基于SSR分子标记的延胡索遗传多样性研究

采用SSR分子标记分析延胡索的遗传多样性,筛选出多态性高、稳定性好的12对引物,对19个居群360份延胡索样品进行了群体遗传分析。结果表明:(1)12对SSR引物共扩增出多态性位点227个,检测到4~9个等位基因,平均等位基因数目为5.25个,表现出丰富的多态性;延胡索居群具有较高的遗传多样性(Na=5.25,I=1.192 6,H=0.387 9),物种间遗传分化程度高(Fst=0.388 3),基因流较弱(Nm=0.393 8)。(2)UPGMA聚类分析和贝叶斯距离分析结果表明,19个居群明显聚为4大支;Mantle Test结果(r=0.326,P=0.01)表明,地理位置相近的种群亲缘关系更近。研究认为,延胡索的遗传结构是该物种自交为主的繁育系统、克隆生长、地理隔离以及居群间有限的基因流共同作用的结果,故对该物种的保护应以就地保护为主。     

半野生大豆种质资源SSR位点遗传多样性分析

利用12对SSR引物对67份半野生大豆种质进行了遗传多样性的检测分析,结果表明,12个位点共检测到184个等位基因变异,平均每个位点等位基因数目为15．41个,平均多态性信息量,平均遗传多样性指数,平均遗传距离分别为0．849,0．706,0．118,根据SSR分析结果,按欧式距离将67份半野生大豆种质聚类并划分为5个组群。     

江西野生大豆遗传多样性分析

利用48个SSR分子标记分析了192份采集于江西49个县（区）的野生大豆遗传多样性。结果表明,共扩增出等位基因343个,平均每对引物扩增出7.2个等位基因,平均基因遗传多样性指数0.7369,平均多态性信息含量（PIC）0.7060,表明江西野生大豆具有较为丰富的遗传多样性。不同纬度和不同海拔的野生大豆其遗传多样性不同,高纬度及低海拔地区野生大豆遗传多样性要高。192份野生大豆可聚类成三大类,聚类结果与地理来源较为一致。     

新考察收集野生大豆与已保存野生大豆的遗传多样性比较

本研究以65份东北地区新收集野生大豆资源以及与其来源相同的已经编目保存的资源为实验材料,利用60对SSR引物进行遗传分析。分析结果表明新收集材料在22个位点的遗传多样性指数都高于以前收集的资源,有62个等位变异是新收集材料所特有。新收集材料与其它资源间的平均遗传相似系数为0．1918。说明新收集的材料使得野生大豆的遗传多样性水平得到提高,对野生大豆进行补充考察和收集是有价值的。     

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。     

水稻SSR标记的遗传多样性研究进展

本文从SSR标记优点和适用于研究水稻遗传多样性入手,综述了SSR标记在水稻核心种质构建与评价、遗传结构、稻种起源演化等方面的研究进展。总结了水稻遗传多样性的地带性特征（云南是中国稻种资源的最大遗传多样性中心和优异种质的富集地;西南稻区粳稻品种遗传多样性最丰富;南方稻区粳稻品种的遗传多样性高于北方粳稻遗传多样性）、遗传多样性与生态地理位置密切相关、目前水稻品种遗传基础狭窄、多样性降低等特征,分析了遗传多样性成因及影响因素,特别指出了育种行为对遗传多样性的影响,并针对当前水稻品种遗传多样性较低的问题提出了对策。     

基于SSR标记的荔枝种质遗传多样性分析

从53对本课题组自主开发设计的SSR特异引物对中筛选出22对多态性引物,对46份荔枝材料的基因组DNA进行扩增,共得到54个等位基因,其中每对引物的平均等位基因数为2.4,共获得23个特异性标记,各标记的平均观察杂合度值、平均期望杂合度和PIC值分别为0.451、0.355和0.507。其中L it6位点各数值最高,是最理想的选择标记。利用22对多态性引物对46份荔枝种质进行聚类分析,构建树状图,结果表明:大多数种质相似系数在0.63～0.95之间,说明它们之间的亲缘关系较近,并发现淮枝(广东)与淮枝(海南)两者可能为同名异物品种。     

