花苜蓿小尺度空间遗传结构研究

以花苜蓿（Medicago ruthenica Trautv.）为材料,在内蒙古克什克腾旗建立两个25 m×50 m的样方（山谷YF1和山坡YF2）,采集该范围内的所有个体,利用8对SSR分子标记对其遗传变异特性进行分析。结果显示,克什克腾旗花苜蓿居群遗传多样性较高。两个居群个体的空间自相关分析结果表明,9 m内的个体间为非随机邻近交配,且在同距离范围内,山谷居群的个体间遗传相似性更低,推测此区域可能是历史和地理因素塑造了花苜蓿丰富的遗传多样性,两个小尺度空间格局的个体间基因流模式主要受地形影响。     

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。     

野生罗汉果遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记方法对采自广西和广东的7个罗汉果（Siraitia grosvenorii）野生居群共130个个体进行了遗传多样性分析。15个ISSR引物共扩增到了111个位点,其中91个是多态性位点,占82.0%。Nei′s基因多样性指数(H_e)为 0.248,Shannon 信息多样性指数（I） 为0.354。罗汉果不同居群的遗传多样性水平差异较大,居群多态位点百分率在 28.2%－55.6%之间,Nei′s基因多样性指数为0.080－0.209,Shannon 信息多样性指数为0.123－0.310。永福居群（YF）和金秀居群（JX）的遗传多样性水平较高,其周边居群的遗传多样性水平逐渐降低,居群间产生了较大的遗传分化（G_st = 0.569）。居群间的遗传距离与地理距离相关性不明显（r =0.369,P = 0.115）。UPGMA聚类图中,7个居群的个体按居群各自聚在一起。     

鹅掌楸贵州烂木山居群的微卫星遗传多样性及空间遗传结构

濒危植物鹅掌楸(Liriodendron chinense)目前仅零散分布于我国亚热带及越南北部地区, 残存居群生境片断化较为严重。研究濒危植物片断化居群的遗传多样性及小尺度空间遗传结构(spatial genetic structure)有助于了解物种的生态进化过程以及制定相关的保育策略。本研究采用13对微卫星引物, 对鹅掌楸的1个片断化居群进行了遗传多样性及空间遗传结构的研究, 旨在揭示生境片断化条件下鹅掌楸的遗传多样性及基因流状况。研究结果表明: 鹅掌楸烂木山居群内不同生境斑块及不同年龄阶段植株的遗传多样性水平差异不显著(P>0.05), 居群内存在寨内和山林2个遗传分化明显的亚居群。烂木山居群个体在200 m以内呈现显著的空间遗传结构, 而2个亚居群内的个体仅在20 m的距离范围内存在微弱或不显著的空间遗传结构。鹅掌楸的空间遗传结构强度较低(Sp = 0.0090), 且寨内亚居群的空间遗传结构强度(Sp = 0.0067)要高于山林亚居群(Sp = 0.0053)。鹅掌楸以异交为主, 种子较轻且具翅, 借助风力传播, 在一定程度上降低了空间遗传结构的强度。此外, 居群内个体密度及生境特征也对鹅掌楸的空间遗传结构产生了一定影响。该居群出现显著的杂合子缺失, 近交系数(F_IS)为0.099 (P < 0.01), 表明生境片断化的遗传效应正逐渐显现。因此, 对鹅掌楸的就地保护应注意维护与强化生境的连续性, 促进基因交流。迁地保护时, 取样距离应不小于20 m, 以涵盖足够多的遗传变异。     

黄梅秤锤树孤立居群的遗传多样性及其小尺度空间遗传结构

研究濒危植物片断化孤立居群不同年龄阶段植株的遗传多样性和小尺度空间遗传结构有助于认识残存居群动态和制订保育策略。本研究选取黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)的一个片断化孤立居群(面积160m×80m)为研究对象,对居群内60株成年个体、175株幼树和198株幼苗全部定位,采用8个微卫星位点检测了居群内不同生活史阶段植株的遗传多样性、空间遗传结构,并分析了花粉和种子传播距离和式样。结果表明,黄梅秤锤树居群3种不同年龄阶段植株的遗传多样性之间无显著差异;居群出现显著的杂合子缺失,可能是由近交造成的;在10m以内成年个体、幼树和幼苗植株均呈现出显著的空间遗传结构,说明种子扩散限制于成年母树周边;种子和花粉传播的平均距离分别为9.07±13.38和23.81±23.60m,且花粉和种子传播式样均呈"L"型分布;种子雨重叠少、有限的基因流、自疏以及近亲繁殖是造成各年龄阶段出现空间遗传结构的主要原因。本研究结果启示,在采集秤锤树迁地保护材料时个体间距离应超过10m,以降低采样个体的遗传相似性;同时在就地保护过程中需要人为促进基因流和加强幼苗管理,以降低近交风险。     

