云南南部不同种源地小桐子遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记方法对采自云南的8个居群的小桐子(Jatropha curcas)共158个个体进行遗传多样性分析。8个ISSR引物共扩增到了67个位点,其中61个是多态性位点。分析结果表明:(1)云南小桐子的遗传多样性水平很高。在物种水平上,平均每个位点的多态位点百分率PPB=91.04%,有效等位基因数Ne=1.5244,Nei′s基因多样性指数He=0.3070,Shannon多样性信息指数Ho=0.4618;在居群水平上,PPB=55.04%,Ne=1.3826,He=0.2171,Shannon多样性信息指数Ho=0.3178。(2)居群间的遗传分化低于居群内的遗传分化。基于Nei′s遗传多样性分析得出的居群间遗传多样性分化系数Gst=0.2944。AMOVA分析显示:云南小桐子的遗传变异主要存在于居群内,占总变异的63.50%,居群间的遗传变异占36.50%。(3)居群间的地理距离及遗传一致度并不存在相关性。鉴于以上指标,我们推测云南小桐子可能来自不同的地区。     

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。     

基于SSR的梭罗草遗传多样性分析

为保护和利用小麦近缘野生植物梭罗草[Roegneria thoroldiana (Oliv.)Keng],利用SSR技术对采集于青海、西藏的12个梭罗草居群进行遗传多样性分析.结果表明,各个居群内的遗传多样性指数(Hi)变异范围为0.34～0.57,居群总体的遗传多样性指数Ht=0.64,平均居群内多样性Hs=0.49,居群间多样性Dst=0.15, 居群间的变异占总变异的Gst=23%, 大部分(77%)遗传变异存在于居群内部,居群间的基因流Nm=0.83.进一步的聚类和相关分析表明,居群的遗传多样性指数与海拔呈显著正相关,与经度呈显著负相关.上述结果表明,对于梭罗草的保护和利用应优先考虑分布于高海拔区域的居群.     

粗山羊草种质遗传多样性及群体结构的ISSR分析

粗山羊草分布范围广,遗传变异丰富,被认为是改良普通小麦的重要基因源。为深入了解不同来源粗山羊草种质的遗传多样性和群体结构,该研究利用ISSR分子标记对56份粗山羊草种质进行了遗传多样性和群体结构分析。结果表明:(1)16个ISSR引物共检测170条多态性位点,每个ISSR引物多态性位点为3～18条,平均为10.63条; 多态性信息(PIC)变异范围为0.17～0.85,平均为0.67。(2)粗山羊草4个群体的遗传多样性比较显示,中亚粗山羊草的群体遗传多样性水平最高(H_e=0.225 4,I=0.355 7),群体间的基因流较低(N_m=1.638 6)。(3)聚类结果在遗传相似系数约0.67处,来源于塔吉克斯坦6份和土库曼斯坦2份粗山羊草种质材料聚成一类(Group 2); 其他48份种质材料形成一大类(Group 1),其中Group 1可进一步分成3个Sub亚类,呈现出来源相同的粗山羊草种质材料倾向聚在一起。(4)群体结构分析将56份粗山羊草种质分为5个群体,其中,来源于西亚伊朗V群体种质材料遗传背景比较一致,混杂程度相对较低; 进一步分析各群体Q值,发现IV群体种质材料亲缘关系的来源相对复杂,遗传多样最为丰富。该研究结果可为粗山羊草种质亲缘关系解析、种质多样性保护提供重要参考依据,为其科学利用以及进化研究奠定基础。     

