濒危羊踯躅自然居群的遗传多样性和遗传结构分析

利用12对微卫星(SSR)分子标记对涉及6省8个羊踯躅自然居群193个体的遗传多样性和遗传结构进行分析,探讨羊踯躅遗传多样性水平与分化程度的可能原因,为羊踯躅的保护提供科学依据。结果显示:(1)12对SSR引物共扩出260个等位基因,每个位点的平均等位基因数为21.667,平均有效等位基因数(Ne)为5.425,平均多态信息含量(PIC)为0.900;物种水平的Shannon多样性指数(I)为1.768,基因多样性指数(H)为0.777。(2)江西金溪(JX)的羊踯躅居群的遗传变异最丰富,福建政和(ZH)的遗传多样性水平最低。(3)基于无限等位基因模型(IAM)的遗传分化系数(F_(st))为0.142,基因流(N_m)为1.522;AMOVA分析显示羊踯躅居群内变异(87.71%)大于居群间变异(12.29%)。(4)遗传距离法聚类NJ分析和Structure分析均表明,8个自然群体被分为三大类群;Mantel检测发现,羊踯躅遗传距离与地理距离无显著相关性。研究表明,羊踯躅最好以就地保护为主,应优先保护江西金溪(JX)居群,同时增加对福建政和(ZH)和湖北京山(JS)居群的保护权重。讨论了羊踯躅较高遗传多样性和中等程度分化的可能原因。     

濒危植物羊踯躅全基因组SSR标记开发与鉴定研究

该研究利用基于全基因组限制性酶切位点简化基因组测序技术（RAD seq技术）,开发濒危植物羊踯躅（Rhododendron molle G. Don）全基因组SSR标记,并对3个群体共63份羊踯躅材料进行验证鉴定,为进一步研究羊踯躅的遗传多样性和群体遗传结构以及保护利用提供技术支持。结果显示：（1）羊踯躅基因组测序获得原始数据7.653G bp,过滤后为7.513G bp;经组装发现,羊踯躅171.534 M bp的基因组分布在498 252 contigs中。（2）通过SSR检测,在11 961 SSR位点中获得了11 687对SSR分子标记,并且二核苷酸为基序的重复类型最丰富,达51.76%。（3）随机选取128对SSR标记在6个羊踯躅株系中进行PCR扩增,获得20对高多态性的SSR标记。（4）用所选的20对多态性SSR标记对3个群体共63份羊踯躅材料进行验证分析发现,这些多态性SSR标记位点的等位基因数为4~16个,期望杂合度（H_e）为0.489~0.908。 研究表明,羊踯躅的SSR丰度适中,且二核苷酸为羊踯躅中最丰富的重复序列,该实验进一步证明RAD seq技术是一种经济有效的基因测序方法,实验中开发的SSR引物将有助于进一步研究羊踯躅和其他近缘种的群体结构和多样性。     

樟科濒危植物思茅木姜子遗传多样性的ISSR分析

本文采用ISSR标记对中国特有且仅在云南南部狭域分布的樟科濒危植物思茅木姜子(Litseaszemaois)现存8个居群的遗传多样性进行了研究。从96条引物中筛选出了10条,对103个个体进行了扩增,共扩增出77条条带,其中多态性条带为67条。分析结果表明:(1)思茅木姜子的遗传多样性水平很高。在物种水平上,多态位点百分率PPB=87.01%,平均每个位点的有效等位基因数Ne=1.4006,Nei’s基因多样度指数H=0.2466,Shannon多样性信息指数Hsp=0.3826;在居群水平上,PPB=37.99%,Ne=1.2500,H=0.1418,Shannon多样性信息指数Hpop=0.2088。(2)居群间的遗传分化较低。基于Nei’s遗传多样性分析得出的居群间遗传分化系数Gst=0.3700;Shannon’s居群分化系数((Hsp–Hpop)/Hsp)为0.45。AMOVA分析显示:思茅木姜子的遗传变异主要存在于居群内,占总变异的72.99%,居群间的遗传变异占27.01%,表明思茅木姜子属于异交种。(3)两两居群间的Nei’s遗传一致度(I)的范围为0.8233–0.9761。经Mantel检测,居群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.0925,P=0.6931)。我们推断人类活动的干扰和生境的片断化是导致思茅木姜子濒危现状的主要因素。考虑到目前其遗传多样性水平虽然很高,但各居群个体数量很少,因此应该对思茅木姜子各居群的所有个体实施及时的就地保护;而遗传变异大部分存在于居群内的个体间,所以在迁地保护时应在各居群内大量采样。     