花苜蓿抗旱耐盐EST-SSR标记筛选

为了给花苜蓿（Medicago ruthenica Trautv.）抗旱耐盐的生态适应性研究提供特异的遗传标记,在已公布的70对鹰嘴豆抗旱耐盐EST-SSR标记中筛选出稳定性好、多态性高的8对引物,并用这8对引物对挑选出的11个居群的286个个体进行扩增,获得111个等位基因。平均等位基因数为13.88;平均观察杂合度为0.497;平均预期杂合度为0.687;多态信息含量从0.313到0.883不等,平均值为0.649。以上结果表明,筛选出来的8个EST-SSR标记可以用于花苜蓿的遗传多样性分析,而且遗传多样性处于较高水平。多态性丰富的EST-SSR 引物适用于花苜蓿生态适应性进化分析,对揭示花苜蓿抗旱耐盐基因型的遗传变异和地理分布格局以及探讨花苜蓿抗旱耐盐的适应性分化机制有重要意义。     

4个花苜蓿居群叶片解剖结构特征及其可塑性对不同水分处理的响应

对经过3种水分处理的4个花苜蓿居群（内蒙古科右中旗、克什克腾旗、陕西南泥湾和甘肃兴隆山）叶片解剖结构特征及它们的可塑性进行了研究。结果表明：除上下表皮细胞厚度外,土壤水分处理对花苜蓿的叶片解剖结构有着显著影响。随着水分减少,大部分花苜蓿居群栅栏组织厚度增加,海绵组织厚度相应减小,叶片厚度增大,叶片组织结构紧密度增加,疏松度减少,叶脉突起度增加。10个解剖指标中,栅栏组织海绵组织厚度比的可塑性指数最大,上表皮细胞厚度次之,叶片厚度最小。4个花苜蓿居群可塑性指数平均值大小排序为：科右中旗〉克什克腾旗〉南泥湾〉兴隆山。综合方差分析和Ducan多重比较,可推测：花苜蓿的抗旱性与其分布的地域有关,分布于典型草原地带的科右中旗和克什克腾旗2个居群的花苜蓿的叶片结构可塑性要较分布于森林草原地带的南泥湾居群和兴隆山居群大。。上述结果有助于了解花苜蓿的生态适应特点,同时也为筛选适应北方干旱、半干旱地区的优良豆科牧草资源提供依据。     

利用ISSR标记研究野大豆居群内遗传变异及其取样策略

为了有效地保护野大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)并制定合理的居群取样策略,对上海江湾机场的一个天然野大豆居群进行了100个单株(个体)的随机取样,并用ISSR分子标记对其进行了遗传多样性分析。利用筛选出的15条ISSR引物在这个居群中检测到较高的遗传变异,样本内个体间的相似系数变化在0．17～0．89之间。居群内平均每个位点的平均预期杂合度(He)为0．1714,香农指数(I)为0．2714。PCA分析显示,江湾野大豆居群内的遗传变异不是呈均匀分布,而是呈丛状分布。该野大豆居群遗传多样性和样本内个体数量间的相关性分析显示：在个体数少于40的情况下,遗传多样性随个体数的增加而迅速增加：当样本中的个体数大于40时,遗传多样性的增加减慢并很快趋于饱和。研究表明：对野大豆居群进行异地保护时,对各居群的采样植株数不应当低于35～45;在居群内采样时,所采集的个体之间最好相隔一定的空间距离。     

利用ISSR标记研究野大豆居群内遗传变异及其取样策略

为了有效地保护野大豆(Glycine soja Sieb.et Zucc.)并制定合理的居群取样策略,对上海江湾机场的一个人然野大豆居群进行了 100个单株(个体)的随机取样,并用ISSR分子标记对其进行了遗传多样性分析.利用筛选出的15条ISSR引物在这个居群中检测到较高的遗传变异,样本内个体间的相似系数变化在0.17～0.89之间.居群内平均每个位点的平均预期杂合度(He)为0.171 4,香农指数(I)为0.271 4.PCA分析显示,江湾野大豆居群内的遗传变异不是呈均匀分布,而是呈从状分布.该野大豆居群遗传多样性和样本内个体数量间的相关性分析显示:在个体数少于40的情况下,遗传多样性随个体数的增加而迅速增加;当样本中的个体数大于40时,遗传多样性的增加减慢并很快趋于饱和.研究表明:对野大豆居群进行异地保护时,对各居群的采样植株数不应当低于35～45;在居群内采样时,所采集的个体之间最好相隔一定的空间距离.     

