猕猴桃驯化改良百年启示及天然居群遗传渐渗的基因发掘

猕猴桃(Actinidia chinensis Planch.)是近代由野生到人工商品化栽培最为成功的植物驯化范例。该文综述了我国猕猴桃资源流失国外及其驯化改良和产业发展的100年历史,概述了我国野生猕猴桃资源的分布状况,并在总结我国猕猴桃品种选育改良、科研与产业发展的基础上,阐明了我国猕猴桃资源及其发掘利用对世界猕猴桃产业的重要影响。通过深入分析野生猕猴桃资源的可持续发掘利用问题,提出了利用天然杂交带的遗传渐渗作用开展野生植物新种质和新基因型发掘的思路。     

中华猕猴桃和美味猕猴桃自然居群遗传结构及其种间杂交渐渗

 利用9对SSR引物对中华猕猴桃（Actinidia chinensis）和美味猕猴桃（A. deliciosa）两近缘种的5个同域分布复合体和各自1个非同域分布居群进行了遗传多样性、居群遗传结构的分析以及种间杂交渐渗的探讨。结果表明：1）两物种共有等位基因比例高达81.13%,物种特有等位基因较少（中华猕猴桃：13.27%,美味猕猴桃：5.61%）,但共享等位基因表型频率在两近缘种间存在差异,而且与各同域复合体中两物种样本的交错程度或间距存在关联;2）两种猕猴桃均具有极高遗传多样性,美味猕猴桃的遗传多样性（H_o＝0 .749, PIC＝0.818）都略高于中华猕猴桃（H_o＝0.686,PIC＝0.799）;3）两猕 猴桃物种均具有较低的Nei’s居群遗传分化度,但AMOVA分析结果揭示种内异域居群间（F_ST=0.091 5）和同域复合体种间（F_ST=0.111 5）均存在一定程度的遗传分化;中华猕猴桃居群遗传分化（G_ST=0.086; F_ST=0.212 1）高于美味猕猴桃（G_ST= 0.080;F_ST=0.142 0）;4）同域分布复合体两物种间的遗传分化（G_ST=0.020）低于物种内异域居群间的遗传分化（中华猕猴桃：G_ST=0.086; 美味猕猴桃：G_ST=0.080）,同域复合体物种间的基因流（N_m＝7.89 -29.75）远远高于 同种异域居群间（中华猕猴桃：N_m =2.663; 美味猕猴桃：N_m=2.880）; 5）居群UPGMA聚类揭示在同一地域的居群优先聚类,个体聚类结果显示多数个体聚在各自居群组内,但各地理居群并不按地理距离的远近聚类,这与Mantel相关性检测所揭示的居群间遗传距离与地理距离没有显著性相关的结果一致。进一步分析表明两种猕猴桃的遗传多样性和居群遗传结构不仅受其广域分布、远交、晚期分化等生活史特性的影响,同时还与猕猴桃的染色体基数高 (x=29)、倍性复杂和种间杂交等因素密切相关,其中两种猕猴桃的共享祖先多态性和同域分布种间杂交基因渗透对两猕猴桃的居群遗传结构产生了重要影响。     

小果油茶与普通油茶居群遗传结构及种间杂交渐渗

利用11对SSR引物对5个同域分布的小果油茶和普通油茶居群进行了遗传多样性、居群遗传结构,以及种间杂交渐渗的研究.结果表明:两物种的共有等位基因数为57个,占总数的96.6％;在普通油茶中仅检测到2个特异等位基因,而在小果油茶中没有检测到特异等位基因,但两物种的等位基因频率存在一定的差别.两物种的遗传多样性均较高.在物种和居群层次上,两物种的多态信息含量的变化幅度均为0.25 ～0.50,属于中度多态性.同域分布的两物种间的平均遗传分化系数为0.057,明显低于物种内异域居群间的遗传分化系数的平均值(小果油茶0.332,普通油茶0.201),也低于木本被子植物种内居群间平均水平(0.102).5个同域分布物种间基因流的平均值为10.072,明显高于物种内异域间基因流的平均值(小果油茶1.006,普通油茶1.990).UPGMA聚类结果显示,小果油茶和普通油茶之间的亲缘关系非常接近,明显存在着因杂交而产生的基因渐渗.小果油茶或许是普通油茶的一个变种.     