濒危特有种掌叶木的微卫星遗传多样性研究

掌叶木居群具有较丰富的遗传多样性,该研究利用9对微卫星(SSR)分子标记揭示了掌叶木(Handeliodendron bodinieri)的遗传多样性。结果表明:观测等位基因数(Na)平均为3.903,有效等位基因数(Ne)平均为2.545,期望杂合度(He)平均为0.521,Shannon’s多态性信息指数(I)为0.962,PIC平均值为0.465。掌叶木的自然分布居群有相对较高的遗传多样性,但由于人为破坏等因素导致该群体濒危,而濒危并不是因为遗传多样性降低而造成的。居群间的遗传分化为掌叶木8个居群间的遗传一致度为(GI=0.849~0.970),遗传距离为(GD=0.032~0.164)。基于Nei’s遗传距离用UPGMA法对掌叶木居群进行聚类,Nei’s的基因分化系数为(G_(st))为0.027,平均Nei标准遗传分化系数(G'_(st)N)为0.031,平均Herick’s标准遗传分化系数(G'_(st)H)为0.064,基因流(N_m)为3.368。AMOVA分析结果表明:掌叶木居群间变异占3%,居群内变异占97%,居群内的遗传分化大于居群间的分化。利用Mantel检测发现,居群间的遗传距离与地理距离显著正相关(r=0.299,P0.05)。该研究结果为掌叶木生物多样性和资源保护与利用提供了更充分的科学依据。     

野生毛樱桃SSR遗传多样性和遗传结构分析

利用11对SSR多态性引物对秦岭山脉5个居群11个亚居群104份野生毛樱桃材料进行遗传多样性和遗传结构分析,以明确中国樱桃的种质资源,为樱桃育种以及生产中改良樱桃砧木提供理论依据。结果显示:(1)11对引物共检测出110个等位位点,各引物扩增的多态性条带在5~13个之间;观察到的平均等位基因数(A)为10,有效等位基因数(Ae)为7.586 3。(2)秦岭山脉天水居群的多态性比率(PPB)为69.55%、长安居群为76.53%、太白居群为81.36%、华阴居群为85.00%、眉县居群为92.17%,5个居群总的多态性比率为81.62%,各位点平均期望杂合度(He)为0.864 0。(3)秦岭山脉野生毛樱桃各居群的基因分化系数(Gst)为0.081 2,居群内的遗传分化占91.88%,居群间的遗传分化占8.12%;基于Gst测得基因流(Nm)为2.827 3,秦岭山脉Nei遗传距离为0.489 7,香农信息指数为2.101 9。研究认为,秦岭山脉野生毛樱桃的遗传多样性水平较高,遗传分化主要存在于居群内,且基因交流没有受到阻碍,居群内现存的遗传多样性水平对遗传漂变不敏感,但居群间存在适中的基因交流可能会降低整个种群的再分化。     

珍稀濒危植物半枫荷的遗传多样性及遗传结构

利用15对EST-SSR引物对半枫荷(Semiliquidambar cathayensis Hung T.Chang)的遗传多样性与遗传结构进行分析.结果显示,半枫荷的遗传多样性水平较高(He=0.816),遗传变异主要存在于居群内(76.63％),但不同地区间遗传分化系数较高(Fst=0.176).半枫荷的17个居...     

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。     

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。     

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。     

太白山独叶草6个海拔居群的遗传多样性SSR分析

采用SSR分子标记对独叶草(Kingdonia uniflora)6个海拔居群的遗传多样性进行分析,研究其居群遗传多样性水平和遗传结构。结果表明:(1)独叶草居群具有较低的遗传多样性,平均多态位点百分率(PPB)、Shannon多样性指数(I)、Nei’s多样性指数(H)分别为47.04%、0.241 6、0.161 4,总基因多样性(Ht)、居群内基因多样性(Hs)分别为0.419 0、0.163 7,基因流(Nm)为0.527 4。(2)6个居群遗传多样性变化规律随海拔增加先降低后升高。(3)AMOVA分析显示,居群间遗传变异占总遗传变异的66%,与基因分化系数(Gst=0.611 8)相一致。(4)聚类分析将6个居群聚为2支,海拔相近区域的居群优先聚类,但各海拔居群并不严格按照地理距离的远近聚类,与Mantel(r=0.341,P0.05)相关性检测结果相吻合。     