基于ISSR的硬叶兜兰居群遗传多样性研究

利用ISSR标记对7个硬叶兜兰居群160个体扩增,10对引物共扩增出101个条带,其中多态性条带97个,种水平上的多态性条带比率(PPB)达96.02%,香侬指数(I)为0.488 9,Neis基因多样性指数(H)为0.332 4。居群水平的遗传参数,多态性条带比率(PPB)为33.51%,香侬指数(I)为0.194 3,Neis基因多样性指数(H)为0.133 2。总的遗传多样性(H_T)为0.323 9,个体遗传多样性(Hs)达到0.133 2。AMOVA结果揭示居群间遗传分化大,居群间基因流N_m为0.349 2。居群间的Neis遗传距离0.148 1~0.4385。基于UPGMA聚类,在遗传距离为0.327时,7个居群聚为两支,第一支由古林箐和马固、田坝、夹寒箐和杨柳井居群组成,第二支由斗咀和小坝子居群组成,聚类关系反映居群间遗传分化与地理距离无显著相关性。     

花苜蓿抗旱耐盐EST—SSR标记筛选

为了给花苜蓿（Medicago ruthenica Trautv．）抗旱耐盐的生态适应性研究提供特异的遗传标记,在已公布的70对鹰嘴豆抗旱耐盐EST—SSR标记中筛选出稳定性好、多态性高的8对引物,并用这8对引物对挑选出的11个居群的286个个体进行扩增,获得111个等位基因。平均等位基因数为13．88;平均观察杂合度为0．497;平均预期杂合度为0．687;多态信息含量从0．313到0．883不等,平均值为0649。以上结果表明,筛选出来的8个EST—SSR标记可以用于花苜蓿的遗传多样性分析,而且遗传多样性处于较高水平。多态性丰富的EST—SSR引物适用于花苜蓿生态适应性进化分析,对揭示花苜蓿抗旱耐盐基因型的遗传变异和地理分布格局以及探讨花苜蓿抗旱耐盐的适应性分化机制有重要意义。     

野生地椒的斑块多样性及空间结构

将ISSR、SRAP分子标记与空间自相关分析技术相结合,对我国野生百里香属植物分布最南端 的怀远3个地椒居群进行了以斑块为单位的遗传多样性、克隆多样性和克隆结构、空间结构的研究.结果表明：地椒野生居群内不同斑块间存在较高的遗传多样性和克隆多样性,多样性条带百分率为75.75％,Nei基因多样性指数为0.2537, Shannon信息多样性指数为0.3811,基因型比率平均为0.61,Simpson指数平均为0.96,Fager均匀性指数平均为0.91.居群间的遗传分化较低,在总的遗传多样性中,90.35%来自居群内斑块间的变异,居群间占9.65％.野生地椒居群间无共有基因型斑块,居群内不同斑块间在一定范围内具有镶嵌性,克隆斑块间的分布范围主要集中在0～25 m.该地区地椒居群除了在部分位点呈现一定相关性外,总体缺乏空间结构.该地区野生地椒种群斑块的建立应为种子入侵所致,其后克隆繁殖对斑块的发展及种群的扩张起到了主要作用.     

珍稀濒危植物天目木兰（Magnolia amoena）遗传多样性的RAPD分析

运用随机扩增多态DNA(RAPD)技术,对天目木兰(Magnolia amoena)居群的遗传多样性进行了研究．从40个10-mer随机引物中筛选出14个能得到清晰、稳定扩增带的引物进行扩增,14个引物共检测了94个位点,其中多态性位点为23,占24．4％,计算了12个居群之间的遗传相似度和遗传距离,并运用UPGMA法进行了聚类分析,结果显示相同严地个体间(居群内)的遗传距离较小,遗传多样性水平很低;不同产地个体间(居群间)遗传距离较大,遗传多样性水平较前者高,即天目木兰个体间遗传多样性水平与它的地理分布有关,天目木兰总体较低的遗传多样性是导致它濒危的原因之一。     

