶种质资源进行遗传多样性分析。结果表明：(1)在已开发的10对油茶SSR分子标记中,7对能稳定扩增且表现为共显性,2对扩增不稳定,另外1对无法扩增出产物。(2)7对共显性SSR标记总共检测到33个等位基因,每对标记检测到等位基因数目的变化范围为3~6个,平均每个位点等位基因数为4.7143个,有效等位基因数目的变化范围为2.0842~4.3148,平均有效等位基因数为2.8288;基因多样性变化范围为0.5202~0.7682,平均每个位点基因多样性为0.6281。(3)参试群体中绝大多数位点未处于Hardy-Weinberg平衡,存在遗传结构;观测杂合度和期望杂合度的变化范围分别为0.4130~0.6701和0.5233~0.7724,其平均值分别为0.5698和0.6316。(4)种质资源间遗传距离变化范围为0.05~0.7917,平均遗传距离为0.3545;UPGMA聚类显示相同来源的种质资源无法聚成一类,在同一聚类分支上混有不同来源的种质资源。这表明已开发的油茶SSR分子标记适用于广西普通油茶,广西普通油茶种质资源拥有较丰富的遗传多样性。该研究结果为广西普通油茶资源的深度开发和高效利用提供了科学依据。     

马尾松-肉桂人工复层林生物量及生产力研究

应用相对生长法和样方收获法研究了广西岑溪市马尾松不同光环境处理下营造的马尾松-肉桂人工复层林的生物量及生产力.结果显示:(1)不同处理中,枯落物层生物量随林分郁闭度的增加而增加,灌木层、草本层生物量则随着林分郁闭度的增加而减少;马尾松-肉桂人工复层林模式下林分的生物量、生产力以及群落总生物量远大于马尾松单层林.(2)不同处理的马尾松-肉桂人工复层林林分净生产量均大于马尾松单层林,且上层林马尾松郁闭度在0.5～0.7条件下与肉桂形成的复层林更有利于提高环境资源的获取能力,其中以马尾松林分郁闭度为0.5、密度781株/hm2以及肉桂密度5 952株/hm2的人工复层林模式的成层性最明显,群落生物量、乔木层生物量、净生产力水平最高,分别达167.64 t/hm2、160.549 t/hm2、9.146 t/(hm2·a),且分别高于马尾松单层林14.9％、18.5％、68.7％,是经济效益和生态效益最理想的复合林模式.研究表明,光环境处理对群落生物量空间分布有显著影响,对林分各器官生物量的分配有较大影响,复层林能提高乔木层生物量在总群落生物量中的分配.人工复层混交林比单层林更有利于提高获取环境资源的能力并增加林分的稳定性.     

不同种源马尾松ISSR遗传结构及影响因素分析

应用ISSR分子标记技术,对来自广西、贵州3个种源的马尾松开展遗传多样性、遗传结构及遗传距离等研究。结果表明：从100条引物中筛选出12条引物,共扩增出92个条带,86条具有多态性。 POPGENE分析显示：马尾松群体水平上的Nei’ s基因多样性指数的变化范围为0.1824~0.2065,Shannon遗传多样性指数的变化范围为0.2818~0.3178,3个群体的多态性水平差异不大;物种水平上的多态性百分率为93.48％, Nei’ s基因多样性指数为0.2842,Shannon信息指数为0.4381;表明马尾松在物种水平上具有较高水平的遗传多样性。遗传结构分析显示：马尾松的基因分化系数( Gst)为0.3153,表明遗传变异主要来源于群体内;基因流Nm为1.0853,表明不同群体间存在一定的基因流动。 AMOVA分析显示：马尾松的遗传分化指数( Fst)为0.246( P＝0.001),表明群体间已出现明显的遗传分化。 UPGMA聚类和Mantel检测结果显示：每个群体内的个体均能很好地首先聚集为一个分支,群体间的遗传距离与地理距离之间存在显著相关性( r＝0.972, P＝0.001)。这说明马尾松在裸子植物界中具有较高水平的遗传多样性,遗传变异主要分布于群体内,群体间已出现了明显的遗传分化,这种分化并非由遗传漂变引起,可能与地理生境的差异有关。     

Genetic structure and differentiation of Psathyrostachys huashanica populations detected with RAPD markers

Psathyrostachys huashanica Keng is a perennial grass and belongs to genus Psathyrostachys under Triticeae. sathyrostachys is found in the center of Middle Asia and the Caucasus Mountain, while P. huashanica, a species endemic to China, is only located in Mt. Hua in the Shaanxi province, China. At present, the population of this species is decreasing, and reaching the edge of extinction. Due to the limitation in distribution and the importance as breeding material for germplasm storage, it has been considered as first class among the national protected rare plants. For this reason, the present study is significant in probing plant flora, origin and evolution of Triticeae, and crop breeding. Randomly amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were used to analyze the genetic structure and differentiation of P. huashanica populations sampled in three valleys (Huangpu, Xian, and Huashan Valleys) in Mt. Hua. One hundred and twenty-two RAPD fragments were obtained in all 266 individuals with 20 primers with a mean of 6.1 (2–10) fragments per primer. The percentage of polymorphic loci (PPB) was 60.66% in Huangpu Valley, 90.98% in Xian Valley, 95.08% in Huashan Valley, and the total PPB was 95.08%, which indicated a highly genetic variability of P. huashanica. The Shannon’s Information index and G _ST were 0.3306 and 0.3263, respectively, indicating that there were more genetic variations within the subpopulations than those among the subpopulations. The gene flow among the subpopulations of P. huashanica (Nm = 1.0322) was much less than that of the common anemophytes (Nm = 5.24). Mean genetic distance is 0.1 571 (range: 0.0022–0.2901). The highest value of genetic distance was found between the subpopulation (hp1) of Huangpu Valley and the highest altitude subpopulation (h8) of Huashan Valley. Correlation analysis detected significant correlation between genetic distance and vertical distance of altitude. Clustering analysis and principal coordinate analysis revealed the genetic differentiation among the populations of P. huashanica. Differentiation mainly occurred between the higher altitude subpopulations and the lower altitude subpopulations, suggesting that altitude might be the major factor that restricted the gene flow between different altitude subpopulations and resulted in differentiation of subpopulations. Translated from Acta Ecologica Sinica, 2005, 25(4): 719–726 [译自: 生态学报]