基于ISSR分子标记的西藏杓兰种群遗传多样性分析

西藏杓兰(Cypripedium tibeticum)是具有很高观赏和药用价值的兰科植物,已被列为中国优先保护的濒危植物。该研究采用ISSR分子标记技术,对采自中国西部地区的7个西藏杓兰种群进行遗传结构及遗传多样性分析,为中国野生西藏杓兰种质资源的保护提供理论依据。结果显示:(1)从100条ISSR引物中共筛选出12条多态性高、重复性好的引物,共检测出136个位点,多态位点百分率(PPB)达100%,总体Nei's基因多样性指数(H_e)和Shannon信息指数(I)分别为0.318 6和0.484 3,种群间的Nei's遗传距离在0.033 3～0.170 1之间,Nei's遗传相似度在0.843 5～0.967 3之间,总体遗传分化系数(G_(st))和基因流(N_m)分别为0.222 9和1.743 0。(2)基于UPGMA法和邻接法的种群系统聚类结果均显示出四川种群与陕西种群之间存在遗传分化。总体上西藏杓兰种群间遗传分化与地理隔离之间相关性不显著。研究认为,西藏杓兰种群在分子水平上具有丰富的遗传多样性,且四川种群与陕西种群已产生了遗传分化;ISSR分子标记可用于西藏杓兰种群遗传多样性、遗传结构及种群间遗传分化等方面的研究。     

黄花杓兰云南中甸居群遗传结构及克隆多样性的分析

采用AFLP分子标记方法对云南中甸的6个黄花杓兰( Cypripedium flavum )居群进行了遗传多样性水平、遗传结构及克隆多样性研究,其中两个居群用样方取样法分析其克隆空间结构.POPGENE软件分析结果表明:两组引物共产生104个位点,其中86个为多态位点,多态位点百分率为82.69%.黄花杓兰具有丰富的遗传变异(物种水平上, He=0.2884, Ho=0.4312;居群水平上,P=64.59%, He=0.2449, Ho=0.3606),黄花杓兰居群的遗传分化不大( Gst=0.154),居群间基因交流较为频繁( Nm=2.7460).居群的克隆多样性水平高( D=0.9638-0.9960,G/N=0.83-0.96),同一克隆的分株相邻,克隆生长延伸范围狭窄.黄花杓兰居群之所以保持较高水平的遗传多样性,可能与其既能通过实生幼苗增加基因的杂合度,又能通过无性分株把杂合体固定下来有关.     

武陵山区蛇足石杉遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP分子标记对武陵山区蛇足石杉(Huperzia serrata)4个居群进行遗传多样性的研究,结果表明:(1)7对引物组合共扩增出条带615条,其中549条为多态性条带;在物种水平上,多态性条带百分率PPB=89.27%,有效等位基因数Ne=1.257,Nei’s基因多样度指数H=0.178,Shannon多样性信息指数Isp=0.298;在居群水平上,PPB=71.42%,Ne=1.235,H=0.154,Shannon多样性信息指数Ipop=0.251;遗传多样性在居群间有明显的差别,其中坪坝营(PBY)居群最高(PPB=81.95%),而铁峰山(TFS)居群最低(PPB=64.55%)。(2)居群间的遗传分化较低,基于Nei’s基因多样性分析结果显示,居群间遗传分化系数GST=0.159;Shannon’s居群分化系数[(Isp-Ipop)/Isp]为0.16;WINAMOVA分析显示,武陵山区蛇足石杉的遗传变异主要存在于居群内,居群内的遗传变异分量为65.057,占总变异的75.77%,而居群间的遗传变异分量为20.804,占总变异的24.23%;居群内存在极显著的遗传分化(ΦST=0.242,P0.001)。(3)由遗传分化系数(GST)估计,武陵山区蛇足石杉居群间的基因流Nm=2.647,表明蛇足石杉属于异交种。(4)两两居群间的Nei’s遗传一致度(IN)范围为0.031 0~0.969 4;Mantel检测结果显示,居群间的遗传距离与地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.269,P=0.887)。研究认为,遗传多样性与遗传结构主要决定于居群历史,较少干扰而稳定的居群偏向克隆生殖,遗传多样性较低,而新建居群的遗传多样性则较高;克隆生长、生态位选择、异交,以及有效的孢子风媒传播等可能是其维持较高遗传多样性水平的因素,而过度采挖等人类活动和生境片断化是导致蛇足石杉濒危的主要因素。     

