抗风桐(Pisonia grandis)的生态生物学特征

抗风桐(Pisonia grandis)为紫茉莉科常绿乔木,是西沙群岛自然植被中最常见的乔木树种,具有重要的生态、药用和观赏价值;其生长速度快,断枝可再殖,在防风、海岸固沙以及海岛植被恢复方面具有重要作用。该研究以西沙群岛永兴岛的野生抗风桐为研究对象,对其形态解剖特征、生理特征和营养成分进行了研究。结果表明:抗风桐属阳生性树种,具有叶片厚、比叶面积低、栅栏组织发达、海绵组织细胞间隙小等形态解剖特征,利于其对光能和水分的利用;其超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性高、脯氨酸含量较高,丙二醛含量较低,表明其具有较强的抗旱性。抗风桐生长的土壤养分含量低,但其叶片营养元素含量高,表明抗风桐对土壤养分的利用能力高,对土壤养分贫瘠胁迫具有较强的适应性。因此,抗风桐能适应强光、干旱和贫瘠等生长条件,可作为热带珊瑚岛植被恢复的重要树种。由于抗风桐生长速度快、适应环境能力强,因此在栽培过程中应适时浇水及补充生长所需的矿质元素,以维持植株生长所需要的水分和养分平衡。该研究结果为抗风桐的引种、栽培、保护及开发利用提供了科学依据。     

不同龙眼资源遗传多样性的SCoT和ISSR 比较分析

应用SCoT和ISSR标记对36份龙眼资源和1份近缘种龙荔的遗传多样性进行分析。结果表明:12对SCoT引物共扩增出127条带,平均每条引物扩增10.58条带;15条ISSR引物共扩增出117个条带,平均扩增7.8条带。UPGMA聚类结果表明:SCoT标记和ISSR标记分别在相似系数0.672和0.685水平上,均可将37份材料分成6大类群,SCoT和ISSR标记均适用于龙眼材料的遗传多样性分析,如果将两种标记的数据进行综合分析,可以缩小单一标记的误差。研究结果为龙眼种质资源的保存和利用提供了重要的依据。     

山东丹参(Salvia miltiorrhiza)不同地理居群的遗传多样性

以山东泰安、临沂、莱芜、菏泽和潍坊5个居群的72份丹参株系为材料,利用ISSR引物进行群体遗传结构的研究。结果表明：8个ISSR引物在5个居群中共扩增出219个位点,平均可扩增出27条带,在种级水平及泰安、临沂、莱芜、菏泽和潍坊5个居群水平多态性位点百分比分别为98.63%、81.28%、66.67%、66.21%、51.14%和50.68%,种级水平的Nei基因多样性和Shannon信息指数大于各居群;5个居群Nei基因多样性和Shannon信息指数相比较,泰安〉临沂〉莱芜〉菏泽〉潍坊;根据基因分化系数,测得的基因流值Nm为4.2352;UPGMA聚类分析结果表明,莱芜居群和临沂居群遗传一致度最大,遗传关系最近,泰安居群与其它4个居群遗传关系最远;分析发现菏泽居群、泰安居群是相对独立的群体,但5个居群间存在部分基因交流。所有参数分析表明,泰安居群遗传多样性最丰富,故在制定原位种质保护计划时应优先考虑泰山周边地区的丹参。     

濒危植物毛瓣金花茶遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对毛瓣金花茶6个自然居群的遗传多样性进行了分析。利用11个引物对150个个体进行了扩增,共扩增出92条条带,其中多态性条带74条。毛瓣金花茶在物种水平和居群水平都表现出相对较高的遗传多样性,在物种水平上,多态位点百分率(PPB)为80.43%,Nei’s基因多样性指数(h)为0.245 1,Shannon多样性指数(I)为0.377 6;在居群水平上,PPB为58.70%~66.30%,h为0.199 7~0.229 3,I为0.300 9~0.343 8。Nei’s遗传多样性分析和AMOVA分析表明,毛瓣金花茶的遗传变异主要存在于居群内,居群间的遗传分化程度较低(Gst=0.126 6,Φst=11.37%),基因流(Nm)为3.448 0。Mantel检测表明,居群间的遗传距离和地理距离之间存在显著的相关关系(r=0.755 1,P0.05)。研究认为,毛瓣金花茶较高的遗传多样性和较低的遗传分化可能与其异交型繁育系统和鸟类传粉有关。     

