新疆贝母属药用贝母ISSR-PCR体系的确立和优化

目的:建立适合新疆贝母属植物总DNA的ISSR-PCR优化反应体系,为新疆贝母属8种药用贝母品种鉴定和遗传多样性研究提供依据。方法:综合利用单因素实验和L16(45)正交试验,对因素Taq DNA聚合酶、d NTPs、Mg2+、引物浓度、模板DNA含量进行优化,并考察循环次数、延长时间及退火温度。结果:每个因素的不同水平对PCR反应有显著影响,其中Mg2+影响最大。新疆贝母属植物总DNA的ISSR-PCR最适体系为50μL:5μL 10×Buffer、2.5 mmol/L Mg2+、0.30 mmol/L d NTPs、0.8μmol/L引物、0.75 U Taq酶、1.0 ng/μL模板DNA、33.35μL dd H2O。循环次数为45 cycle,延伸时间10 min,引物UBC853的最适退火温度为49.8℃。结论:建立的新疆贝母属植物总DNA的ISSR-PCR反应体系经23份新疆贝母属8种药用贝母样品检验,ISSR-PCR扩增效果显著,证明该体系具有较高的稳定性和可重现性,为新疆贝母属8种药用贝母遗传多样性的分子标记研究奠定基础。     

新疆贝母属8种药用贝母地上部位与鳞茎生物碱含量差异研究

目的:对新疆贝母属8种药用贝母地上茎、叶与地下鳞茎部位总生物碱含量进行对比研究。方法:采用酸性染料比色法测定总生物碱的含量。结果:新疆贝母属8种药用贝母不同部位生物碱含量由高到低的顺序为:叶鳞茎茎;新疆贝母属8种药用贝母总生物碱含量由高到低的顺序为:伊犁贝母裕民贝母新疆贝母黄花贝母托里贝母大白花贝母滩贝母小花贝母;地上部位中总生物碱含量为地下鳞茎中的1.174~1.499倍。结论:新疆贝母属8种药用贝母植株中总生物碱含量因品种及部位不同而存在差异,但总体上地上茎叶的总生物碱含量高于地下鳞茎,存在进一步研究与开发的价值。     

新疆贝母属药用贝母总生物碱含量测定研究

目的:探讨新疆贝母属药用贝母中总生物碱含量测定的最佳方法,并比较其总生物碱含量差异。方法:用氯仿∶甲醇(4∶1)混合溶剂提取总生物碱;采用酸性染料比色法测定新疆贝母属药用贝母中总生物碱含量。结果:酸性染料选择溴麝香草酚蓝比色的显色条件为p H 5.0缓冲液4.0 m L;氯仿萃取1次,每次2.6 m L;无水硫酸钠脱水用量0.25 g。西贝素在12.24~73.44μg范围内呈良好的线性关系;平均回收率101.53%,RSD为2.67%(n=5)。所测生物碱的含量在新疆贝母属药用贝母种间存在一定差异,除滩贝母和小花贝母总生物碱含量相对较低外,其余6种贝母总生物碱含量在0.589%~0.869%之间,比以往文献测定的总生物碱含量均较高。结论:所建立的方法简便、精确,重复性好,可用于新疆贝母属药用贝母总生物碱含量的测定,其总生物碱含量为新疆贝母属药用贝母资源进一步开发利用提供科学依据。     

新疆枸杞种质资源遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

利用SCoT分子标记对新疆枸杞种质资源进行遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建,为杂交育种和种质鉴定提供理论依据。结果显示:9条SCoT引物扩增出条带256条,其中219条为多态性条带,多态性比率达85.62%,多态性信息含量(PIC)值变化范围在0.77~0.91之间,平均值为0.85,观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)的平均值分别为1.8562、1.4350、0.2611、0.3989,聚类分析表明,遗传相似系数变化范围在0.5938~0.8398之间,在遗传相似系数为0.66和0.71处,可将30份材料分别分为2大类和4个亚类,主坐标分析结果和聚类结果基本一致,同时利用5条多态性SCoT引物构建了30份材料的DNA指纹图谱。新疆枸杞种质资源遗传多样性水平较高,且SCoT分子标记适于新疆枸杞种质资源遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建,该研究结果为新疆枸杞种质资源评价、鉴定和新品种选育奠定了基础。     