垂珠花自然居群表型性状及遗传多样性分析

为探索垂珠花自然居群间表型差异的内在因素,该研究用14个表型性状和微卫星分子标记法对6个垂珠花自然居群进行遗传多样性分析。结果表明:(1)14个表型性状在居群间和居群内皆存在极显著差异;居群间平均表型分化系数(V_(st))为22.64%,垂珠花自然居群内的表型变异大于居群间的表型变异,说明居群内变异是垂珠花居群的主要变异来源。(2)4对微卫星引物在87个个体上共检测到43个等位基因,平均每条引物10.63个,平均多态位点百分率(P)为100%;平均观察杂合度(H_o)和平均期望杂合度(H_e)分别为0.659和0.811,Shannon多样性指数(I)平均达1.894;居群内遗传多样性(H_s)高达0.811,居群间遗传多样性(D_(st))仅为0.110,居群间遗传分化系数(F_(st))为0.118,说明11.8%的遗传变异来自于居群间,88.2%的遗传变异来自于居群内,与表型变异研究所得结论大体相一致。表型性状和微卫星分子标记结果均表明垂珠花自然居群存在丰富的遗传变异,较高的基因流(Nm=2.050)使得垂珠花居群间的遗传变异小于居群内的遗传变异。     

濒危特有种掌叶木的微卫星遗传多样性研究

掌叶木居群具有较丰富的遗传多样性,该研究利用9对微卫星(SSR)分子标记揭示了掌叶木(Handeliodendron bodinieri)的遗传多样性。结果表明:观测等位基因数(Na)平均为3.903,有效等位基因数(Ne)平均为2.545,期望杂合度(He)平均为0.521,Shannon’s多态性信息指数(I)为0.962,PIC平均值为0.465。掌叶木的自然分布居群有相对较高的遗传多样性,但由于人为破坏等因素导致该群体濒危,而濒危并不是因为遗传多样性降低而造成的。居群间的遗传分化为掌叶木8个居群间的遗传一致度为(GI=0.849~0.970),遗传距离为(GD=0.032~0.164)。基于Nei’s遗传距离用UPGMA法对掌叶木居群进行聚类,Nei’s的基因分化系数为(G_(st))为0.027,平均Nei标准遗传分化系数(G'_(st)N)为0.031,平均Herick’s标准遗传分化系数(G'_(st)H)为0.064,基因流(N_m)为3.368。AMOVA分析结果表明:掌叶木居群间变异占3%,居群内变异占97%,居群内的遗传分化大于居群间的分化。利用Mantel检测发现,居群间的遗传距离与地理距离显著正相关(r=0.299,P0.05)。该研究结果为掌叶木生物多样性和资源保护与利用提供了更充分的科学依据。     

大别山山核桃天然群体遗传结构的初步分析

利用RAPD分子标记技术检测了大别山山核桃3个天然居群的遗传多样性和遗传结构。20条10 bp随机引物共检测到238个扩增位点,其中多态性位点162个,多态位点百分率(PPB)为68.1%。居群水平Shannon’s多态性信息指数(I)介于0.2651~0.2801之间;居群水平Ne i’s基因多样性指数(H)介于0.1789~0.1890之间。遗传变异计算显示大别山山核桃居群间基因分化系数(Gst)为0.4063,分子方差分析(AMOVA)表明居群间基因分化水平为0.4177,居群间基因流(Nm)为0.7306,说明大别山山核桃大部分变异存在于居群内,居群间基因交流相对较少。这一结果符合大别山山核桃风媒、异交的繁育系统特点,但其居群间基因分化程度明显高于异交植物的平均水平(Gst=0.1930)。地理隔离、居群内近交及居群间基因流受阻可能是形成目前大别山山核桃天然群体遗传结构的主要因素。     

