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。     

陕西实生板栗居群遗传多样性研究

利用超薄平板聚丙烯酰胺等电聚焦技术对陕西板栗4个实生居群,8个酶系统的20个位点进行了遗传多样性及遗传结构分析,结果表明：4个居群中以宝鸡居群遗传多样性最高,其P为80．0％,Ho,He分别为0．478和0．343,4个居群的居群遗传分化度Gst为6．2％,平均总遗传多样性为0．3372,总遗传多样性的93．8％属于居群内的遗传变异,聚类分析结果表明,以秦岭为界可以分为秦岭以南与秦岭以北2个略有差异的板栗自然亚分布区。     

中国板栗自然居群微卫星（SSR）遗传多样性

采用8对微卫星分子标记对中国板栗(Castanea mollissima)的28个自然居群进行了遗传多样性与遗传结构分析。在849个个体上扩增得到128个等位基因, 每位点平均等位基因数(A)为16。中国板栗居群的平均预期杂合度(H_E)为0.678, 平均观察杂合度(H_O)为0.590。华中地区的中国板栗居群遗传多样性最高(A = 8.112, H_E = 0.705, H_O = 0.618), 其次为西北地区和华东地区, 而西南地区遗传多样性最低(A = 6.611, H_E = 0.640, H_O = 0.559)。基于无限等位基因模型(IAM)和基于逐步突变模型(SMM)的遗传分化系数分别为F_ST = 0.120和R_ST = 0.208。分子方差分析(AMOVA)结果表明中国板栗野生居群的遗传变异主要存在于居群内(87.16%)。Mantel检测揭示遗传距离与地理距离之间无显著相关性, 表明基因流不是主导中国板栗居群遗传结构的关键因素。华中地区(尤其是神农架及其周边地区)是中国板栗遗传多样性的现代分布中心, 因而应该得到优先保护, 同时该区域的野生板栗居群可优先作为栽培板栗遗传育种的材料和基因库。     

秦巴山区野板栗居群遗传多样性AFLP分析

利用荧光AFLP标记技术对来自秦巴山区的野板栗10个居群共262个单株进行遗传多样性研究.10对AFLP引物共扩增出1297条谱带,其中多态性位点数1011个,多态位点百分率为77.95%;Nei's基因多样性指数为0.1439～0.2046,总体为0.2518;Shannon信息指数的变异范围为0.1972～0.2895,总体为0.4089;甘肃地区野板栗居群遗传多样性水平最高,陕西宝鸡居群的遗传多样性水平最低.AMOVA分析表明野板栗居群闻的遗传变异占总变异的17.51%,居群内变异占69.76%.UPGMA聚类可将供试10个居群划分为3类,聚类结果表现出明显的地域性.     

栗属中国特有种居群的遗传多样性及地域差异

采用超薄平板聚丙烯酰胺等电聚焦技术对栗属（Ｃａｓｔａｎｅａ（Ｔｏｕｒｎ．）Ｌ．）３个中国特有种即中国板栗（Ｃ．ｍｏｌｉｓｉｍａＢＬ．）、茅栗（Ｃ．ｓｅｇｕｉｎｉＤｏｄｅ．）和锥栗（Ｃ．ｈｅｎｒｙｉ（Ｓｋａｎ）Ｒｅｈｄ．ｅｔＷｉｌｓ．）的３０个居群,１２个酶系统的２０个位点进行了遗传多样性与遗传结构分析。结果表明：中国板栗在种和居群水平都具有较茅栗、锥栗高的遗传多样性（Ｐ分别为９０．０％和８４．７％,Ｈｅ分别为０．３１１和０．２９５）,尤以长江流域居群表现显著,揭示了长江流域的神农架及周边地区为中国板栗的遗传多样性中心。Ｎｅｉ的遗传一致度测量结果显示中国板栗和茅栗的亲缘关系最近,并且地理距离和遗传距离有一定的相关性。中国板栗、茅栗和锥栗的遗传分化程度逐渐增大,Ｇｓｔ分别为７．５％、１０．９％和２２．１％;基因流（Ｎｍ）分别为３．２０、２．０５和０．８８。研究结果为探明栗属起源、系统进化及制定保育策略提供了科学依据。     