不同喀斯特小生境中小蓬竹的遗传多样性

通过RAPD标记法对5类喀斯特小生境中小蓬竹的遗传结构及其多样性进行了分析。RAPD随机引物8个扩增共得87个清晰度高且重复性好的条带,分子量200～3 000 bp,含多态68条,物种PPL=78.16%,Nei’s基因多度H=0.291 3,Shannon多样性指数I=0.431 0。土面(TM)生长的小蓬竹遗传多样性水平最高(PPL=47.13%,H=0.195 3,I=0.283 4),石缝(SF)中的小蓬竹遗传多样性水平最低(PPL=39.08%,H=0.147 4,I=0.219 2)。POPGENE 32分析5类小生境中小蓬竹的遗传分化系数G_st=0.415 1,基因流N_m=0.704 5。5类小生境的小蓬竹间遗传相似系数(I)变化范围0.777 3～0.999 4,平均为0.865 6;遗传距离(D)变化范围0.000 6～0.251 9,平均为0.148 3。各类小生境的遗传多样性水平PPL均值为43.91%,5类小生境间的遗传分化G_st=0.405 4。研究结果说明,小生境间的差异增加了小蓬竹的遗传多样性。     

菊属8个种27份材料遗传多样性的同工酶分析

采用过氧化物酶同工酶(POD)和酯酶同工酶(EST)对菊属8个种植物的27份材料(不同地理居群或品种)的遗传多样性进行了分析.结果表明:(1)27份材料共获得12个同工酶位点,以及13种POD条带和15种EST条带;(2)27份材料用UPGMA聚类为两组,第Ⅰ组为野生菊、药用菊,第Ⅱ组为观赏菊,前者品种较为原始,后者品种较为进化;(3)野菊12个不同居群的平均观察杂合度(Ho)为0.166 7-0.750 0,其中南京野菊遗传变异最大,河南野菊最小;(4)菊属8个种的遗传一致度为0.461 6-0.860 5,平均遗传距离为0.451 7,其中栽培菊与野菊的亲缘关系最近(遗传一致度为0.860 5),野菊可能是栽培菊的一个主要起源种.     

贝母属植物分子标记应用研究

贝母属植物有较高的药用与经济价值,对其开展分子标记研究,不仅能够应用于物种鉴定,而且能为种质资源的保护及选育方针的制定提供理论指导。结合课题组前期开展的贝母属植物分子标记的研究,就随机扩增多态性DNA、简单重复区间序列、单核苷酸多态性、扩增片段长度多态性和DNA条形码等5种分子标记技术,对贝母属植物的种质资源鉴定、遗传多样性分析等方面的研究现状进行归纳总结,以期为贝母属植物的资源保护、可持续发展等方面提供良好的借鉴。     

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。     

云杉矮槲寄生遗传多样性的ISSR分析

为探究云杉矮槲寄生(Arceuthobium sichuanense)的遗传多样性及其与不同寄主选择压力和地理分布的关系,采用ISSR分子标记方法,对青海、甘肃、四川等地区5种寄主上的100份云杉矮槲寄生样本进行遗传多样性和遗传结构分析。结果表明:(1)10条引物共扩增出130个条带,其中多态性条带129条,多态位点百分率(PPB)为99.23%。(2)物种水平上的Nei’s遗传多样性指数(He)和Shannon信息指数(I)分别为0.313 9和0.476 5,表明云杉矮槲寄生物种水平的遗传多样性较高,但群体间的基因流(Nm=0.528 7)较弱,可能会加速群体间的遗传分化(Gst=0.486)。(3)UPGMA聚类结果显示,来自甘肃、青海的样本聚为一组,表现出较高的相似性,而四川的样本独立聚类;不同寄主来源的聚类结果显示,寄生于鳞皮云杉(Picea asperata)与川西云杉(P.likiangensis var.balfouriana)的样本聚为一类,而寄生于青海云杉(P.crassifolia)、青杄(P.wilsonii)和紫果云杉(P.purpurea)的样本聚为一类,表明地理隔离和寄主选择压力对云杉矮槲寄生的遗传分化起到了重要作用。     