中华猕猴和美味猕猴桃自然居群遗传结构及其种间杂交渐渗

利用9对SSR引物对中华猕猴桃(Actinidia chinensis)和美味猕猴桃(A. Deliciasa)两近缘种的5个同域分布复合体和各自1个非同域分布居群进行了遗传多样性、居群遗传结构的分析以及种间杂交渐渗的探讨.结果表明:1)两物种共有等位基因比例高达81.13%,物种特有等位基因较少(中华猕猴桃:13.27%,美味猕猴桃:5.61%),但共享等位基因表型频率在两近缘种间存在差异,而且与各同域复合体中两物样本的交错程度或间距存在关联;2)两种猕猴桃均具有极高遗传多样性,美味猕猴桃的遗传多样性(Ho=0.749,PIC=0.818)都略高于中化猕猴桃(Ho=0.686,PIC=0.799);3)两猕猴桃物种均具有较低的Nei'8居群遗传分化度,但AMOVA分析结果提示种内异域居群间(FST=0.0915)和同域复合体种间(FST=0.1115)均存在一定程度的遗传分化;中华猕猴无法居群遗传分化(GST=0.086;FST=0.2121)高于美味猕猴桃(GST=0.080;FST=0.1420);4)同域分布复合体两物种间的遗传分化(GST=0.020)低于物种内异域居群间的遗传分化(中华猕猴桃:GST=0.086;美味猕猴桃:Nm=2.880);5)居群UPGMA聚类提示在同一地域的居群优先聚类,个体聚类结果显示多数个体聚在各自群组内,但各地理居群并不按地理距离的远近聚类,这与Mantel相关性检测所提示的居群间遗传距离与地理距离没有显著性相关的结果一致.进一步分析表明两种猕猴桃的遗传多样性和居群遗传结构不仅受其广域分布、远交、晚期分化等生活史特性的影响,同时还与猕猴桃的染色体基数高(x=29)、倍性复杂和种间杂交等因素密切相关,其中两种猕猴桃的共享祖先多态性和同域分布种间杂交基因渗透对两猕猴桃的居群遗传结构产生了重要影响.     

猕猴桃属植物的cpSSR遗传多样性及其同域分布物种的杂交渐渗与同塑

同域分布的近缘物种常常发生杂交而导致种间基因渐渗, 从而对相关物种的自然居群遗传结构产生重要影响, 近缘种间的杂交渐渗已成为进化生物学和保护生物学关注的热点。本研究采用8对cpSSR引物对我国西部高原台地向中东部丘陵平原过渡地带同域重叠分布的猕猴桃属(Actinidia)7个物种的自然居群遗传多样性、居群遗传结构和同域分布种间遗传分化进行了检测。结果表明: (1)在6个多态性位点检测到18个等位基因形成的42个单倍型, 尽管各单倍型间显示了复杂的网状进化关系, 但还是具有明显的物种特异性; (2)各物种有丰富的cpSSR遗传多样性, 但种间存在较大差异, 绵毛猕猴桃(Actinidia fulvicoma var. lanata)的遗传多样性水平最高(P = 62.50%, h_T = 0.173, H_T = 0.897), 美味猕猴桃(A. deliciosa)的最低(P = 37.5％, h_T = 0.041, H_T = 0.516); (3)尽管不同物种的居群分化程度存在较大差异, 但种内居群间存在明显分化(G_ST为0.319–0.780, F_ST为0.401–0.695), 居群间的基因流不足(N_m为0.219–0.747<1); 其中以美味猕猴桃的居群遗传分化度最高(G_ST = 0.780, F_ST = 0.695); (4)遗传分化系数G_ST(unordered alleles)与N_ST(ordered alleles)无显著差异, 揭示本研究的大多数猕猴桃属物种不存在系统地理结构, 与用Mantel检验得出的居群遗传距离和地理距离不存在显著性相关的结果一致; (5)除了中华/美味猕猴桃复合体(A. chinensis / A. deliciosa complex)的湖北五峰(HW)和广西资源(GZ)两个同域复合居群外, 同域分布的物种间遗传分化强烈(F_ST为0.476–0.990), 与UPGMA聚类时多数居群按各自物种聚类的结果一致。进一步分析表明, 中华/美味猕猴桃复合体近缘种间存在明显的共祖多态性和杂交渐渗现象, 近缘种植株分布的交错程度以及是否存在亚居群结构对杂交渐渗存在着重要影响。亲缘关系较远的物种间杂交渐渗事件稀少, 但存在个别同塑事件。本研究结果有助于进一步了解猕猴桃属植物自然居群cpDNA的遗传特性和渐渗杂交进化模式, 为我国猕猴桃野生种质资源保育及可持续开发利用提供基础数据和科学依据。     