华木莲居群遗传结构与保护单元

华木莲(Sinomanglietia glauca)仅分布于江西宜春和湖南永顺, 是我国一级重点保护植物。前人采用RAPD、ISSR以及叶绿体SSCP(single-stranded conformation polymorphism)标记对华木莲进行了居群遗传学研究, 但未包括后发现的湖南居群或未检出居群内遗传变异。为了全面检测华木莲遗传多样性及其空间分布格局, 并据此确定保护单元, 本研究采用细胞核微卫星标记对华木莲所有4个居群共77个个体进行了居群遗传学分析。结果表明, 华木莲具有较低的遗传多样性(平均等位基因数A = 2.604, 平均期望杂合度H_E = 0.423)和较高的遗传分化(F_ST = 0.425)。STRUCTURE和主成分分析(Principal Coordinated Analysis, PCA)将4个居群首先分为江西、湖南两组, 江西的2个居群实际上是同一个自然繁育居群, 而湖南的2个居群则为2个分化明显的自然繁育居群。研究还发现湖南居群存在明显的杂合子过剩现象, 可能是小居群内随机因素造成的。研究结果表明华木莲可能在近期历史上遭受过强烈的瓶颈效应, 导致种群缩小、遗传多样性丧失和居群分化加剧, 需要加强对其进化潜力的保护。在制定保护措施时, 需要考虑其较高的遗传分化水平, 根据遗传结构可以将其划分为3个保护单元, 即湖南居群和江西居群分别为2个进化显著单元, 湖南居群进一步划分为2个管理单元(分别为朗溪乡云盘村和小溪乡鲁家村居群)。     

山东实生板栗居群遗传多样性ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对山东省内的10个板栗居群共279个个体的遗传多样性水平及居群遗传结构进行了研究。10个引物共检测到116个位点,其中101个位点为多态位点,占87.07%。POPGENE分析结果表明:板栗具有丰富的遗传变异(在物种水平上,He=0.2697,H0=0.3999;在居群水平上,PPL=64.58,He=0.2004,H0=0.3010)。Neis遗传多样性分析和AMOVA分析表明,各居群间产生了一定程度的遗传分化(GST=0.2414,FST=0.2224)。居群间一定程度的遗传分化可能是由于生境破坏和基因流的障碍(Nm=0.8743)引起。UPGMA聚类分析可知,临沭、莒南、郯城和费县4个居群优先聚成一支,而莱阳居群单独聚为一支。     

用分子标记揭示植物随机大居群中亚居群的遗传结构——茅栗自然居群空间遗传结构的SSR分析

采用微卫星标记对茅栗(Castanea sequinii)随机大居群以及其中各亚居群的遗传结构进行了空间自相关分析,以探讨植物自然居群内遗传变异的分布特征及其形成机制。通过9对微卫星引物所产生的119个多态位点,测定了大别山区域内茅栗居群以及各亚居群的空间自相关系数Moran's I值。结果表明:大别山分布的野生茅栗为一个缺乏空间结构的随机大居群,茅栗亚居群之间频繁的花粉流削弱了地理隔离导致的遗传漂变或分化作用在维系居群随机遗传结构中具有的重要作用。但是,在接近亚居群大小的地域范围内(0.228 km)具有一定的空间结构,即小地域尺度中的亚居群存在着空间遗传结构。取样的3个亚居群在小格局范围内都存在一定的空间结构,遗传变异基本上呈非随机分布,在短距离内(61 m)3个亚居群一致表现出不同程度的显著正相关,而随着距离的增加,Moran's I值虽然在不同亚居群间存在一定差异变化,但是总体而言趋向预期值,即不存在空间结构,说明其遗传变异在亚居群内只是在短距离内形成一定的空间结构。研究认为有限的种子散播以及微生境选择等因素可能是产生这种小格局的遗传结构的主要原因。上述研究结果有助于进一步了解植物随机大居群的进化历史和生态过程,同时也为栗属植物中国特有种的保育策略提供了科学依据。     

