利用rp132-trnL分析阿尔金山自然保护区真藓居群遗传多样性

本研究对分布在中国新疆维吾尔自治区阿尔金山自然保护区的6个真藓(Bryum argenteum)居群的遗传结构及遗传多样性进行比较。通过对32条叶绿体DNA的rpl32-trnL序列的核苷酸序列变异的分析,发现了14种单倍型,存在201个可变位点;分子变异分析显示有51.02%的遗传变异发生在居群间水平,居群内部的遗传变异为48.98%,真藓居群间的遗传分化程度较高略大于居群内的遗传分化。居群遗传变异的分化系数为0.510 2,基因流值为0.48,显示各居群间的基因流低。单倍型多态性水平为(0.780 2±0.076 0),核苷酸多态性水平为(0.058 59±0.020 09),表明真藓居群遗传多样性丰富。对所有变异位点进行的Taijma's检验的结果是Taijma's D值为-1.567 05 (p0.10),显示所有变异符合中性进化假说。     

基于cpDNA和ITS序列对庭藤复合群的居群遗传学研究

采用2个叶绿体基因组片段(ndh J-trn F和trn D-trn T)和核基因组ITS序列对分布于中国东部和相邻地区的庭藤复合群(Indigofera decora complex)的24个居群进行分析,探讨该复合群的遗传多样性、单倍型分布、遗传结构和居群历史动态。cp DNA和ITS序列分析表明,庭藤复合群的单倍型多样性较高,而总体遗传多样性偏低(cp DNA片段:Hd=0.778,π=0.00123;ITS:Hd=0.909,π=0.01290);皖浙地区居群的遗传多样性相对较高,推测其可能是该复合群遗传多样性的分布中心。遗传变异主要存在于复合群居群间,种内居群间遗传分化较大(cp DNA片段:FST=0.848;ITS:FST=0.787);基因流较小(cp DNA片段:Nm=0.228;ITS:Nm=0.241),主要是地理隔离(遗传漂变)或生境片段化促进了物种形成;复合群的不同物种间存在由基因渐渗引起的单倍型共享现象,可能是种间不完全的生殖隔离所致。花木蓝的居群单独聚为一枝,且与其他种无共享单倍型,因此应保留花木蓝种的分类地位,而其他种的分类地位有待进一步研究。     

中国特有植物卧龙沙棘自然群体的RAPD分析

应用12个随机引物对卧龙沙棘全部2居群共28个个体进行了RAPD分析。结果表明,卧龙沙棘具有较丰富的遗传多样性,多态位点百分率为78.05%,Nei’s基因多样性h=0.2553,Shannon’s多态性信息指数Ι=0.3841。分布范围狭窄的卧龙沙棘在亚种水平的遗传多样性明显高于分布较广的中国沙棘。在居群水平上,卧龙沙棘同样具有很高的遗传多样性,平均多态位点百分率为63.42%,Nei’s基因多样性h=0.2193,Shannon’s多态性信息指数I=0.3287。卧龙沙棘的基因分化系数Gst=0.1425,表明遗传变异主要存在于居群内。AMOVA的结果也表明,在全部的遗传变异中,19.18%的遗传变异存在于居群之间,与Gst值基本一致。这一结果符合卧龙沙棘风媒、异交的繁育系统特点。     

核基因组微卫星标记揭示大理茶参与了普洱茶的驯化过程

利用11个核基因组微卫星标记对普洱茶3个居群、大理茶3个居群及过渡型大理茶2个居群共104株古茶树进行了遗传学分析。研究表明,普洱茶、大理茶和过渡型大理茶居群的遗传多样性相对较低,平均等位基因(Na)为4.852,平均香农多样性指数(I)为1.17,平均期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为0.59和0.52,其中大理茶的遗传多样性水平低于普洱茶和过渡型大理茶。AMOVA分析表明,普洱茶和大理茶之间遗传分化显著(FST=0.305),遗传变异主要在居群内(分别为93.51%和89.41%),而居群间的遗传变异较低(分别为6.49%和10.59%)。主成分分析和STRUCTURE聚类分析均支持大理茶和普洱茶为不同的组,过渡型大理茶主要由大理茶驯化而来,并在栽培过程中与大理茶产生了遗传分化。在混栽的大理茶和普洱茶居群间存在由大理茶向普洱茶的明显基因渐渗,证实了大理茶参与了普洱茶的驯化过程。最后,讨论并提出了对大理茶和普洱茶古茶树资源保护的相关建议。     