30个粳稻品种SSR标记遗传多样性分析

选用分布于水稻12条染色体上的64对SSR引物,对江苏省育成以及日本引进的粳稻品种共30份材料进行遗传多样性分析。结果表明,有50对SSR引物在30个品种间表现为多态性。共检测到140个等位基因,每对引物的等位基因数变幅为2～5个,平均为2．8个。有效等位基因为94．336个,平均为1．887。每个SSR位点的多态性信息量（PIC）变化范围为0．064～0．752,平均为0．410。30个品种间的遗传相似系数变幅为0．386～0．956之间,平均值为0．719,且81．4％的供试品种其遗传相似系数在0．600～0．800之间,亲缘关系较近;以遗传相似系数为原始数据,按UPGMA方法将30个品种划分为3大类群,结合系谱分析结果表明,江苏省育成的水稻品种遗传多样性不够丰富,多数品种间的亲缘关系较近,欲进一步提高江苏省水稻产量还需拓宽亲本选择范围,扩大遗传背景。     

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.     

基于SSR标记的大明松天然群体遗传多样性分析

大明松是广西和贵州特有的高山松类,具有很高的经济价值和生态价值,其自然种群长期没有得到充分的保护和利用,不利于该树种长期稳定发展。为了合理保护和开发利用大明松天然遗传资源,该文利用12个SSR分子标记对大明松3个天然群体进行遗传多样性研究,分析其群体间的遗传分化和基因流,为该物种的保护策略提供参考。研究结果表明:(1)12对引物共检测到37 个等位基因,多态位点百分率为100%。每个位点平均观察等位基因数(Na)为3.08,平均有效等位基因数(Ne)为1.68, 不同位点间有效等位基因数差异较大; 每个位点平均观察杂合度(Ho)为0.35,平均期望杂合度(He)为0.40,平均多态信息含量(PIC)为0.31。(2)3 个群体的Shannon''s多样性指数变化范围为0.48～0.65,Nei''s基因多样度的变化范围为0.27～0.39,与其他近缘种松类相比遗传多样性偏低。群体平均观察杂合度为0.40,平均期望杂合度为0.33,平均有效等位基因数为1.58。群体间基因分化系数(Gst)为0.10,群体间的遗传分化水平较低,大部分变异均存在群体内。群体间的基因流(Nm)为2.74,说明大明松群体间的基因交流比较充分。该研究可为大明松生物多样性保护提供重要参考依据,为科学利用大明松资源打下基础。     

野大豆种群转座子和转录因子的多样性和分子适应

对环境变化的适应机理一直是进化生物学和生态学长期争论的核心课题。根据适应逆境的生态学和分子生理的最新进展,设想逆境诱导转座子的转座,影响转录因子的表达,随即改变一系列抗性基因的表达水平,抗性种群快速适应形成;由此可能建立一个统一的进化理论。从黄河入海口野生大豆(Glycine soja)盐渍种群植株DNA扩增到一段干旱应答元件结合蛋白基因(DREB)序列,称为GsDREB1。克隆了一个全长的类Gypsy逆转录转座子整合酶基因序列,称为GsINT。种群内各植株该序列有多个拷贝,植株间存在限制片段长度多态性。根据所得的这两个序列,设计并合成包括GsINT 5'上游保守序列的Gs-1等若干引物,试图检测野大豆基因组中GsDREB1的5'上游是否存在逆转录转座子整合酶序列。将GsDREB1标记为探针,Southern杂交表明用Gs-1为正向引物GmDR1为逆向引物所扩增的产物既是多拷贝而又与GsDREB1高度同源。这一对引物扩增和部分测序的结果暗示逆转录转座子有的插入DREB的5'上游,种群内外植株间显现两基因间隔长度的多样性。据此提出抗性种群形成即适应进化分子机理的下列假说。正常种群主要由非抗性普通植株组成。当环境发生变化处于逆境条件时,种群内植株转座频率大大增加。转座子非定向地插入基因组。多数突变中性,不影响表型。少数插入到转录因子的5'上游或其编码区,可促进或阻抑其表达,由此引发转录因子所控制的抗性基因网络表达的增加或减少,抗性相应增加或降低。总的结果是在短时间内就能积累包括高抗性植株在内的有各种抗性水平的个体;对逆境敏感的个体不断地被自然选择所淘汰,但逆境不断诱导其产生,少数植株有可能利用逆境减弱的较短时间完成发育得以生存下来。此假说可以解释逆境条件下的植物种群为什么能快速形成而有更高的遗传多样性;又为什么抗性种群在高抗性植株产生的同时有时存在敏感植株。逆境促进的转座改变转录因子基因表达可能是植物生理和形态快速进化的一般分子机理。     