云南穗花杉的遗传多样性研究

采用随机扩增多态DNA(RAPD)方法对云南穗花杉(Amentotaxus yunnanensis)4个居群和台湾穗花杉似(Amentotaxus for9rmosana)1个居群共104个个体进行了遗传多样性分析。9个随机引物共扩增出清晰谱带143条。云南穗花杉在物种水平上遗传多样性较高(多态位点百分率P为79．0％,基因多样性指数He为0．2718),但云南穗花杉和台湾穗花杉居群内遗传多样性均较低(P为18．0％、6．9％;He为0．0688、0．0198)。云南穗花杉居群间遗传分化强烈(AMOVA,GST和Shannon多样性指数分别为0．7611,0．7503和0．7526)。据推测,第四纪冰川引起的瓶颈效应,小规模居群引起的遗传漂变及幼苗成活率低等因素都加剧了居群间的遗传分化。建议对所研究的云南穗花杉全部居群予以保护,特别是对云南西畴和贵州兴义市七舍两个具有相对较高遗传多样性的居群应该优先建立就地保护点,以达到最大限度保存云南穗花杉遗传多样性的目的。     

江西主要山脉春兰野生居群遗传结构与分化

利用ISSR分子标记对江西省主要山脉的21个春兰(Cymbidium goeringii(Rchb.f.)Rchb.f.)居群进行居群遗传结构研究。结果显示,利用14个筛选的引物共扩增出139条条带,其中多态性条带118条,多态性条带百分率(PPL)为84.89%。21个居群的Nei s基因多样性(He)为0.2292,Shannon指数(I)为0.3613。AMOVA分析表明,春兰居群间变异占50.79%,居群内变异占49.21%,居群间的遗传分化大于居群内的分化。STRUCTURE群体遗传结构和UPGMA聚类分析均表明,江西主要山脉的春兰居群存在地理隔离和生境片断化。推测江西春兰曾广泛分布于罗霄山脉和武夷山脉,受第四纪冰期影响,春兰群体因气候剧烈变化而骤减,仅在山脉间适宜的环境中得以保存并繁衍至今,罗霄山脉和武夷山脉是春兰最主要的两个冰期避难所。综合遗传多样性与居群遗传结构特点,建议在遗传多样性较高的石城(SC)、宜丰(YF)、贵溪(GX)居群设点进行就地保护;对资源破坏严重的大余(DY)和井冈山(JGS)居群实行迁地保护。     

安徽羽叶报春同型花和二型花居群的遗传多样性和遗传结构分析

以安徽省秋浦河流域安徽羽叶报春(Primula merrilliana Schltr.)的2个同型花居群[包括铜陵市义安区凤凰山(FHS)和池州市贵池区阴山(YS)居群]和4个二型花居群[包括池州市石台县大王洞(DWD)、池州市贵池区谷村(GC)、池州市石台县立新村(LXC)和池州市石台县莲花田(LHT)居群]为研究对象,采用10对SSR引物对上述6个居群嫩叶的总DNA进行了PCR扩增,在此基础上对各居群遗传多样性和遗传结构进行了分析。结果表明:6个居群的等位基因数、有效等位基因数、稀有等位基因数、观测杂合度和期望杂合度的平均值较低,分别为4.8、2.8、2.7、0.29和0.43,并且,LHT和LXC居群的上述指标较高,而FHS和YS居群的上述指标较低;同型花居群的等位基因数、有效等位基因数、观测杂合度和期望杂合度均低于二型花居群,平均值分别为3.0、2.1、0.12和0.35,且无稀有等位基因。居群间的遗传分化系数和遗传距离均较小,平均值分别为0.34和0.56,且这2个指标与居群间的地理距离无明显相关性。由LHT和LXC居群向其他居群的基因流较大(0.057~0.065),而由FHS和YS居群向其他居群的基因流较小(0.044~0.046);并且,在同型花和二型花居群间存在明显的基因流屏障。分子方差分析(AMOVA)结果表明:同型花和二型花居群间的遗传差异不明显,且64.76%的遗传变异存在于居群内。聚类分析和主坐标分析(PCo A)结果均表明同型花和二型花居群间未明显分组。研究结果显示:安徽羽叶报春居群的遗传多样性较低;同型花居群的遗传多样性低于二型花居群,但二者的遗传分化并不明显。建议加强对秋浦河流域上游安徽羽叶报春居群及其生境的保护,并将同型花居群视为不同于二型花居群的独立单元进行遗传保护。     

