利用ＲＡＰＤ标记技术对白桦种源遗传变异的分析及种源区划

用随机扩增多态ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）分子标记方法对白桦１７个种源１５２个个体进行了遗传变异的比较分析,通过１４个随机引物 共检测到２３３个位点,各种源多态位点百分率差异明显,范围在２０．１７％－３２．１９％之间,多态位点百分率最高的是帽儿山种源和清源种源,最低的是绰尔种源。遗璺变异在种源间占４３．５３％,在种源内个体间占５６．４７％。根据种源间的遗传距离,构建了白桦１７个种源的遗传关系聚类图,结果将东北地区的白桦为一类,华北、西北地区的白桦聚为另一类,同时根据地理气候因子和遗传距离对白桦群体进行了种源区的划分。     

RAPD标记在韦塔桉种源遗传结构上的应用

采用适合韦塔桉RAPD分析的PCR扩增体系,对13个不同种源的韦塔桉运用20个不同随机引物进行了DNA序列多态性分析。实验结果表明韦塔桉不同种源间遗传多态性水平较高,共扩增出165个位点,其中多态位点占77.0%;13个种源间遗传分化指数值为0.5717-0.6670,遗传分化百分比值为0.090%-5.989%。根据遗传分化百分比值构建了13个种源之间的聚类图,聚类图显示了韦塔桉种源间的亲缘关系,17830、17831、17832、17833、17834、17835、17836、17837这7个种源相对聚在一起,17838种源与其它种源的相似性水平最低。对韦塔桉不同种源的RAPD研究为其种源的早期选择了科学依据。     

加勒比松种源苗期DNA甲基化多样性分析

为了解加勒比松(Pinus caribaea)种源的遗传多样性,利用甲基化敏感扩增多态性技术对加勒比松3个变种17个种源的DNA甲基化多样性进行了研究。结果表明,56对引物组合共扩增出425条谱带,其中多态性谱带422条,多态性百分率为99.25%。加勒比松种源幼苗半甲基化比率比全甲基化比率稍高,洪都拉斯加勒比松、古巴加勒比松和巴哈马加勒比松的DNA甲基化率分别为22.39%、22.29%和22.35%,差异不显著。加勒比松的DNA序列遗传多样性(H=0.4376)高于DNA甲基化多样性(H=0.3274),Mantel检验表明,基因组遗传变异与表观遗传变异不存在相关性(r=-0.171,P=0.16)。表观聚类与遗传聚类间存在较大差异,两种聚类分析结果均未将3个加勒比松变种分开。这表明加勒比松变种间的表观遗传变异极为丰富,能为加勒比松遗传改良提供优良种质资源。     

不同地理种源杉木的分子多态性分析

利用ISSR分子标记技术和筛选出的22条ISSR引物,对24个不同地理种源杉木的DNA进行扩增,共扩增出188条谱带,其中多态条带173条,占总数的92.0%.经计算,平均位点的有效等位基因是13408,Nei's基因多样性指数是0.2154,Shannon多态性信息指数为0.3458,表明不同杉木种源间具有较高的遗传多样性.通过UPGMA法聚类分析,可把24个种源杉木分为五个类群:中带东区生态型、中带东南区生态型、中带中区生态型、南带生态型和北带生态型,表明杉木地理种源遗传距离聚类呈现出一定的地域性分布规律.     

白花泡桐种源的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR技术对白花泡桐38个种源的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果显示：（1）从100个ISSR引物中筛选出9个能扩增出清晰带型并具多态性的引物,共扩增出95个条带,其中88条具多态性,多态位点比率为92.63%。（2）在物种水平上,有效等位基因数（N_e）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon’s信息指数（I）的平均值分别为1.391 0、0.242 4、0.376 5;种源的多态位点比率在32.63%（江西抚州）~56.84%（广西梧州和江西九江）之间,平均为47.16%;基因流（N_m）为0.912 7,种源间遗传分化系数（G_st）为0.353 9,反映出种源间遗传变异占总遗传变异的35.39%,且遗传变异主要来源于种源内的个体间。（3）遗传一致度在0.39~0.82之间,反映出白花泡桐的遗传基础较宽。UPGMA法聚类分析将38个种源分为3组,主坐标分析(PCoA)将其大致分为4组,两种聚类方法的结果有一定的差异,本文做了相关讨论。研究还表明种源间的遗传距离与地理距离相关不显著。     