粗山羊草居群间遗传分化及多样性的SSR分析

选用分布在粗山羊草14条染色体上的32对SSR引物,对来自中国河南、陕西、新疆和中东地区共147份粗山羊草材料进行遗传分化及多样性分析,结果表明在26个多态性位点中,等位基因数平均为4.15,Ne i基因多样性指数(He)平均为0.243,多态性信息含量指数(PIC)平均为0.226;居群间遗传变异差异明显,中东粗山羊草居群具有丰富的遗传变异(He=0.607,PIC=0.551),而来自陕西和河南的粗山羊草资源遗传多样性较低(He=0.055,PIC=0.047)和(He=0.024,PIC=0.021)。AMOVA分子变异分析显示,居群间遗传变异占总变异的52%,达到显著水平;河南粗山羊草和陕西粗山羊草间发生了一定的遗传分化(Fst=0.210),为研究中国粗山羊草资源的起源与分化问题提供了有用的信息与证据。     

湖北野生天麻的遗传分化及栽培天麻种质评价

采用7条ISSR引物对天麻(Gastrodiaelata)8个自然居群和6个人工栽培居群共483个样本的居群遗传多样性进行了初步检测,共检测出清晰、重复性好的DNA带77条,其中64条为多态性带,总多态位点百分比PPB=83.12%。遗传多样性分析结果表明:天麻自然居群的遗传多样性参数分别为:多态位点百分比PPB=59.09%,有效等位基因数Ae=1.29,Nei’s遗传多样度H=0.176,Shannon’s多态信息指数I=0.270,明显高于人工栽培居群(PPB=35.71%,Ae=1.16,H=0.100,I=0.155),揭示出栽培居群存在明显的遗传基础狭窄和遗传均质性问题。UPGMA聚类分析表明,自然居群与栽培居群存在明显的分化而分别聚为两大类群。自然居群间基因分化系数GST=0.2558,与AMOVA分析所揭示的居群间遗传变异量占总变异的27.25%的结果相近,说明天麻自然居群间亦存在一定程度的遗传分化;居群间基因流(Nm)为1.4547,相对较弱,可能对自然居群的遗传分化有一定影响。自然居群聚类结果显示出一定程度的地理区域聚类趋势,但Mantel检验表明自然居群间遗传距离与地理距离并不存在显著相关(r=0.1669,P=0.2110),揭示出天麻自然居群的分化现状可能是其生活史特性、地理隔离与人为破坏综合作用的结果。栽培居群的遗传均质化趋势,揭示了引种驯化的瓶颈效应和长期无性繁育所导致的遗传多样性丧失,也反映出栽培天麻种质的遗传基础狭窄。而栽培居群与自然居群间存在着明显的遗传分化,反映天麻栽培居群与自然居群间可能存在基因流的阻断。     