世界野生大豆的生态型及其地理分布的研究

1981—1986年,作了来源于世界不同纬度(24—53˚N)、不同经度(97—143˚E)、不同海拔(0—2650m)的野生大豆的光温生态分析。根据世界各地343份材料(中国292份、日本32份、南朝鲜14份、苏联5份)的分析资料,将世界野生大豆分为七个光温生态型及相应的七个生态地理区。     

长竹蛏不同地理居群的遗传多样性

研究以大连、烟台、莱州、青岛和赣榆近海5个不同地理居群的长竹蛏(Solen strictus Gould)为实验材料,利用ISSR分子标记进行了遗传多样性的研究。结果表明,13个ISSR引物在5个居群中共扩增出200个位点,平均每个引物记录15.4个位点,5个居群的多态位点比例为43.56%—60.43%。长竹蛏在物种水平上的Nei’s基因多样性指数和Shannon’s信息指数分别为0.2854和0.4390,在居群水平上分别为0.1674和0.2530。NJ聚类分析显示,青岛居群与赣榆居群的亲缘关系最近,而烟台居群与其他4个居群的亲缘关系较远。经Mantel检测,长竹蛏5个居群间的遗传距离与地理距离并无相关性(r=-0.0834,P>0.1)。AMOVA分子变异分析表明,长竹蛏的遗传变异有47.71%发生在居群间,52.29%发生在居群内,居群内的遗传变异大于居群间的遗传变异。长竹蛏5个居群间的遗传分化系数(Gst)为0.2889,基因流(Nm)为1.3194。结果表明,长竹蛏具有较高的遗传多样性,但居群间已发生了一定程度的遗传分化。       

秋水仙素诱导的野生大豆根类细胞超微结构变化

萌发了４ｄ的野生大豆种子经秋水仙素处理３ｄ以后,根尖分生区细胞的超微结构发生了一些显著变化,许多质体环绕细胞核分布,这些质体中含有数量不等的淀粉粒,液泡的体积明显增大,有几个液泡分布的细胞核周围,少数细胞中形成网状粗面内质网聚集体;细胞核所占细胞体积的比例减小,有的细胞核形状变得极不规则,从超微结构分析,这些细胞已具备了分化细胞的特征,而不再入于有丝分裂之中。     

野生大豆种子蛋白含量差异的生理及结构基础的探讨

利用ＳＤＳ－聚丙烯酰胺凝胶电泳、电子显微镜、蛋白及酰脲含量测定等技术,对高蛋白含量（５０．７％ ）的５０３５９ 和低蛋白含量（４０．８％ ）的５０３０５ 两个野生大豆在种子发育过程中贮藏蛋白积累的速率、蛋白组分合成的起始时间、蛋白体发育的进程以及幼茎的酰脲含量进行了比较研究。结果表明：野生大豆５０３５９的高蛋白含量是与其种子发育过程中较高的植株酰脲含量、较早较快的贮藏蛋白合成及积累速率,液泡中高效的蛋白贮藏方式以及蛋白体在子叶细胞中占有较大体积相联系的     

秋水仙素诱导的野生大豆根类细胞超微结构变化

萌发了4d的野生大豆种子经秋水仙素处理3d以后,根尖分生区细胞的超微结构发生了一些显著变化：许多质体环绕细胞核分布,这些质体中含有数量不等的淀粉粒;液泡的体积明显增大,有几个大液泡分布在细胞核周围;少数细胞中形成网状粗面内质网聚集体;细胞核所占细胞体积的比例减小,有的细胞核形状变得极不规则。从超微结构分析,这些细胞已具备了分化细胞的特征,而不再处于有丝分裂之中。     

