基于SSR标记分析小豆及其近缘植物的遗传关系

本研究利用87对SSR引物分析了80份栽培小豆(Vigna angularis)、22份野生小豆(V.angularis var.nipponensis)以及10份豇豆属(共7个种)近缘植物,旨在比较豇豆属不同种的遗传多样性,并分析种间的遗传关系.结果显示87对SSR引物在112份小豆及其近缘植物资源中共检测到667个等位变异.其中有75个、71个和82个SSR位点分别在栽培小豆、野生小豆和近缘植物中表现为多态.随机抽样分析发现,平均每SSR位点检测到的等位变异数目为近缘植物>野生小豆>栽培小豆,与多态信息含量(PIC)值一致,说明近缘植物及野生小豆中蕴含着丰富的遗传变异,是栽培小豆育种的重要基因来源.聚类分析显示,栽培小豆、野生小豆和近缘植物间的遗传分化比较明显,分别聚为三大类,其中栽培小豆的遗传背景与其生态环境相对应;近缘植物又可以分为三个亚类,亚类间的遗传距离与其亲缘关系相对应.本研究结果也说明利用SSR标记辅助豇豆属的种间分类是可行的.     

植物种质群体遗传结构改变的测度

本文旨在探讨植物种质资源保存中由于人为和自然缘故导致遗传结构改变的评价指标和评价方法.在介绍植物种质资源保存研究一些基本概念的基础上,归纳了测度种质库(收集品)遗传潜势的6种遗传多样性统计指标,包括同一变异层次的类型数、类型分布均衡度、遗传相似性与遗传距离、遗传方差与遗传变异系数、多元变异指数以及亲本系数.指出若无遗传丰富度相伴,单有遗传离散度并未提供遗传多样性的完整测度.探讨了人为条件导致植物种质资源遗传结构改变的遗传流失、环境胁迫所致植物种质资源遗传结构改变的遗传脆弱性和种子扩繁所引发的植物种质资源遗传结构改变的遗传漂变和遗传漂移等的统计指标.文末给出了自花授粉植物和异花授粉植物群体适宜样本容量研究的个例.     

植物种质超低温保存遗传稳定性的研究进展

超低温保存被认为是种质长期保存最有效的方法,其中生物材料低温保存的遗传稳定性是植物种质资源保存中最受关注的问题之一。本文对近年来超低温保存后植物材料的遗传稳定性及变异的研究情况进行了介绍,涉及表型性状分析、基因组遗传稳定性、表观遗传变化及超低温保存的筛选效应等,为进一步研究超低温保存的应用提供参考。     

植物体细胞无性系变异的分子基础

TheMoleculBasicofSomaclonalVariationinPlantsZhangChunyiYangHanmin(BiologyDepartmentofLanzhouUniversityLanzhou730000)近年来,随着植物细胞和组织培养技术的迅速发展与广泛应用,不断发现在培养细胞和再生植株中存在着各种不同的变异,其中有些是可以遗传的,这种可遗传的变异被称为体细胞无性系变异[39]．变异的发生有其遗传学基础,具体表现在显微水平上的染色体数目和结构变异与分子水平上的基因突变、碱基修饰、基因扩增或丢失、基因重排以及转座因子的激活而影响核及细胞质基因的表达等等．目前,人们在已经积累的大量有…     

印度植物遗传资源保护与对外交流管理

印度拥有高等植物17500种,是世界著名的八大栽培作物起源中心之一。植被可分为8个区系,即喜马拉雅西部、喜马拉雅东部、阿萨姆地区、印度河平原、恒河平原、德干高原、马拉巴尔海岸和安达曼群岛。已建立6种原生境保护形式和229个基因库,长期保存植物遗传资源35万份,中期保存17．6万份。以科研为目的资源引进由印度植物遗传资源国家局（NBPGR）统一管理,对外提供由国家生物多样性总局（NBA）统一管理。     

植物遗传资源的评价、保持和利用

阐明了植物遗传资源的重要作用,认为植物遗传资源是人类赖以生存和发展的物质基础,是植物育种丰富的基因资源的重要保证;分析了植物遗传资源评价的重要性,指出对植物遗传资源的正确评价是科学利用的前提;介绍了植物遗传资源的原生境保持和非原生境保持2种重要方法;重点论述了作物的高产基因、抗性基因及抗旱基因与肥高效基因等植物遗传资源的挖掘与利用,为引起人们对植物遗传资源保持重要性的高度认识提供理论参考。     