三峡库区稀有植物裸芸香的遗传多样性和保育策略

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)对采自长江三峡库区丰都(FD)、巫溪(WX)、巫山(WS)、巴东(BD)、兴山(XS)、秭归(ZG)6个自然居群的128份裸芸香(Psilopeganum sinense)样品进行了基因组DNA多态性分析。用13条引物,共扩增出85条谱带,其中57条多态带,多态位点占67．06％。6个居群的多态位点比率分别为25．97％(FD)、29．73％(WX)、24．32%(WC),43．21％(BD)、30．26％(XS)、39．19％(ZG)。用POPGENE 1．31版和NTSYS 2．10版软件对数据进行分析,结果显示：裸芸香具有较高的遗传多样性,居群总的Neis'基因多样性为0．2082,总Shannon信息多样性指数为0．3196;但各个居群内部遗传多样性较低,居群内平均Neis'基因多样性为0．1094,平均Shannon信息多样性指数为0．1641;居群间的基因分化系数Gst=0．5391,基因流Nm=0．4275,居群间基因分化大于居群内基因分化,居群间的基因交流相当少。UPGMA聚类可将6个居群分为两大类：丰都居群和以巴东居群为地理中心呈星散状分布的其他5个居群。居群间的遗传距离与地理距离呈显著正相关(r=0．93094,P=0．9861)。最后我们初步探讨了裸芸香的濒危原因,并提出了有效保护该物种的措施。     

广西地不容种质资源的ISSR分析

采用简单序列重复区间扩增(ISSR)分子标记技术对广西地不容3个野生居群和1个引种居群共92个个体进行了遗传多样性研究。10个引物共扩增出61条带,其中60条具多态性,多态性位点百分率为98.36%。4个居群多态性百分率在73.77%～86.89%。Nei’s基因多样性指数(H)为0.3379,Shannon信息多样性指数(Ⅰ)为0.5055。3个野生居群Nei’s遗传分化系数(Gst)表明:83.87%遗传变异分布在居群内,16.13%的遗传变异分布在居群间。引种居群与3个野生居群间的遗传一致度达0.8846。引种居群有效地保护了广西地不容的遗传多样性。     

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。     

金花茶遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对金花茶的4个自然分布居群的126份样品的遗传多样性水平进行了研究。用12条引物,共检测到105个清晰的扩增位点,其中多态性位点79个,多态位点百分率(PPB)为75．24％。采用POPGENE软件进行分析,结果表明：居群总的Nei’s基因多样性指数为0．2302,Shannon信息多态性指数为0．3502,金花茶总的遗传多样性水平较高。但金花茶居群内的遗传多样性相对较低。基因分化系数为0．5752,遗传变异主要存在于居群间。用NTSYS软件对样品进行UPGMA聚类分析,结果4个居群的样品各自聚在一起,而金花茶两间断分布区区内的居群又各自聚在一起。金花茶4个居群间的遗传距离与地理距离呈显著的正相关(r=0．68261,P=1．0000)。     

用扩增片段的长度多态性分子标记探讨盾叶薯蓣的遗传多样性

用扩增片段的长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记分析研究了中国5个盾叶薯蓣居群30个个体的遗传多样性。筛选出9对AFLP引物,从中检测到14698条清晰可见的条带,其中多态性带12628条,多态性比率85.92%。Shannon信息指数(I)为0.3656±0.1721,物种水平的Nei基因多样性(H)为0.2322±0.2200。遗传变异分析表明,物种水平的遗传分化系数Gst为0.4827,说明其群体间存在一定的遗传分化,居群间的基因流Nm为0.5358,居群间遗传交换较小。聚类分析结果显示5个居群盾叶薯蓣有较为丰富的遗传变异,且与地理分布有相关性。     

遗传测试和遗传咨询

遗传物质的突变,包括基因突变或染色体畸变,是遗传病发生的根源,也是区别于其他疾病的基本特点。大力开展遗传测试及筛查,及时检出遗传病患者及致病基因携带者,是提高人口素质,促进家庭幸福、社会繁荣、国家昌盛的唯一可行的方法。遗传咨询对于检出遗传病患者及致病基因携带者,并进行有效、可行的婚姻指导、生育指导,以减少或防止遗传病患儿的发生和发病,发挥着相当重要的作用。在产前诊断中涉及疾病胎儿处理的道德选择问题上,遵循四项基本准则：第一,尊重夫妇双方的选择;第二,对个人和家庭不产生伤害;第三,产前诊断的结果可靠;第四,产前诊断和遗传咨询的自愿性。这些准则无疑在世界各国有着共同性。     

