基底颜色对两种沙蜥体色变异的影响

生存在不同基底颜色环境下的爬行动物种群通常表现出丰富的体色地理变异, 其体色变化的潜在机制具有多样性。变色沙蜥(Phrynocephalus versicolor)和草原沙蜥(P. frontalis)具有较近的遗传关系, 曾被认为与荒漠沙蜥(P. przewalskii)组成同一系统发育种组。本文应用光纤光谱仪(AvaSpec-2048), 通过记录沙蜥背部体表12个部位的皮肤光反射率, 定量比较在黑化环境下的深色变色沙蜥与非黑化环境下的浅色草原沙蜥自然体色变异, 研究其种群体色变异是否具有时间可逆性, 并探讨基底颜色对沙蜥体色的影响机制。研究结果表明, 黑化生境下的变色沙蜥体色显著深于非黑化枯黄色生境下的草原沙蜥。此外, 对黑化与非黑化样本开展的生境互换移植围栏实验, 即把枯黄色生境中非黑化的草原沙蜥移植于黑色的基底环境中饲养, 把黑化生境中黑化的变色沙蜥移植于枯黄色生境中饲养。结果表明, 饲养1周后黑化群体背部6个检测部位的光反射率显著变大, 其他部位均无显著变化; 而非黑化群体只有左后肢和背部右上方2个部位的皮肤光反射率发生显著变化, 其他部位反射率无显著变化。结果表明, 变色沙蜥体色变异能力比草原沙蜥强, 体色表型可能已经在两个近缘沙蜥物种中稳定遗传, 基底生境颜色的短期变化在统计学上能引起肉眼难以识别的轻微的体色变异, 个体发育相关的一些遗传因素可能对体色变异起控制 作用。     

四种沙蜥的形态地理变异:Bergmann和Allen规律的检验

本文通过比较四种沙蜥近缘种:青海沙蜥(Phrynocephalus vlangalii)、荒漠沙蜥(P.przewalskii)、变色沙蜥(P.versicolor)和叶城沙蜥(P.axillaries)形态特征和分析青海沙蜥种群沿海拔梯度的变异来验证Bergmann和Allen规律在爬行动物沙蜥属的适用性。生存在邻近地区不同海拔梯度的四种沙蜥个体大小种间比较显示遵循Bergmann和Allen规律,分布于高海拔的青海沙蜥尾椎骨数显著少于其它三种低海拔沙蜥,这种沿海拔梯度种间形态变异可能主要由遗传因素决定。青海沙蜥随海拔梯度的上升个体变小,四肢变短,形态变异反Bergmann规律,相对尾长随海拔变异遵循Allen规律,但相对四肢长度反Allen规律。这种变异可能更受到不同海拔梯度环境特征,尤其是高海拔缺氧和食物短缺的影响。     

假眼小绿叶蝉地理种群的线粒体DNA 16S rRNA基因序列分析及遗传分化研究

测定了12个不同地理种群的茶树害虫假眼小绿叶蝉Empoasca vitis(Gothe)和1个外群共103个个体的线粒体DNA 16S rRNA基因部分序列,比较其同源性,计算核苷酸组成,并构建单倍型进化关系图。结果表明:在获得的假眼小绿叶蝉536 bp的序列中A+T含量占76.8%,其中56个核苷酸位点存在变异;100个个体共检测出56种单倍型,单倍型多样性指数(H)为0.971,核苷酸多样性指数(Pi)0.006;12个种群间的平均基因流(Nm)为1.64。总群体的固定系数Fst为0.026;AMOVA分子方差分析结果表明假眼小绿叶蝉的遗传分化主要来自于种群内部(97.4%)。各地理种群的遗传距离与地理分布不具有直接对应的关系。根据构建的单倍型进化关系网,各地理种群的单倍型呈现一种混杂的分布格局,未显示出与地理分布的一致性。     