陆地棉优质纤维渐渗系中外源遗传组分的鉴定与分析

鲁原343是一个渐渗了海岛棉优质纤维基因的陆地棉种质,对其渐渗的优质纤维片段进行鉴定,对利用优质纤维渐渗系改良陆地棉品种的纤维品质具有重要意义。本研究以综合性状优良的转基因抗虫棉鲁棉研22号与鲁原343杂交构建作图群体,利用317对SSR引物对鲁原343和鲁棉研22号进行多态性分析,有24对引物表现多态。利用这些引物进一步和TM-1、优质纤维渐渗片段的供体Ash imoun i作比较,初步鉴定出10个SSR位点与海岛棉渐渗有关。利用这些标记分析(鲁棉研22×鲁原343)F2群体的标记基因型和纤维品质性状的关系,6个标记与纤维品质显著相关,涉及到4条染色体。其中与伸长率相关的标记BNL2986(R2=5.87%)和与长度、细度相关的标记NAU751(R2=6.62%,6.01%)同位于16号染色体的连锁群LG1上,标记间距离为17.7 cM;与纤维成熟度相关的标记BNL3590(R2=8.62%)和与成熟度、伸长率相关的标记BNL3971(R2=15.0%,9.79%)位于2号染色体的连锁群LG3上,标记间距离为4.5 cM;与纤维强度相关的标记BNL3279(R2=8.12%)和与细度相关的标记BNL827(R2=13.94%)分别位于LGD02和25号染色体上。     

渐渗杂交的研究进展及其理论实践意义

渐渗杂交(Introgressive hybridization)一词最早是由Anderson和Hubricht 在1938年通过植物杂交研究提出,指两物种的杂交后代与亲本之一或双亲反复回交,把某一亲本的性状带至另一亲本.本文阐述了渐渗杂交的定义发展,各物种渐渗杂交的研究进展以及相关研究方法的发展.相关研究文献主要讨论了这样一些问题:渐渗杂交形成机制的探讨;基因渗透程度;在进化上的重要意义;对生物多样性的影响以及对物种保护上的贡献;作物育种上的应用等.最后从进化、生物多样性、作物育种等角度讨论了渐渗杂交的理论实践意义,提出了一些关于渐渗杂交有待于进一步深入研究的建议.     

利用海岛棉渐渗系改良陆地棉纤维品质

棉花是世界上种植最广泛的纤维作物,随着人们生活水平的提高和棉纺织工业的发展,对棉花的纤维品质提出了更高的要求.本研究利用渐渗系ZP171为亲本,该材料以陆地棉中棉所8号为遗传背景携带了纤维品质优异的海岛棉Pima90-53片段,构建遗传群体并选育优异种质材料.基于群体在多环境下的纤维品质鉴定结果,发现纤维长度和比强度与...     

棉花种间杂交渐渗系SSR及农艺性状分析

利用87对多态性SSR和EST-SSR引物,对57份棉属种间杂交渐渗系及其6个代表性血缘亲本进行了鉴定分析.共检测到540个等位变异,多态性等位变异占98.5%,EST-SSR变异占63.9%,41个SSR标记定位在棉花基因组的22条染色体上.种质间成对相似系数为0.553～0.937,平均为0.748.渐渗系的SSR聚类与种质材料的系谱来源基本吻合,而和农艺性状聚类结果相差很大,前者更能反映其亲缘关系.     

陆地棉与四个四倍体棉的遗传渐渗及QTL定位研究进展

陆地棉是棉属中最主要的一个栽培棉种,其产量占世界棉花总产的95％以上.我国对于陆地棉的引种、栽培和育种已有百年历史,在陆地棉不断改良的过程中,其遗传基础逐渐变得狭窄.为了拓宽陆地棉遗传基础,近十几年来,我国以及世界棉花基础研究和育种工作者通过有性杂交创建了棉花远缘杂交遗传群体和优异种质资源;与此同时,随着分子生物学的兴...     