安徽贝母属植物的核型研究

对安徽产7种贝母属(FritillariaL.)植物的核型进行了分析,结果如下:(1)浙贝母:2n=24=4m 20 t(1SAT);(2)天目贝母:2n=24 3Bs=4m 20 t 3Bs;(3)黄山贝母:2n=24=4m 20 t(1SAT);(4)宁国贝母:2n=24=4m 20 t(2SAT);(5)窄叶小贝母:2个细胞型,细胞型Ⅰ为2n=25=2m 2 sm 4 st 16 t(1SAT) 1Bs,细胞型Ⅱ为2n=24=2m 4 sm 2 st 16 t(2SAT);(6)祁门贝母:2n=24=2m 2 sm 6 st 14 t;(7)安徽贝母:2n=24=2m 2 sm 2 st 18。t除窄叶小贝母的2个细胞型为“3C”型外,其余种皆为“3B”型。与前人的研究结果相比较,贝母属植物的核型多态现象显著;同种植物在不同研究中,核型表现出一定的差异。     

乌头及其同属近缘种的SSR指纹图谱研究

乌头(Aconitum carmichaeli Debx.)为中国重要的药用植物,种质资源丰富,同属近缘种繁多。该研究采用SSR分子标记技术对采自17个种群的51份乌头样本和13个同属近缘种的65份样本进行扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测,分析了乌头及其同属近缘种的遗传多样性、遗传分化和系统发育关系,筛选出稳定性好、多态性高的SSR引物构建乌头及其近缘种的指纹图谱。结果表明:(1)11对乌头微卫星引物均表现出高的多态性,共检测出109个复等位基因,平均每个位点9.91。(2)乌头在物种水平上遗传多样性丰富(A=3.090 9,I=0.889 7,h=0.540 2),种群间的遗传分化显著(Gst=0.277 4);乌头属14种植物表现出了较高的遗传多样性(A=9.909 1,I=1.526 2,h=0.690 5),物种间遗传分化显著(Fst=0.437),基因流微弱(Nm=0.451 8)。(3)聚类分析表明,同一种群的乌头样本首先聚在一起各自形成小支,17个小支聚为一支;13个乌头近缘种材料中,相同物种的样本分别聚为一支;乌头属14个物种聚为5个大支,与形态分类结果一致。(4)利用基因型丰富、多态性高的6对SSR引物(Tchin03、Tchin04Tchin20、Tchin26、Tchin29、Tchin32)可有效区分14种乌头属植物,并以此建立了乌头种质资源和近缘种的DNA指纹图谱。该研究为乌头的种质资源鉴定及混伪品鉴定提供了重要的技术支撑。     

利用苹果EST-SSR分析木瓜属种质遗传多样性北大核心CSCD

利用苹果属的EST-SSR标记对33份木瓜种质资源进行遗传多样性研究,以分析引物在木瓜属中的通用性。筛选出15对引物进行PCR扩增,其中9对引物显示多态性,共扩增出71条带,其中多态性条带59条,多态性条带比率83.10%,并且可成功区分不同种。PIC多态性信息含量平均值为0.45,Nei’s基因多样性(H)、Shannon指数(I)的平均值分别为0.45、0.71。根据EST-SSR数据的UPGMA聚类分析将材料分为五大类,木瓜属的不同基原样本各聚为一支,能很好地将5个种植物区分,显示出单系性。研究结果表明,苹果属的EST-SSR标记在木瓜属上具有高度的可转移性,可应用于木瓜属植物的资源评价及遗传关系研究。     