植物开花时间: 自然变异与遗传分化

开花时间是植物的重要生活史性状。对模式植物的研究表明: 从感受内外环境信号开始到最终分化形成功能性花器官的过程涉及复杂的信号转导途径和调控网络; 开花时间受多种因子的调控, 而FT基因作为整合途径成分起到非常关键的作用。植物的花期变异在物种、群体和个体水平上具有复杂的自然变异模式, 且不同植物的花期变异随全球环境变化而具有不同的变异趋势。植物个体之间通过传粉进行的基因交流需要功能性开花时间的一致或重叠, 而花期变异会导致群体之间或群体内部亚群体之间的基因流障碍和遗传分化, 并可能导致邻域或同域的物种形成。该文分析了植物花期变异与群体遗传分化的关系, 认为决定开花时间的基因在物种分化中可能起到关键的作用, 而对开花时间自然变异模式的研究对于揭示晚近分化快速辐射物种的进化模式具有重要意义。     

植物开花时间：自然变异与遗传分化

开花时间是植物的重要生活史性状。对模式植物的研究表明： 从感受内外环境信号开始到最终分化形成功能性花器官的过程涉及复杂的信号转导途径和调控网络; 开花时间受多种因子的调控, 而FT基因作为整合途径成分起到非常关键的作用。植物的花期变异在物种、群体和个体水平上具有复杂的自然变异模式, 且不同植物的花期变异随全球环境变化而具有不同的变异趋势。植物个体之间通过传粉进行的基因交流需要功能性开花时间的一致或重叠, 而花期变异会导致群体之间或群体内部亚群体之间的基因流障碍和遗传分化, 并可能导致邻域或同域的物种形成。该文分析了植物花期变异与群体遗传分化的关系, 认为决定开花时间的基因在物种分化中可能起到关键的作用, 而对开花时间自然变异模式的研究对于揭示晚近分化快速辐射物种的进化模式具有重要意义。     

国兰兰艺的变化规律

国兰是兰科兰属中的部分地生兰。传统的国兰有五大类：春兰、墨兰、建兰、寒兰和蕙兰：我国兰花的栽培历史久远,何时开始很难考证,在宋朝就有关于兰花欣赏与栽培的专著问世：国兰是一种植物,更是一种文化：它具有植物的各种特性?它的生命活动,性状表现均受基因决定：基因不是一成不变的,在自然界中受各种因素的影响．会发生变异,从而导致性状的改变。在兰文化发展的历史长河中,出现过许许多多性状变异．有些变异经过人们的评品推敲,栽培固定．成为兰文化的一个组成部分,这就是兰艺,包括叶艺(也叫线艺)与花艺、兰艺内容十分丰富,只论述了其中一些变化规律。     

PCR技术在植物病原物和植物抗病研究中的应用

着重结合植物病原物的群体遗传、毒性变异和分子检测,以及植物抗病机制和抗病基因定位等领域,综述了聚合酶链反应技术在植物病理研究中的应用现状和潜力。     

植物组织培养中的变异

植物的培养组织在形状、色泽、坚固程度等各种性状均富有变异。这些变异大致是受生理的、后生的(Epigenetic)及遗传的支配。前两者主要是基因发、生改变,而遗传的变异则起因于基因和染色体的变化。弄清培养细胞发生遗传的变异程度,了解其细胞的特征是很重要的。但是光凭能观察到的性状,要弄清楚这一点是很困难的。因此,观察在染色体和DNA     

红花玉兰种质资源遗传多样性初探

采用AFLP分子标记对目前仅发现在湖北五峰狭域分布的红花玉兰种质资源的遗传多样性进行了研究.用10对引物对6个居群的43个个体进行了选择性扩增,共检测到623个有效位点,其中多态位点595个.结果表明:在物种水平上,红花玉兰的遗传多样性水平很高,多态位点百分率达95.51%,Nei s基因多样度(HT)为0.211 0±0.028 6;红花玉兰的遗传变异主要存在于居群内,居群间的遗传分化较小.AMOVA分析表明总变异的93.37%存在于居群内,居群间的变异只占总变异的6.63%.Nei s遗传分化系数(GST)为0.191 9,居群间基因流(Nm)2.105 5.鉴于红花玉兰总体遗传多样性水平很高,而居群数目及居群内个体数量均很少,应该对红花玉兰各居群的所有个体实施及时的就地保护,并对其生境进行保护;并在原产地营建基因保存林,营建时应加大各居群内的取样数量,使得红花玉兰较高的遗传多样性得到保存;同时积极开展异地引种栽培,使红花玉兰在观赏应用中得到切实的保护.     

