中华稻蝗不同地理种群遗传多样性的AFLP分析

为研究中华稻蝗种群遗传多样性和遗传结构, 文章对我国7省市的7个中华稻蝗种群进行AFLP分析。选取7对引物扩增128个个体, 共产生336条带, 多态性条带292条, 占86.90%。结果表明: 中华稻蝗种群具有较高的遗传多样性水平, 其中海南万宁种群的遗传多样性高于其他各种群。Mantel检验(r=0.27, P=0.89)表明中华稻蝗各种群遗传距离与地理距离间没有显著相关性。种群间具有明显的遗传分化现象。UPGMA(Unweighted pair group method average)聚类分析显示, 7个中华稻蝗种群按地理距离分为3支: 北方北京昌平、山西太原和山东济宁为一支; 南方陕西汉中、湖南长沙和广西来宾为一支; 海南万宁单独为一支。上述结果以及PCA(Principal component analysis)分析均表明由于地理隔离中华稻蝗种群显示出明显的南北分化和岛屿大陆种群遗传分化现象。     

圈养小熊猫遗传多样性与种群遗传结构分析

小熊猫是亚洲特有的珍稀濒危动物,目前受到栖息地减少、片断化和人类活动干扰等威胁。中国圈养小熊猫已经有60 多年历史,约55 个机构曾经饲养过小熊猫,现今圈养数量有400 多只,评估小熊猫圈养种群的遗传多样性和遗传结构对科学维持圈养种群和保存遗传种质资源意义重大。本研究利用19 个微卫星座位,对中国境内11 个小熊猫圈养种群的116 只个体进行了遗传多样性评估及遗传结构分析。结果显示11 个种群都具有较高的遗传多样性,平均基因丰富度3.505 ± 1.033 (北京)至4.026 ± 1.219 (冕宁),期望杂合度0.631 ± 0.225(黄山)至0.782 ±0.171 (温岭)。其中福州和无锡种群极显著偏离Hardy-Weinberg 平衡。整个圈养群体内各个种群遗传分化系数为0.055,呈显著分化,表明11 个种群遗传分化水平较高。Bayesian 遗传聚类分析将11 个种群聚为三个遗传簇,与野生种群的遗传聚类结果一致。结论:小熊猫圈养种群与野生种群相比,同样具有较高的遗传多样性。因此,圈养小熊猫遗传管理的重点不再是引进野生个体充实圈养种群,应制订科学的繁殖计划,避免近交,从而维持圈养种群的遗传多样性。     

滇杨种群遗传多样性与遗传结构

滇杨(Populus yunnanensis)是我国西南地区的特有树种, 具有速生、易无性繁殖、适应性强等优良特性, 是典型的南方型杨属树种。研究滇杨遗传多样性及种群结构对其种质资源的收集、保存和利用具有重要的意义。本研究从我国滇杨主要分布区云南和四川共采集了6个种群, 包括云南的昭通(ZT)、会泽(HZ)、嵩明(SM)、洱源(EY)、拉市海(LS)以及四川的美姑(MG), 共64个个体, 利用34对SSR分子标记和3对cpDNA叶绿体标记开展遗传多样性与遗传结构研究。SSR引物共检测到154个等位基因, 平均等位基因数为4.529, 观测杂合度(Ho)与期望杂合度(He)分别为0.552和0.472, 遗传分化系数(Fst)平均值为0.238, 多态性信息含量指数(PIC)平均值为0.421, 基因流(Nm)为0.806。滇杨的遗传结构分析(DAPC)与遗传距离的主坐标分析(PCoA)、UPGMA聚类分析均将6个种群划分为3个亚类: 第І亚类包括昭通种群、会泽种群和嵩明种群的4个个体, 第ІІ亚类包括嵩明种群的6个个体以及洱源种群和拉市海种群, 第III亚类为美姑种群; 嵩明种群包含第І和第ІІ两个亚类的混合遗传成分。3个cpDNA联合序列中共检测到35个变异位点, 分为13个单倍型, 其中单倍型H5在种群中分布最为广泛, 其余的单倍型均为种群特有的单倍型。分子方差分析(AMOVA)表明种群内的遗传变异大于种群间变异。研究表明滇杨不同种群的遗传分化具有地域性, 可选择就地保护; 昭通种群遗传多样性最高, 且包含7种叶绿体单倍型, 单倍型类型最多, 应优先保护。     