基于SSR标记的紫花风铃木群体遗传多样性分析

为揭示紫花风铃木(Handroanthus impetiginosus)的群体遗传变异特征,对广东省6市12个群体72份种质材料进行遗传多样性和群体遗传结构分析。结果表明,9对引物共扩增出123个等位基因位点,引物的平均多态信息量为0.754,具有较高的多态性。12个群体均具有较高的遗传多样性,群体间平均有效等位基因数为3.272个,平均Shannon指数为1.159。AMOVA分析表明群体间遗传分化程度相对较低,群体内遗传分化程度较高。群体的总体遗传分化系数为0.077,处于中等程度。基于Structure分析、主坐标分析和NJ聚类分析均可将12个群体分为2大类群,分组结果具有一定相似性,表明供试紫花风铃木群体遗传结构较为简单。这为紫花风铃木优良种质资源的利用、遗传变异和科学育种提供了理论参考。     

扁蓿豆24个居群遗传多样性的SSR研究

利用SSR技术研究分布于蒙古高原和大兴安岭地区24个扁蓿豆居群的遗传多样性,以明确扁蓿豆种群等位基因分布状况及在居群内和居群间的分异规律,揭示居群分布与环境的相关关系。结果显示:(1)利用紫花苜蓿的10个引物进行扩增,5个引物表现出多态性,共检测出15个等位基因变异,平均多态信息含量(PIC)为0.342 3。(2)24个扁蓿豆居群间基因分化系数(Fst)为0.17,表明扁蓿豆82.8%的变异来自居群内,基因流(Nm)为1.2。(3)聚类分析表明,24个扁蓿豆居群可聚成三大类,其中:大青山北部的扁蓿豆居群(hs)单独聚为一类,内蒙古高原东部、东南部和东北部的居群(kh、hb1、hb2、hb3、lq、lx、bl、zs、lh)聚为一类,蒙古高原东北部向大兴安岭的过渡区和大兴安岭地区的居群(dm、db、xs、eg、xb、eh、al、kj、aq1、dw、hb4、ys、aq2、xl)聚为一类。(4)遗传距离和环境条件关系的Mantel检验表明,地理位置(经度和纬度)的影响大于海拔,且大于单一的经度或者纬度(r=0.402 7,P<0.01);水平距离上,经度对遗传距离的影响大于纬度。     

基于SSR标记的新疆野杏群体遗传多样性及遗传结构

利用27对SSR分子标记对新疆4个野杏群体遗传多样性和遗传结构进行分析,评价新疆野杏遗传多样性水平和分化程度,为新疆野杏合理保护与利用提供科学依据。结果显示：（1）27对SSR引物共检测到431个等位基因（N_a）,各位点平均等位基因数（N_a）和多态性信息含量（PIC）分别为15.96和0.84;物种水平上Shannons信息指数（I）和期望杂合度（H_e）分别为2.21和0.78。（2）群体水平上等位基因数（N_a）、有效等位基因（N_e）、Shannons信息指数（I）、期望杂合度（H_e）和观察杂合度（H_o）分别为10.98、5.85、1.92、0.79和0.55;其中新源县野杏群体遗传多样性最丰富,巩留县群体遗传多样性最低。（3）基于F统计量分析的遗传分化系数（F_st）为0.05,基因流（N_m）为5.26;分子方差分析显示新疆野杏群体大部分遗传变异来自群体内（95.4%）,群体间的遗传变异仅占4.6%。（4）新疆野杏群体遗传距离为0.06~0.49,平均为0.24;遗传相似度为0.61~0.94,平均为0.80;遗传相似度的聚类分析和遗传距离的主坐标分析结果一致,均将供试4个群体划分为两组;Mantel检测显示,新疆野杏群体遗传距离与地理距离无显著相关（r=0.332,P＝0.16）。研究表明,新疆野杏资源具有丰富的遗传多样性,群体遗传分化程度较低,群体间遗传距离较小,这与新疆野杏群体的大小和悠久的演化历史以及群体间频繁的基因交流相关。     

天女木兰遗传多样性微卫星标记的研究

以中国7个省份9个天女木兰种群为研究对象,采用微卫星技术(SSR)探讨天女木兰分子遗传多样性。结果显示:(1)9个天女木兰种群间存在较低的遗传多样性,种群平均Nei基因多样性指数(H)0.098 5,平均Shannon信息指数(I)0.146 8;种群间基因流为0.597 9(1),处于很低的水平。(2)天女木兰不同种群在长期进化过程中发生了一定的遗传分化,9个天女木兰种群的遗传距离为0.068 8~0.214 2,遗传相似度介于0.82~0.93之间。(3)聚类分析结果显示,9个天女木兰种群在进化上形成2个主要分枝,贵州麻江种群为一支,其他地区的种群为另一支,其中贵州麻江的天女木兰生存状况较差。(4)天女木兰的遗传多样性与种群分布的经度呈正相关。研究表明,天女木兰种群间的遗传多样性低,缺乏基因交流,可能是导致其濒危的主要遗传学机制。     

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。