昆仑锦鸡儿(豆科)的遗传多样性研究

采用ISSR方法,对昆仑锦鸡儿及其近缘种吐鲁番锦鸡儿的遗传多样性进行检测。结果表明,两个种多态位点百分率分别为79.07%和41.86%,昆仑锦鸡儿遗传多样性水平明显高于吐鲁番锦鸡儿;两个种间的遗传距离为0.394 3;昆仑锦鸡儿居群间的遗传一致度较高(平均0.961 4),遗传分化很低(GST:0.083 6)。     

闽江流域野生蕉(Musa itinerans)遗传多样性和遗传结构的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对福建省闽江流域10个野生蕉自然居群的遗传多样性和遗传结构进行分析,结果显示:12条ISSR引物共检测出117个条带,105个多态性条带,多态性百分率为89.7%;野生蕉Nei遗传多样性指数为0.244,Shannon's信息指数为0.381,其中三明野生蕉遗传多样性水平最高,且不同自然居群间遗传多样性指数之间具有显著性差异;总遗传变异系数为0.589,基因流为0.349,居群间的遗传分化程度高于居群内;基于遗传距离的聚类结果与模型聚类结果均聚为3大类,分别为沙溪支流的三明野生蕉类群、闽江上游及附近支流的南平野生蕉类群和闽江下游的福州野生蕉类群。研究认为,闽江流域野生蕉资源丰富的遗传多样性主要来源于自然居群间生境异质化所引起的高频率遗传变异,且三明野生蕉类群的遗传多样性和遗传分化程度最高,可能是福建野生蕉的起源中心,也是野生蕉资源开发和利用的最主要群落。此外,水流是闽江流域野生蕉遗传迁移最关键的自然主导因素。     

利用SCoT分析柳枝稷遗传资源的多样性

本研究利用SCoT标记对96份柳枝稷种质的亲缘关系和遗传变异进行了研究。筛选出20条引物对96份供试材料进行PCR扩增,共获得445条带,其中多态性条带402条,平均多态性条带比率(PPB)达90.31%,多态性信息含量(PIC)为0.166~0.410,平均值为0.332,标记指数(MI)为10.20。遗传相似系数(GS)为0.498~0.912,平均值为0.688。表明SCoT标记能够揭示柳枝稷种质间的遗传变异。通过UPGMA分析表明,96份种质资源聚为高地型和低地型两大类。经POPGENE1.32软件分析结果显示:96份柳枝稷基因多样性指数(H)为0.285,Shannon指数(I)为0.431,表明供试的种质间遗传多样性丰富,遗传多样性水平高。经AMOVA 1.55方差分析揭示:96份柳枝稷生态型内的遗传变异占总变异的72.85%,生态型间遗传变异占总变异的27.15%,结果表明ScoT可用于柳枝稷遗传多样性研究,该研究结果可为柳枝稷种质资源的进一步开发利用提供重要信息。     

大连地区岛屿与大陆藜（Chenopodium album L.）种群遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对分布于大连市周边的4个藜的天然种群100个个体进行了遗传多样性及遗传结构的研究。13个引物共检测了157个位点,多态位点比率为67.52%,Shannon信息指数在物种水平上为0.332 9。根据G_ST值,藜遗传变异有40.03%发生在种群间。遗传距离分析表明,DT种群与MLN种群遗传一致度最高,遗传距离与地理距离之间没有相关性。     

山东省长岛县南部四岛藜（Chenopodium album L.）天然种群遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对分布于山东省长岛县南部的北长山、南长山、大黑山和小黑山4个岛屿上的藜天然种群共81个个体进行了遗传多样性及遗传结构的研究。13个引物共检测到157个可重复的位点。遗传多样性研究结果表明：种内的多态位点比率为66.24％,具有较高的遗传多样性（Shannon（I）指数在物种水平上为0.332 0）;种群间有一定的遗传分化,根据G_st值,种群间的遗传多样性占总群体的9.27％。遗传距离分析表明,XHS种群和NCS种群的遗传一致度最高,与地理距离无相关性。     