四川地区猕猴线粒体DNA 控制区遗传多样性及其种群遗传结构

猕猴是最理想的医学实验灵长类动物,并且是国家二级保护动物。四川地区的猕猴数量多、分布广,全面了解其遗传背景对于该地区猕猴资源的保护与合理利用具有重要的意义。本研究对来自四川8 个地理种群的231个不同猕猴个体的线粒体DNA 控制区部分序列进行了测定和群体分析,发现了110 个变异位点(22. 49% ),定义了56 种单倍型,其单倍型多样性(h)平均值为0. 686、核苷酸多样性(π)平均值为0. 01483,种群总体遗传多样性较高;进一步分析表明,8 个地理种群间存在着明显的遗传分化(F_st = 0. 70412,P < 0. 05),种群间基因交流较低(N_m < 1);系统发育树显示,四川猕猴8 个地理种群的单倍型基本上成簇分布在系统树上,与地理位置呈现一定的对应关系,说明四川猕猴具有明显的系统地理分布格局。地理隔离和人类活动可能是促使四川猕猴种群分化的主要因素。     

药用植物华中五味子的种群遗传多样性及遗传结构

华中五味子（Schisandra sphenanthera）是著名的药用植物,具有悠久的药用历史和巨大的开发潜力。为了有效评估、利用和保护华中五味子资源,应用自主开发的9对SSR引物研究了华中五味子自然种群的遗传多样性与遗传结构。结果表明：在10个采样种群中,共检测到58个等位基因,平均预期杂合度H_E为0.528,平均观察杂合度H_O为0.519,较大的连续种群保持了较高的遗传多样性,而小种群的遗传多样性则相对较低;华中五味子总体表现为显著的杂合子缺失,内繁育系数F_IS为0.042;种群间总的遗传分化系数F_ST为0.108,两两种群间分化显著;贝叶斯聚类结果把10个采样种群按遗传组成分为江南组和江北组2组,长江所形成的特殊地理屏障对华中五味子江南和江北地区间较高的遗传分化造成了影响。     

羚牛的遗传多样性及其种群遗传结构分析

羚牛是亚洲大陆一种特有的大型珍稀动物,目前正面临着栖息地丧失、片段化和人类活动的严重威胁。为了有效地保护这种濒危动物,全面了解羚牛的种群结构、进化历史和整个分布区内遗传多样性的分布是至关重要的。本研究以mtDNA D-loop330bp基因片段为分子标记,比较分析了来自陕西秦岭、甘肃南部、四川岷山、邛崃山和云南贡山的40个样品的序列差异,根据分布特点将所采集到的羚牛分为3个地理单元,即秦岭、四川和云南。结果表明,在3个地理单元中存在4种单倍型,且地理单元间不存在共享单倍型,相互单倍型之间的平均序列差异为1.66％。进一步分析表明,3个地理单元间的基因流较低,存在着显的遗传分化 ,说明羚牛具有明显的系统地理分布格局。同时提出应将分布于秦岭山区、唐家河青川地区、天全以及云南贡山地区作为独立的管理单元分别加以保护。     

中国与欧洲高卢蜜环菌的遗传多样性

高卢蜜环菌(Armillaria gallica)为北半球广布种,不同大陆间的菌株遗传相似性和多样性水平能反映出该种在洲际大陆尺度上的地理遗传变异关系。作者用ISSR(inter-simple sequence repeat)分子标记技术,对从中国和欧洲收集到的高卢蜜环菌79个菌株进行了遗传多样性分析。用6个ISSR引物扩增得到210个位点,其中多态性位点(频率<0.95)为202个,占96.2%,平均每个引物多态位点多达33.6个,表明ISSR标记在蜜环菌中存在较高的多态性。根据非加权类平均法(UPGMA)聚类分析,中国53个菌株中的49个在0.773的相似性水平上聚成了中国类群(China group);而欧洲26个菌株遗传分化较大,分别在0.775和0.763的相似性水平上聚成了欧洲类群A(Europe group A)和B(Europe group B);2个欧洲类群间的相似性水平仅为0.738,而欧洲类群A与中国类群间的相似性却达到了0.770;两个大陆均有少数菌株表现出较为明显的遗传分化,个别菌株的种内遗传相似性甚至低于蜜环菌种间的遗传相似性。结果表明,中欧两个大陆间的A.gallica菌株因地理隔离已经表现出明显的遗传分化,处于异域物种形成过程中;欧洲大陆的菌株遗传分化更为明显,可能是两个大陆A.gallica菌株的起源地。     

