植物遗传多样性及保护研究进展

根据国内外最近资料和作者的研究体会,综述目前生物多样性的概念、研究方法和研究动态,文章比较了应用形态、分类、同功酶、ＲＦＬＰ和ＲＡＰＤ方法研究栎树的最新结果,介绍了研究目标和采用方法的相互关系,分子生物学方法在生物多样性,尤其是遗传多样性研究中的应用。结合概念、方法和结果的讨论,文章最后介绍一些有关生物多样性保护方面的理论和方法以及国际国内生物多样性保护研究的发展动态。     

植物的繁育系统、遗传结构和遗传多样性保护

达尔文和最早的群体遗传学理论,都认为繁育系统对生物的遗传多样性和进化起重要作用。本文首先介绍用蛋白质电泳检测植物繁育系统的优点,然后讨论中外学者的实验结果,表明在植物众多特征中,如生活型、是有性繁殖还是无性繁殖等都能影响群体遗传结构,但最显著的是繁育系统和群体遗传分化两者间的关系。因此我们能从植物的繁育系统推测群体遗传结构,进而提出监测遗传多样性的取样策略,这对就地保护和移地保护都是十分重要的     

盐城滩涂生物多样性保护及其可持续利用

论述了盐城滩涂的自然概况和动植物资源,分析了生物多样性保护和利用过程中取得的成绩和存在的不足,针对所存在的问题提出了盐城滩涂生物多样性保护及其可持续利用的对策,包括深入开展生物多样性资源的调查和研究,注重滩涂湿地生态环境的保护和改造,加强自然保护区的建设和管理,以科技进步促进生物多样性的保护和利用,围绕资源保护和持续利用实施滩涂开发。     

植物遗传多样性保护及其分子生物学研究方法

植物遗传多样性保护及其分子生物学研究方法李俊清（北京林业大学森林资源与环境学院,１０００８３）ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎｏｆＰｌａｎｔＧｅｎｅｔｉｃＤｉｖｅｒｓｉｔｙａｎｄＲｅｌａｔｅｄＭｏｌｅｃｕｌａｒＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＴｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．￥Ｌｉ...     

)植物的遗传多样性

猕猴桃属（Actinidia）植物全世界有66个种、约118个种下分类单位（变种、变型）。中国有猕猴桃属62个种,猕猴桃遗传资源极为丰富。本文就猕猴桃的遗传资源多样性主要特点作概要综述：1）形态性状多样性（重要的园艺及经济性状）;2）营养成分及风味多样性;3）性别变异;4）染色体倍性变异;5）同工酶水平遗传多样性;6）DNA水平遗传多样性。     

生境片断化对植物种群遗传结构的影响及植物遗传多样性保护

生境片断化是指大而连续的生境变成空间隔离的小种群的现象。生境片断化对植物种群遗传效应包括生境片断化过程中的取样效应及其后的小种群效应（遗传漂变、近交等）。理论研究表明,生境片断化后,植物种群的遗传变异程度将降低,而残留的小种群间的遗传分化程度将升高。然而对一些植物的研究表明,生境片断化对植物种群的遗传效应要受其他一些因素的影响,如世代长度、片断化时间、片断种群的大小、基因流的改变等。最后,针对生境     

金钱槭属植物的遗传多样性与保护策略

金钱槭属包括2个种:金钱槭(Dipteronia sinensis Oliv.)和云南金钱槭(Dipteronia dyeriana Henry),均为珍稀濒危植物,主要分布于中国的中部和南部。该研究应用18种随机扩增多态性DNA(RAPD)引物、8对扩增片段长度多态性(AFLP)引物和10种多态性叶绿体微卫星基因(cpSSR)引物,获得金钱槭和云南金钱槭的遗传多样性与种群结构的相关信息。结果表明,在物种水平上,由RAPD(金钱槭:H=0.386 4,Hsh=0.556 3;云南金钱槭:H=0.304 7,Hsh=0.445 0)和AFLP(金钱槭:H=0.331 9,Hsh=0.488 0;云南金钱槭:H=0.304 7,Hsh=0.4450)2个核标记的遗传多样性具有可比性,而cpSSR标记(金钱槭He=0.603 2,云南金钱槭He=0.671 1)的遗传多样性高于AFLP和RAPD标记的遗传多样性,遗传分化系数(GST)也显示出相似的结果,由此揭示2个种均拥有相对较高的遗传多样性和遗传分化。研究认为,人类活动破坏植物栖息地是造成2种物种处于濒危状态的主要原因;从长远来看,保护2种金钱槭属植物的主要策略是保护植物栖息地,同时应加强扩大种群规模以维持现有遗传变异水平。     