武陵山区蛇足石杉遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP分子标记对武陵山区蛇足石杉(Huperzia serrata)4个居群进行遗传多样性的研究,结果表明:(1)7对引物组合共扩增出条带615条,其中549条为多态性条带;在物种水平上,多态性条带百分率PPB=89.27%,有效等位基因数Ne=1.257,Nei’s基因多样度指数H=0.178,Shannon多样性信息指数Isp=0.298;在居群水平上,PPB=71.42%,Ne=1.235,H=0.154,Shannon多样性信息指数Ipop=0.251;遗传多样性在居群间有明显的差别,其中坪坝营(PBY)居群最高(PPB=81.95%),而铁峰山(TFS)居群最低(PPB=64.55%)。(2)居群间的遗传分化较低,基于Nei’s基因多样性分析结果显示,居群间遗传分化系数GST=0.159;Shannon’s居群分化系数[(Isp-Ipop)/Isp]为0.16;WINAMOVA分析显示,武陵山区蛇足石杉的遗传变异主要存在于居群内,居群内的遗传变异分量为65.057,占总变异的75.77%,而居群间的遗传变异分量为20.804,占总变异的24.23%;居群内存在极显著的遗传分化(ΦST=0.242,P0.001)。(3)由遗传分化系数(GST)估计,武陵山区蛇足石杉居群间的基因流Nm=2.647,表明蛇足石杉属于异交种。(4)两两居群间的Nei’s遗传一致度(IN)范围为0.031 0~0.969 4;Mantel检测结果显示,居群间的遗传距离与地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.269,P=0.887)。研究认为,遗传多样性与遗传结构主要决定于居群历史,较少干扰而稳定的居群偏向克隆生殖,遗传多样性较低,而新建居群的遗传多样性则较高;克隆生长、生态位选择、异交,以及有效的孢子风媒传播等可能是其维持较高遗传多样性水平的因素,而过度采挖等人类活动和生境片断化是导致蛇足石杉濒危的主要因素。     

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。     

濒危植物长柄扁桃的遗传变异格局研究

该研究基于ITS1-ITS4序列对濒危植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)自然分布区内的8个居群,105个个体的遗传多样性及遗传结构进行了分析,以明确长柄扁桃的地理分布及其遗传多样性特征。结果表明:(1)ITS1-ITS4序列长度583bp,变异位点13个,共定义了8个单倍型;居群间总的遗传多样性(hT)为0.727,居群内平均遗传多样性(hS)为0.564,各居群单倍型多样性、核酸多样性的变化范围分别为0.182~0.636、0.000 6~0.006 3。(2)AMOVA分析表明,33.65%的遗传变异来自居群间,而66.35%的遗传变异来自居群内;居群间平均基因流(Nm)为0.986,居群间遗传分化系数NSTGST(GST=0.225,NST=0.362,P0.05),表明长柄扁桃居群间存在不十分显著的遗传分化,但谱系地理结构显著;中性检验和错配分布曲线表明,居群自然分布区内的长柄扁桃没有经历明显的近期扩张。(3)单倍型网络和最大似然树都表明:内蒙古和陕西的长柄扁桃居群分别聚为2个明显的分支。     

基于穗形特征与分子标记进行中国节节麦核心种质的创建

节节麦是普通小麦D基因组供体,遗传多样性丰富,而我国节节麦资源是有别于中东节节麦资源的重要基因源。为了合理高效地管理、评价、保护和利用我国节节麦资源,本研究将野生采集的762份中国节节麦资源作为试验材料,基于SSR标记分组状况,利用小穗长、护颖长、护颖宽、外稃长、外稃宽、内稃长、内稃宽、穗宽、粒长和粒宽等10个穗形性状指标,在欧氏距离、马氏距离和4种取样比例下构建节节麦核心种质候选集。进而采用均值差异百分率、极差符合率、方差差异百分率及变异系数变化率4个指标对不同方法构建的核心种质候选集的可行性和有效性进行评价,并利用原种质和核心种质的主成分分析法进行验证,最终确定基于欧氏距离、10%取样比例下、采用最小距离逐步取样法构建的包含76个样品的节节麦核心种质能够以最小的资源份数、最大限度地代表我国节节麦的遗传多样性。     

Analysis of relationships between Aegilops tauschii and the D genome of wheat utilizing microsatellites.