苹果蠹蛾种群遗传多样性研究进展

苹果蠹蛾是重要的世界性果树害虫,寄主广泛,通过形成各种生态型或种群适应新入侵环境,对当地果品生产造成严重损失。本文综述了国内外有关苹果蠹蛾遗传多样性的研究进展。相关研究表明,寄主植物、地理隔离和杀虫剂等因素影响种群间的遗传多样性和遗传分化。其中,地理隔离是种群间形成遗传分化的主要原因之一,寄主分布格局、气候条件、虫体飞行能力和人为活动等因素都会影响种群间遗传分化的程度。苹果蠹蛾是我国重要的入侵害虫,我国东北地区和西北地区的苹果蠹蛾种群具有不同的遗传多样性水平,并且种群间有一定程度的分化,今后需要进一步研究影响我国苹果蠹蛾种群遗传的重要因素,明确该虫种群间分化情况、入侵来源和扩散路径,这对于延缓苹果蠹蛾在我国的扩散,制定合理有效的综合防治策略具有重要意义。     

不同地理种群小菜蛾的遗传多样性分析

采用水平切片淀粉凝胶电泳方法,分析了北京、河北、云南和武汉4个不同地理种群的小菜蛾的等位酶,得到了3个酶系统（甘油醛磷酸脱氢酶（GPD）、苹果酸酶（ME）和苹果酸脱氢酶（MDH-1,MDH-2和MDH-3）5个基因位点的资料。用Biosys2.0软件计算了不同地理种群的遗传变异指标（N、A、P、H0和He）,结果表明小菜蛾各种群内的基因多样性大于各种种群间的基因多样性（约15倍）,武汉种群小菜蛾的遗传性最大。并计算了遗传距离D和相似性系数,并由此得出聚类图,分析了小菜蛾不同地理种群间的遗传关系。     

雅鲁藏布江河谷丝须蒟蒻薯遗传多样性的初步研究

分布于雅鲁藏布江河谷的丝须蒟蒻薯(Taccaintegrifolia)与其在东南亚的主要分布区具有明显的间断分布格局。为了探讨地理隔离对其居群遗传结构和遗传多样性的影响,我们应用ISSR分子标记方法对采自西藏墨脱的3个丝须蒟蒻薯居群共65个个体进行了遗传多样性和居群遗传结构分析,并与马来西亚Seremban的1个居群(19个个体)进行了比较。19个ISSR引物共扩增到165个位点,其中111个为多态位点,占67.68%。丝须蒟蒻薯在物种水平上的遗传多样性虽然不低(PPB=67.68%,HT=0.185,Hsp=0.292),但在居群内的遗传多样性却非常低(PPB=12.81%,HE=0.065,Hpop=0.044)。与马来西亚居群(Ma)(PPB=31.71%)相比,墨脱的3个居群遗传多样性极低(PPB分别为3.66%,8.54%,7.32%)。Ma居群与墨脱居群相隔2000km以上,两个地区间的遗传分化程度很大(GST=0.777,FST=0.9206),而墨脱的3个居群间(0.28%)及居群内(7.94%)的遗传分化却非常低(P<0.001)。居群间极其有限的基因流(Nm=0.1435)可能是由于该物种是以自交为主的种类、种子散布很困难、居群间的隔离、生境的破碎化等原因所致。总之,雅鲁藏布江河谷地区特殊的地形和地貌以及与其他热带地区的地理隔离是造成丝须蒟蒻薯在这一地区遗传多样性极低的可能原因。     

白桦的遗传转化及转基因植株的抗虫性

应用农杆菌介导法首次向白桦(Betula platyphylla Suk.)基因组中导入抗虫基因[蜘蛛杀虫肽与苏云金杆菌杀虫毒蛋白基因(Bt基因)C肽序列的嵌合基因].转化结果表明:共培养2 d的脱菌及防止腐烂的效果和转化率均高,液体共培养及液体除菌优于固体共培养及固体除菌;最佳外植体为大叶片;侵染2个月之后产生抗性愈伤组织,转化率达到22%.卡那霉素抗性植株中,GUS阳性率为43%.进行杀虫肽和nptⅡ基因的PCR(聚合酶链式反应)均检测出目的带.转化植株目的基因的PCR Southern(DNA印记杂交)杂交呈阳性,证明获得了转基因植株.初步的喂虫试验表明转基因白桦具有一定的抗虫性.     