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。     

长江中游鳊群体的遗传多样性

采用线粒体DNA(mt DNA)细胞色素b基因(cytb)和控制区序列,分析长江中游宜都、沙市、燕窝、团风等4个产卵场鳊种群的遗传多样性和遗传结构。结果表明:长江中游鳊群体cytb序列共检出82个多态位点,86种单倍型,平均单倍型多样性指数(Hd)和核苷酸多样性指数(Pi)分别为0.930和0.00244;控制区序列共检出变异位点46个,单倍型76种,Hd指数和Pi指数分别为0.972和0.00505;构建的单倍型网络结构和分子方差分析(AMOVA)显示,4个群体的遗传变异绝大部分来自群体内部,群体间无显著遗传分化;群体间的分化指数(FST)、平均基因流(Nm)和平均K2-P遗传距离均表明,4个鳊地理群体间存在广泛的基因交流,未发生明显群体遗传分化;中性检验表明,鳊历史上发生了群体扩张,扩张时间在第四纪冰期后期。     

Genetic diversity and conservation and utilization of plant genetic resources

Biodiversity refers to variation within the living world, while genetic diversity represents the heritable variation within and between populations of organisms, and in the context of this paper, among plant species. This pool of genetic variation within an inter-mating population is the basis for selection as well as for plant improvement. Thus, conservation of this plant genetic diversity is essential for present and future human well-being. During recent years, there has been increasing awareness of the importance of adopting a holistic view of biodiversity, including agricultural biodiversity, conservation for sustainable utilization and development. These principles have been enshrined in the Convention on Biological Diversity and the Global Plan of Action of the Food and Agriculture Organization of the United Nations. The emphasis is now to understand the distribution and extent of genetic diversity available to humans in plant species, so that the genetic diversity can be safely conserved and efficiently used. It is generally recognized that plant genetic diversity changes in time and space. The extent and distribution of genetic diversity in a plant species depends on its evolution and breeding system, ecological and geographical factors, past bottlenecks, and often by many human factors. Much of the large amount of diversity of a species may be found within individual populations, or partitioned among a number of different populations.A better understanding of genetic diversity and its distribution is essential for its conservation and use. It will help us in determining what to conserve as well as where to conserve, and will improve our understanding of the taxonomy and origin and evolution of plant species of interest. Knowledge of both these topics is essential for collecting and use of any plant species and its wild relatives. In order to mange conserved germplasm better, there is also a need to understand the genetic diversity that is present in collections. This will help us to rationalize collections and develop and adopt better protocols for regeneration of germplasm seed. Through improved characterization and development of core collections based on genetic diversity information, it will be possible to exploit the available resources in more valuable ways.     

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。     

玛纳斯河流域水资源可持续利用评价方法

水资源短缺是制约玛纳斯河流域水资源可持续发展的"瓶颈"因素,对流域水资源可持续发展水平进行综合评价对其国民经济可持续发展至关重要。从水资源、社会、经济、生态环境四个子系统出发,采用了熵值法和投影寻踪理论相结合的评价模型,对流域水资源可持续利用水平进行评价,并将两种方法的评价结果进行加权求和,得出流域水资源可持续利用变化趋势。评价结果表明,该模型方法可靠,分析结果合理,评价结果可以为水资源可持续开发利用提供科学依据,是评价水资源可持续利用水平的一种有效新方法。最后,提出了促进流域水资源可持续利用的建议,为实现水资源可持续开发利用提供借鉴和参考。     

百合属植物资源的保护与利用

中国百合属（ＬｉｌｉｕｍＬ．）植物资源丰富,特有种多,分布范围广,利用历史悠久,是世界百合杂交育种的不可多得的原始材料,已培育许多著名的新品种。为了发挥我国百合资源优势,必须对百合种质资源进行监控,及早解决珍稀濒危种的就地保护问题,恢复和扩大种群分布范围,制定符合我国经济和文化发展要求的杂交育种计划,选育抗热、抗病、矮化的品系,加强种球营养生长、开花生理及休眠机理研究,解决种球复壮及周年供花的关键技术,充分发挥鳞茎的综合利用效益,以达到积极保护和科学利用我国百合资源的目的。     

夏腊梅的遗传多样性及其保护

夏腊梅（Sinocalycanthus chinensis)是国家二级保护的珍稀濒危植物,夏腊梅属（Sinocalycanthus)的唯一代表,仅间断分布于我国浙江省临安市天台县极狭小的范围内,本文采用等位酶淀粉凝胶电泳技术对采自上述两地的天然居群和天目山自然保护区引种的人工居群的553个样品进行了遗传多样性检测,并与浙江腊梅（Chimonan-thus zhejiangensis)作对比,检测结果表明夏腊梅的遗传多样性极低,从14个酶系统检测到的23个位点看,在物种水平上每位点的等位基因平均数（A）为1.2,多态位点（P）占21.7%,观察杂合度（Ho)为0.010。在居群水平上,A=1.0-1.1,P=0-13.0%,Ho=0-0.014。而对照种浙江腊梅杭州植物园人工居群的上述指标分别为A=1.5,P=39.1%,Ho=0.071。夏腊梅的2个自然居群之间在Mdh-4,Pgd-3和Sod-1发生显著的分化,但居群内亚居群间几乎没有分化,在天目山自然保护区引种的人工居群中没有检测到多态性,说明作为迁地保护的天目山自然保护区人工居群并没能有效地保护夏腊梅的遗传多样性,由于目前自然保护区基本上采用不加人为干预的经营方式,划人龙塘山自然保护区内的自然亚居群会因为森林的自然演替而灭绝,所以,自然保护区目前的这种经营方式不适合对夏腊梅的保护,夏腊梅的例子说明,当我们对保护对象的生物学特性缺乏认识时,我们既不知道应该保护什么,也不知道应该如何保护。     