基于线粒体 Cyt b 基因的柴达木盆地子午沙鼠的遗传多样性与种群结构分析

对采集自柴达木盆地4个子午沙鼠种群的线粒体Cyt b部分序列进行测序,分析其遗传多样性和种群间系统进化关系。结果显示：冷湖-苏干湖种群的遗传多样性最高（Hd = 1.000;π = 0.00530）,花土沟种群的遗传多样性最低（Hd = 0.750;π = 0.00255）。分子变异分析结果显示61.68%的变异来自种群内,38.32%的变异来自种群间。其中, 冷湖-苏干湖种群与其他种群之间的遗传分化水平相对较低,格尔木种群与其他种群之间有较高水平的遗传分化。系统进化分析显示柴达木盆地子午沙鼠以冷湖-苏干湖为发源地沿盆地周边自西向东扩散,各种群之间存在广泛的基因交流。由于地理阻隔,格尔木种群与其他种群间基因交流较少。各地理种群间遗传距离与地理距离不相关。青藏高原大湖期是柴达木盆地各种群之间产生遗传分化的主要原因。     

安徽长江流域黄鳝6个地理种群的遗传变异研究

采用线粒体细胞色素b(Cyt b)为分子标记,研究了安徽长江流域黄鳝6个地理种群(当涂、无为、繁昌、贵池、怀宁和望江)共180尾个体的遗传变异关系。结果显示,在1087 bp序列中共检测到变异位点101个,单倍型68个,碱基组成中A+T的含量大于G+C的含量。6个地理种群的单倍型多样性(0.623~0.940)较高,核苷酸多样性(0.001 78~0.019 04)较低。群体分化指数(Fst:0.026 12~0.947 07)、基因流(Nm:0.027 94~18.6400)和分子变异分析(AMOVA)结果表明,安徽长江流域黄鳝一些地理种群间存在着明显的遗传分化。单倍型系统进化树和进化网络图表明:6个地理种群分为2个大的进化支,当涂与繁昌种群为一支,其余4个种群为另一支。地理隔离和黄鳝有限的迁移能力可能是造成种群遗传分化的原因。     

基于线粒体Cytb基因的意大利蝗遗传多样性分析

【目的】分析新疆荒漠半荒漠草原意大利蝗Calliptamus italicus不同地理种群的遗传多样性,探讨新疆意大利蝗持续严重发生的分子生物学机制。【方法】测定并获得意大利蝗10个不同地理种群的100条Cytb基因全长序列(1 140 bp),利用DnaSP 5.0和Arlequin 3.5软件分析种群遗传多样性、遗传结构、遗传分化与分子变异,并构建了最大似然法系统发育树及单倍型中介网络图。【结果】在100个序列样本中,共检测出54个单倍型。总群体单倍型多样度H_d为0.890,各地理种群单倍型多样度范围介于0.818-1.000,总群体固定系数F_(st)、遗传分化系数分别为0.017 8、0.018 9,总基因流N_m为13.84,种群间遗传差异(3.31%)远小于种群内的遗传变异(96.69%),结果表明,意大利蝗群体稳定,历史上未出现群体扩张,地理距离可能不是影响种群间遗传距离的重要因素。【结论】新疆意大利蝗不同地理种群间基因交流频繁,通过种群内遗传变异提高适应外界环境能力,可能是其持续严重发生的重要原因之一。     

基于线粒体COI序列变异的高原鼢鼠种群遗传分化研究

基于线粒体COI基因序列对高原鼢鼠7个地理种群的遗传多样性、遗传分化和基因流进行分析,158条COI基因序列中发现了570个变异位点,界定了54个COI单倍型。总体单倍型多样性指数Hd为0.911,种群单倍型多样性在0.278—0.964之间,高原鼢鼠的种群遗传多样性较高。群体总的遗传分化系数Fst为0.611,群体间的基因流Nm在-0.020—3.700之间,部分地理种群之间的遗传分化程度高,基因流弱。AMOVA分子变异分析显示,高原鼢鼠的遗传变异主要来自种群之间(77.56%),种群内部的遗传变异较低(22.44%)。中性检验(P0.01)与错配分析显示高原鼢鼠种群经历了群体扩张事件。IBD未检测到地理距离与种群间遗传距离的显著性相关关系(R2=0.124,P=0.118)。综合分析认为,高原鼢鼠不同地理种群间遗传分化的原因除地理隔离外,还与迁移扩散方式、进化过程和其他环境因素有关。     