白桦BpSPL9基因抑制表达载体的构建及遗传转化研究

为揭示SPL基因在白桦（Betula platyphylla）生长和发育中的功能,在克隆白桦BpSPL9基因的基础上,采用CREST技术构建BpSPL9的抑制表达载体,通过农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）介导法进行白桦的遗传转化,对获得的转基因株系进行表型观测,探究BpSPL9基因的功能。结果表明：已成功获得了BpSPL9抑制表达白桦株系。转基因株系的苗高显著低于非转基因对照株系,节间距变短,叶面积变小,转基因株系的细胞分裂素（6-BA）和生长素（IAA）含量均低于对照株系。推测BpSPL9基因通过影响生长素和细胞分裂的合成,从而参与植物的生长发育过程。     

光皮桦6个南方天然群体的遗传多样性

为揭示中国特有珍贵用材树种光皮桦(Betula luminifera)天然群体的遗传多样性和遗传结构, 采用AFLP分子标记, 分析了采自浙江、福建、江西、广西和贵州5个省区6个天然群体的120份样品。9对引物获得了355个位点, 其中多态性位点323个。分析结果表明光皮桦天然群体具有较高的遗传多样性, 多态位点百分率(PPL)达90.99%, 各群体的PPL和Nei’s基因多样性(h_j)分别为93.20-98.60%和0.3143-0.3645; 总群体遗传多样性指数(H_t)为0.3616, 群体间遗传分化系数(F_st)为0.0650, 群体间总的基因流较高(N_m= 3.5962)。AMOVA分析表明群体间的遗传变异占总变异的11.49%, 浙江临安群体和贵州修文群体间的遗传距离最大(0.0665), 江西龙南群体和广西龙胜群体间的遗传距离最小(0.0173), 且遗传结构分析显示这两个群体的部分个体可能来自同一近祖。Mantel检测发现, 群体间的遗传距离与地理距离没有显著相关性(r = 0.423, P = 0.113), 而与两两群体所在地的均温差呈显著相关(r = 0.449, P = 0.017)。结合群体实地调查, 可以得出光皮桦天然群体的遗传多样性和遗传结构的形成不仅与其广域分布、自然杂交、种子特性以及生活史有关, 而且与群体被人为砍伐、生境片断化等因素有重要关系。基于上述结果我们提出了光皮桦天然种群的保护策略。     

白桦BpBEE2基因的遗传转化及抗逆性分析

Brassinolide Enhanced Expression2（BEE2）基因属于bHLH转录因子家族,是调控油菜素内酯信号转导的上游调控因子。本研究通过RT-PCR技术克隆BpBEE2基因的全长cDNA序列,构建植物过表达及抑制表达载体,并通过农杆菌介导法进行白桦的遗传转化,对获得的转基因株系进行生长量及盐、旱胁迫分析,结果表明：获得了长度为1 080 bp的全长cDNA序列,成功构建了该基因的过表达及抑制表达载体,并获得了过表达和抑制表达的白桦株系。BpBEE2基因过表达白桦株系的苗高高于对照株系,而抑制表达株系的苗高低于对照株系。同时发现BEE2基因对盐、旱胁迫后对植株的鲜重也产生了影响。说明BpBEE2可能参与了植物的生长发育过程,并且改善了植物的抗旱、耐盐性。     

白桦花芽蛋白质双向电泳技术的建立

目的:初步建立白桦花芽蛋白质组研究的双向电泳(2-DE)技术,以提高其分辨率及重复性。方法:以白桦花芽为实验材料,对关键环节如样品处理、上样量和染色方法等进行一系列优化。结果:蛋白上样量为50～60μg、银染剂中采用0.16%的AgNO3染色12min,即可获得蛋白点的形态规则、稳定性高、重复性好的2-DE图谱。结论:建立了适合多糖、醌类等次生代谢物质含量较多的白桦花芽蛋白提取方法,为开展白桦发育生物学研究奠定了基础。     