西双版纳地区流苏石斛遗传多样性的ISSR 分析

采用ISSR 分子标记技术, 对西双版纳分布的兰科濒危植物流苏石斛( Dendrobium fimbriatum) 5 个居群共114 个个体的遗传多样性进行了研究。从100 条引物中筛选出了12 条用于扩增, 共检测到117 个位点, 其中105 个为多态位点。分析结果表明, 流苏石斛居群水平遗传多样性较低。在物种水平上, 流苏石斛多态位点百分率PPB 为89 .74% , Nei′s 基因多样性指数H 为0 . 3227 , Shannon′s 多样性信息指数Hsp 为0 . 4779 ; 在居群水平上, 各个居群的多态位点百分率PPB 差异较大( 6.84% ～ 39.32% ) , 平均值为23.93% , Nei′s 基因多样性指数H 为0 . 0871 , 各个居群的Shannon′s 多样性信息指数Ho 平均为0.1290。AMOVA 分析的结果显示, 流苏石斛的遗传变异大多数存在于居群间, 占总遗传变异的74 . 79%。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 . 7443。各居群间的Nei′s 遗传一致度( I) 范围为0 . 5882～0 . 8331。Mantel 检测发现, 居群间的遗传距离和地理距离之间无显著的正相关关系( r= 0.2419, P=0.2416) 。鉴于流苏石斛的遗传多样性现状和居群遗传结构, 我们建议对流苏石斛居群所有个体实施及时的就地保护, 同时建立迁地保护居群, 促进基因交流。     

基于查尔酮合酶基因探讨鲜卑花的种群动态历史与遗传分化

以高山灌木鲜卑花为研究材料,收集其在中国全部分布区域内的13个居群共139个个体,以查尔酮合酶基因(CHS)的内含子区域为分子标记,探讨鲜卑花的种群动态历史、遗传分化的时间与成因。在鲜卑花中CHS共鉴定了29种单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.9248和0.007 545,遗传变异大;贝叶斯分析说明鲜卑花种内遗传分化的时间始于4.37 Ma左右。中性检验与歧点分布分析一致表明鲜卑花在近期经历了明显的居群扩张,估算的扩张时间在55.8 ka左右。研究结果表明鲜卑花在末次冰期间冰阶时期从冰期避难所向外经历了明显的居群扩张;而青藏高原的整体隆升导致的环境剧变,加剧了鲜卑花居群间的遗传分化。     

具混合繁殖策略的草本植物异果舞花姜的居群遗传结构

 居群遗传结构的形成受到各种因素的影响。其中, 繁殖方式可能对居群内遗传变异有极其重要的意义, 而距离隔离也是居群间变异产 生的主要原因之一。异果舞花姜(Globba racemosa)具有混合繁殖策略(以种子进行有性繁殖和以珠芽进行无性克隆繁殖)。调查分布于云南的7 个异果舞花姜居群间有性与无性克隆繁殖的差异。采用ISSR标记研究各个居群的遗传多样性与克隆多样性, 探讨繁殖方式和距离隔离对居群遗 传结构的影响。调查结果表明, 异果舞花姜各个居群存在一定的繁殖差异。ISSR结果显示, 该种在种水平上呈现较高水平的遗传变异 (PPB=71.19%), 大部分的变异来自于居群间(G_ST = 0.590 7)。同时, 异果舞花姜具有较高水平克隆多样性(G/N = 0.88)。遗传多样性和克隆多 样性与繁殖水平的变异间相关性不明显, 说明繁殖方式不是居群遗传结构形成的必要和决定性的因素。居群间的地理距离与遗传距离显著相关 (r = 0.68, p < 0.05), 表明距离隔离是居群间遗传变异形成的重要原因。其它因素(如少量新有性个体的补充、细胞突变、奠基效应等)也对 异果舞花姜居群遗传结构的形成和维持起到了重要作用。     

鄱阳湖具刚毛荸荠居群遗传多样性和克隆结构的初步研究

采用ISSR标记对鄱阳湖的2个具刚毛荸荠(Heleocharis valleculosa f.setosa)居群共120个个体的遗传多样性和克隆结构进行了研究.5条ISSR引物共检测到85个位点,其中49个为多态位点,占57.65%.具刚毛荸荠具有较高的遗传多样性(在物种水平上,Nei's基因多样性指数H=0.1545,Shannon信息指数I=0.2400),两居群间遗传分化很小.具刚毛荸荠的克隆多样性很高(D=0.9975),两居群不具有共同的基因型.空间自相关分析表明,具刚毛荸荠居群内遗传变异为随机分布格局.