Sixty Aegilops tauschii accessions and 60 European hexaploid wheat varieties were analyzed with 14 wheat microsatellite (WMS) primer sets to (i) study the phylogeny of Ae. tauschii, (ii) search for a specific genotype of Ae. tauschii most closely related to the D genome of hexaploid wheat, and (iii) narrow down the presumed birthplace of the latter. An average of 6.5 and 4.0 alleles per locus was detected in Ae. tauschii and in wheat, respectively. The highest genetic diversity of Ae. tauschii was found in Transcaucasia and southeast of the Caspian Sea. Distribution of the 87 alleles (without null alleles) found in Aegilops did not allow differentiation of the species into the two subspecies strangulata and tauschii. Excluding null alleles, 41 alleles occurred parallel in wheat and in Aegilops. Data obtained in this study supports the view of the D genome of hexaploid wheat being a composite of several sources but does not support subsp. strangulata as the possible major source of the D genome. The highest number of region-specific alleles (three) in Ae. tauschii occurring also in the D genome of wheat, and therefore most indicative for its evolution was found in present-day Georgia, where subsp. strangulata is not endemic.     

Synthetic hexaploid wheat and its utilization for wheat genetic improvement in China

Synthetic hexaploid wheat （Triticum turgidum x Aegilops tauschii） was created to explore for novel genes from T. turgidum and Ae. tauschii that can be used for common wheat improvement. In the present paper, research advances on the utilization of synthetic hexaploid wheat for wheat genetic improvement in China are reviewed. Over 200 synthetic hexaploid wheat （SHW） accessions from the International Maize and Wheat Improvement Centre （CIMMYT） were introduced into China since 1995. Four cultivars derived from these, Chuanmai 38, Chuanmai 42, Chuanmai 43 and Chuanmai 47, have been released in China. Of these, Chuanmai 42, with large kernels and resistance to stripe rust, had the highest average yield （〉 6 t/ha） among all cultivars over two years in Sichuan provincial yield trials, outyielding the commercial check cultivar Chuanmai 107 by 22,7%. Meanwhile, by either artificial chromosome doubling via colchicine treatment or spontaneous chromosome doubling via a union of unreduced gametes （2n） from T. turgidum-Ae, tauschii hybrids, new SHW lines were produced in China. Mitotic-like meiosis might be the cytological mechanism of spontaneous chromosome doubling. SHW lines with genes for spontaneous chromosome doubling may be useful for producing new SHW-alien amphidiploids and double haploid in wheat genetic improvement.     

基于SCoT分子标记的裸果木遗传多样性分析

为了揭示裸果木的遗传多样性和遗传结构,采用SCoT分子标记对新疆7个裸果木自然种群201个植株进行分析。结果表明12条引物共扩增出145个位点,在物种和种群水平上裸果木多态位点百分率分别为97.24%和76.45%,Nei's遗传多样性指数分别为0.263 8和0.213 7,Shannon's信息多样性指数分别为0.408 1和0.331 6,说明裸果木具有较高的遗传多样性,且物种水平遗传多样性略高于种群水平;遗传分化系数为0.183 9,说明其遗传变异主要来自种群内,种群间存在一定程度的分化;Mantel检验结果表明裸果木种群地理距离与遗传距离不存在显著相关性;运用主坐标分析（PCoA）和STRUCTURE分析对裸果木个体间亲缘关系聚类分析的结果存在一定差异,但总体上结果是一致的。裸果木的遗传多样性和遗传结构可能与进化历史、繁育系统、地理隔离和人为干扰有关。     

7种川产淫羊藿属植物遗传多样性及亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR分子标记对7种12居群的川产淫羊藿属植物进行遗传多样性及亲缘关系分析。结果发现23个ISSR随机引物共扩增194条清晰条带,其中169条具多态性,平均多态性位点比率为87.11%,有效等位基因数Ne=1.534 2,Nei基因多样性指数H=0.314 4,Shannon多样性指数I=0.469 7,表明物种间遗传多样性丰富。7种川产淫羊藿属植物间的遗传相似系数为0.653 2～0.748 9,聚类分析和主成分分析直观的显示出12份供试材料间的亲缘关系,并将其分为两类。表明ISSR分子标记技术可以用于川产淫羊藿属植物的遗传多样性和亲缘关系分析。     