黄龙山不同白桦林群落结构特征研究

在黄龙山林区以4种不同白桦林群落类型为研究对象,共设置20 m×20 m的样地15块,从林分特征、物种组成、物种多样性、灌木和草本生物量及乔木蓄积量等方面,对不同白桦林群落类型结构特征进行调查分析.结果显示：（1）群落B林（白桦＋茶条槭昆交）中白桦林分状况为最好,其次为群落A（油松＋白桦混交林）,群落D（自桦纯林）最差;（2）不同群落中植物种类分别为群落A（51种）＞群落B（49种）＞群落D（48种）＞群落C（38种）;（3）物种多样性指数为群落A＞群落B＞群落C＞群落D;（4）不同群落内草本和灌木总生物量排序为群落D（73.19t·hm^-2）＞群落B（65.07 t·hm^-2）＞群落C（59.93 t·hm^-2）＞群落A（44.82 t·hm^-2）,乔木蓄积量为群落A（123.50 m^3·hm^-2）＞群落D（69.50 m^3·hm^-2）＞群落B（53.25 m^3·hm^-2）＞群落C（50.25 m^3·hm^-2）.研究结果表明,黄龙山不同白桦林群落中混交林在生长状况、物种组成、物种多样性和生物量方面均优于纯白桦林.表明白桦混交林对保持黄龙山森林群落稳定性,提高林分质量,实现白桦林向松栎林的逐渐过渡有重要意义.     

白桦RAPD遗传连锁图谱的构建

以80个来自欧洲白桦(Betula pendula Roth)×中国白桦(Betula platyphylla Suk)的F1个体为作图群体。利用2个亲本和10个F1个体对1,200个10 bp的随机寡核苷酸引物进行筛选, 确定了208个多态性引物。利用RAPD标记, 按照拟测交的作图策略, 分别构建了欧洲白桦和中国白桦的分子标记连锁图谱。对2个亲本和80个F1代作图群体进行随机扩增, 共获得了364个多态性位点。χ2检验结果表明有307个位点符合1∶1分离的拟测交分离, 26个位点符合3∶1分离, 31个位点属偏分离位点。拟测交位点中有145个位点来自欧洲白桦, 有162个位点来自中国白桦。利用2点连锁分析, 欧洲白桦中的145个连锁标记构成了14个不同的连锁群(4个以上标记), 6个三连体和6个连锁对, 37个为非连锁位点, 连锁标记覆盖的总图距为955.6 cM (centimorgan), 平均图距14.9 cM。而来自中国白桦的162个标记构成了15个连锁群(4个以上标记), 4个三连体和6个连锁对, 21个为非连锁位点, 连锁标记覆盖的总图距为1,545.8 cM (centimorgan), 平均图距15.2 cM。该图谱的建立为进一步将两个图谱整合为一个高密度图谱及重要基因的定位奠定了基础。     

Genetic diversity and genetic structure of populations of Ranunculus japonicus Thunb. (Ranunculaceae)

Abstract In order to clarify the genetic diversity and population structure of Ranunculus japonicus , allozymic analysis was conducted on 60 populations in southwestern Japan. Considerable genetic variati ons were detected among the populations of R. japonicus . The genetic diversities within species ( H _es = 0.215) and within populations ( H _ep = 0.172) were slightly higher than those of other perennial herbs with widespread distribution and outcrossing plants. Significantly higher values of fixation index were detected in some populations, which might have arisen from restricted mating partners. The majority of genetic variation (approx. 80%) resided within a population and a moderate level of genetic differentiation ( G _ST = 0.203) was observed among populations. The F _ST value (0.203) suggests the existence of a substantial population structure in this species. The highly significant correlation between geographic distance and F _ST values indicates that isolation by distance has played an important role in the construction of the genetic structure of this species.     

东北地区白桦雌配子体的形成与胚胎发育研究

以20年生白桦(Betula platyphylla)的雌花序为材料,研究了白桦的大孢子发生、雌配子体形成和胚胎发育过程.结果表明:1)大孢子母细胞经过减数分裂形成直线排列的4个大孢子,其中珠孔端的3个大孢子退化,合点端的大孢子进行3次有丝分裂,形成八核胚囊,8个核迅速细胞化,最终发育为成熟胚囊.胚囊发育类型为单孢子蓼型胚囊;2)胚的发育经过原胚、球形胚、心形胚和鱼雷胚等阶段发育为成熟胚;胚柄在球形胚时期最发达,但胚柄短小,只由3个扁平细胞组成,之后逐渐退化.本文同时对雌花的结构和发育特点在桦木科各属中的异同、白桦胚胎发生类型及胚胎发育进程的同步性进行了讨论.