籽蒿的地理分布与遗传分化

 对籽蒿(Artemisia sphaerocephala)的分布地点进行了调查,发现了籽蒿在浑善达克沙地的新分布, 绘制了籽蒿的分布图。在籽蒿集中分布的地区取了5个种群,新分布点取了一个种群,利用随机扩增多态性DNA（RAPD）方法进行了遗传分化的研究。15个引物共扩增出255条带,其中多态带232条,多态位点百分率为91%。各种群以乌海流动沙地种群最低, 多态位点百分率为66.7%, 沙坡头种群最高,多态位点百分率为83.4%。籽蒿种群间有着一定的遗传分化,遗传分化系数（Gst）为0.234 8, 表明76.52%的遗传变异存在于种群内。聚类分析显示,籽蒿种群之间的遗传距离与地理距离有着一定的相关性。而相隔很远的浑善达克沙地的锡林浩特种群与毛乌素沙地的榆林种群间的遗传距离较小,且被聚到了一起,表明两个草原区沙地籽蒿种群间的关系密切。     

欧洲中部刺槐种源群体等位酶变异研究

从欧洲中部及美国收集了18个刺槐种源种子,以2年生苗木为材料,采用水平切片淀粉凝胶电泳和聚丙烯酰胺凝胶电泳对11个酶系统进行了检测,共发现20个酶位点,其中14个为多态位点,多态性位点百分数为70％。在参加计算的7个酶系统的12个多态性位点中,平均每个位点的等位基因数(A)和平均每位点等位基因有效数(Ae)为2.733和1．794,平均每个位点的实际杂合度(Ho)和预期杂合度(He)为0．368和0．400,固定指数(F)为0．080,绝大多数位点固定指数为正值。各基因位点遗传参数与12个位点平均值进行相关分析表明,Fe-6和Lap-a的大部分群体遗传参数(A、Ae、Ho、He等)与平均值存在紧密的相关关系,其他位点各项遗传参数和总平均值相关不明显,这些位点的重要性可能比相关性较好的位点更大。德国8个种源群体间遗传距离变化在0．09-0．26之间,来自匈牙利的6个种源之间遗传距离很小,绝大部分均在0．11以下;德国的8个种源与匈牙利和斯洛伐克的8个种源之间的遗传距离变化在0．09-0．24之间;来自美国的2个种源,与欧洲的种源间的遗传距离在0．09-0．23之间,这一距离没有超出欧洲种源之间的差异。匈牙利和斯洛伐克的8个种源群体的各项遗传参数均高于德国种源,表明这两个国家的遗传多样性水平较高。同时来自这两个国家的种源群体间变异系数变化在2．92％-9．97％,说明群体之间的遗传差别很小。德国的8个种源群体各项遗传参数相对较低,但群体间变异系数较高,群体间遗传差别较大。以各个国家为群体单位,4个群体间各项遗传参数的变异均较小,变异系数变化在3．861％-5．139％,表明刺槐种源间地理变异模式不明显。     

不同金银花种源间遗传关系的RAPD分析

利用RAPD分析技术对金银花(Lonicera japonicaThunb.)6个种源的遗传多样性及遗传关系进行了研究。结果表明,23个引物共扩增出105条DNA片段,其中,多态性片段83条,占扩增总数的79.05%。聚类分析结果表明,金银花的6个种源可聚为2大类,产自山东平邑、湖南隆回和江苏南京的野生金银花种源遗传距离较近,聚为一类;来自河南封丘的2个野生种源和来自河南密县的1个栽培种源聚为一类。不同金银花种源间的遗传关系与地理分布有一定的相关性。     