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。     

The Domestication Syndrome in Phoenix dactylifera Seeds: Toward the Identification of Wild Date Palm Populations

Investigating crop origins is a priority to understand the evolution of plants under domestication, develop strategies for conservation and valorization of agrobiodiversity and acquire fundamental knowledge for cultivar improvement. The date palm (Phoenix dactylifera L.) belongs to the genus Phoenix, which comprises 14 species morphologically very close, sometimes hardly distinguishable. It has been cultivated for millennia in the Middle East and in North Africa and constitutes the keystone of oasis agriculture. Yet, its origins remain poorly understood as no wild populations are identified. Uncultivated populations have been described but they might represent feral, i.e. formerly cultivated, abandoned forms rather than truly wild populations. In this context, this study based on morphometrics applied to 1625 Phoenix seeds aims to (1) differentiate Phoenix species and (2) depict the domestication syndrome observed in cultivated date palm seeds using other Phoenix species as a “wild” reference. This will help discriminate truly wild from feral forms, thus providing new insights into the evolutionary history of this species. Seed size was evaluated using four parameters: length, width, thickness and dorsal view surface. Seed shape was quantified using outline analyses based on the Elliptic Fourier Transform method. The size and shape of seeds allowed an accurate differentiation of Phoenix species. The cultivated date palm shows distinctive size and shape features, compared to other Phoenix species: seeds are longer and elongated. This morphological shift may be interpreted as a domestication syndrome, resulting from the long-term history of cultivation, selection and human-mediated dispersion. Based on seed attributes, some uncultivated date palms from Oman may be identified as wild. This opens new prospects regarding the possible existence and characterization of relict wild populations and consequently for the understanding of the date palm origins. Finally, we here describe a pipeline for the identification of the domestication syndrome in seeds that could be used in other crops.     

大鳞副泥鳅5个野生群体的遗传多样性分析

利用微卫星分子标记分析了天津地区于桥水库、大黄堡湿地、七里海湿地、团泊水库和潮白新河5个野生大鳞副泥鳅群体的遗传多样性。5个群体在12个微卫星位点共检测到98个等位基因,平均等位基因数为8.500;有效等位基因数为2.713;平均观测杂合度为0.526;平均期望杂合度为0.544。5个群体间的遗传分化指数介于0.021~0.106之间,平均遗传分化指数为0.059,属中低水平的遗传分化。AMOVA分析结果显示,在总的变异中,94.1%的遗传变异来自群体内,5.90%的遗传变异来自于群体间。根据Nei’s遗传距离所绘制的系统树显示,于桥水库、团泊水库、七里海湿地和大黄堡湿地4个群体的遗传距离相对较小聚为一支,潮白新河群体单独为一支。遗传瓶颈效应分析表明,该5个群体近期未经受遗传瓶颈效应,处于突变-漂移平衡。总体来看,天津地区5个野生大鳞副泥鳅群体的遗传多样性较高,可作为品种选育的基础群体。     

Genetic Structure and Diversity in Wild and Cultivated Populations of the Mangrove Oyster Crassostrea gasar from Southern Brazil

Marine Biotechnology - The mangrove oyster (Crassostrea gasar) is Brazil’s second most cultured species and presents a high potential for aquaculture. However, artificial selection in a...     

不同尺度下野大豆种群的遗传分化

为了阐明不同尺度范围内野大豆种群的遗传分化情况,应用随机扩增多态性DNA（RAPD）方法,分别对我国5个纬度8个不同地点的野大豆（Glycine soja)种群及浙江金华地区5个野大豆种群,进行了分子生态学研究。根据RAPD数据计算相似系数及遗传距离并进行聚类分析,发现无论是不同纬度野大豆种群还是金华地区野大豆小种群均存在较高的遗传变异,且不同纬度野大豆种群间的遗传变异与地理纬度有一定正相关。在对金华地区野大豆种群遗传多样怀的研究,利用Shannon指数估算了5个野大豆种群的遗传多样性,发现大部分的遗传变异存在于野大豆种群间（78．5％）,只有少部分的遗传变异存在于种群内。本就此探讨了不同尺度下野大豆种群的遗传多样性与环境因子的关系,并对其成因及维持机制进行了讨论。     

Genetic Structure of Iranian-Speaking Populations from Azerbaijan Inferred from the Frequencies of Immunological and Biochemical Gene Markers

The data on the genetic studies of Iranian-speaking populations from Azerbaijan (Talyshs and Tats) are presented. In these populations gene frequency distributions for the immunological (AB0, MN, Rhesus-D, -C, -E, P, Lewis, and Kell-Chellano) and biochemical (HP, GC, C3, TF, 6PGD, GLO1, ESD, ACP1, and PGM1) gene markers were determined. Comparison of the genetic structure of the populations examined with the other Iranian-speaking populations (Persians and Kurds from Iran, Ossetins, and Tajiks) and Azerbaijanis showed that Iranian-speaking populations from Azerbaijan were more close to Azerbaijanis, than to Iranian-speaking populations inhabiting other world regions.