濒危植物宽叶羌活天然居群cpDNA非编码区多态性分析

采用叶绿体DNA非编码区直接测序的方法,对青海、甘肃、四川3个省区内濒危植物宽叶羌活14个天然居群的遗传多样性和遗传结构进行了研究,以明确其遗传背景,为宽叶羌活的保护提供理论依据。结果表明:(1)14个居群138个个体的序列长度介于509~515bp;碱基组成A+T含量较高(平均67.6%)。(2)根据序列的核苷酸变异共鉴定出31个单倍型,其中9种单倍型(H5、H1、H9、H10、H16、H17、H19、H20、H22)为居群所共享,而且单倍型H5分布最广、在10个群体的67个个体中检测到,占总样品数的48.56%。(3)14个居群宽叶羌活具有高水平单倍型多样性(Hd=0.750 3)和较高水平核苷酸多样性(Pi=0.007 11),但31个单倍型没有按地理分布形成明显的族群,各地理单元中的单倍型相互混杂,没有明显的地理分化模式。(4)AMOVA分析、居群间分化度(FST=0.602 4)分析和基因流(Nm=0.330)分析的结果一致,表明宽叶羌活大部分遗传变异(60.24%)发生在居群间,居群间的基因流较低,群体间变异是宽叶羌活的主要变异来源。(5)14个居群的遗传距离在0.000~0.007,平均为0.003,表明居群间的亲缘关系较远,且居群间的遗传距离与地理距离之间无显著相关关系(P=0.143),说明宽叶羌活居群遗传变异的分布没有明显的地理趋势。研究认为,宽叶羌活居群间高的遗传变异可能是由基因流受阻、遗传漂变、地理隔离造成的,并提出了对该物种遗传多样性的保护策略。     

核基因组微卫星标记揭示大理茶参与了普洱茶的驯化过程?

利用11个核基因组微卫星标记对普洱茶3个居群、大理茶3个居群及过渡型大理茶2个居群共104株古茶树进行了遗传学分析。研究表明,普洱茶、大理茶和过渡型大理茶居群的遗传多样性相对较低,平均等位基因(Na)为4?852,平均香农多样性指数(I)为1?17,平均期望杂合度(He)和观测杂合度( Ho)分别为0?59和0?52,其中大理茶的遗传多样性水平低于普洱茶和过渡型大理茶。 AMOVA分析表明,普洱茶和大理茶之间遗传分化显著( FST＝0?305),遗传变异主要在居群内(分别为93?51％和89?41％),而居群间的遗传变异较低(分别为6?49％和10?59％)。主成分分析和STRUCTURE聚类分析均支持大理茶和普洱茶为不同的组,过渡型大理茶主要由大理茶驯化而来,并在栽培过程中与大理茶产生了遗传分化。在混栽的大理茶和普洱茶居群间存在由大理茶向普洱茶的明显基因渐渗,证实了大理茶参与了普洱茶的驯化过程。最后,讨论并提出了对大理茶和普洱茶古茶树资源保护的相关建议。     

基于cpDNA非编码序列的北沙柳遗传多样性分析

为揭示北沙柳(Salix psammophila)的遗传多样性、遗传结构及分化特征,利用叶绿体非编码区序列(trnL-trnF和trnD-trnT)对分布于毛乌素沙地和库布齐沙漠的16个北沙柳居群(339个个体)进行了遗传研究,为北沙柳种子资源库遗传管理、遗传改良、遗传育种及品种选育提供理论依据。结果表明:(1)经trnL-trnF和trnD-trnT片段联合比对获得了1811 bp序列,共有12个核苷酸变异位点(8个简约信息位点,4个变异位点),得到16个单倍型。(2)单倍型多样性指数(Hd)为0.737,核苷酸多样性指数(π)为0.00107;且单倍型H3的分布在所有居群中位于单倍型网络图中心,其余单倍型随机分布于各个居群。(3)AMOVA分析表明,北沙柳cpDNA的变异主要来源于居群内(91.16%),居群间遗传分化程度中等(FST=0.08837),各居群间的基因交流非常频繁(Nm=2.58);遗传分化系数NST(0.085)显著大于GST(0.056,0.01相似文献   