江永普通野生稻遗传多样性和籼粳基因频率监测分析

以栽培稻的8个籼-粳测验种为对照,采用39对SSR引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的遗传多样性,采用38对In Del引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的籼-粳基因频率。结果表明:在1982年取样保存在异位圃的40份样本的遗传多样性稍高于2008年、2017年原位保护区样本的遗传多样性;2008年取的样本数虽然比2017年多,但两次取的样本之间遗传多样性几乎没差异。不同年份取的样本之间的遗传分化系数Fst都很小,基因流Nm都较大,分化不明显。通过聚类分析和主坐标分析(PCo A),发现野生稻居群与4份栽培粳稻聚为一类,4份栽培籼稻单独聚成一类,显示江永野生稻与粳稻的血缘近于籼稻;籼-粳基因频率的分析表明,野生稻样本多属粳稻型,少数属偏粳稻型,原位保护区的偏粳稻类型单株数占取样单株总数的比例,2008年比1982年的增加了10.0%,2017年比2008年的增加了1.6%,显示江永野生稻原位保护区生境条件有利野生稻从粳稻型向偏粳稻型变异,随着野生稻产生环境适应性变异,籼型基因频率在提高。     

植物中DNA甲基化模式及其相关机制

DNA甲基化是表观遗传修饰的重要形式之一,是植物中较早发现的DNA共价修饰方式。在植物的正常生长发育中,DNA甲基化与植物基因组维持、体细胞无性系变异、外来基因防御、内源基因的表达、转基因沉默以及基因印迹之间有着极大的关系,因此,植物DNA甲基化的研究对植物基因工程的发展有着举足轻重的作用。本文介绍了参与DNA甲基化的各种酶和蛋白质,阐述了DNA甲基化相关机制的最新研究进展。     

中国粮食和农业植物遗传资源状况报告（Ⅰ）

10多年来,中国政府十分重视粮食和农业植物遗传资源的保护和可持续利用,并根据<粮食和农业植物遗传资源全球行动计划>20项优先领域,通过制定和完善相关的法律法规,加强了粮食和农业植物遗传资源的管理;通过培训和科普宣传,提高了公众意识;通过国际合作和协作网建设,实现了信息、人员和植物遗传资源的交流与交换;通过各种国家计划和项目的实施,建立和完善了植物遗传资源保护体系,实现了植物遗传资源的安全保存和可持续利用,为中国乃至世界植物育种和粮食安全发挥了较大作用. (1)对主要粮食和农业植物野生种进行了系统调查和编目,建立了116个原生境保护点,包括野生稻、野生大豆、小麦野 生近缘植物、野生蔬菜等,有效遏制了野生植物遗传资源的快速灭绝现象. (2)建成和完善了1座国家长期库、1座国家复份库、10座国家中期库、29座省级中期库、32个国家种质资源圃(含2个 试管苗库),另外7个种质圃正在建设中.基本形成了较为完善的国家植物遗传资源保护体系,长期保存植物遗传资源 397067份. (3)繁殖更新了286604份植物遗传资源,充实了中期库,极大地提高了植物遗传资源分发和供种能力.仅2001-2007年 就向全国2650个单位,提供了13.2万份次植物遗传资源. (4)国家投资1.8亿元人民币,于2003年建成了"作物基因资源与基因改良国家重大科学工程",为植物遗传资源具有重 大应用前景新基因的基因型鉴定、发掘提供了条件平台. (5)通过植物遗传资源的深入鉴定与评价,创造了一大批优异种质,培育了大量植物新品种并应用于生产,提高了植物遗 传资源的利用率.同时,中国政府十分重视植物遗传资源的多样性利用,通过不同作物间作套种、同一作物不同品种混合种 植.保护了品种的多样性,减少了病虫杂草危害. (6)通过加强植物遗传资源的管理,实现了国内植物遗传资源的共享,扩大了对外交流与交换,为中国乃至世界粮食安 全、国民经济又快又好地发展、减少贫困、增加农民收入做出了较大贡献. 尽管中国在粮食和农业植物遗传资源保护和利用方面取得了显著成绩,但还面临许多挑战.需要加强与其他国家和国 际组织的合作,获得国外植物遗传资源和相关技术;继续进行植物遗传资源,特别是野生植物遗传资源、边远地区古老农家品 种的调查及考察与收集,进一步建设和完善植物遗传资源保护体系,实现本国植物遗传资源的全面保护;系统深入地鉴定评 价已保存的植物遗传资源,提供育种家利用,拓宽育种材料的遗传基础;实现更加充分的资源共享和利益分享.进一步提高资 源利用效率.     