SRAP结合SCoT标记分析番木瓜种质的遗传多样性

利用SRAP和SCoT两种分子标记相结合对中国22个番木瓜主要栽培品种(系)进行遗传多样性研究。SCoT标记检测获得的遗传多样性参数值和遗传相似系数范围均高于SRAP标记检测的结果,表明SCoT标记检测多态性的能力高于SRAP标记。基于两种标记数据合并后的UPGMA聚类结果显示,番木瓜种质间的遗传相似系数为0.65~0.90,种质间遗传多样性水平较低;在遗传相似系数为0.82时,将所有参试材料划分为3个类群。应用Mantel检测对SRAP和SCoT及两种标记合并进行相关性分析,表明三者之间具有显著的相关性,且相关性很高。聚类结果从分子水平反映出中国番木瓜主要栽培品种(系)的遗传基础狭窄。     

抗风桐的丛生芽诱导与再生

南海珊瑚岛礁自然植被由于人类干扰和环境变化出现了退化现象,急需进行植被恢复重建。抗风桐作为南海珊瑚岛礁的优势种,在防风固沙以及植被生态恢复等方面发挥着重要作用。该文以抗风桐带腋芽茎段为外植体,研究不同基本培养基、激素对其不定芽增殖和活性炭对生根、移栽的影响,以便建立其种苗快速繁殖和植株再生体系。结果表明:(1) MS基本培养基适合于丛生芽的诱导和增殖,最佳继代培养周期为60 d,最佳的不定芽增殖培养基为MS+2.0 mg·L~(-1)6-BA+0.1 mg·L~(-1)NAA,培养60 d后增殖倍数达5.52;(2)不定芽在MS+1.0 mg·L~(-1)IBA培养基中生根率为96.0%,在生根培养基中添加1.6 g·L~(-1)活性炭后其生根率下降至42.4%;(3)以添加活性炭生根培养获得的组培苗进行移栽成活率高达93.9%,而不添加活性炭生根培养的组培苗移栽成活率仅为78.3%。研究结果可为抗风桐种苗的离体快繁和珊瑚岛礁的植被恢复奠定技术基础。     

Examining the genetic diversity of Stipa grandis under various grazing pressures

The Stipa grandis steppe in the Inner Mongolia Autonomous Region occupies an area of 2798081 hm2. On the basis of the genetic variation, it was found that its adaptability to the environmental conditions under grazing pressure was significant. Using the Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) procedure, the changes to the genetic diversity of the Stipa grandis population under different grazing pressures were observed. Plant samples were collected from a series of grazing gradients of the Stipa grandis steppe in Dalinuoer National Nature Reserve in the Inner Mongolia (located at 116°38′–116°41′E and 43°25′–43°27′N.), which has the following vegetation types in abundance: Leymus chinensis is the constructive species; the dominant species include Stipa grandis, Cleistogenes squarrosa, and Artemisia frigida; the companion species is Potentilla acaulis and others. According to the grazing pressure, the following four grazing gradients were identified from the dwellings of the herdsmen to the enclosure site: (1) no grazing (CK enclosure site); (2) light grazing (LG); (3) moderate grazing (MG); (4) heavy grazing (HG). Young leaves of each Stipa grandis were collected during the growing season. The results showed that the Stipa grandis showed abundant genetic diversity despite the fact that certain polymorphic loci were lost; at the same time, new polymorphic loci emerged when grazing pressure increased; a total of 10 primers were used, and 74 bands were produced in total, of which 65 bands were polymorphic; the total percentage of polymorphism was 89%; the percentage of polymorphic loci of the Stipa grandis population decreased with the increase of grazing pressure; the percentage of polymorphic loci was 62.2% in the no-grazing (CK) population, 64.9% in the light-grazing (LG) population, 58.1% in the moderate-grazing (MG) population, and 56.8% in the heavy-grazing (HG) population; the genetic diversity of the population in the descending order using the Shannon's information index is as follows: (1) light grazing (0.3486); (2) no grazing (0.3339); (3) moderate grazing (0.3249); (4) heavy grazing (0.2735) with the same distributional pattern as the Nei's genetic diversity index. The test showed the following: As the grazing pressures increased, the change of genetic diversity decreased; the genetic differentiation coefficient among the population (Gst) was 0.1984, which showed the presence of small partial genetic diversity (19.8%) among populations; gene flow (Nm*) between primers varied from 0.9806 to 3.4463, and the mean gene flow (Nm*) was 2.0202; the UPGMA cluster figure that was constructed on the basis of the genetic distance matrix showed four populations that became genetically closer at each step: (1) The first group was the moderate-grazing (MG) population and the heavy- grazing (HG) population; (2) The second group consisted of the no-grazing (CK) population and the light-grazing (LG) population; (3) The two groups gathered together.     