内蒙古地区刺叶柄棘豆(Oxytropis aciphylla Ledeb.)种群遗传多样性分析

用ISSR分子标记对内蒙古地区刺叶柄棘豆(Oxytorpis aciphylla Ledeb.) 5个地理种群进行了种群遗传多样性分析。结果表明：刺叶柄棘豆种群具有较高的遗传多样性,11个ISSR引物扩增出215条带,总的多态位点百分率为98.14%,Shannon多样性指数I=0.2108,Nei基因多样性指数 H=0.341 6,种内总基因多样性(H_t) 为0.2108,种群内基因多样性(H_s)为0.160 4, 大部分遗传变异(76.11%)的遗传变异存在于种群内, 23.89%的遗传变异存在于种群间。遗传分化系数(Gst)为0.238 9,基因流(Nm)为1.592 9。5个居群间已有遗传分化趋势,遗传漂变不会引起遗传分化。UPGMA遗传距离聚类结果表明, 5个地理种群中,植被类型为荒漠草原的4个种群之间遗传距离较近,与1个荒漠种群距离较远。     

基于mtCoI基因序列分析秦岭地区耶屁步甲(鞘翅目:步甲科)的谱系地理结构

为揭示秦岭地区耶屁步甲(Pheropsophus jessoensis Morawitz)种群的谱系地理结构,对秦岭2个地理区内25个耶屁步甲地理种群的184个个体的线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ (mtCoI)基因部分序列进行了分析.在879 bp个碱基中,共检测到55个变异位点,定义了67个单倍型.单倍型多样性(Hd=0.9550)较高,核苷酸多样性(Pi=0.0049)较低.东、西秦岭地区间和25个地理种群间的平均Kimura 2-parameter (K2P)遗传距离都很小,介于0.0026 ～0.0072.分子变异(AMOVA)和嵌套进化枝谱系地理学分析(NCPA)表明,耶屁步甲的分子变异主要来源于种群内个体间,而东、西两个地区间没有明显的谱系地理结构.错配分布和中性检验分析表明,单倍型之间存在一定的地理关联,距离隔离的限制性基因流以及快速或持续的种群扩张是造成该种目前遗传特征的主要因素.对秦岭地区的耶屁步甲进行种群动态推断,最近一次扩张时间发生0.05 ～ 0.23 Ma,处于更新世晚期,认为可能是第四纪冰期气候的反复变化导致了耶屁步甲现今的遗传格局.     

地理因素对箭竹复合体遗传多样性与遗传分化的影响

地理因素对植物天然居群的物种分布和种内分化具有重要影响。该研究通过对箭竹复合体内39个居群的14对SSR数据进行深入分析,旨在揭示重要地理因素(如海拔、纬度、地理距离)对该复合体内遗传多样性和遗传分化式样的影响。结果表明:(1)糙花箭竹亚支系遗传多样性最高(H_e=0.50),而团竹亚支系的遗传多样性最低(H_e=0.33)。(2)遗传多样性与纬度、海拔在A、B两个支系水平呈显著正相关关系,但在亚支系水平,遗传多样性的变化趋势呈现出更为复杂的局面,部分支系表现为负相关关系,推测纬度和海拔对箭竹复合体内遗传多样性水平具有一定影响,但也需重视其他进化因素的作用。(3)Mantel检验显示,仅在团竹亚支系中检测出较弱的正相关关系,表明地理距离不是影响箭竹复合体内遗传分化的主导因素,后续需结合基因流检测推断杂交事件对其遗传分化的影响。     

Environmental Variables Explain Genetic Structure in a Beetle-Associated Nematode