黄梅秤锤树孤立居群的遗传多样性及其小尺度空间遗传结构

研究濒危植物片断化孤立居群不同年龄阶段植株的遗传多样性和小尺度空间遗传结构有助于认识残存居群动态和制订保育策略。本研究选取黄梅秤锤树(Sinojackia huangmeiensis)的一个片断化孤立居群(面积160m×80m)为研究对象,对居群内60株成年个体、175株幼树和198株幼苗全部定位,采用8个微卫星位点检测了居群内不同生活史阶段植株的遗传多样性、空间遗传结构,并分析了花粉和种子传播距离和式样。结果表明,黄梅秤锤树居群3种不同年龄阶段植株的遗传多样性之间无显著差异;居群出现显著的杂合子缺失,可能是由近交造成的;在10m以内成年个体、幼树和幼苗植株均呈现出显著的空间遗传结构,说明种子扩散限制于成年母树周边;种子和花粉传播的平均距离分别为9.07±13.38和23.81±23.60m,且花粉和种子传播式样均呈"L"型分布;种子雨重叠少、有限的基因流、自疏以及近亲繁殖是造成各年龄阶段出现空间遗传结构的主要原因。本研究结果启示,在采集秤锤树迁地保护材料时个体间距离应超过10m,以降低采样个体的遗传相似性;同时在就地保护过程中需要人为促进基因流和加强幼苗管理,以降低近交风险。     

长白山阔叶红松林稠李居群遗传结构的空间自相关分析

以长白山阔叶红松林25 hm²样地为平台,选取样地中胸径≥1 cm的稠李个体共计396株,将其分为1～3、3～10和>10 cm 3个径级,通过微卫星标记对这些个体进行了空间遗传结构的空间自相关分析.结果表明: 样地中的稠李种群总体上具有一定的空间特征,在70 m范围内呈显著正相关, 110 m外则呈负相关.不同年龄级的个体空间遗传结构相似, 且主要源于有限的花粉和种子扩散距离.该稠李居群未出现明显的自疏现象.     

北沙柳群体遗传多样性和遗传结构分析

以内蒙古北沙柳(Salix psammophila)国家种质资源库内9个群体(P1~P9)288个无性系为实验材料,利用TP-M13-SSR技术,选取22对具有多态性EST-SSR北沙柳引物,采用毛细管电泳对PCR产物进行检测,分析北沙柳遗传多样性、分化程度和群体遗传结构,为北沙柳种质资源库遗传管理、无性系鉴定、品种选育、遗传改良和构建指纹图谱提供理论依据。结果显示:(1)22对EST-SSR引物共检测到222个等位基因,各位点平均等位基因数(A)为10,四倍体基因型丰富度(G)和特异基因型(G1)总和分别为1 460和802个,平均特异基因型比率(P1)和种质鉴别率(P2)分别为45.86%和13.21%。(2)9个群体平均等位基因数(A)为7.475,基因型丰富度(G)为15.586,观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.577和0.638。以期望杂合度He为标准,北沙柳群体遗传多样性水平最低的是P1和P9。(3)北沙柳群体遗传分化系数仅为0.02,AMOVA分子变异分析显示,北沙柳群体大部分遗传变异来自群体内(97%),群体间变异仅为3%。(4)三维主成分、聚类和Structure群体遗传结构分析显示,9个群体被划分为2个组,Mantel检验表明北沙柳遗传距离与地理距离极显著相关(r=0.684 P0.001)。研究表明,北沙柳种质资源具有丰富的遗传多样性,这是其具有耐旱、耐寒、耐高温、耐沙埋和抗风蚀等适应性较强的分子基础;北沙柳的遗传变异集中在群体内;分布区群体呈现由中心向边缘群体扩张分化的趋势。     

