刚毛柽柳天然居群遗传多样性初探

柽柳是荒漠地区主要的灌木资源树种。以刚毛柽柳为代表,运用RAPD技术分析了广布于新疆境内9个刚毛柽柳(Tamarix hispida L．)天然居群的遗传多样性及居群间的遗传分化。10条随机引物检测到157个可重复的位点,其中多态位点155个,占总位点数的98．7％。由Shannon表型多样性指数和Nei基因多样性指数估计居群间遗传分化百分比分别为62．5％和55．30％,表明刚毛柽柳种内的遗传变异主要存在于居群间。根据以上结果,我们认为新疆境内刚毛柽柳天然居群的遗传多样性很丰富,居群间分化程度较高;繁育系统属于一种自交和不完全异交混合的交配类型;形成并维持其分布格局的主要因素是基因流的隔离。     

濒危植物连香树居群的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR分子标记技术对濒危植物连香树10个居群的遗传多样性和遗传变异进行了分析,结果表明:连香树物种水平遗传多样性较高,多态位点百分率(PPB)达到69.59%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.231 3和0.351 4;而在居群水平上,多态位点百分率(PPB)为30.61%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.115 6和0.173 3。遗传变异分析表明,居群间遗传分化程度高,遗传分化系数(GST)为0.500 3,居群间基因流Nm为0.527 3。Mantel检测,居群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的相关性。生境的片断化使居群间的基因流受阻,可能是导致居群间高遗传分化和居群水平低遗传多样性的主要原因。     

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。     

白檀自然居群遗传结构与遗传多样性研究

采用ISSR分子标记技术分析了湖南省5个地区6个居群白檀的遗传多样性水平和遗传结构。结果表明,9条ISSR引物对6个居群的149份白檀样品PCR扩增检测到122个扩增位点,其中多态性位点113个,多态性比率高达92.62%。Nei's基因多样性指数(He)为0.3264,Shannon多样性指数(I)为0.4873,居群之间产生较大的遗传变异(Gst=0.5215,Nm=0.4588),AMOVA分子差异分析表明白檀居群间遗传分化程度高,51.07%的变异存在于居群间,48.93%的变异存在于居群内;UPGMA聚类分析将6个白檀居群分为3大类:大围山和龙山居群为一类,岳阳和道县居群组成另一类;衡山居群单独成一类,聚类原则跟地理位置不一致,与海拔高度有一定的相关性。     

额济纳湿地多枝柽柳种群的遗传多样性与遗传结构

多枝柽柳(Tamarix ramosissima)是干旱区分布最广的柽柳属植物之一,可分布在沙荒地、干旱盐碱地和盐碱湿地等生境中,在维持特定生态系统稳定和保护植物种质资源多样性方面具有重要作用。该研究利用14个EST-SSR分子标记,分析了阿拉善额济纳湿地12个天然多枝柽柳种群(191个个体)的遗传多样性和遗传结构,为额济纳湿地多枝柽柳种质资源的管理、保护和利用提供理论依据。结果显示:(1)14个EST-SSR标记在191个多枝柽柳个体中共扩增出79个等位基因(N_a),平均每个基因座上的等位基因数为5.6,期望杂合度(H_e)平均为0.55,观测杂合度(H_o)平均为0.29,多态信息含量(PIC)平均为0.51,说明所调查种群的遗传变异信息丰富。(2)12个多枝柽柳种群的平均多态位点比率为97.0%,平均Shannon's信息指数(I)为0.862,平均固定指数(F)为0.332,表明该地区多枝柽柳群体的遗传多样性较高。(3)种群内的近交系数(F_(is))为0.366,种群间的平均遗传分化系数(F_(st))为0.079,平均基因流(N_m)为4.425,表明所调查种群间的基因交流频繁,且种群内的遗传变异明显高于种群间。(4)在遗传结构上,12个多枝柽柳种群可分为4个亚群;种群间的遗传距离与地理距离无相关性(r=0.194,P=0.120)。研究发现,所调查的多枝柽柳种群具有较丰富的遗传多样性,但它们均呈现出一定程度的杂合子不足及近交现象,对该地区多枝柽柳遗传多样性的长期维持构成了潜在不利影响。     