The distribution of a species is a complex expression of its ecological and evolutionary history and integrating population genetic, environmental, and ecological data can provide new insights into the effects of the environment on the population structure of species. Previous work demonstrated strong patterns of genetic differentiation in natural populations of the hermaphroditic nematode Pristionchus pacificus in its La Réunion Island habitat, but gave no clear understanding of the role of the environment in structuring this variation. Here, we present what is to our knowledge the first study to statistically evaluate the role of the environment in shaping the structure and distribution of nematode populations. We test the hypothesis that genetic structure in P. pacificus is influenced by environmental variables, by combining population genetic analyses of microsatellite data from 18 populations and 370 strains, with multivariate statistics on environmental data, and species distribution modelling. We assess and quantify the relative importance of environmental factors (geographic distance, altitude, temperature, precipitation, and beetle host) on genetic variation among populations. Despite the fact that geographic populations of P. pacificus comprise vast genetic diversity sourced from multiple ancestral lineages, we find strong evidence for local associations between environment and genetic variation. Further, we show that significantly more genetic variation in P. pacificus populations is explained by environmental variation than by geographic distances. This supports a strong role for environmental heterogeneity vs. genetic drift in the divergence of populations, which we suggest may be influenced by adaptive forces.     

Correlation between Climatic Factors and Genetic Diversity of Phrynocephalus forsythii

Global climate change is a threat to animals in nearly all biomes and ecosystems, especially for ectotherm whose life activities highly depend on environmental thermal regime. Population genetic diversity which is essential for adaptation to environmental change is a useful index for long-term species survival. In this paper, genetic diversity of eight Phrynocephalus forsythii population which distributed in Tarim Basin, China, were evaluated based on three mtDNA gene and its correlation with environment factors were investigated using RDA. Our result revealed that, the level of genetic diversity of P. forsythii populations was related to its location but there was no significant correlation between genetic distances and geographic distances in P. forsythii. However, we find that mtDNA of P. forsythii was subjected to selection pressure during evolution and population genetic diversity was significantly positively related to variation coefficient of rainfall(VCR) and altitude(AL), while significantly negatively related to longitude(N) and annual average temperature(AAT). Our result supported the previous prediction that excessive ambient heat is a threat to P. forsythii.     

茶条槭不同海拔种群的表型多样性

为了揭示茶条槭（Acerginnala）不同海拔种群表型变异程度和变异规律,以山西七里峪天然分布的茶条槭为研究对象,调查不同海拔种群的种实和叶表型性状,采用方差分析、相关分析、聚类分析等方法,分析种群的表型多样性。结果表明：17个表型性状中16个存在显著差异,占总表型性状的94.12%。在物种水平上各个性状表现出较丰富的变异,变异系数（CV）在7.05%～38.12%之间。茶条槭种群具有高的表型多样性（1.9253）,5个不同海拔种群的平均表型多样性指数为1.9022～1.9837。种群间的表型分化系数均值（13.79%）小于种群内变异（82.71%）,种群内的变异是表型变异的主要来源。各表型性状及表型多样性指数与土壤中的N、K、AN、AK、AP、OR、MC表现出显著或极显著的相关关系（P〈0.05）,但与海拔高度呈现出不显著的相关性。UPGMA聚类分析显示5个种群形成明显的两组,与其地理分布相一致。不同海拔种群所处微生境的异质性是引起种群间差异的主要原因。茶条槭种群内、种群间变异的利用对其遗传改良具有重要的意义。     