云杉矮槲寄生遗传多样性及其群体遗传结构分析

该研究采用CTAB法提取云杉矮槲寄生(Arceuthobium sichuanense)的基因组DNA,利用ITS1片段的序列信息对中国9个不同地理群体的62份云杉矮槲寄生样本的遗传多样性及群体遗传结构进行分析。结果表明:(1)62条ITS1序列共定义16个单倍型(H1~H16),表现出较低的遗传多样性水平(h=0.678 5,π=0.005 9),而群体间的遗传多样性水平则表现出较大差异(h=0~1.000 0,π=0~0.009 4);AMOVA分析显示云杉矮槲寄生群体内的遗传变异占到51.37%,群体间为48.63%。(2)Network单倍型网络分析表明,单倍型H1和H12较为古老,且所有群体对2种单倍型无共享现象;单倍型H1是广布单倍型,存在于青海和甘肃的6个群体中,单倍型H12仅在四川的2个群体中有分布。(3)基于最大似然法(ML)构建的群体聚类和中介邻接法构建的单倍型网络图均显示,四川的3个群体为独立类群,区别于青海、甘肃群体,且甘肃和青海的群体之间没有明显分化。该研究首次报道了云杉矮槲寄生遗传多样性和遗传结构,为进一步研究其进化及后续的病害防控提供了一定的参考。     

夏蜡梅种群结构与分布格局研究

在夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)主要分布地设置11个代表性样地,研究了种群结构与空间分布格局,并对种群密度与主要环境因子进行相关性分析。结果表明,大多数夏蜡梅种群幼年阶段的个体较丰富,种群自然更新良好;样地群落夏蜡梅以集群分布为主;在透光率低、林分郁闭的群落中夏蜡梅聚集强度高,但种群更新不良、幼苗缺乏。因此,夏蜡梅适合在相对开敞的遮阴环境下生长,过于郁闭林地应采取适度间伐上层乔木、疏除过密灌木的抚育保护措施。     

台湾海峡鲐鱼种群遗传结构

以往研究表明,台湾海峡的鲐鱼分属2个地理种群,即东海种群和闽南——粤东地方种群.为研究这2个种群的遗传结构,对鲐鱼闽东(30尾)和闽南(30尾)种群进行了AFLP分析,8对选择性引物在2个种群60个个体中,共扩增出497个位点,其中多态位点343个.闽东和闽南种群的多态位点比例、Nei遗传多样性指数和Shannon遗传多样性指数分别为57.75％、64.59％,0.1779、0.2123,0.2725和0.3228,2个种群的遗传多样性处于同一水平.与其他鱼类对比显示,台湾海峡鲐鱼种群的遗传多样性水平高.生境广及生命周期短被认为是台湾海峡鲐鱼具有较高遗传变异水平的原因;基因分化系数Gst、Shannon遗传多样性指数和AMOVA分析均显示鲐鱼的遗传变异主要来源于种群内,而种群间无明显的遗传分化.Nm显示2个种群间基因交流频繁.种群的显性基因型频率分布显示2个种群有基本相同的种群遗传结构.结果表明,鲐鱼闽东和闽南种群间无明显的遗传差异.幼体较强的扩散能力、海洋环流及洄游特性可能是造成台湾海峡鲐鱼种群间遗传同质性较高的原因.     

Genetic polymorphisms of Echinococcus tapeworms in China as determined by mitochondrial and nuclear DNA sequences