华中特有珍稀植物裸芸香的AFLP遗传多样性分析

采用选择性扩增片段多态性(AFLP)方法对华中特有单种属植物裸芸香(Psilopeganum sinense)的8个自然居群的遗传多样性进行了检测与分析。结果表明:裸芸香的遗传多样性较低,且居群内遗传多样性显著低于物种水平遗传多样性。筛选出的5对引物共得到180个位点,76个为多态位点,多态位点百分率为42.2%,8个居群多态位点百分率为:3.3%～16.7%,居群平均多态位点百分率为9.4%;8个居群Nei多样性指数为0.01987～0.06987,Shannon’s多样性指数为0.0197～0.0816。居群间分化系数Gst=0.5069,居群间基因流为0.2432,不足以维持居群间的基因交流及现有的遗传结构。AMOVA分析表明总遗传变异的13.17%存在于4个地理区域之间,50.45%存在于地理区域内的居群间,36.38%的遗传变异存在于居群内个体间。NTSYS分析表明遗传距离与地理距离不存在相关关系。UPGMA聚类结果表明长江南北两岸的居群并没有产生明显分化。最后,分析了裸芸香的濒危原因并提出了有效的保育措施。     

中国杯萼海桑遗传多样性的ISSR研究

杯萼海桑(SonneratiaalbaJ.Smith.)是海桑科红树植物,在我国分布于海南岛的东海岸。本文采用简单序列重复区间扩增(ISSR)分子标记技术对分布于海南岛的杯萼海桑的4个天然居群和东寨港红树林自然保护区引种的一人工居群共100个个体进行了遗传变异分析。11个引物共扩增出133条带,其中103条具多态性,多态位点百分率为77.44%。在居群水平上相对较低,多态位点百分率为51.88%~65.41%,平均为57.74%。期望杂合度、香农信息指数在物种水平上分别为0.2271和0.3489;在居群水平上分别为0.1837和0.2275。依据Gst值,杯萼海桑绝大多数遗传变异发生在居群内的个体间(81.02%),18.98%的遗传变异发生在居群间。AMOVA分析也表明了类似的遗传结构。居群间平均遗传一致度为0.9342。依据Nei(1972)的遗传距离对不同居群进行UPGMA聚类,将居群分为两组,来自三亚(SY)和陵水(LS)的居群聚为一类;东寨港引种栽培的人工居群(DZ)和琼海(QH)、文昌(WC)的居群聚为另一类。Mantel检验表明,遗传距离与地理距离呈极显著相关。     

Isozyme studies in provenance research of forest trees

Summary The nature and origin of the isozymes and the techniques for their detection in forest trees are briefly reviewed. The theories used to interpret the isozyme variation are summarized. Recent isozyme variation studies in provenance research are discussed in relation to known variation pattern detected by classical nursery and field tests. The populations of a tree species can be sometimes, but not always, distinguished by their isozyme patterns. For a number of species, relationships between environment of origin of the provenances and some isozyme frequencies have been statistically established. In one case (Picea sitchensis) where direct comparison between the variation pattern detected by isozymes and the genetic variation of silviculturally important traits was possible, no meaningful relationships between both patterns could be detected. Nei's genetic distances and indices of gene diversity do not appear to be useful in provenance research. The concept of genetic distance based on gene frequencies is probably not very useful in provenance research either.     

不同种源太子参的RAPD分析

应用RAPD标记方法分析了15个太子参〔Pseudostellaria heterophylla(Miq.)Pax ex Pax et Hoffm.〕种源间的遗传多样性和亲缘关系。10条随机引物共扩增出65条带,其中多态性条带37条,多态性条带百分率达56.9%。用聚类分析方法可将15个太子参种源分为4类;地理分布越近,太子参种源间的遗传差异越小。来源于安徽宣城的太子参种源遗传变异明显,辽宁凤城的野生太子参与山东地区的太子参栽培种源间的亲缘关系较近,与江苏各地太子参种源的亲缘关系则较远,这些种源均可作为育种材料。自然环境,尤其是生态环境的变化,对太子参的遗传变异有一定的影响。     

