细叶云南松天然种源林遗传多样性的SSR分析

利用12对SSR引物对三个不同种源的细叶云南松群体遗传多样性进行研究。结果表明:共检测到13个位点37个等位基因,每个位点平均观察等位基因数(A)为2.85,多态率为100%;平均有效等位基因数(Ne)1.45。各群体内的有效等位基因数平均为1.447,观察杂合度平均为0.341,期望杂合度平均为0.281。三个群体的Nei’s基因多样度指标的变化范围为0.256~0.297,Shannon多样性指数变化范围为0.448~0.484,各群体间的多态性水平差异不大。细叶云南松群体间的基因分化系数(Gst)为0.089,群体间的遗传分化水平较低,大部分变异均存在群体内。细叶云南松群体间的基因流(Nm)在不同位点的变化范围从4.693~122.189,平均为11.17。说明细叶云南松群体间存在比较充分的基因交流。     

贵州杜仲栽培群体遗传多样性及亲缘关系的SSR分析

杜仲为第三纪子遗树种,是我国特有的国家二级重点保护植物。贵州是杜仲的主产区之一,其多个地区均有栽培然而对其遗传背景尚不了解。本研究应用15个SSRs标记分析了贵州杜仲栽培群体的遗传多样性及亲缘关系,12个群体295个个体共检测到82个等位基因,海个位点的等位基因数为3~10,其均值为5.467;每个群体的等位基因数na、期望杂合度He、Shannon指数Ⅰ的平均值分别为4.011、0.533和0.996,多态位点百分率PPL除LL群体和QNY群体为93.3%外其余10个群体的PPL都为100%,说明贵州杜仲群体具有较高的遗传多样性;湄潭群体MT和龙里群体LL的固定指数(F)平均值为负值,其余都为正值表明群体内的杂合子缺失,群体内存在近亲繁殖现象;群体间的遗传分化系数F_(ST)为0.0660,遗传变异主要分布在群体内;UPGMA聚类分析发现,聚类分组并未按地区位置而聚类,这可能是在栽培过程中人为选择的结果,QNY群体与其他11个群体的遗传距离最大,XY群体和RH群体的遗传距离最近。本研究应用SSR分子标记探明其遗传多样性与亲缘关系,为杜仲的合理保护、种质资源收集提供建议。     

微卫星DNA标记在绒山羊群体中的初步研究

利用7个微卫星标记对4个绒山羊品种共计18个个体的遗传多样性进行了研究。计算了有效等位基因数、遗传杂合度、遗传距离等,分析了群体相关的遗传变异。结果表明：辽宁多绒山羊的有效等位基因数最大,杂合度最高,而辽宁绒山羊的有效等位基因数最小,杂合度最低;奈氏遗传距离说明：库布旗杂种绒山羊和辽宁多绒山羊的亲缘关系最近,而和阿尔巴斯绒山羊的亲缘关系最远。     

野生杏和栽培杏的遗传多样性和遗传结构分析

利用SSR分子标记结合荧光毛细管电泳检测技术,研究了野生杏和栽培杏的遗传多样性和遗传结构,结果显示:27个SSR位点,平均每个位点检测到17.82个等位基因(Na)和7.44个有效等位基因(Ne),平均Shannon's信息指数(I)为2.23,平均期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)分别为0.70和0.52。基于SSR位点,群体水平上平均等位基因数、有效等位基因数、期望杂合度、观察杂合度和Shannon's信息指数分别为6.59、4.15、0.70、0.53和1.50,说明我国杏种质资源遗传多样性丰富,其中野生杏资源遗传多样性明显高于栽培杏资源,野生杏中西伯利亚杏种质遗传多样性最高且具有较多的特异等位基因,而栽培杏中仁用杏遗传多样性最低,特有等位基因较少。聚类分析将供试159份种质分为4组。群体遗传结构分析将159份种质划分为5个类群,分类情况与传统形态指标划分基本一致。通过本研究可知,我国杏资源遗传多样性丰富,遗传结构较为复杂;西伯利亚杏与栽培杏亲缘关系较远;野生普通杏与栽培杏具有类似的遗传结构,推测野生普通杏为栽培杏原始种;仁用杏遗传多样性较低,遗传背景狭窄。本研究结果可为杏资源新品种选育及持续利用提供重要的理论依据。     