The genetic polymorphisms of Echinococcus spp. in the eastern Tibetan Plateau and the Xinjiang Uyghur Autonomous Region were evaluated by DNA sequencing analyses of genes for mitochondrial cytochrome c oxidase subunit 1 (cox1) and nuclear elongation factor-1 alpha (ef1a). We collected 68 isolates of Echinococcus granulosus sensu stricto (s.s.) from Xinjiang and 113 isolates of E. granulosus s. s., 49 isolates of Echinococcus multilocularis and 34 isolates of Echinococcus shiquicus from the Tibetan Plateau. The results of molecular identification by mitochondrial and nuclear markers were identical, suggesting the infrequency of introgressive hybridization. A considerable intraspecific variation was detected in mitochondrial cox1 sequences. The parsimonious network of cox1 haplotypes showed star-like features in E. granulosus s. s. and E. multilocularis, but a divergent feature in E. shiquicus. The cox1 neutrality indexes computed by Tajima’s D and Fu’s Fs tests showed high negative values in E. granulosus s. s. and E. multilocularis, indicating significant deviations from neutrality. In contrast, the low positive values of both tests were obtained in E. shiquicus. These results suggest the following hypotheses: (i) recent founder effects arose in E. granulosus and E. multilocularis after introducing particular individuals into the endemic areas by anthropogenic movement or natural migration of host mammals, and (ii) the ancestor of E. shiquicus was segregated into the Tibetan Plateau by colonising alpine mammals and its mitochondrial locus has evolved without bottleneck effects.     

内蒙古西伯利亚杏群体遗传多样性和遗传结构分析

利用27对SSR分子标记对内蒙古地区13个西伯利亚杏群体的遗传多样性和遗传结构进行分析,评价其遗传多样性水平和分化程度,为内蒙古西伯利亚杏资源的合理保护与利用提供理论依据。结果显示:(1)27对SSR引物共检测到512个等位基因(Na),各位点平均等位基因数(Na)和多态性信息含量(PIC)分别为19和0.84;物种水平上Shannons信息指数(I)和期望杂合度(He)分别为2.25和0.73。(2)群体水平上的等位基因(Na)、有效等位基因(Ne)、Shannons信息指数(I)、期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)分别为6.95、4.48、1.60、0.76和0.56;其中科左后旗群体遗传多样性最丰富,克什克腾旗群体遗传多样性最低。(3)基于F统计量分析的遗传分化系数(Fst)为0.12,基因流(Nm)为1.86;分子方差分析显示内蒙古西伯利亚杏群体大部分遗传变异来自群体内(92%),群体间的遗传变异仅占8%。(4)内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离为0.04~0.67,遗传相似度为0.33~0.83;遗传相似度的聚类分析、遗传距离的主坐标分析和遗传结构分析(Structure)均将供试13个群体划分为4组。Mantel检测显示,内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离与地理距离呈显著相关关系(r=0.453,P0.01)。研究表明,内蒙古西伯利亚杏资源具有丰富的遗传多样性,这一特性与其群体的大小、悠久的演化历史以及自身生物学特性相关;内蒙古西伯利亚杏群体间存在中等程度的遗传分化,这可能源于自然地理隔离以及近期人类活动引起的生境片段化。     

湖南大围山和八面山香果树种群的年龄结构和演替动态比较

选取湖南大围山和八面山3处典型的香果树(Emmenopterys henryi)群落,通过分析香果树种群的重要值、物种多样性、年龄结构,绘制生命表和生存曲线图,并与其他不同地区3处香果树群落进行比较,探讨不同纬度、不同立地生境对香果树种群的年龄结构和演替动态的影响。结果表明:(1)大围山上游香果树群落的优势种群为多脉榆(Ulmus castaneifolia)、香果树和青钱柳(Cyclocaryapaliuru);大围山下游香果树群落的优势种群为黄檀(Dalbergia hupeana)、香果树和油茶(Camellia oleifera);八面山香果树群落的优势种群为野核桃(Juglans cathayensis)、香果树和小叶青冈(Cyclobalanopsis myrsinifolia)。(2)大围山上游香果树群落共有维管植物60科96属118种,大围山下游香果树群落共有维管植物76科120属163种,大围山上游和下游香果树群落地理成分均表现为温带成分高于热带成分;八面山香果树群落共有维管植物61科95属108种,地理成分表明热带成分高于温带成分。(3)根据年龄结构和生存分析,香果树种群在不同的群落中所处演替阶段不同,大围山上游为衰退型种群,大围山下游为稳定型种群,八面山为增长型种群,均具有代表性。(4)经分析对比,纬度位置、岩石裸露度、郁闭度、群落内优势种群的生长状况和人为破坏程度等是影响香果树种群生长趋势的因素,建议对大围山的2个香果树群落应加强后续监测,并参照八面山的香果树种群生存状况针对岩石裸露度、郁闭度等进行适当人工干扰和管理,以保障香果树种群的健康生长。     