云南金钱槭形态变异与遗传变异的相关性研究

对我国特有珍稀濒危保护植物云南金钱槭的形态变异水平、遗传变异模式以及两者之间的相关性进行了研究。形态学性状分析结果表明 :各居群形态性状变异系数的平均值从大到小排列为 :文山居群 (WSh)、屏边居群 (PB)、黑龙潭居群 (HL T)、蒙自居群 (MZ) ;文山居群与屏边、黑龙潭、蒙自居群间已产生显著或极显著水平的形态差异 ,而后三者间的差异未达显著水平。RAPD分析检测到 10 3个位点 ,其中多态位点 84个 ,云南金钱槭物种水平的多态位点比率为 81.5 5 % ,与其它珍稀濒危植物相比该种的遗传多样性水平不低。 AMOVA和 N ei基因多样性指数分析显示 ,尽管大部分遗传变异仍存在于居群内 (分别为5 7.86 %、5 7.33% ) ,但居群间的遗传变异已达较高水平 (分别为 4 2 .14 %、4 2 .6 7% )。相关分析结果显示 ,云南金钱槭的形态变异与海拔、土壤有机质等生态因子有着显著或极显著水平的相关性 ,但与遗传变异的相关性未达显著水平 ,说明云南金钱槭的形态变异虽然具有一定的遗传基础 ,但可塑性及环境压力对形态变异的产生作用更大一些。基于形态性状和 RAPD数据的聚类分析则进一步说明 ,云南金钱槭的形态变异受到环境因子的强烈影响而与遗传背景的关系不显著     

用ISSR标记分析不同地区紫茎泽兰种群的遗传变异

利用ISSR标记技术分析了我国32个紫茎泽兰地理种群的遗传多样性,结果表明入侵我国的紫茎泽兰具有较大的遗传多样性,物种水平上的Nei's基因多样性为0．235,shannon's指数为0．372。种群间的遗传分化研究表明,大部分变异存在于种群内,总体遗传多样性中仅34．5%来源于种群之间。紫茎泽兰种群间的遗传距离矩阵和空间距离矩阵之间呈轻度正相关(r=0．542,P＜0．001),说明地理隔离可能是阻碍紫茎泽兰种群间基因交流的原因之一。不同海拔高度紫茎泽兰种群的遗传多样性水平呈现随海拔升高而降低的趋势(r=0．368,P＜0．001),各海拔区域种群的平均ISSR标记Nei's基因多样性和Shannon's指数均随海拔升高而有所降低。     

内蒙古高原小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、中间锦鸡儿(C. davazamcii)和柠条锦鸡儿(C. korshinskii)的遗传多样性及遗传关系

采用RAPD技术对10个具较大地理跨度的小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿种群的遗传多样性和遗传关系进行了研究.共检测到678个位点,多态条带比率(PPB)为100%;特有位点41个,占6.05%.总体上3种锦鸡儿的遗传多样性表现出自东向西递减的趋势,分析表明其与生长地点年均气温呈显著负相关.AMOVA表明:3种锦鸡儿种间变异只占总体变异的6.08%,且显著性检验表明这种变异不显著;种内种群间的变异占总变异的11.90%;总变异的主要部分来自种群内部(82.02%). 3种锦鸡儿各种群总体分析结果表明:种群内变异比率Hpop/Hsp为0.8013,基因分化系数Gst为0.1603,种群每代迁移数Nm为2.6192,显示种群间存在一定强度的基因流,3种锦鸡儿间表现为异交性.3种锦鸡儿多样性高低及种群聚类分布格局都表现出一定的地理连续性.     

Genetic diversity and genetic relationship of Caragana microphylla, Caragana davazamcii and Caragana korshinskii on the Inner Mongolia Plateau, China

C. microphylla, C. davazamcii and C. korshinskii exhibit a geographical replacement series from east to west on the Inner Mongolia Plateau. Currently, there is still a debate about the taxonomic and genetic relationship among these 3 species. We studied the genetic diversity and genetic relationship among these 3 species by analyzing DNA samples of individual plants from within 10 populations with random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers. We identified 678 RAPD loci in total, of which all were polymorphic (PPB = 100%). There were 41 unique loci (6.05%). In general, a trend presented that the genetic diversity of these species decreased from east to west. Further, the genetic diversity was significantly negatively correlated with the local annual mean temperature. Analysis of molecular variation (AMOVA) showed that the genetic variation among these 3 species was only 6.08% of the total genetic variation. Between the species, the genetic variation was insignificant (P = 0.9961). The proportion of genetic variation among populations within each species was 11.90% (P < 0.001) of the total genetic variation, and the total genetic variation mainly existed within the populations (82.02%). Estimated with Shannon's index, genetic differentiation within the populations (Hpop/Hsp) was 0.8013, the coefficient of gene differentiation (Gst) was 0.1603, and the gene flow index (Nm) was 2.6192. This, thus, indicates that there is relatively high gene flow among these populations, and that these 3 species are crossbreeding. The genetic diversity level and the population distribution pattern showed geographic continuity to some extent.     