云南虫生真菌粉棒束孢遗传分化研究

对云南粉棒束孢8个当地居群和蝙蝠蛾拟青霉2个当地居群进行ITS测序和RAPD扩增分析,结合Gen Bank中相关序列,对粉棒束孢开展遗传多样性、居群遗传结构及其种内分化研究。共获得大范围内地理距离远的6个居群共97条粉棒束孢ITS序列,共有33种单倍型,单倍型多样性Hd=0.546和总核苷酸多样性Pi=0.00276,显示粉棒束孢在物种水平上遗传多样性较低。云南粉棒束孢共37条序列,有14种单倍型(10种为云南特有),具有较高单倍型多样性和核苷酸多样性(Hd=0.659,Pi=0.00274);单倍型聚类和网状分支分析表明云南粉棒束孢单倍型类型丰富,遗传多样性高,暗示云南为粉棒束孢多样性分布中心之一。ITS序列分析表明,云南当地居群间遗传分化系数Fst=51.95%;RAPD分析表明,居群间遗传分化系数Gst=0.5547,基因流Nm=0.4014;说明云南当地居群粉棒束孢分化剧烈。居群遗传距离与地理距离相关性研究表明,粉棒束孢居群遗传距离与地理距离无明显相关。中性检验和失配分析表明粉棒束孢经历过近期居群扩张。结合单倍型聚类和网状分支分析,表明Hap 19为扩张建群单倍型,但原始祖先单倍型(Hap 1)依然是粉棒束孢居群中最优势单倍型(频率为48.45%),表明粉棒束孢并不存在明显的因地理原因造成的生殖隔离。值得重视的是,通过ITS单倍型和RAPD分析,支持将蝙蝠蛾拟青霉作为粉棒束孢异名处理。     

基于rpl16序列分析大百合的遗传多样性及遗传结构

大百合是百合科大百合属一种重要的野生植物资源,本研究采用基因测序法,利用叶绿体DNA rpl16序列对10个大百合居群进行了遗传多样性和遗传结构分析,旨在为其资源保护和开发利用提供理论基础。结果显示:rpl16序列矩阵长度为699 bp,共检测到14个变异位点和12个单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.604;总的遗传多样性(HT)为0.660。该居群间遗传变异(71.53%)大于居群内遗传变异(28.47%),说明居群间变异是其居群的主要变异来源;居群间遗传分化很高(Gst=0.677,Nst=0.614,Fst=0.71531),基因流较低(Nm=0.0995)。失配分析结果表明种群在进化过程中曾经历过快速扩张,中性检验支持上述结果:Tajima′s D=-1.74368(P0.05);Fu and Li′s D=-2.69366(P0.05);Fu and Li′s F=-2.79896(P0.05)。研究结果表明:大百合居群遗传多样性较高,居群间存在较高的遗传分化,主要与其生活史特征相关。基于得到的居群遗传信息,建议采取就地保护为主的保护策略。     

濒危植物长柄扁桃的遗传变异格局研究

该研究基于ITS1-ITS4序列对濒危植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)自然分布区内的8个居群,105个个体的遗传多样性及遗传结构进行了分析,以明确长柄扁桃的地理分布及其遗传多样性特征。结果表明:(1)ITS1-ITS4序列长度583bp,变异位点13个,共定义了8个单倍型;居群间总的遗传多样性(hT)为0.727,居群内平均遗传多样性(hS)为0.564,各居群单倍型多样性、核酸多样性的变化范围分别为0.182~0.636、0.000 6~0.006 3。(2)AMOVA分析表明,33.65%的遗传变异来自居群间,而66.35%的遗传变异来自居群内;居群间平均基因流(Nm)为0.986,居群间遗传分化系数NSTGST(GST=0.225,NST=0.362,P0.05),表明长柄扁桃居群间存在不十分显著的遗传分化,但谱系地理结构显著;中性检验和错配分布曲线表明,居群自然分布区内的长柄扁桃没有经历明显的近期扩张。(3)单倍型网络和最大似然树都表明:内蒙古和陕西的长柄扁桃居群分别聚为2个明显的分支。     

Comparative Study on the Chloroplast RPL32-TRNL Nucleotide Variation within and Genetic Differentiation among Ancient Tea Plantations of Camellia sinensis var.assamica and C.taliensis (Theaceae) from Yunnan,China