巨桉种源/家系综合选择研究

为选择巨桉(Eucalyptus grandis)优良种源,对其13个种源177个家系性状进行遗传分析。结果表明,22月生巨桉除生长量在区组间差异显著外,其他性状在种源、家系和区组间均存在极显著的差异;50月生时各性状差异均达极显著水平。50月生时,单株材积位于前四的种源分别是2号(来自昆士兰州Copperlode)、3号(来自昆士兰州Ravenshoe)、1号(来自昆士兰州N W Townsille)和11号(来自四川省黑龙滩)。50月生时,有78个家系的单株材积增长量超过总体家系平均值(0.08 m3),位于前三的家系是分别为2号(来自2号种源)、156号(来自福建天马东溪的10号种源)和93号(来自昆士兰州Bambaroo的8号种源)。50月生巨桉的胸径、树高、单株材积、干形、分枝和冠幅的遗传力分别为0.56、0.91、0.73、0.67、0.64和0.76;这些性状的表型变异系数分别为26.64%、29.37%、64.41%、17.58%、15.26%和45.80%;遗传变异系数分别为25.94%、24.30%、60.97%、28.59%、26.07%和42.96%。相关性分析表明,冠幅和分枝呈较小的负相关,其余各性状间均呈正相关性。结合生长指标和形质指标,最终筛选出4个优良种源和18个优良家系。     

红松种源材质性状研究

对帽儿山地区17 年生26 个红松种源试验林进行了材质性状研究, 主要包括材质性状在不同种源间遗传变异情况以及从髓心到树皮径向变异模式研究。结果表明:红松各项材质在不同种源间均存在着极显著差异。各项材质均存在着一定的径向变异模式, 主要表现在:红松各种源的管胞长度、管胞直径、木材密度和晚材率总体趋势是从髓心向外呈迅速增加趋势, 而年轮宽从髓心向外呈递减趋势。本项研究为红松材性早期选择和预测提供依据。     

欧洲刺槐种源群体遗传结构和多样性

对来自欧洲和美国的 18个刺槐种源子代进行了等位酶分析。可进行遗传分析的 7个酶系统 (Amy,Fe,L ap,Idh,Mdh,6 Pgd,Skd)中有 14个基因位点 ,其中 12个位点具有多态性。每个多态位点平均等位基因数 (A/L )变化在 1.5 6～ 3.6 7之间 ,平均基因型数 (G/L)变化在 1.6 1～ 7.11之间 ,平均等位基因有效数目 (Ae)变化在 1.0 2～ 2 .5 0之间 ,预期杂合度 (H e)变化在0 .0 2～ 0 .5 6之间。不同种源群体之间也存在较大的遗传差异 ,在 8个德国种源中 ,各群体的 A、Ae、和 H e等相对较小 ,但不同群体间差异较大。各位点等位基因频率在不同种源群体间变化也较大 ,表明德国各种源群体内遗传变异相对较小 ,但群体间差异较大。来自匈牙利和斯洛伐克的 8个种源群则相反 ,各群体的 A、Ae、和 H e等相对较大 ,而不同种源群体间差异则较小 ,各位点等位基因频率在种源群体间变化相对一致 ,表明这两个国家的种源群体内变异较大 ,但不同种源群体间差异较小。欧洲的刺槐种源并未形成明显的地理变异模式 ,而且欧洲的种源和来自原产地的美国种源相比 ,没有发现明显的差异。经过 Hardy-Weinberg平衡检测证明 ,88.4 1%位点符合 H- W遗传平衡 ,表明各群体基因频率和基因型频率保持较高的稳定性 ,且种源内的变异大于种源间变异 ,94 .     

POPULATION VARIATION,OUTCROSSING, AND COLONIZATION OF DISTURBED AREAS BY CALAMAGROSTIS CANADENSIS: EVIDENCE FROM ALLOZYME ANALYSIS

Calamagrostis canadensis (a rhizomatous grass) exists in temperate forest sites of different successional age. It can rapidly colonize disturbed sites to form dense swards. We examined allozyme variation in: four populations (mature forest, intermediate aged forest, forest cutblock, wetland); nine small plots (2 m × 4 m) within the cutblock; and progeny of several families from three populations; in order to assess the mode of colonization of disturbed areas and the effect of successional changes on population genetic structure. All four populations showed equal and extensive genetic variation (1.5 to 1.7 alleles per locus [K], 41.7% to 50% polymorphic loci [PPL], H_st = 0.155 to 0.208) and were not genetically differentiated (G_st = 0.0193, 1 = 0.986 to 0.997). The cutblock subpopulations also showed considerable genetic variation (K = 1.6 to 1.8, PPL = 50% to 58.3%, H_st = 0.151 to 0.278) and no microdifferentiation (G_st = 0.034, I = 0.967 to 0.997). We found 14 different genotypes among the 30 individuals sampled from the cutblock as a whole (based on five polymorphic loci). The cutblock subpopulations had from nine to 14 different genotypes each (same five loci, 18 individuals per subpopulation). Seed produced was primarily outcrossed (multilocus estimate 0.888 to 0.900). We concluded that disturbed sites are colonized primarily by sexually produced seedlings. Potential genetic drift and natural selection, which occur during subsequent successional changes, do not result in reduced genetic variation or population differentiation.     