Addressing the feasibility of people of African descent finding living African relatives using direct-to-consumer genetic testing

People of African descent use direct-to-consumer genomics services such as 23andMe and AncestryDNA for various family histories and health reasons, including identifying and interacting with the previously unknown living African genetic relatives. In this commentary, I argue that it is reasonable to consider that cousin pairs consisting of an African person and a descendant of an African person enslaved in the Americans during the Transatlantic Slave Trade (i.e., a person of African descent) have genealogical ancestors recent enough to be detected using autosomal DNA testing where the pair has shared ancestors in the range of 20–6 generations ago from the present.     

中国遗传咨询网——我国首个在线遗传咨询与遗传教育网站的开发

随着互联网的普及, 网络用户已习惯从网上获取相关资讯, 包括求医问药。由于我国的临床遗传学体系尚未完全建立, 许多遗传病患者或遗传咨询者无法得到较为专业的知识和咨询服务。为此, 建立了中国首个提供常见遗传病科普和网上遗传咨询服务的公益性网站—中国遗传咨询网(http://www.gcnet.org.cn)。该网站主要介绍遗传病的基本知识以及常见遗传病的一般情况、临床表现、诊断与防治方法、遗传方式与遗传咨询要点等。通过组织国内外50多名遗传咨询医师或医学遗传学专家, 就咨询者关心的问题, 进行一般性咨询答复, 或指导咨询者就诊。在线遗传咨询是网络时代的一种新型的方式。该网站的运行在一定程度上弥补了我国现有遗传咨询工作的不足, 有助于推动我国临床遗传学、遗传教育和人口与健康事业的发展。     

Phylogeny rather than ecology or lifestyle biases the construction of Escherichia coli–Shigella genetic exchange communities

Genetic material can be transmitted not only vertically from parent to offspring, but also laterally (horizontally) from one bacterial lineage to another. Lateral genetic transfer is non-uniform; biases in its nature or frequency construct communities of genetic exchange. These biases have been proposed to arise from phylogenetic relatedness, shared ecology and/or common lifestyle. Here, we test these hypotheses using a graph-based abstraction of inferred genetic-exchange relationships among 27 Escherichia coli and Shigella genomes. We show that although barriers to inter-phylogenetic group lateral transfer are low, E. coli and Shigella are more likely to have exchanged genetic material with close relatives. We find little evidence of bias arising from shared environment or lifestyle. More than one-third of donor–recipient pairs in our analysis show some level of fragmentary gene transfer. Thus, within the E. coli–Shigella clade, intact genes and gene fragments have been disseminated non-uniformly and at appreciable frequency, constructing communities that transgress environmental and lifestyle boundaries.     

Genetic relationships between feral cattle from Chirikof Island, Alaska and other breeds

The origin of cattle on Chirikof Island, off the coast of Alaska, is not well documented. We assessed genetic differentiation of cattle isolated on Chirikof Island from several breeds commonly used for commercial production in North America including breeds popularly believed to have contributed to the Chirikof Island population. A set of 34 microsatellite loci was used to genotype Angus, Charolais, Hereford, Highland, Limousin, Red Angus, Salers, Shorthorn, Simmental, Tarentaise and Texas Longhorn cattle sampled from North America and the Chirikof Island population. Resulting F(ST) statistics for these loci ranged from 0.06 to 0.22 and on average, 14% of total genetic variation was between breeds. Whether population structure was modelled as a bifurcating tree or genetic network, Chirikof Island cattle appeared to be unique and strongly differentiated relative to the other breeds that were sampled. Bayesian clustering for multiple-locus assignment to genetic groups indicated low levels of admixture in the Chirikof Island population. Thus, the Chirikof Island population may be a novel genetic resource of some importance for conservation and industry.     