利用微卫星DNA标记研究绒山羊群体遗传多样性

利用7个微卫星标记对4个绒山羊品种共计18个个体的遗传多样性进行了分析和研究。计算了有效等位基因数、遗传杂合度、遗传距离等,分析了群体相关的遗传变异。结果表明,辽宁多绒山羊的有效等位基因数最大,杂合度最高;而辽宁绒山羊的有效等位基因数最小,杂合度最低。奈氏遗传距离表明,库布齐杂种绒山羊和辽宁多绒山羊的亲缘关系最近,而和阿尔巴斯绒山羊的亲缘关系最远。     

利用17个微卫星标记分析鳙鱼的遗传多样性

选用本实验室克隆的17个鳙鱼微卫星分子标记分析四川泸州和江西鄱阳湖的两个种群鳙鱼的遗传多样性及种质特性,计算和统计了杂合度、多态信息含量（PIC）、有效等位基因数、等位基因频率、遗传距离、遗传相似系数、Hardy-Weinberg平衡偏离指数等方面内容。结果表明：选择使用17个微卫星标记,其中有4个为单态标记,13个为多态标记。江西和四川鳙鱼群体每个微卫星位点的平均等位基因数分别为3.325及3.882,平均有效等位基因数分别为3.531及2.676,多态位点百分率分别为82.4及70.5, 17个微卫星标记共有等位基因71个,多态微卫星位点的PIC在0.114~0.960之间变动,平均为0.417 ,两群体位点平均观测杂合度为0.385和0.452,平均期望杂合度为0.360和0.422,两个群体间的遗传相似系数为0.897,群体间的遗传距离为0.109。     

北京市华北落叶松优树群体遗传多样性分析

利用SSR分子标记对北京市华北落叶松人工林5个群体的220棵优树进行遗传多样性和群体结构分析。20对SSR引物共检测到81个等位基因,每个位点等位基因数2~8个不等,平均4.05个。群体观测和期望杂合度平均值分别为0.429和0.440,Shannon信息指数和多态性信息含量分别为0.756和0.380。5个群体中,百花山和云蒙山遗传多样性水平最高,雾灵山遗传多样性水平最低。AMOVA分析结果显示,2.65%的遗传变异来自于群体间,剩余97.35%的遗传变异来自于群体内。遗传分化系数仅为0.023,表明北京市华北落叶松优树群体遗传分化程度很低。基于Nei's遗传距离可以将5个群体划分为3个类群,四海镇和雾灵山归为第Ⅰ类,松山归为第Ⅱ类,百花山和云蒙山归为第Ⅲ类。STRUCTURE群体结构分析结果与上述聚类分析结果大体一致。以上研究为华北落叶松人工林遗传多样性评价和优良种质资源收集、保护和利用提供理论依据。     

草鱼种群SSR分析中样本量及标记数量对遗传多度的影响

利用45对微卫星分子标记（SSR）,以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)自然群体为实验材料,探讨野生群体遗传多样性研究中所需的最适样本量与标记量。实验设置6个样本量梯度,9个标记量梯度。对等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、观察杂合度（Ho）、期望杂合度（He）等遗传多样性指标的变化趋势进行统计分析。结果表明,样本量、微卫星标记的数量和多态性水平对群体遗传多样性均有较大的影响,其中等位基因数与样本量大小呈显著正相关,而杂合度随标记量的增多而剧烈波动。当取样量大于40,标记量大于25时,各遗传参数值趋于稳定。因此,在应用微卫星标记对水产动物自然群体的遗传学研究中,要根据所研究种类的特点,尽可能采样40尾以上,采用25个以上标记,避免由人为选择的偏差对群体遗传多样性水平的正确评估所造成的影响。同时根据上述研究结果,对陕西草鱼自然群体进行了遗传多样性的评估,结果显示该群体平均等位基因数（MNA）、平均有效等位基因数、平均观测杂合度、平均期望杂合度分别为7.26、4.21、0.73、0.68,认为该群体具有较高的遗传多样性。     