不同年龄段大连群体菲律宾蛤仔EST-SSR多样性

为查明年龄结构对菲律宾蛤仔同一群体内遗传多样的影响,采用14个SSR分子标记对大连石河不同年龄段的野生蛤仔进行了检测。结果表明:不同年龄段(1龄-Age1、2龄-Age2、3龄-Age3)蛤仔均维持着较高的遗传多样性。根据POPGENE 1.31和SPSS16.0统计分析显示,位点Rp-11、Rp-12、Rp-19对3个年龄段蛤仔的等位基因数差异极显著(P<0.01);位点Rp-20、Rp-24、Rp-27、Rp-30对其差异显著(P<0.05);剩余7个位点表现为差异不显著(P>0.05)。在平均水平上,每位点等位基因数目Na为4.3095,有效等位基因数目Ne为2.3729,多态位点百分数P(%)为14。观察杂合度和期望杂合度都比较高,观察杂合度平均为Ho=0.2335,期望杂合度平均为He=0.5140。而且,Ne和He随年龄的变化表现出Age2>Age3>Age1的趋势。各年龄段蛤仔——Age1、Age2、Age3的平均观察杂合度(Ho)和平均期望杂合度(He)分别为0.2357、0.2546、0.2159和0.4951、0.5286、0.5184。Age2的遗传多样性指数高于Age1及Age3,遗传分化相对较低。其中,Age1与Age3蛤仔遗传距离最小,D为0.0195,即变异很小;而Age1与Age2遗传距离较大,D为0.0437,变化范围不大(0.0195—0.0437)。从遗传一致度的数值上看了3个年龄段蛤仔的遗传相似程度很大,平均为0.9655。Age1与Age3遗传相似程度高达0.9807,而Age1与Age2相似程度较小为0.9572。说明不同年龄段蛤仔相似程度非常高。根据不同年龄段蛤仔的遗传距离,采用UPGMA平均聚类方法对其进行聚类可知,Age3与Age1蛤仔间遗传距离较小,与Age2蛤仔差异较大。通过对等位基因频率进行卡方检验发现,随着年龄结构的变化,部分基因基因频率减小;同时随着年龄的增长,有部分等位基因得到了纯化。大连群体蛤仔总的遗传分化较低,其遗传分化指数Fst为0.0248(Fst<0.05),遗传分化系数为0.02,说明总的遗传变异中有2%来自于不同年龄段的蛤仔之间。遗传距离和遗传一致度均值分别为0.035和0.9655,基因流(Nm=9.8238)相对流畅,进一步表明年龄结构对蛤仔种群内遗传分化的影响较小。     

Development of SSR markers to study diversity in the genus Cymbidium

Cymbidium spp. are important potted flowers with extremely high ornamental and economic value. The present study reports the development of 14 new simple sequence repeat (SSR) markers through the construction of an enriched Cymbidium goeringii library and cross-amplification in Cymbidium sinensis and Cymbidium hybridium. Of 525, 322 (61.33%) clones had SSR motifs and among motifs di-nucleotides were predominant and followed by tri-nucleotide and tetra-nucleotide type. In polymorphic analysis using 14 newly developed SSRs, a total of 201 alleles across 96 Cymbidium accessions were detected with an average of 14.4 per locus. The average heterozygosity was 0.394. The average gene diversity and polymorphism information content values were 0.394 and 0.639, respectively. The mean genetic similarity coefficient was 0.4297, indicating a wide genetic variation among the Cymbidium accessions. These newly developed SSRs will be useful tools for genotype identification, germplasm conservation, molecular breeding, and assessments of genetic diversity and population structure in Cymbidium.