利用苹果EST-SSR分析木瓜属种质遗传多样性

利用苹果属的EST-SSR标记对33份木瓜种质资源进行遗传多样性研究,以分析引物在木瓜属中的通用性。筛选出15对引物进行PCR扩增,其中9对引物显示多态性,共扩增出71条带,其中多态性条带59条,多态性条带比率83.10%,并且可成功区分不同种。PIC多态性信息含量平均值为0.45,Nei’s基因多样性(H)、Shannon指数(I)的平均值分别为0.45、0.71。根据EST-SSR数据的UPGMA聚类分析将材料分为五大类,木瓜属的不同基原样本各聚为一支,能很好地将5个种植物区分,显示出单系性。研究结果表明,苹果属的EST-SSR标记在木瓜属上具有高度的可转移性,可应用于木瓜属植物的资源评价及遗传关系研究。     

辣椒种质遗传多样性的RAPD和ISSR及其表型数据分析

用RAPDI、SSR分子标记及28个表型性状数据对辣椒属5个栽培种的13份材料进行了分析,结果表明:23条RAPD引物共扩增出209条带,平均每个引物扩增出9.09条,多态性位点比率为83.73%;16条ISSR引物共扩增出94条带,平均每个引物扩增出5.88条,多态性位点比率为79.79%.与RAPD相比,ISSR标记检测到的有效等位基因数(Ne)及Shannon多样性指数(I)、遗传离散度(Ht)和遗传分化系数(Gst)等遗传多样性参数都较大,多态性位点比例在亲缘关系较近的一年生辣椒(Capsicum annuum)种内较高,说明ISSR有更高的多态性检测效率,并且适合亲缘关系较近的种群间遗传多样性分析.基于RAPDI、SSR的聚类与基于表型数据的聚类之间存在极显著正相关,且都能将C.annuum与其它栽培种区分开来.     

天津和唐山小豆地方品种遗传多样性分析

利用SSR分子标记对唐山、天津的96个红小豆品种(按品种地理来源划分为14个品种群)进行遗传多样性分析,结果表明,197对引物中共有89对的扩增谱带清晰稳定,共扩增出285条带,多态性条带百分率( PPB)达100％,经Popgene32软件分析,遵化品种资源的遗传多样性水平最高[PPB= 85.39％,I(信息指数)=0.567],其次为玉田和迁安的品种资源,而在天津红小豆资源中,除静海县(排位第5)外,遗传多样性水平相对较小,其中宁河的遗传多样性水平最低(PPB= 22.47％,I=0.1575).聚类分析表明,96个品种可分为三个组群,唐山红小豆组群中包含了天津静海小豆;天津红小豆中的大港品种资源单独为一组群;其他天津红小豆为第二大组群.本研究可为地方品种的保存及杂交组配提供参考.     

中型狼尾草种质资源遗传多样性的ISSR分析

运用ISSR标记对采自云南的25份野生种质和4份驯化新品系中型狼尾草材料进行遗传多样性分析。结果显示:(1)50条ISSR引物中共筛选出10条能扩增出清晰条带且多态性明显的引物,29份材料DNA共获得72个扩增位点,其中多态性位点62个,多态性比率为87.4%,平均每条引物扩增位点为7.2个;平均观察等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Shannon多样性信息指数(I)和Nei’s基因多样性指数(H)分别为1.861 1、1.742 8、0.561 0和0.395 9;种质材料间的遗传相似性系数变幅为0.236~0.903,表现出丰富的遗传多样性。(2)利用UPGMA聚类分析,以遗传相似系数0.51为界,29份材料划分为4大类,但Mantel检测表明29份种质材料的遗传聚类和地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.437 0,P=0.204 6)。研究结果首次从分子水平揭示了中型狼尾草的遗传多样性和变异水平,为合理地引种、驯化、保护和利用中型狼尾草野生资源提供了重要的参考依据和数据支持。     