用RAPD检测华山新麦草自然居群的遗传结构和居群分化

华山新麦草特产于我国陕西华山,为国家一级重点保护植物。应用RAPD技术,用2 0条随机引物对黄埔峪、仙峪、华山峪3个居群不同海拔的13个亚居群共2 6 6个华山新麦草取样个体进行扩增,共得12 2个扩增片段。平均每个引物得到的扩增片段数为6 .1(2～10 )。实验数据的统计分析表明:黄埔峪居群的多态性位点比率为6 0 .6 6 % ,仙峪居群的多态性位点比率为90 .98% ,华山峪居群的多态性位点比率为95 .0 8% ,总的多态性位点比率为95 .0 8% ,说明华山新麦草具有较高的遗传变异性。Shannon多样性指数(0 .330 6 )和基因分化系数(GST=0 .32 6 3)揭示了华山新麦草居群遗传变异多存在于亚居群内。华山新麦草亚居群间的基因流N m=1.0 32 2 ,低于一般风媒传粉植物(N m=5 .2 4 )的基因流水平。亚居群间平均的遗传距离为0 .15 71(变化范围:0 .0 0 2 2～0 .2 90 1) ,最大的遗传距离值出现在黄埔峪亚居群(hp1)和华山峪高海拔亚居群(h8)之间,仙峪亚居群与华山峪高海拔亚居群之间以及华山峪高海拔亚居群与低海拔亚居群之间的遗传距离值也较大。遗传距离与海拔垂直距离之间的相关性分析表明二者有显著的相关性(p<0 .0 1)。聚类分析和主成分分析也显示华山新麦草自然居群已发生明显分化,主要表现为黄埔峪居群、仙峪居群与华山峪居群     

浙江省桐庐县长叶榧居群遗传结构的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对浙江省桐庐县白云源森林公园的6个长叶榧（Torreya jackii）亚居群进行分析,阐明长叶榧在小地理范围内的遗传结构。12个引物对6个长叶榧亚居群的120个个体进行扩增,共得到194个位点,其中多态位点87个,总多态位点百分率（P）为44.85%,平均为29.21%。长叶榧总Shannon信息指数（I）为0.166 3,平均为0.119 9;总Nei指数（h）为0.103 5,平均为0.075 5。P、I、h均表明长叶榧总体水平的遗传多样性较高,亚居群水平的遗传多样性较低。AMOVA分子变异分析显示,21.45%的变异存在于亚居群间,78.55%的变异存在于亚居群内。长叶榧亚居群间的遗传分化系数（G_st）为0.270 5,基因流为1.347 8。6个长叶榧亚居群的平均遗传距离为0.037 0,根据亚居群间的遗传距离进行UPGMA聚类,结果为生境相似的亚居群聚在一起。     

龙脑香科植物望天树的居群遗传结构及分化

运用“水平切片淀粉凝胶是泳等分析”方法,对国家一级珍稀濒危保护植物望天树（Parashorea chinensis)进行了遗传多样性和居群分化的研究,通过对分布于滇南,滇东南和桂西南的9个天然居群（中国科学院西双版纳热带植物园引种载培的2个人工居群作为对照）,11个酶系统16个等位酶位点的研究表明,望天树群体内遗传变异水平极低,多态位点比率P为6．25％－12．50％（平均为6．82％）,等位基因平均数A为1．06－1．13（平均为1．07）,平均期望杂合度He为0．032－0．054（平均为0．035）,平均观测杂合度Ho为0．063,所有居群Pgm-1位点的基因型均为杂合体,其余位点的基因型均为纯合体,居群间存在低水平的遗传分化,GST值为0．030,结果表明不同于其它热带植物的报道,望天树群体的遗传结构单一,一方面反映了群体内存在大量的内繁育（无融合生殖,近交）,另一方面也说明了在进化过程中该种曾经历了严重的瓶颈效应,遗传变异大量丧失。     

锥栗自然居群遗传多样性的ISSR分析

采用20条ISSR分子标记对栗属中国特有种-锥栗(Castanea henryi)的16个自然居群进行了遗传多样性与遗传关系分析。在449份试材上共扩增得到379个位点,其中多态性位点378个,多态性位点百分率(PPL)达99.74%,平均期望杂合度(He)为0.2950,Shannon信息指数(I)为0.4522;居群水平遗传多样性为46.09%,且不同居群遗传多样性水平有较大差异,16个自然居群中以湘西居群的遗传多样性水平最高(PPL=53.30%,He=0.1861,I=0.2781),其次为靖州、庆元、昭通及都江堰居群,南平居群最低(PPL=36.94%,He=0.1202,I=0.1817)。Nei’s遗传多样性和AMOVA分析表明,居群间产生了较大的遗传分化(Gst=0.4466),锥栗自然居群内的遗传变异稍占优势(52.51%)。UPGMA聚类分析将16个锥栗居群分为2大类5亚类。湘西地区可能是锥栗的次生分布中心和现代遗传多样性分布中心,是锥栗研究的资源中心,也是最有价值的基因库,需要重点保护。     

山东丹参(Salvia miltiorrhiza)不同地理居群的遗传多样性

以山东泰安、临沂、莱芜、菏泽和潍坊5个居群的72份丹参株系为材料,利用ISSR引物进行群体遗传结构的研究。结果表明：8个ISSR引物在5个居群中共扩增出219个位点,平均可扩增出27条带,在种级水平及泰安、临沂、莱芜、菏泽和潍坊5个居群水平多态性位点百分比分别为98.63%、81.28%、66.67%、66.21%、51.14%和50.68%,种级水平的Nei基因多样性和Shannon信息指数大于各居群;5个居群Nei基因多样性和Shannon信息指数相比较,泰安〉临沂〉莱芜〉菏泽〉潍坊;根据基因分化系数,测得的基因流值Nm为4.2352;UPGMA聚类分析结果表明,莱芜居群和临沂居群遗传一致度最大,遗传关系最近,泰安居群与其它4个居群遗传关系最远;分析发现菏泽居群、泰安居群是相对独立的群体,但5个居群间存在部分基因交流。所有参数分析表明,泰安居群遗传多样性最丰富,故在制定原位种质保护计划时应优先考虑泰山周边地区的丹参。     

黄河三角洲柽柳的开花特性及传粉生态学研究

野外定位观测了柽柳(TamarixchinensisLour.)的开花物侯、开花动态、访花者的种类、行为和访花频率,并对其繁育系统、花粉-胚珠比(P/O)、花粉活力进行了检测。结果表明,柽柳单朵花的花期仅1d,P/O为390.9±81.0,繁育系统属于自交亲和、需要传粉者的类型。花的结构和开花式样适合以食蚜蝇为主的多种昆虫传粉。自然条件下的结实率为95.23%。柽柳的果实成熟期较短(15d),整个居群有长达几个月的花期,开花数目众多,因此能产生大量的种子,在适宜条件下会形成大片的柽柳灌丛。     

基于形态和cpDNA序列探讨柽柳和甘蒙柽柳的亲缘关系

柽柳科植物的系统学关系已初步明确,但部分种间的系统进化关系仍有待澄清。为明确中国黄河流域广泛分布的柽柳(Tamarix chinensis)和甘蒙柽柳(T. austromongolica)的亲缘关系,利用13个稳定的形态学性状和3个cpDNA间隔区片段(rpl20-5′-rps12, rps16, trn L-trn F)对柽柳科3属9种植物进行研究,结果表明3条序列的位点变异程度依次为trn L-trn F>rps16>rpl20-5′-rps12,柽柳和甘蒙柽柳群体共享有同一单倍型,表型和分子数据均支持柽柳和甘蒙柽柳为单系分支的近缘种,推测柽柳和甘蒙柽柳的分化大致发生在0.69Ma (0-1.93) Ma,与同属内其它物种相比,分化时间相对较晚。     

黄河三角洲莱州湾柽柳低效次生林质效等级评价

以黄河三角洲莱州湾柽柳次生灌木生态林为对象,选取林分生长和土壤理化性状等24项指标,采用综合因子法研究柽柳林低效的主要影响因子和低效林划分的主要参数.结果表明:柽柳树木生长指标与反映土壤质量状况的主要指标相关性不明显,仅依据树木的生长状况不能反映柽柳林的低效程度,需采用树木生长和土壤改良指标来综合判断.土壤含盐量、林龄、土壤含水量、单株地上茎和叶生物量及地径是反映低效柽柳林分质效高低的主要指示因子,其次为土壤容重、孔隙度及土壤养分特征.莱州湾柽柳低效林可划分为生长潜力型、轻度低质型、中度低效型、中度低质低效型和重度低质低效型5大类型.依据聚类分析的类平均值探讨了其林分特征、低效原因及经营改造方法.     

山东省滨海湿地柽柳种群的空间分布格局及其关联性

柽柳(Tamarix chinensis)是暖温带滨海盐碱湿地的先锋灌木物种, 在滨海湿地植物群落演替和防止沿海地区海水入侵中发挥着重要的作用。研究柽柳种群的空间分布格局和不同径级柽柳个体之间的空间关联性, 揭示种群发展规律, 可以为盐碱地柽柳种群的保护提供指导, 并为滨海湿地生态系统的演替和生态管理提供依据。该研究在昌邑国家海洋生态特别保护区核心区内沿平行海岸线方向设置两条间隔800 m左右的样带, 每条样带上设置3个50 m × 50 m的样地, 共设置6块样地进行每木调查, 绘制柽柳种群空间位置分布图, 并将调查的柽柳按照其基径大小分为≤4 cm、4-8 cm、>8 cm 3个不同径级。利用Programita软件对柽柳种群的分布格局以及不同径级间的空间关联性进行分析。结果显示: (1) 6块样地共调查柽柳个体374株; (2)不同样地间柽柳植株密度差别较大, 说明柽柳在区域尺度上的分布并不均匀; (3)柽柳种群在小尺度(小于5 m)上表现为聚集分布, 在大尺度(大于15 m)上表现为随机分布, 总体表现为随空间尺度的增大柽柳种群呈现由聚集分布过渡到随机分布的趋势; (4) 3个径级两两之间在小尺度上表现为正关联, 在大尺度上表现为无关联, 但在15 m尺度上径级II与径级III因为竞争而呈空间负相关关系。     

