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。     

垂珠花自然居群表型性状及遗传多样性分析

为探索垂珠花自然居群间表型差异的内在因素,该研究用14个表型性状和微卫星分子标记法对6个垂珠花自然居群进行遗传多样性分析。结果表明:(1)14个表型性状在居群间和居群内皆存在极显著差异;居群间平均表型分化系数(V_(st))为22.64%,垂珠花自然居群内的表型变异大于居群间的表型变异,说明居群内变异是垂珠花居群的主要变异来源。(2)4对微卫星引物在87个个体上共检测到43个等位基因,平均每条引物10.63个,平均多态位点百分率(P)为100%;平均观察杂合度(H_o)和平均期望杂合度(H_e)分别为0.659和0.811,Shannon多样性指数(I)平均达1.894;居群内遗传多样性(H_s)高达0.811,居群间遗传多样性(D_(st))仅为0.110,居群间遗传分化系数(F_(st))为0.118,说明11.8%的遗传变异来自于居群间,88.2%的遗传变异来自于居群内,与表型变异研究所得结论大体相一致。表型性状和微卫星分子标记结果均表明垂珠花自然居群存在丰富的遗传变异,较高的基因流(Nm=2.050)使得垂珠花居群间的遗传变异小于居群内的遗传变异。     

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。     

广东高州普通野生稻(Oryza rufipogon Griff)的遗传多样性和居群遗传分化研究

利用30对SSR引物对广东高州普通野生稻3个群体进行了遗传多样性分析和居群遗传分化研究.结果表明,30对引物中只有20对表现出多态,多态位点比率P为66.7%;在20个多态位点中共检测出81个等位变异,平均等位变异数(Ap)为4.05 个;3个群体总的遗传多样性(Ht)为0.61,其中,居群内的遗传多样性为居群间的遗传多样性的3倍多,说明总的遗传多样性主要来自居群内;虽然居群间的遗传分化系数(G ST)较低,仅为0.2427,但当遗传相似系数临界值增加时,3个群体在聚类图上相对独立 ,说明3个群体既存在着高度的遗传相似性,又具有一定程度的遗传分化,可以作为3个居群进行原生境保护.     

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。     

重金属污染芒萁居群遗传分化的RAPD分析

利用随机扩增多态DNA标记技术(random amplified polymorphic DNA,RAPD)对自然生长的芒萁洁净居群和铅锌矿尾矿居群的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果表明在170个检测位点中发现有102个位点呈多态性,在尾矿居群中有2个RAPD标记位点发生了丢失,推测可能为重金属的敏感基因片段;尾矿居群的多态位点百分率(52.94%)、Shannon信息指数(0.3059)和Nei基因多样性(0.2084)均略低于洁净居群(分别为53.53%、0.3196和0.2198),总的遗传多样性水平较高(分别为70.59%、0.3723和0.2472)。尾矿居群与洁净居群之间发生了一定的遗传分化(Φst=0.1900,Gst=0.1339),但居群间的变异程度远远小于居群内的变异程度,居群间的基因流较大。重金属胁迫对芒萁居群的遗传分化有较大程度的影响,可能是导致芒萁适应重金属污染的分化和微进化的一个重要驱动力。     

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。     

rpl32-trnL片段在柳穿鱼不同地理居群遗传多样性分析中的应用

为了探究柳穿鱼(Linaria vulgaris)不同地理居群的遗传多样性,利用叶绿体DNA的rpl32-trnL片段对包含62个个体的4个柳穿鱼地理居群遗传多样性进行了研究。结果显示：柳穿鱼4个居群中共检测到15种单倍型和76个变异位点,总遗传多样性较高(Hd=0.878,π=0.003 88,K=2.994),遗传变异主要存在于居群内(51.49%),隶属于柳穿鱼虫媒异交繁殖策略的遗传特征;不同地区柳穿鱼居群间遗传分化大(0.466 14),居群间基因交流水平较低(0.29);遗传分化程度与地理距离存在中等程度相关性但不显著(R²=0.36,P> 0.05)。中性检验显示除合水居群(HS)在进化过程中经历过瓶颈效应(Fu and Li’s D=-2.450 49,P<0.05)外,其他居群进化过程符合分子进化的中性理论。本研究结果不仅揭示了繁殖策略、地理隔离及生境干扰等因素塑造我国北方柳穿鱼居群遗传多样性和遗传结构特征,而且也为今后柳穿鱼资源保护策略的选择提供了理论依据。     

广东5个野生大豆居群的遗传多样性分析

采用SSR分子标记对来自广东省5个县野生大豆居群的遗传多样性进行了分析,为广东野生大豆资源保护和利用提供依据。结果显示:(1)5个野生大豆居群在60个SSR位点共检测出263个等位变异,同一位点上等位基因数目最多为10个,最少为2个,平均为4.38个;不同群体中特有等位基因数不同,其中连州(LZ)和南雄(NX)野生大豆的特有等位基因数目较多,分别为19个和16个;Shannon指数(I)变化范围为0.162~2.174,期望杂合度(He)的变化范围为0.073~0.899。(2)广东连州(LZ)野生大豆居群的遗传多样性最高,而仁化(RH)野生大豆的遗传多样性最低,二者的Shannon指数(I)分别为0.811、0.113;群体分子方差(AMOVA)分析结果揭示,居群间变异占51%,群体内变异占49%,且仁化居群与其他居群间基因流较小。(3)依据遗传距离可将连州(LZ)和连南(LN)聚类为一类,乳源(RY)和南雄(NX)为一类,仁化(RH)单独为一类。研究表明,广东不同野生大豆居群间遗传多样性差异较大,而且居群内基因类型多,其中连州(LZ)和乳源(RY)野生大豆居群的遗传多样性较高,证明广东野生大豆群体保存了丰富的基因资源。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism