基于COI基因的华南地区柑橘木虱系统发育研究

柑橘木虱Diaphorina citri是重要的柑橘害虫,其传播的黄龙病对华南地区柑橘产业造成严重危害。为了解华南地区柑橘木虱不同地理种群间的遗传多样性和进化关系,测定该地区5个地理种群线粒体COI基因900 bp序列,对不同地理种群柑橘木虱遗传距离和系统发育进行分析。结果表明,5个地理种群柑橘木虱间的遗传距离小(0.0%~0.2%)。其中,广州种群和湛江种群的柑橘木虱之间的遗传距离,以及南宁种群、桂林种群和厦门种群的柑橘木虱之间的遗传距离均为0,序列间的相似度极高。基于COI基因系统发育分析显示,位于中国的5个柑橘木虱地理种群之间分化程度较低,与国外其他地区21个种群相比,各种群间的同源性与地理距离无显著相关性。     

全国7省本地早橘基因组间相关性的AFLP分析

采用AFLP分子标记对全国７省的12份本地早橘资源进行遗传多样性分析。使用了28对选择性引物组合,共扩增出882个遗传位点,其中192条（21.8％）为多态性位点;以黄岩本地早橘为对照,各地的本地早橘的多态性位点数不多（3.5%～10.54%）,且来源于浙江省外的本地早橘样品的AFLP多态性位点数要多于浙江省内的,说明区域生态差异对遗传多样性有着一定的影响。对12个样品进行聚类分析结果表明,样品间的遗传距离最大为0.229,说明差异不大,引种后的变异率不高。这些结果有助于揭示其遗传变异与生态条件的关系,对柑橘品种的遗传改良提供参考意见。      

赣南柑橘木虱体内黄龙病菌psy62株系原噬菌体类型多样性的研究

为探明柑橘木虱体内黄龙病菌psy62株系中原噬菌体遗传多样性及与柑橘株系的遗传差异,本研究将利用3对引物在psy62基因组中2个噬菌体FP1和FP2的同源序列区域内对赣南地区阳性样品进行PCR扩增和测序。结果显示,赣南地区阳性样品在此基因区域内有28头柑橘木虱检测到原噬菌体,共有5种类型,分别为A,A2,B,C,C1。其中A,B的检测率相对较高;C1检测率最低,为7.1%。由此可见,在此基因位点不同地理位置的柑橘木虱原噬菌体种群有较大的遗传差异,且与美国佛罗里达的"Ca.L.asiaticus"株系,中国柑橘叶片"Ca.L.asiaticus"株系均有显著的遗传差异,这有助于进一步研究分析原噬菌体的种类差异对柑橘木虱传毒机制的影响。     

白花刺续断野生居群的叶绿体全基因组特征解析

白花刺续断在中国西藏是一种常用的药用植物,但其叶绿体全基因组的相关研究较少。为揭示该物种叶绿体全基因组的基本特征并探讨其谱系遗传结构,该研究利用Illumina测序平台对来自5个野生居群的10个白花刺续断个体进行二代测序,经组装、注释,得到10条完整的叶绿体全基因组序列,并对它们的基因组特征和居群间的谱系进化关系进行了初步研究。结果表明：(1)白花刺续断的叶绿体全基因组大小为155 335～156 266 bp,共注释113个基因,包括72个蛋白编码基因、30个tRNA基因和4个rRNA基因,其叶绿体基因组的大小、结构、GC含量及基因组成等方面在种内高度保守。(2)基因组比较分析表明,白花刺续断变异较大的片段均位于单拷贝区,且IR边界未出现明显的扩张和收缩。(3)群体遗传分析发现,白花刺续断的野生居群具有明显的地理遗传结构,不同居群间在遗传距离与地理距离上具有一定的相关性。研究认为,白花刺续断叶绿体基因组在种内居群水平上比较保守,且叶绿体基因组可在居群水平上揭示物种的地理遗传结构。这为后续开展刺续断属物种群体遗传学和系统发育基因组学研究奠定了基础。     

野牦牛线粒体基因组序列测定及其系统进化

野牦牛属高寒地区的特有物种,是我国最珍贵的野生动物遗传资源之一,已被列为国家一级重点保护动物。对野牦牛mtDNA进行全序列测定和结构分析,并基于线粒体基因组序列对其系统发生进行了探讨。结果表明:(1)野牦牛线粒体基因组全序列的大小为16 322 bp,整个基因组由37个编码基因和D-loop区组成;22个tRNA基因序列长度为1 524 bp、2个RNA基因序列长度为2 528 bp、13个编码蛋白基因序列长度为11420 bp、D-loop区长度为892 bp。基因组中无间隔序列,基因间排列紧密,基因内无内含子。(2)野牦牛具有较丰富的遗传多样性。(3)分子系统发生关系显示牦牛为牛亚科中的一个独立属,即牦牛属(Poephagus),牦牛属包括家牦牛(Poephagus grunniens)和野牦牛(Poephagus mutus)2个种。野牦牛线粒体基因组全序列的获得和结构解析对研究牦牛的起源、演化和分类,以及野牦牛遗传资源的保护、开发和利用均具有重要的理论和实际意义。     

基于mtDNA COI基因序列的中国柑橘果实蝇的分子鉴定及柑橘大实蝇种群的遗传多样性分析

【目的】探明危害我国柑橘的实蝇种类以及柑橘大实蝇Bactrocera minax不同地理种群和不同寄主种群的遗传多样性。【方法】利用mtDNA COI基因对危害柑橘的果实蝇进行种类鉴定,采用MEGA软件对其中28个地理种群的535头果实蝇COI基因片段(约505 bp)序列进行比对,分析种间及种内遗传距离,构建系统发育树。使用DnaSP软件分析柑橘大实蝇不同地理种群和不同寄主种群的遗传多样性。【结果】从柑橘虫果内共鉴定出4种实蝇,分别为柑橘大实蝇B.minax、桔小实蝇B.dorsalis、蜜柑大实蝇B.tsuneonis和瑞丽果实蝇B.ruiliensis。这4种实蝇的种间遗传距离为0.0264～0.2410,种内遗传距离为0.0000～0.0140,种间与种内遗传距离没有重叠区域。单个柑橘虫果内一般仅有1种实蝇,极个别柑橘果实可同时被两种实蝇危害(4/43);在这些为害柑橘的实蝇种类中,以柑橘大实蝇的个体数量比例最大,占90.70%。柑橘大实蝇地理种群遗传多样性高,28个种群共有17个单倍型。【结论】柑橘大实蝇是所调查地区柑橘实蝇的绝对优势种,其种群遗传分化程度较高,扩散危害风险大。本研究结果对柑橘果实蝇类的监测和防控具有重要意义。     

不同类型甘蓝的可交配性研究

野生甘蓝是改良栽培甘蓝的重要资源,在漫长进化中,部分野生甘蓝类型间,以及与栽培甘蓝间杂交存在一定的生殖障碍。本研究选用8个栽培变种和7个野生类型品种,共35份甘蓝材料进行随机杂交,不同类型甘蓝的可交配性存在显著差异,甘蓝间的遗传差异、杂交方向以及生活习性等因素对甘蓝类植物可交配性存在显著影响。研究数据表明,以野生甘蓝为母本可以显著提高与栽培甘蓝杂交的效率。     

广西姑婆山野生柑橘资源花粉形态观察及其系统分类学研究

该研究以广西贺州市姑婆山野生皱皮柑、姑婆山野生元橘以及其他柑橘类共28个材料的花粉为实验材料,通过扫描电镜观察花粉的赤道面、极面、外壁纹饰等形态特征,并对姑婆山野生皱皮柑和姑婆山野生元橘的亲缘关系进行分析,以揭示姑婆山野生柑橘资源的分类地位及其系统演化关系。结果表明:(1)姑婆山野生皱皮柑和姑婆山野生元橘花粉都为中等型、形状都为长球形,但姑婆山野生皱皮柑较大,前者极轴长为(35.24±1.94)μm,赤道轴长为(20.39±1.35)μm,后者极轴长为(30.21±1.14)μm,赤道轴长为(22.12±1.97)μm。(2)在外壁纹饰上两者差别比较大,姑婆山野生皱皮柑的网眼较大且多为不规则圆形或多边形,网眼直径为(1.65±0.09)μm,网脊较狭且突起,网脊宽度为(0.51±0.10)μm,与莽山野柑(尖叶)、莽山野柑(圆叶)比较相近;姑婆山野生元橘的网眼较小,多为圆形或近圆形,网眼直径为(0.86±0.08)μm,网脊稍宽突起不明显,网脊宽度为(0.47±0.09)μm,与岑溪酸橘、印度酸橘比较相近。(3)聚类分析结果显示,在遗传距离0.827处将28份试验材料分为9个组群,其中姑婆山野生皱皮柑单独为第Ⅸ组,且在遗传距离0.976处与第Ⅷ组[莽山野柑(尖叶)、莽山野柑(圆叶)]聚为一组;姑婆山野生元橘与其中10份材料聚为第Ⅴ组,且在遗传距离0.07处与岑溪酸橘聚为一组,在遗传距离0.10处又和印度酸橘聚为一组。研究推测,姑婆山野生皱皮柑与莽山野柑(尖叶)、莽山野柑(圆叶)有一定的亲缘关系,且具有原始性和独特性,莽山野柑(含姑婆山野生皱皮柑)应该为柑橘属内独立的真正的种或者是除枳属、金柑属和柑橘属外的一个独立属;姑婆山野生元橘与岑溪酸橘、印度酸橘有一定的亲缘关系,从网脊宽度、网眼直径大小分析,推测姑婆山野生元橘较道县野橘、立花橘原始。     

水稻子粒硒含量的遗传及QTL检测

富硒功能水稻具有富硒、优质、保健、防病、安全等特点,已成为当前研究的热点。子粒硒含量的QTL定位对研究富硒功能水稻的遗传育种具有重要的意义。以籼稻亲本奉新红米和明恢100杂交的145个株系的F2群体构建遗传连锁图谱,图谱拟合92个SSR标记位点,覆盖水稻基因组2187.5 cM,标记间平均遗传距离为23.7 cM,占水稻全基因组的49.2%。采用复合区间作图法,对水稻子粒硒含量进行QTL分析,在第5染色体上共检测到2个新的水稻子粒硒的QTL,对表型变异的贡献率分别为6.39%、8.01%。     

烟草叶绿体基因组和线粒体基因组SSR位点分析

利用生物信息学方法对烟草叶绿体和线粒体基因组数据中的SSR信息进行了分析.结果表明,在叶绿体和线粒体基因组中分别获得186和578个SSR位点,SSR间的平均距离分别为838 bp和745 bp.在SSR的分布区域上,绝大多数SSR位点分布在UTR(尤其是5’UTR)区域;在SSR重复碱基类型上,主要集中在二、三碱基重复,二者占总SSR位点的90％以上,其中三碱基重复类型丰度最高.利用全部657对SSR引物在供试的10份烟草材料中进行扩增,发现所有引物均能获得目的片段,但在普通烟草内品种间并未检测到多态性,而在烟草种间有26对叶绿体基因组SSR引物和178对线粒体基因组SSR引物扩增出多态性条带,表明来源于烟草叶绿体基因组和线粒体基因组的SSR标记适合用于烟草种间进化、分类、遗传多样性等方面研究.     

植物转座子与基因表达调控

植物转座子是植物基因组中可移动的DNA重复序列,在植物基因组进化、基因表达调控、系统发育和遗传多样性评价方面具有重要作用。综述了植物转座子分类、起源和转座机制以及转座子与宿主基因组间的表观遗传互作,阐述了不同转座子对基因表达调控方式,并对今后研究前景进行了展望,旨为全面了解植物转座子的功能提供参考。     

中国橘小实蝇不同地理种群遗传多样性分析

【目的】为推测中国橘小实蝇Bactrocera dorsalis向北方扩散的路径和北方地区的传播来源。【方法】本研究对橘小实蝇15个地理种群的144个样本的mtDNA COⅠ序列进行测定;依据mtDNA COⅠ序列利用相关软件对橘小实蝇不同地理种群的遗传多样性、遗传分化等进行分析。【结果】在橘小实蝇144个样本的mtDNA COⅠ序列中获得了75个单倍型,其中单倍型H＿7为7个地理种群所共享,北方地理种群与原发生地区种群间存在共享单倍型,绝大部分为种群独享单倍型。15个橘小实蝇地理种群总体表现出高水平的核苷酸多样性(Pi=0.02076)和单倍型多样性(Hd=0.99413),不同橘小实蝇地理种群间遗传分化较大。系统进化树显示,橘小实蝇各地理种群中的单倍型分布格局较为混杂,未形成明显的系统地理结构;系统进化树分为2支,湖北武汉、重庆北碚、福建福州、湖南衡阳、江苏南京、海南海口、河北保定、河南郑州、广东广州的地理种群聚为一支,海南三亚、广西南宁、云南丽江、湖南邵阳、山东泰安、山东临沂的地理种群聚为一支,北方新发生地理种群在两个分支中均有分布。橘小实蝇整体错配分析结果显示为单峰,表明橘小实...     

细菌全基因组关联研究的方法与应用

随着测序技术的发展和全基因组序列的不断积累,全基因组关联研究(genome-wide association study, GWAS)在人类复杂疾病研究中取得了丰硕成果,10余年间发现了数以万计的疾病风险因子。同样,GWAS也为探索细菌表型的遗传机制提供了新的工具。自2013年第一项细菌GWAS(bacterial GWAS, BGWAS)工作发表以来,目前已有10多项相关研究报道,分别揭示了细菌宿主适应性、耐药性及毒力等表型的遗传机制,极大加深了人们对细菌遗传、进化及传播等方面的认识。本文对目前BGWAS的研究方法、应用成果及存在的问题进行了总结,并对BGWAS的研究前景进行了展望,旨在为微生物学领域开展BGWAS研究提供参考。     

对“孟德尔遗传定律”科学史的再认识

通过9个问题的分类分析和详细解答,让“孟德尔遗传定律”的“神奇”回归定律提出的必然性;同时又对围绕孟德尔植物杂交实验的相关科学史有一个全新的认识。     

林麝源支气管败血波氏杆菌FMDBb1株的分离鉴定及全基因组序列分析

【背景】呼吸系统疾病是圈养麝常见疾病之一,其中部分由支气管败血波氏杆菌引起,但目前关于林麝源支气管败血波氏杆菌的研究甚少。【目的】对分离自患病林麝鼻黏液的一株疑似支气管败血波氏杆菌进行分离鉴定和全基因组序列分析,为林麝相关疾病的防治奠定基础。【方法】将病原菌纯化培养后,通过菌落形态和生化试验初步鉴定病原菌类型,然后进行药敏试验和小鼠致病性试验以观察其耐药和毒力表型,最后对其进行全基因组测序,通过平均核苷酸一致性(Average NucleotideIdentity,ANI)比对在全基因组水平进一步评估物种间的亲缘关系,并进行基因功能注释和遗传进化分析。【结果】该病原菌经ANI分类属于经典波氏杆菌亚种,结合菌落形态和生化结果综合鉴定为支气管败血波氏杆菌,菌株命名为FMDBb1,药敏表型显示其对林可霉素、利福平及大多数β-内酰胺类抗生素耐药,对小鼠的半数致死量为8.55×106 CFU。全基因组测序显示该菌基因组大小为5 133 936 bp,基因功能注释显示其拥有强代谢能力,基因组内检测到65个经典波氏杆菌毒力因子,以及1个粉霉素和1个利福平的靶向耐药基因,同时发现19个插入序列和1个噬...     

不同种类柑橘的抗旱性及其与内源激素变化的关系

以红橘、朱橘、土橘、枳、枳橙、实生酸柚、实生甜橙、黄柑为材料,进行不同降水量的长期干旱胁迫后,测定生物量、抗旱系数及叶片中赤霉素(GA1+3)、玉米素核苷(ZR)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)含量,分析GA1+3、ZR、IAA、ABA的相对含量变化及ABA/GA1+3、ABA/ZR、ABA/IAA与8个种类柑橘抗旱性的关系.结果表明:在降水量低于1200 mm(对照)条件下,随降水量的减少不同种类柑橘的生物量明显降低,其抗旱系数及抗旱力大小顺序为朱橘红橘枳土橘枳橙实生酸柚实生甜橙黄柑.不同种类柑橘叶片中ABA含量随降水量的减少而增加,GA1+3、ZR和IAA含量随降水量的减少而降低.在抗旱性强的柑橘种类中,ABA/GA1+3和ABA/ZR的增加幅度大,ABA/IAA变化与种间抗旱力的关联度不大.ABA和GA1+3的相对含量与柑橘抗旱系数分别呈极显著正相关和极显著负相关,ZR的相对含量与抗旱性系数呈极显著或显著负相关,IAA的相对含量与抗旱性系数相关性不明显.对柑橘抗旱性的促进效果,以ABA最大,其次为GA1+3和ZR,IAA最小.     

RAPD为基础的柑橘体细胞杂种有性后代遗传研究

筛选31条谱带清晰、多态性强及重复性好的10 bp引物, 运用RAPD技术对以异源四倍体柑橘体细胞杂种(哈姆林甜橙(Citrus sinensis Osbeck)+粗柠檬(C. jambhiri Luss))为父本与二倍体单胚类型宜本杂4号(华农本地早橘(C. reticulataBlanco)×宜昌橙(C. ichangensis Swingle))杂交获得的杂种后代进行遗传分析. χ₂测验表明: 杂交父本与母本的特异标记总体上是随机传递给后代的, 父本即柑橘异源四倍体体细胞杂种融合双亲的单个特异标记也是随机传递给后代的. 通过组群平均数假设测验, 二倍体组群与三倍体组群间各类亲本标记的平均数不存在显著差异. 基于遗传距离的聚类结果显示: 杂种后代聚为3类: 第1类与融合亲本之一哈姆林甜橙聚为一类, 有15株杂种后代; 第2类与母本宜本杂4号聚为一类, 有16株杂种后代; 第3类与父本体细胞杂种(哈姆林甜橙+粗柠檬)聚为一类, 有61株杂种植株, 大多数杂种后代与父本的遗传关系更为密切.     

利用SSR技术研究花生属种间亲缘关系

用44对SSR特异引物对花生属不同区组的21份种质进行了分析,获得能稳定揭示花生属种间差异的SSR引物34对。34对引物在21份种质中共检测到190个等位基因变异,每个位点上检测的等位变异数为3~11个,平均为5.59个。21份材料间存在很大的遗传变异,平均遗传距离为0.63,变异范围为0.08~0.95。聚类分析表明,区组间的遗传分化大于区组内的遗传分化,匍匐区组的遗传分化大于其他区组的遗传分化,同一物种不同种质间也存在很大的差异。栽培种花生与花生区组材料的亲缘关系相对较近,与花生属的植物学分类一致,其中A基因组的A.duranensis和A.villosa及B基因组的A.bati-zocoi与栽培种花生的亲缘关系更近一些。     

不同生态类型龙眼种质亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对不同生态类型的39份龙眼种质进行亲缘关系分析。研究结果表明,从100条ISSR引物中筛选出12条重复性好、条带清晰的引物,对39份龙眼种质基因组DNA进行扩增,得到152个位点,其中多态性位点117个,多态性比例为76.97%。供试龙眼种质间遗传相似系数变幅为0.57～0.92,说明ISSR标记能够揭示材料间较高的遗传多样性。UPGMA聚类结果表明,在0.65相似水平可以将39份龙眼种质分为3个类群,类群Ⅰ均为来自中国的南亚热带生态型龙眼;类群Ⅱ包括石硖和大乌圆2个南亚热带生态型龙眼品种,以及热带生态型龙眼四季蜜类型的品种和单株;类群Ⅲ包括来自越南和泰国的龙眼种质。不同生态类型对龙眼的亲缘关系影响不大,热带生态型和南亚热带生态型龙眼相互聚在一起,说明两种不同生态类型龙眼具有较多相同的遗传背景。本试验结果将有助于进一步开展龙眼的分类、遗传与进化研究。     

大豆不同亲本类型F2主要性状遗传参数分析

对大豆3个不同亲本类型的杂交组合F2群体主要性状遗传变异系数、遗传力和遗传进度进行了估算分析,结果表明这些遗传参数因性状或亲本类型的不同而有明显差异.含有野生亲缘关系的组合,类型间、性状间F2遗传力有较大差异,性状变异幅度增大,相对遗传进度也较大,从而有较广泛的选择基础.