In order to assess genetic diversity and population structure, nine Camellia sinensis var.assamica and three C.taliensis populations from Yunnan, China were evaluated. Based on nucleotide variation of 94 cpDNA RPL32-TRNL sequences, a total of seven distinct haplotypes were detected in the studied populations. It was apparent that C.sinensis var.assamica (h=0.728,π =0.00469) possessed higher levels of genetic diversity than C.taliensis (h =0.610, π =0.00225). However, genetic differentiation among populations of C.sinensis varassamica (Gst=0.580, FST=0.612) was lower than that among C.taliensis populations (Gst=0.696, FST=0.773). Our AMOVA analysis further revealed that the majority of variation was partitioned among populations of the two taxa, while C.sinensis var.assamica (6121%) showed lower level of genetic differentiation than C.taliensis (77.34%). In comparisons to C.taliensis, genetic diversity within C.sinensis var.assamica largely varied among populations, ranging from 0 to 0.809 and from 0 to 0.00487 for haplotype and nucleotide diversity, respectively. Conservation strategies were finally discussed and proposed to efficiently protect ancient tea plantations in China.     

中国山茶属4种2变种核型研究

本文采用去壁低渗法研究了我国山茶属植物4种2变种的核型。根据Levan等的命名系统,各个种的核型可简式为大理茶2n=20m+2m(SAT)+8sm;勐腊茶2n=20m+2m(SAT)+6sm+2sm(SAT);德宏茶2n=20m+8sm+2sm(SAT);苦茶2n=20m+9sm+1sm(SAT);茶2n=18m+2m(SAT)+12sm;白毛茶2n=18m十2m(SAT)+9sm+1sm(SAT)。这些种都是二倍体种(2n=2x=30),未发现多倍体。在勐腊茶核型中发现2个超数染色体(B-chromosome)。核型的不对称性表明,这些种均属于Stebbins核型分类的2A型核型。这些种在“随体数目和位置,最长染色体与最短染色体之比,臂比大于2:1的染色体比例,着丝点端化值,染色体绝对长度”方面的变异是清楚易见的。核型的变异表明,这些种的染色体进化顺序为大理茶—→勐腊茶—→德宏茶—→普洱茶—→白毛茶—→苦茶—→茶。这一结果与张宏达提出的山茶属植物的分类系统基木吻合。本文还讨论了山茶属植物核型的杂合性和多态性。本文中勐腊茶、德宏茶、苦茶的染色体数目和核型及大理茶的核型为首次报道。     

白莺山古茶的化学成分分析与栽培茶树的起源

应用高压液相色谱(HPLC)技术,对白莺山古茶的大理茶素、儿茶素类、茶掊素、没食子酸、咖啡因和茶氨酸的含量进行分析.同时,应用分光光度法测定茶多糖和茶多酚含量.在与野生大理茶及栽培大叶茶(普洱生茶)进行多成分比较的基础上,结合形态性状的变异与进化,讨论白莺山古茶种质资源的多样性与野生大理茶和栽培大叶茶的相互关系.分析研究结果不仅为白莺山古茶的品质评价提供可靠的科学数据,为白莺山丰富的古茶种质资源的深人系统研究和合理开发利用提供基础,同时,通过多种过渡类型的化学成分分析与比较,为栽培大叶茶的起源和大理茶作为大叶茶的野生基源之一的假说提供了植物化学方面的证据.     

HPLC Analysis of Theanine and Gallic Acid inthe Species of Camellia sect. Thea

Bymeans of HPLC technique, the theanine and gallic acid in the leaves of six species and three varieties of Camellia sect. Thea were analyzed. The results showed that both of them were generally occured in these plants and the contents in C. taliensis and C. kwangsiensis are mostly close to those of C. sinensis var. assamica. Since the leaves of C. taliensis have also been historically used for preparing tea by folk peoples of Yunnan province, it could be suggest that C. taliensis might one of the original plants of tea     

濒危植物翅果油树种群的遗传多样性和遗传分化研究

利用微卫星（SSR）标记对来自山西和陕西两省的7个翅果油树（Elaeagnus mollisDiels）种群进行遗传多样性和遗传结构研究。10对SSR标记共检测到126个位点,其中多态位点114个。在物种水平上,平均多态位点百分率为90.79%,有效等位基因数（Ne）、Nei基因多样性指数（H）和Shannon多样性指数（I）分别为1.6072、0.3166、0.4603;在种群水平上,多态位点百分率为61.99%,有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon多样性指数（I）分别为1.5445、0.2683、0.3815。遗传分化系数GST为0.2074,表明了翅果油树种群的遗传变异主要存在于种群内。基因流Nm为1.9111〉1,说明种群间基因交流可以阻止由于遗传漂变导致的遗传分化。聚类结果表明,翅果油树种群间的遗传距离与地理距离有一定的相关性,经Mantel检验,种群的地理距离与遗传距离之间呈正相关,但未达到显著水平（p〉0.05）。结果表明,遗传多样性水平与物种本身特性和不同干扰生境有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。     