我国盾叶薯蓣居群遗传结构分析

利用随机扩增多态DNA(RAPD)标记,分析研究了中国11个盾叶薯蓣居群82个个体的遗传多样性与遗传结构,15个寡聚核苷酸引物扩增共得到108条带,其中96条为多态带,占88．89％。Shannon多样性指数(I)为0．3093,居群水平的变异从0．1564到0．3098,物种水平的Nei基因多样度(h)为0．2499,居群水平的变化范围为0．1607到0．2137。遗传变异分析表明,物种水平的基因分化系数Gst为0．3415,居群间的基因流Nm为0．9641,居群间遗传交换小。分子方差分析(AMOVA)表明,居群内变异为68．96％,地区间变异为19．45％,居群问变异为11．58％。聚类结果以长江为界,将盾叶薯蓣分为南北两个大类群。研究结果对盾叶薯蓣种质的迁地保护有重要意义。     

兰花蕉的遗传多样性研究

采用简单重复序列区间(ISSR,Inter-Simple Sequence Repeat)分子标记技术,对采自广东省的濒危植物兰花蕉(Orchidantha chinensisT.L.Wu)的7个居群137个个体进行遗传变异分析。用10个ISSR引物共扩增出清晰谱带101条,其中58条具有多态性,总多态位点百分率为57.43%。居群水平相对较低,多态位点百分率在6.93%-35.64%之间,平均为18.24%。经POPGENE1.31数据处理,结果表明:在物种水平上Nei基因多样性为0.1254±0.1686;Shannon信息指数为0.2000±0.2429;Nei基因分化系数为0.5481,表明54.81%的遗传变异分布在居群间,45.19%的遗传变异分布在居群内。物种居群间的遗传一致度在0.8855-0.9511之间。我们认为红花潭是其最适合生境,建议在此建立自然保护区;鉴于兰花蕉居群间出现了一定程度的分化,为最大限度地保护兰花蕉的遗传多样性,建议在自然居群间进行相互移栽,以提高群体间的基因交流。     

柽柳胚和胚乳发育的观察

利用常规石蜡制片技术,对柽柳（Tamarix chinensis Lour.）胚和胚乳的发育过程进行了观察。结果表明,胚发育属茄型,其基细胞先行纵裂。胚柄基部发育迅速,具吸器作用,球形胚期胚柄最为发达,其细胞质丰富,贮藏淀粉类物质,至晚心形胚期胚柄依然存在。助细胞被受精产生多胚现象。胚乳发育属核型,初生胚乳核常常晚于合子分裂,胚乳核的分裂速度慢于胚体细胞的分裂速度。当胚乳游离核为 32个时,以自由生长细胞壁的方式进行胚乳细胞化。胚乳细胞进一步增殖极少。珠心细胞只有两层,细胞核大,胞质丰富,内含贮藏物质,至心形胚期逐渐解体。     

Genetic diversity and structure of the noxious alien grass Praxelis clematidea in southern China

Praxelis clematidea (Asteraceae), a plant species native to South America, is a noxious weed in southern China. We examined the genetic variation and population structure of 12 populations (76 individuals) of P. clematidea from Fujian, Guangdong, and Hainan Provinces in China using inter-simple sequence repeat (ISSR) analysis. From an initial set of 69 ISSR primers, 10 were selected which yielded 80 reproducible bands. Polymorphic bands (P) were 100%, Shannon's information index (I) was 0.4226, and Nei's gene diversity (H) was 0.2791. We infer that the high levels of genetic diversity exhibited by P. clematidea may have contributed to its invasiveness. Gene flow among populations was 2.4930, which has led to homogenization. The coefficient of population differentiation (Gst = 0.1671) indicated low levels of genetic variation among populations and high levels of genetic polymorphism within populations. There was a negative correlation between population elevation and genetic diversity, while there was a significant positive correlation between genetic distance and geographic distance based on a Mantel test (r = 0.5820, P < 0.01). Some populations from different provinces clustered together in principal coordinate and UPGMA analyses indicating that human-mediated events may have contributed to the dispersal of the species.