Phenotypic Diversity of Acer ginnala (Aceraceae) Populations at Different Altitude

In this study, we analyzed the phenotypic variation of Acer ginnala natural populations at different altitude in Qiliyu, investigated the level of phenotypic diversity by using ANOVA analysis, correlation analysis and cluster analysis. The results showed that there were significant differences in phenotypic variation among and within populations. Coefficient of variation (CV) varied from 705% to 3812%. High phonotypic diversity (1.9253) occurred within A.ginnala populations, the mean phenotypic diversity index of populations ranged from 1.9022 to 1.9837. Phenotypic differentiation coefficient (VST) among populations (13.79%) was less than that of within populations (86.21%). The variation within populations comprised a majority of total phenotypic variation. A significant relation had occurred between phenotypic traits and soil factors. Phenotypic diversity index had a very significant correlation with soil total nitrogen (P<0.05), no significant relation with altitude. Five populations gathered into two groups by cluster analysis, which consistent with the geographic distribution of Aginnala in Qiliyu. The traits variations of natural populations at different altitude were affected mainly by micro-environmental heterogeneity of different Aginnala populations. Utilizing of variation within and among populations is important significance for genetic improvement of A.ginnala.     

大王马先蒿云南五个居群遗传变异研究

采用随机扩增多态DNA(RAPD)分子标记方法,对大王马先蒿(PedicularisrexL.)分布在云南中甸、丽江、大理、武定和昆明的5个居群(其中中甸居群有3个亚居群)的遗传多样性和遗传结构进行了研究。结果表明,大王马先蒿居群具有较高的遗传多样性,多态位点百分率P、Shannon表型多样性指数I和Nei的基因多样性指数h分别为82.0%、0.361和0.240,遗传多样性水平与居群的地理分布范围相关;大王马先蒿居群间的遗传变异较高,遗传变异主要发生在居群之间,而不是居群内部;居群间遗传分化系数Gst为0.747,遗传分化明显,居群间基因交流较少。居群间的遗传距离与居群间的相对地理距离具有一定的相关性。对云南西北部中甸居群的3个亚居群的遗传多样性分析表明,居群的遗传多样性水平与海拔高度有一定的相关性。居群间遗传变异较高可能是由于大王马先蒿为短命多年生植物,繁育系统为混交型,且自交占较大比例等原因造成的。     

基于核基因LEAFY的中国珍稀濒危植物中华水韭的遗传多样性分析

利用核基因LEAFY第二个内含子片段对中国现存中华水韭（Isoetes sinensis Palmer）的遗传多样性进行分析,探讨了中华水韭自然居群的遗传多样性结构及其形成机制。结果显示：现存中华水韭7个自然居群共105个样本中存在78个单倍型,单倍型多样性（H_d）为0.989,核苷酸多样性（π）为0.021,遗传差异主要存在于居群内（72%）,且存在较高的基因流（N_m=0.59）。同时,居群遗传学分析结果发现中华水韭居群不存在明显的谱系地理格局（G_ST>N_ST）;Mantel检验中Rxy值为-0.286,P（rxy-rand≥rxy-data）值为0.370,表明居群遗传距离和地理距离之间没有明显相关性;UPGMA聚类分析显示处于海拔较高位置的2个居群与其它5个居群遗传关系较远;中性检验（Taijima's D、Fu & Li's D^*和F^*）检测结果均为负值,基于稳定模型的失配分布检测显示为多峰。根据中华水韭居群的地理位置,推测中华水韭的遗传结构可能与水系、海拔分布及其杂交后代多倍化的物种形成过程相关。