盐渍条件下野大豆群体的遗传分化和生理适应:同工酶和随机扩增多态DNA研究

黄河三角洲野大豆(Glycine soja Sieb. et Zucc.)盐渍群体的耐盐性高于附近的正常群体。群体内个体间耐盐能力差别很大。盐渍群体有比最耐盐的栽培大豆(G.max (L.)Merr.)品种耐盐能力高得多的个体,也有对盐相当敏感的植株。同工酶分析表明群体内高水半多态性,但酶谱与抗性没有相关性。盐渍与正常群体间的遗传一致性高达0.96。用改良的随机扩增多态DNA(RAPD)方法,10个引物扩增得出群体内多态位点百分数为68/188=0.36。看来,绝大多数位点与耐盐能力无关。上述资料说明,盐渍条件下野大豆自然群体的高度遗传多样性和发育变通性,可能足对盐胁迫强度随时随地变化的环境的适应。     

大叶藻居群微卫星遗传多样性研究

采用4对微卫星引物对大叶藻的7个地理居群进行了遗传多样性与遗传结构分析。扩增148株大叶藻得到57个等位基因, 每个位点平均等位基因数为6, 大叶藻居群的平均期望杂合度(He)为0.687, 平均观测杂合度(Ho)为0.417。青岛湾居群的遗传多样性最高(A=7.750, AR=7.043), 俚岛居群最低(A=4.750, AR=4.543)。从F_st值来看, 7个大叶藻居群间属于中度分化。UPGMA系统发育树显示, 中国4个大叶藻居群聚类到一起, 其遗传分化可能是由于历史大海草场的遗留小片段居群产生, 而中国、韩国、日本和爱尔兰居群间的遗传分化则主要是由于地理隔离造成的。自由交配估计结果支持海草的东亚起源说。青岛湾居群遗传多样性较高, 可优先作为大叶藻移植修复的材料和基因库, 并进行重点保护。     

河北省野生大豆种群若干数量性状结构特征

 分析了我国河北省野生大豆天然种群几个重要数量性状的群体结构特征及其地理生态分布。结果显示：平均种群内变异系数大小顺序依次为：百粒重(46％)>脂肪含量(17％)>开花期(10.3％)>蛋白质含量(4.7％)。种群平均开花期与纬度有相关性,而百粒重、脂肪和蛋白质含量分布与纬度没有相关,与种群的生态和遗传背景有关。种群内每个数量性状分布都存在一个优势区段。种群内数量性状存在因基因频率积累程度的不同而导致表型差异较大的遗传型个体。虽然同一个居群长期受到相同光周期诱导,但是种群不是有单一相近的开花期,存在着开花光周期反应不同的基因型。地理种群结构相似性分析表明：河北省天然野生大豆种群结构相似性与地理生态有密切相关性,存在地理生态群。     

GENETIC STRUCTURE OF NATURAL POPULATIONS IN THE RED ALGAE GELIDIUM CANARIENSE (GELIDIALES,RHODOPHYTA) INVESTIGATED BY RANDOM AMPLIFIED POLYMORPHIC DNA (RAPD) MARKERS1

Random amplified polymorphic DNA (RAPD) marker variation was analyzed in female gametophytes in natural populations of Gelidium canariense (Grunow) Seoane‐Camba ex Haroun, Gil‐Rodríguez, Diaz de Castro et Prud'Homme van Reine from the Canary Islands to estimate the degree and distribution of genetic variability and differentiation. A total of 190 haploid individuals were analyzed with 60 polymorphic RAPDs bands which produced 190 distinct multilocus genotypes. A high level of polymorphism was detected in all populations analyzed. Within‐population gene diversity ranged from 0.156 to 0.264. The populations on the island of Gran Canaria showed higher genetic variation than the other populations analyzed. The partitioning of molecular variance by analysis of molecular variance showed that most genetic variation resides within populations (68.85%). These results suggest that sexual reproduction is the predominant mode of reproduction for G. canariense gametophytic populations, and the main determinant in reaching high levels of genetic diversity. The Neighbor‐Joining tree and FCA analysis displayed two subclusters that correspond to the populations from the western islands (Tenerife, La Palma, Gomera) and the eastern island (Gran Canaria). In addition, we have detected a significant relationship between F_ST/(1?F_ST) and geographical distance consistent with data on water circulation and age of islands. The results obtained agree with an isolation by distance model, with gene flow from eastern to the western islands, and a high level of genetic differentiation between populations (F_ST=0.311, P<0.001).