新疆石榴种质资源遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术,对21份新疆石榴品种的遗传多样性与亲缘关系进行分析。从36对引物组合中筛选出16对扩增条带清晰、多态性高的引物组合分析供试材料,共检测出271个位点,其中194个为多态性位点,多态性比率达71.59%,平均每对引物组合产生16.94个位点和12.13个多态性位点。21份石榴样品间的相似性系数为0.63~0.89,平均为0.77。UPGMA聚类结果显示,在相似性系数为0.776时,21份材料可被分为5个类群。新疆石榴品种间平均观察等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Neis基因多样性指数(H)及Shannons信息指数(I)分别为1.712 2、1.352 8、0.199 9及0.310 5。研究表明,新疆喀什地区石榴品种的遗传多样性最为丰富;SRAP聚类结果与石榴的表型特征存在一致性,且SRAP分子标记技术是研究石榴遗传多样性简单而有效的手段。     

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。     

牛鞭草品种EST-SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

为探讨牛鞭草(Hemarthria spp.)品种间的遗传多样性,从86对EST-SSR引物中筛选出8对引物对牛鞭草属6个品种进行指纹图谱的构建及遗传多样性分析。结果表明,8对EST-SSR引物对牛鞭草属6个品种共扩增出193条清晰条带,多态性条带161条,多态性比例为83.4%。每条引物的多态信息含量(PIC)为0.480~0.695,平均为0.602。UPGMA聚类分析表明,牛鞭草属6个品种在相似系数为0.652处可分为两大类群。8对EST-SSR引物均能将6个品种完全区分开,以3对EST-SSR引物扩增的电泳图谱为基础,建立了牛鞭草属6个品种的指纹图谱标准模式图,每个品种都有唯一的指纹图谱。牛鞭草属6个品种的平均Nei’s基因多样性指数为0.333,平均Shannon信息指数为0.496,品种间的相似系数介于0.399~0.782之间。可见,牛鞭草属植物品种的遗传多样性较丰富,种间差异明显。     

基于AFLP标记的山东省5个野核桃群体的遗传多样性分析

利用AFLP分子标记,对分布于山东省内5个样地(泰山鹁鸽崖、鲁山核心区边缘、崂山北九水、昆嵛山南天门和泰山佛爷寺)的46个野核桃(Juglans cathayensis Dode)单株的遗传多样性进行了分析,并采用聚类分析方法探讨了它们的遗传关系.结果表明:用8对PstI/ MseI系列引物组合从46个单株中共扩增出1 034条带,其中多态性条带1 005条,多态性条带百分率达97.20％;每对引物可扩增出113 ～ 154条多态性条带,平均每对引物可扩增出125.6条多态性条带.在这些条带中包含174条特异性条带(其中有19条缺失条带),通过特异性条带可鉴别出91.3％的野核桃单株.5个野核桃群体的多态性条带百分率(PPB)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ⅳe)、Nei,s基因多样度(H)和Shannon's信息指数(I)分别为50.57％ ～ 63.51％、1.505 7～1.635 1、1.273 5 ～ 1.300 4、0.163 2～0.181 9和0.249 1 ～0.281 3,PPB、Na、Ne、H和I的平均值分别为55.23％、1.552 3、1.284 3、0.169 6和0.259 4,表明野核桃群体遗传多样性较高、遗传变异较为丰富.46个单株的遗传相似性系数为0.536 8 ～0.8645,平均值为0.624 9.聚类分析结果显示:在遗传相似性系数0.66处,可将46个单株分成7组,其中部分来源于同一产地的单株没有聚在同一组中,表明这些野核桃单株的遗传关系与其地理分布不完全一致.