中日5个岛屿山茶种群遗传多样性研究

运用ISSR分子标记法对中、日两国5个岛屿天然山茶种群共150个个体进行遗传多样性分析。结果表明:筛选出的20条引物扩增得到205条清晰条带,其中183条为多态性条带,多态位点百分比(PPB)为89.27%。经POPGENE软件分析,山茶种群平均多态位点百分比(PPB)为72.00%,Nei’s基因多样性指数(HE)为0.2743,Shannon信息多态性指数(H)为0.4023,种群水平遗传多样性较高。基因分化系数Gst=0.2033,表明遗传变异主要存在于种群内个体间。Mantel检验(r=0.7989,P<0.05)和UPGMA聚类表明岛屿地理隔离对山茶种群遗传分化具有重要影响。基于岛屿山茶种群遗传结构的分析,建议加强我国岛屿自然种群的就地保护力度。     

大别山山核桃天然群体遗传结构的初步分析

利用RAPD分子标记技术检测了大别山山核桃3个天然居群的遗传多样性和遗传结构。20条10 bp随机引物共检测到238个扩增位点,其中多态性位点162个,多态位点百分率(PPB)为68.1%。居群水平Shannon’s多态性信息指数(I)介于0.2651~0.2801之间;居群水平Ne i’s基因多样性指数(H)介于0.1789~0.1890之间。遗传变异计算显示大别山山核桃居群间基因分化系数(Gst)为0.4063,分子方差分析(AMOVA)表明居群间基因分化水平为0.4177,居群间基因流(Nm)为0.7306,说明大别山山核桃大部分变异存在于居群内,居群间基因交流相对较少。这一结果符合大别山山核桃风媒、异交的繁育系统特点,但其居群间基因分化程度明显高于异交植物的平均水平(Gst=0.1930)。地理隔离、居群内近交及居群间基因流受阻可能是形成目前大别山山核桃天然群体遗传结构的主要因素。     

Phylogeography of Camellia taliensis (Theaceae) inferred from chloroplast and nuclear DNA: insights into evolutionary history and conservation

ABSTRACT: BACKGROUND: As one of the most important but seriously endangered wild relatives of the cultivated tea, Camellia taliensis harbors valuable gene resources for tea tree improvement in the future. The knowledge of genetic variation and population structure may provide insights into evolutionary history and germplasm conservation of the species. RESULTS: Here, we sampled 21 natural populations from the species' range in China and performed the phylogeography of C. taliensis by using the nuclear PAL gene fragment and chloroplast rpl32-trnL intergenic spacer. Levels of haplotype diversity and nucleotide diversity detected at rpl32-trnL (h = 0.841; pi = 0.00314) were almost as high as at PAL (h = 0.836; pi = 0.00417). Significant chloroplast DNA population subdivision was detected (GST = 0.988; NST = 0.989), suggesting fairly high genetic differentiation and low levels of recurrent gene flow through seeds among populations. Nested clade phylogeographic analysis of chlorotypes suggests that population genetic structure in C. taliensis has been affected by habitat fragmentation in the past. However, the detection of a moderate nrDNA population subdivision (GST = 0.222; NST = 0.301) provided the evidence of efficient pollen-mediated gene flow among populations and significant phylogeographical structure (NST > GST; P < 0.01). The analysis of PAL haplotypes indicates that phylogeographical pattern of nrDNA haplotypes might be caused by restricted gene flow with isolation by distance, which was also supported by Mantel's test of nrDNA haplotypes (r = 0.234, P < 0.001). We found that chlorotype C1 was fixed in seven populations of Lancang River Region, implying that the Lancang River might have provided a corridor for the long-distance dispersal of the species. CONCLUSIONS: We found that C. taliensis showed fairly high genetic differentiation resulting from restricted gene flow and habitat fragmentation. This phylogeographical study gives us deep insights into population structure of the species and conservation strategies for germplasm sampling and developing in situ conservation of natural populations.