Importance of genetic characterization and conservation of plant genetic resources: The breeding system and genetic diversity of wild soybean (Glycine soja)

Abstract Plant genetic resources play an important role in the improvement of cultivated plants. To characterize and evaluate the ecological and reproductive features of wild soybean ( Glycine soja Sieb. et Zucc.), which is the most probable ancestor of cultivated soybean ( G. max (L) Merr.), the breeding system and genetic diversity of G. soja were investigated. The extent of natural cross-pollination of G. soja was estimated in four populations along the Omono River in Akita Prefecture, Japan by examining allozyme variation. Although it has been previously believed that G. soja is autogamous, as is cultivated soybean, the mean multilocus outcrossing rate ( t m) estimate was 13%. These values are much higher than the outcrossing rate previously reported for both G. soja and G. max . Frequent visits by honeybees and carpenter bees to flowers were also observed, which supported this conjecture. Furthermore, to evaluate the genetic variation of G. soja as a genetic resource, the genetic structure of 447 populations over Japan were analyzed. Wild soybean populations had a higher degree of variation of isozyme loci. The G ST coefficient of gene differentian values among the sites within the district were particularly high, revealing that the isozyme genotype was greatly different among site populations and homogeneous within the sites. The genetic differentiation among nine districts was observed in the allele frequencies of a few loci, indicating that geographic isolation in the wild soybean population was effectively created through the distance between the districts. The difference in the allele frequency among the districts may be produced under genetic drift. Finally, the importance of the preservation of natural plant populations and the habitats of wild progenitors (i.e. the in situ conservation of plant genetic resources) was emphasized.     

长江流域林木资源的重要性及种质资源保护

中国长江流域有着丰富的林木资源, 包含极高水平的物种多样性、特有性和遗传多样性。根据考古证据, 在旧石器和新石器时代长江文明早期的孕育与发展中, 林木在食物、能源、工具、建筑和舟船中的应用起到了关键作用。现在, 长江流域和珠江流域逐渐成为国内木材供给的热点地区。面对木材供给总量不足和大径级木材结构性短缺问题, 长江流域林木资源将是未来国内木材安全的重要保障。这使得林木种质资源的保护更加迫切。针对长江流域林木种质资源保护存在的家底不清和保存体系不完善问题, 我们应尽快完成林木种质资源的全面调查和重要树种的多样性分析; 完善原地、异地和设施保存相结合的保存体系。     

遗传多样性与濒危植物保护生物学研究进展

尽管对于濒危物种的遗传学人们已经进行了大量研究,但是种群遗传学在植物保护中的实际地位尚存在很大争议。濒危物种的遗传多样性可能会由于遗传漂变、近交的作用而丧失;但这种丧失更可能是濒危的结果而不是濒危的起因。遗传多样性水平与物种生存力之间没有任何必然的联系。但植物种群遗传结构如果由于自交不亲和等位基因的丧失和与亲缘种杂交造成的遗传同化而发生改变,那么它对物种生存力会产生明显负作用。     

我国麻类资源的多样性及其保护利用对策

在“七五”、“八五”、“九五”研究的基础上,本文论述了我国麻类资源的种类、数量与分布以及保护利用现状等方面的问题,并提出了多样性的可持续发展和利用对策,为今后我国麻类资源的收集、保存、鉴定、创新和利用提供依据。     

长江流域鱼类物种多样性大尺度格局研究

作者以长江流域鱼类编目数据库为基础数据,研究了长江流域鱼类物种多样性的大尺度格局。长江流域内共记录了鱼类378种(亚种),隶属于14目32科144属。其中淡水鱼338种(亚种),以鲤形目为主,达到269种(亚种),洄游鱼类11种,河口鱼类29种;流域内特有种和受威胁物种分别有162种(亚种)和69种(亚种)。根据鱼类分布特点,按水系将长江流域分为19个区域,除了江源区和金沙江中上游外,物种数和G-F多样性指数上游高于中下游,但各区域内差异不大,然而特有种比例从上游到下游随海拔降低而逐渐降低。利用Jaccard物种相似性系数对19个区域进行聚类分析,将整个流域分成三部分:(1)江源区和金沙江中上游,地理上属于青藏高原东南部波状平原部分和横断山区,(2)上游其他流域,地理上属于川西高原、云贵高原、四川盆地及秦巴山区,(3)中下游流域,地理上属于淮阳山地、江南丘陵和长江中下游平原,基本反映了流域内自然地理环境及我国大陆地势三级台阶变化的特点。