近缘物种的遗传多样性及其亲缘关系的取样策略研究

取样策略的问题目前大多停留于对单一物种的种质资源研究.然而,对野生近缘植物取样策略的研究,不仅有利于准确快捷地阐明物种间的系统发育关系,而且对于了解遗传多样性分布状况,制定野外考察、材料收集取样及保护策略均有重要的理论指导意义.以巴山松及其近缘种为例,利用cpSSR(叶绿体微卫星)和AFLP2种分子标记对其取样策略和统计方法进行分析,揭示居群取样个体数和基因位点数与遗传多样性的关系以及基因(引物)和系统树构建方法对亲缘关系确定的影响.研究表明:(1)居群取样个体数和基因位点数差异对遗传多样性影响并不显著,但当居群取样个体数为30个左右,单引物基因位点数为60个以上,总位点数为480个以上时,所得遗传多样性及亲缘关系较为准确可靠.(2)较多数目的基因(引物)对于得到较为准确可靠的亲缘关系分析是十分必要的.(3)系统树构建方法对近缘种亲缘关系的确定有一定的影响.     

栓皮栎天然群体SSR遗传多样性研究

利用微卫星(SSR)标记对我国4个省内的5个栓皮栎（Quercus variabilis Bl.）天然群体的遗传多样性进行了研究。16对SSR标记揭示了栓皮栎丰富的遗传多样性：等位基因数（A）平均8.4375个,有效等位基因数(Ne)平均为5.9512个,平均期望杂合度(He)0.8059,Nei多样性指数(h)为0.8041。栓皮栎自然分布区中心地带的群体具有较高的遗传多样性,而人为对森林的破坏将降低林木群体的遗传多样性。栓皮栎群体的变异主要来源于群体内,群体间分化较小,遗传分化系数仅为0.0455。此外,栓皮栎群体间的遗传距离与地理距离之间存在显著的正相关。这些遗传信息为栓皮栎遗传多样性的保护和利用提供了一定依据。Abstract: Genetic diversity of five Quercus variabilis natural populations in four provinces of China was studied with microsatellite (SSR) markers. A relatively high level of genetic diversity was detected in Q. variabilis species with 16 polymorphic microsatellite loci. Average number of alleles (A) and effective number of alleles (Ne) were 8.4375 and 5.9512 respectively. The mean expected heterozygosity (He) was 0.8059 and Nei diversity index (h) was 0.8041. Higher diversity was found with the populations from the central range of the species in contrast to those from peripheral areas and human activities might decrease the genetic diversity of populations. The majority of genetic variation occurred within populations, which could be concluded from the low coefficient of genetic differentiation (Fst=0.0455). In addition, significant correlation was found between geographical distance and genetic distance. All these results present a basis to the conservation and utilization of genetic diversity of Quercus variabilis.     

森林生态系中球孢白僵菌遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR分子标记对安徽大别山区的球孢白僵菌遗传多样性进行了研究。从33个引物中筛选出12个多态性高、稳定性好的ISSRs用于正式的扩增分析,在2个自然保护区、3个不同季节和3个不同海拔梯度采集的48个菌株中共扩增出84条带,其中73条为多态性条带,多态性为81％,平均每个引物扩增出7条（2～11）。群体的多态位点百分率（PPL）达81％,Nei’s基因多样性（H）为0.3187,Shannon信息指数（I）为 0.4782。居群间的基因分化系数较小（Gst）0.1028。以上结果表明：安徽大别山区球孢白僵菌有较高的遗传多样性, 居群间遗传变异较小,居群内表现出较高水平的遗传分化。