不同地理种源长白落叶松生理生态特性的研究

在人工气候室中测定了１０个种源长白落叶松二年生硬枝扦插苗的光合、水分生理生态参数。结果表明,不同种源的长白落叶松生理生态参数变异较大,但有一定规律可循。各种源的总光合速率＞最大净光合速率＞净光合速率＞半饱和光强时的净光合速率＞光呼吸速率＞呼吸速率,只偶有例外。各参数中呼吸速率在各种源间变异最小,光呼吸速率变异较大,总光合速率变异最大。各参数在种源间的变化趋势均与净光合速率一致,即净光合速率大的种源其它参数也大,净光合速率小的种源其它参数也小。相对光呼吸在各种源间变异较大,其释放的ＣＯ２相当于光合固定ＣＯ２的总量的１／３。光补偿点、饱和点和半饱和点在各种源间的变异较大。水分利用率在各种源间的较大变异主要是由净光合速率引起,与蒸腾速率关系不大。净光合速率占总光合速率的百分比、呼吸功效、ＣＯ２补偿点、蒸腾速率和水势在各种源间变异不大     

短枝木麻黄国际种源试验和早期选择

为选择短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)的优良家系,对来自10个国家23个种源109个家系的短枝木麻黄生长性状进行综合选择。结果表明,造林42个月后短枝木麻黄的树高、胸径、单株材积、抗虫性、健康状况和保存率在种源和家系间均存在极显著或显著差异。印度种源(18118)、中国种源(18267、18268和18586)、泰国种源(21199、18299和18297)在生长速度上表现较好;肯尼亚种源(18144、18142、18135)、澳大利亚种源(17862)、瓦努阿图种源(18312和18565)的抗虫性较好;瓦努阿图种源(18312)和肯尼亚种源(18142)的健康状况表现较好;中国种源(18586)、越南种源(18128)和肯尼亚种源(18144)的保存率较高。单株材积的遗传力最高,保存率和抗虫性的较低,健康状况的最低。利用单株材积、抗虫性、健康状况和保存率进行指数选择,按25%的入选率,28个综合性状优良的家系可作为下一步杂交育种的遗传材料。     

基于SRAP标记的紫溪山华山松种子园无性系遗传多样性分析

为明确云南楚雄市紫溪山华山松种子园内不同种源无性系间的遗传背景,该研究收集了园内6个种源的60个华山松无性系单株针叶,采用改良CTAB法提取其总DNA,并利用SRAP分子标记对其进行遗传多样性分析。结果表明:(1)从100对引物组合中共筛选出15对具有多态性的SRAP引物,经SRAP-PCR扩增后,共获得出194个位点,多态位点百分率(PPB)为85.05%,Nei's基因多样性指数(H)为0.233 7,Shannon's信息指数(I)为0.341 9,种源间的遗传分化系数(GST)为0.355 5。(2)华山松6个种源遗传多样性较高,且遗传变异主要存在于华山松种源内,种源地会泽(HZ)与巍山(WS)种源的遗传距离最近(D=0.050 1),会泽(HZ)与宜良(YL)种源的遗传距离最远(D=0.361 8)。(3)聚类分析显示将6个华山松种源一共聚为3类:会泽(HZ)和巍山(WS)种源聚为一类;楚雄(CX)、南华(NH)和宜良(YL)种源聚为一类;腾冲(TC)种源单独为一类。综合上述结果显示,紫溪山华山松种子园内无性系间的遗传分化处于较高水平,为华山松杂交育种时亲本的选配及种质资源的评价提供了分子水平的理论依据。