国家基因库野生大豆微核心样本遗传变异性的SSR标记分析

用70对SSR引物对96份野生大豆微核心种质样本进行了遗传多样性分析.结果检测出1278个等位变异,平均每个位点有18.3个.地理区域群体水平显示,遗传信息指数(PIC)和特异等位基因变异数(NUA)以东北地区最高,长江流域次之,华南地区最低.在地理区域个体水平,遗传多样性的特征值以华南地区最高,依次由南向北降低,东北最低.我国华南野生大豆和东北野生大豆有显著的遗传分化.聚类分析结果显示,国家基因库野生大豆保存样本中的典型野生大豆和半野生大豆之间存在明显的遗传差异;地理上,种质的地理遗传分组表现弱的地域性.本研究中半野生大豆杂合性明显高于典型野生型的结果,支持关于这个类型起源于栽培和野生大豆天然杂交的假说,栽培大豆的基因可能已经流入到野生种内,某些百粒重小于3g的种质可能也是来源于野生和栽培大豆的天然杂交后代分离.     

发根农杆菌Ri质粒rol基因研究进展及在林木改良上的应用

Ri质粒上携带的诱根基因的表达不仅能导致植物被感染部位形成大量的毛根,而且由毛根容易获得再生的转化植株,这些植株可表现出许多能稳定遗传的表型变异,在植物遗传改良中有着广阔的应用前景。20世纪80年代以来,国内外学者对发根农杆菌Ri质粒及其rol基因进行了广泛深入的研究。本文重点综述了农杆碱型发根农杆菌Ri质粒的结构与功能,rol基因的位点与特征,Ri质粒的转化与rol基因的表达对植物生长发育的影响及在林木遗传改良上应用等方面的研究现状,并讨论了Ri质粒rol基因在林木遗传改良应用上存在的问题与应用前景。     

栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性的遗传分析

为了解菊花近缘种属植物耐盐性的遗传规律,对栽培菊花与菊属-近缘属属间杂种杂交后代耐盐性进行了遗传分析。以栽培菊花'韩2’为母本,大岛野路菊×芙蓉菊属间杂种为父本进行杂交,以盐害指数作为指标,通过水培法对获得的F₁群体进行耐盐性鉴定,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,采用单个F₂世代的分离分析方法对F₁群体耐盐性进行混合遗传分析。结果发现:F₁群体的耐盐性出现广泛分离,变异系数达53.63%,盐害指数的变异范围为3.33%-96.67%;中亲优势为2.47,未达到显著水平;将后代的耐盐性分为5个级别,其中高耐的占14.52%,耐盐的占38.70%,中耐的占30.65%,敏盐的占9.68%,高敏的占6.45%。F₁群体的耐盐性符合B-2模型,由两个主效基因控制,加性效应均表现正向增效,分别为18.06和19.13,显性效应表现负向效应,分别为-17.99和-1.44,主基因遗传率为61.14%,属高度遗传力。综合分析表明:菊花近缘种属植物耐盐性可通过杂交导入栽培菊花,实现栽培菊花耐盐性遗传改良;菊花近缘种属植物盐害指数受两对主基因的控制,主基因在F₁群体的遗传率属高度遗传力,耐盐性选育可在早期世代进行。     

中国栽培稻遗传多样性中心和起源研究

本研究对中国栽培稻6个地理分布群的700份古老地方栽培品种进行9个多态性等位酶基因位点的遗传多样性分析.结果表明籼稻和粳稻的平均基因多样性均以云南最大,淮河上游次之,黄河以北最小.中国栽培稻有3个遗传多样性中心:云南,长江中游-淮河上游,华南.长江中游-淮河上游可能是中国栽培稻的起源中心.结合考古学资料及前人的工作,认为云南不是中国栽培稻的起源中心,而可能是中国起源中心衍生的一个次生中心并受到南亚中心的强烈影响.     

植物花青素生物合成与调控的研究进展

花青素是一种广泛存在于植物中的水溶性色素,在植物抗逆和预防人类慢性疾病中起着重要作用。花青素生物合成过程在模式植物中的研究较为清晰,其过程主要受多种结构基因编码的酶类及转录调控因子(MYB、bHLH和WD40蛋白)控制。此外,LBD基因家族中的LBD37、LBD38和LBD39基因对花青素的生物合成起负调控作用,microRNA和环境因子对花青素的生物合成过程也起到了调控作用。同时,茉莉酸、赤霉素和脱落酸等植物激素也参与了花青素的生物合成调控过程。近年来,随着人们对植物花青素研究不断深入,越来越多的研究结果揭示花青素合成途径的分子调控机制在不同种植物中存在很大的差异性和复杂性。该文对植物花青素的合成途径、相关酶和各种调控因子进行了综述,并概述了植物花青素合成代谢中基因突变与花色变异的关系,旨在为今后深入研究花青素的分子调控机制,解析其遗传规律以及利用基因工程开展作物遗传改良等方面提供理论依据。