云锦杜鹃ISSR扩增条件的优化

以云锦杜鹃基因组DNA为研究对象,对影响ISSR-PCR扩增效果的一些因素,包括镁离子浓度、dNTP浓度、模板DNA含量、TaqDNA聚合酶量、BSA浓度、引物用量以及退火温度等进行筛选和优化,建立了稳定、可重复的最佳反应体系:10μLPCR反应体积中,1×Taq酶配套缓冲液(10mmol/LTris.HClpH9.0,50mmol/LKCl,0.1%TritonX-100),1.5mmol/LMgCl2,0.15mmol/LdNTP,0.45UTaqDNA聚合酶,2mg/mLBSA,12pmol引物,16ng模板DNA。利用所建立的优化反应体系从100个ISSR引物中共筛选出12个稳定性好、重复性高的引物,对5个居群共100个云锦杜鹃个体的DNA进行扩增,检测到170个位点,其中多态位点150个,多态位点百分率88.24%,5个居群的多态位点百分率平均为48.23%。云锦杜鹃ISSR反应体系的建立为利用ISSR分子标记技术研究云锦杜鹃的遗传多样性奠定了良好的基础。     

濒危植物秦岭石蝴蝶的SCoT遗传多样性分析

利用筛选到的24条SCoT引物,分析秦岭石蝴蝶人工繁育和野生种群60份材料的遗传多样性和遗传结构,为秦岭石蝴蝶的濒危机制和制定种群保护与修复策略提供理论依据。结果显示:(1)60份秦岭石蝴蝶供试样品的观察等位基因数平均为1.51,有效等位基因数平均为1.31,Nei's基因多样性平均为0.2305,Shannon指数平均为0.3703,表明供试材料种群的遗传多样性较低。(2)种群间的遗传距离与遗传相似系数分析结果表明,3个种群60份供试材料间的遗传相似系数为0.9551~0.9705,平均相似系数0.9634,进一步表明供试材料之间的遗传相似性极高,遗传背景较为狭窄。(3)秦岭石蝴蝶种群分子方差分析结果显示15%的变异来自于种群间,而85%的变异来自于种群内部。综合分析表明,秦岭石蝴蝶各种群内和种群之间的遗传多样性较低,遗传背景狭窄,这可能是秦岭石蝴蝶适应环境能力差,从而导致其濒危的重要原因之一。     

中国热带珊瑚岛优势木本植物抗风桐和草海桐的水分适应策略解析

植物水力性状能够反映植物对不同水分条件的适应能力，研究热带珊瑚岛特殊生境下优势植物的水力功能特征对深入理解热带珊瑚岛植物的水分适应策略，从而选择热带珊瑚岛植被构建和恢复的适生物种具有重要意义。该研究以中国热带珊瑚岛生境中2种优势适生木本植物：抗风桐(Pisonia grandis)和草海桐(Scaevola sericea)为研究对象，比较了其叶片和枝条的水力性状，并分析了其水分适应策略。结果表明, 抗风桐的叶片栓塞抗性、枝条边材比导水率和叶片膨压丧失点显著高于草海桐，而枝条栓塞抗性、叶片导水率、边材密度和叶面积边材面积比均显著低于草海桐。抗风桐的叶片具有比枝条更强的抗栓塞能力，对水分胁迫敏感，但同时选择以高效的枝干水分运输来满足叶片高蒸腾需求的充足供水。草海桐枝条与叶片则存在水力脆弱性分区，在面临水分胁迫时叶片充当“安全阀”以保证枝干木质部的水力安全。抗风桐与草海桐能够通过协调叶片与枝条水力性状采取不同的水分适应策略，从而更好地适应热带珊瑚岛的特殊生境。     