基因甘蔗：潜能、现状和前景

从基因中在甘蔗上的应用潜能、甘蔗遗传转化的方法及其成效、启动子及选择标记对基因表达和转化体筛选的效应,基因工程甘蔗的成就等几个方面进行综述评述,并提出了进一步的研究方向。     

Genetic population structure of two African-Ecuadorian communities of Esmeraldas

The genetic structure of two African-Ecuadorian communities, Rio Cayapas and Viche (Esmeraldas province, northwest Ecuador), was studied on the basis of ACP1, ADA, AK1, CA2, ESD, GLO1, G6PD, PGD, and PGM1 subtypes and thermostability, PGM2, HBβ, F13A, F13B, ORM1, AHSG, C6, C7, and APOC2 gene frequency, and migration data on 255 individuals. The fixation index of Wright (F_ST), correspondence, and genetic distance analysis were applied to compare the genetic relationships between these communities and other American populations of African ancestry. F_ST values from the migration data and surname origins suggest that Rio Cayapas is genetically more isolated and shows less mobility and admixture than does Viche. The genetic admixture estimates indicate a large contribution of African genes to the gene pool of both communities (74.3% to 58.4%), whereas the proportion of the Amerindian component differs significantly (14.5% in Rio Cayapas to 27.6% in Viche). Am J Phys Anthropol 109:159–174, 1999.© 1999 Wiley-Liss, Inc.     

河北省大豆地方品种遗传基础

以50份河北省大豆地方品种为材料,通过两年对12个农艺性状鉴定和30个SSR位点的分析,结果表明,地方品种农艺性状平均多样性指数为0．83,数量性状平均变异系数为20．15％,30个SSR位点平均等位变异数5．03,平均多样性指数为0．61,参试材料遗传距离平均0．869。利用Bayesian模型将参试材料分为4组。分析结果表明,河北省地方品种的遗传多样性与地理来源或不同熟期类型间没有显著相关。     

小毛莨居群的遗传分化及其与空间隔离的相关性

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对分布于华中地区的11个小毛莨（Ranunculus ternatus）居群的遗传分化进行了检测。对8个酶系统17个酶位点上的分析结果表明,该种各居群的各项遗传多样性指标处于一个相对较低的水平：多态位点比率（P）为0－53.0％,平均每位点等位基因数（A）为1－1.647,平均预期杂合度（He）和观察杂合度（Ho）分别为0－0.108和0－0.102。居群间遗传一致度甚高（I＝0.9754-0.9991）。根据Nei 's传距离所作出的聚灰分析表明,豫南信阳地区3个居群与湖北省武汉地区8个居群之间关系较远。而在武汉地区,长江以北的居群及长江以南的部分居群分别相聚在一起,用GPS定位方法得到居群间空间距离并据此聚类,该种的遗传分化与地理因素的相关性,并推测出长江的隔离作用加强了两岸居群间的遗传分化,同时发现一个生于独特生境的居群在表型和遗传结构上都已与其他邻近居群有了很大分异,由于该居群在所检测的酶位点上均无特有等位基因出现,作者认为不宜将其作为新种或新变种处理。     

忍冬属植物的遗传多样性及其种间关系研究

应用RAPD标记技术对甘肃省境内的23种忍冬属(Lonicera Linn．)植物的遗传多样性及其种间关系进行了探讨。从34个随机引物中共选出9个多态性和重复性较好且谱带清晰的引物,这9个引物扩增出的DNA片段大多在300～3000bp之间,所形成的多态性位点数差距较大。POPGENE 1．31软件分析结果表明：甘肃省忍冬属植物具有较为丰富的遗传多样性,其多态性比率为71．93％,Shannon多样性指数与Nei指数分别为0．3230和0．2086。Nei‘s遗传距离和UPGMA分析结果显示,23种忍冬明显地聚为2大类,其下又有较多分支,即隶属于同一亚组或相近亚组的不同种基本归为一类,其种间关系与传统的形态学分类结果基本一致。但也有个别种的归属及种间关系稍有变化,如形态学上差异较大的毛药忍冬和毛花忍冬在本研究中聚在一起。这可能与不同的分类水平有关。