三明格氏栲保护区种子植物区系特点及其地理意义

为弄清广西境内马褂木( Liriodendron chinense)天然群体的遗传多样性及分布情况,该研究运用ISSR分子标记,对广西境内现存的6个野生马褂木种群进行遗传多样性分析及评价。结果表明：广西马褂木群体具有较丰富的遗传多样性,6个参试群体的平均(及总体)有效等位基因数( Ne)、Nei’ s 基因多样度( H)和Shannon信息指数(I)分别为1.4541(1.6337)、0.2576(0.3633)和0.3786(0.5293);群体间存在基因流动但水平有限( Nm＝1.2184),使群体间存在较高遗传分化( Gst ＝0.2910);聚类分析( UPGMA)将6个天然群体分为东部(全州QZ、资源ZY及融水老堡RS￣L)、西部(融水安太RS￣A、环江HJ及乐业LY)两组,其中东部组具有较低遗传多样性及较高的遗传分化,可能受到较强的人为干扰;Mantel检验表明群体间符合距离隔离模式( R＝0.545, P＝0.043),表明人为破坏导致的生境碎片化是造成广西马褂木天然群体遗传分化的重要原因。针对广西马褂木天然群体较丰富的遗传多样性及较高的遗传分化,除了考虑对遗传多样性较高群体(如RS￣A及HJ)进行原地保护外,宜对各群体采集种子或穗条,统一营建基因资源收集区,以供后续育种及生产利用。     

东亚特有植物合被韭和长梗合被韭遗传多样性的ISSR分析

合被韭(Allium tubiflorum)和长梗合被韭(A.neriniflorum)是葱属(Allium L.)植物中花被片合生的类群,是东亚特有植物的典型代表,也是研究第四纪气候变化对东亚温带落叶林地变迁影响的理想模式植物。该研究对合被韭16个居群154个个体和长梗合被韭14个居群133个个体采用ISSR分子标记,分析不同居群合被韭和长梗合被韭DNA水平的差异和分化,揭示2个种的遗传多样性水平和遗传结构,探讨片段化生境对居群遗传多样性和遗传分化的影响。结果表明:(1)2个类群在种级水平的遗传变异丰富,合被韭的多态位点百分率(PPB)为98.00%,Nei’s基因多样度指数(H)为0.264 8,Shannon多样性信息指数(Ho)为0.415 3;长梗合被韭PPB为95.56%,H为0.253 9,Ho为0.399 8,但居群水平遗传多样性较低,遗传分化系数(Gst)分别为0.421 8和0.430 1,变异百分率分别为38.95%和39.17%,遗传变异主要存在于居群内部。(2)结合本研究结果和前人的细胞学研究资料,认为合被韭和长梗合被韭的进化驱动力是杂交和多倍化;合被韭和长梗合被韭均以鳞茎兼行无性繁殖,克服了杂交和多倍化带来的育性降低和居群个体数量下降,保存其变异;复杂的遗传背景和多样化的繁育方式极可能是导致居群内遗传分化显著的重要因素。(3)根据已有系统发育资料和本研究UPGMA聚类显示,合被韭和长梗合被韭在种级水平具紧密亲缘关系,互为姊妹类群。研究推测,这两种的分布重叠区域——燕山山脉、太行山脉及邻近地区可能是其祖先分布区,且该区域居群遗传变异最为丰富,因此,燕山山脉、太行山脉及邻近地区可能是合被韭和长梗合被韭的分化中心和遗传多样性中心。     

皂荚种质资源SCoT遗传多样性分析及指纹图谱的构建

采用SCoT标记分析了18个皂荚种质的遗传多样性,并采用UPGMA法对18个皂荚种质进行了聚类分析。在此基础上,通过筛选出的多态性条带构建了18个皂荚种质的SCoT指纹图谱。扩增结果表明:从51个SCoT引物中筛选了15个引物进行PCR扩增,共扩增出226条带,其中多态性条带216条,多态性比率为96.61%。各引物多态性信息含量(PIC)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I)的平均值分别为0.875 9、1.964 9、1.440 1、0.272 6、0.426 1。18个皂荚种质的遗传相似系数在0.491 4~0.938 1之间,表明供试材料之间具有较丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明:在遗传相似系数为0.60处可将18个皂荚种质分为3组,其中野皂荚单独为一组,山皂荚和皂荚-T聚为一组,其它皂荚材料聚为一组。利用3个引物扩增的8个多态性位点构建了18份皂荚种质资源的DNA指纹图谱,可以将其区分并精准鉴定。该研究结果为皂荚种质的鉴定和新品种选育提供了一定的理论依据。