福建武夷山甜槠不同世代种群遗传多样性的SSR分析

按胸径将福建武夷山大安源样地的甜槠(Castanopsis eyrei)群体划分为成体、小树、幼苗3个世代,利用SSR分子标记对不同世代的甜槠遗传多样性及遗传分化进行分析,旨在揭示其不同世代间的遗传变异规律,为甜槠资源的保护与利用提供科学依据。14对SSR引物共检测到92个等位基因,平均每位点的等位基因数A=6.571 4,居群的平均有效等位基因数Ae=3.905 4,平均期望杂合度He=0.722 9,表明甜槠群体具有丰富的遗传变异。SSR分析显示3个世代的Ae、He、Nei指数(h)、Shannon信息指数(I)均以幼苗最高,小树次之,成体最低,幼苗的遗传多样性指数高于成体及小树,且幼苗中出现最多的稀有等位基因数,表明甜槠种群世代间的遗传多样性呈稳定上升趋势。分子方差分析(AMOVA)表明甜槠群体不同世代内、世代间均存在遗传变异,但遗传变异主要存在于世代内。SSR分析显示,甜槠不同世代间的遗传分化系数Fst=0.074 3,基因流Nm=3.115 4。甜槠不同世代间的遗传相似度以成体与幼苗最小,遗传距离以成体与幼苗间最大。基于甜槠群体SSR的研究结果,认为自然保护区的建立对物种遗传多样性的保护具有重要作用,并提出在遗传多样性保护中应注重保护成体和幼苗中稀有的等位变异。     

苹果属栽培种楸子的遗传多样性与遗传结构分析

利用荧光SSR分子标记,对新收集的苹果属栽培种楸子种质资源进行了遗传多样性和群体结构分析,明确群体内和群体间的遗传多样性和结构,为苹果属植物种质资源的收集保存和砧木育种亲本选择提供参考。利用荧光SSR构建研究材料的指纹数据,主要利用GenAlEx 6.501软件分析遗传多样性,利用POPULATION 1.2软件基于Nei遗传距离构建Neighbour-Joining(NJ)树,并利用STRUCTURE 2.3.4软件进行群体结构分析。结果表明:19对SSR引物共检测出390个多态性等位变异,平均多态性等位基因数为20.526,平均有效等位基因数为9.399,观察杂合度和期望杂合度的平均值分别为0.706和0.868,香农多样性指数为2.446,高于以往研究的苹果属植物的遗传多样性。基于Nei遗传距离的聚类分析,在遗传距离0.9167处155份材料可以分成3个类群,3个类群间的遗传距离较近,并没有完全按来源地划分为相应的类群。群体结构分析将155份材料划分成了2个稳定的群体,群体结构分组与NJ聚类有相似的结果,其中150份材料的Q值均大于0.6,血缘相对单一。     

马尾松不同改良水平子代群体遗传多样性研究

该研究以马尾松三个不同改良水平的良种生产群体子代为材料,用天然群体作为对照,采用16对SSR引物对试验群体进行遗传多样性分析,并探究遗传改良对马尾松林分遗传多样性的影响。结果表明:马尾松天然群体、母树林子代、1代种子园子代及1.5代种子园子代的Shannon多样性指数(I)分别为0.53、0.53、0.53、0.46;观测杂合度(Ho)分别为0.36、0.36、0.39、0.35;期望杂合度(He)分别为0.32、0.32、0.33、0.27。在这三项主要遗传多样性指标上,马尾松母树林、1代种子园及1.5代种子园的子代之间无显著差异。由此说明,在广西马尾松的遗传改良进程中,遗传多样性并未因改良选择而受到明显的影响。良种人工林与天然林相比较,马尾松良种人工林在三项主要指标上无明显下降,说明广西三类主要的良种群体都具有较好的群体缓冲能力和个体缓冲能力。该研究结果对于科学制定马尾松育种策略具有重要意义,为马尾松高世代育种研究提供了重要的理论依据。     

不同种源马尾松ISSR遗传结构及影响因素分析

应用ISSR分子标记技术,对来自广西、贵州3个种源的马尾松开展遗传多样性、遗传结构及遗传距离等研究。结果表明：从100条引物中筛选出12条引物,共扩增出92个条带,86条具有多态性。 POPGENE分析显示：马尾松群体水平上的Nei’ s基因多样性指数的变化范围为0.1824~0.2065,Shannon遗传多样性指数的变化范围为0.2818~0.3178,3个群体的多态性水平差异不大;物种水平上的多态性百分率为93.48％, Nei’ s基因多样性指数为0.2842,Shannon信息指数为0.4381;表明马尾松在物种水平上具有较高水平的遗传多样性。遗传结构分析显示：马尾松的基因分化系数( Gst)为0.3153,表明遗传变异主要来源于群体内;基因流Nm为1.0853,表明不同群体间存在一定的基因流动。 AMOVA分析显示：马尾松的遗传分化指数( Fst)为0.246( P＝0.001),表明群体间已出现明显的遗传分化。 UPGMA聚类和Mantel检测结果显示：每个群体内的个体均能很好地首先聚集为一个分支,群体间的遗传距离与地理距离之间存在显著相关性( r＝0.972, P＝0.001)。这说明马尾松在裸子植物界中具有较高水平的遗传多样性,遗传变异主要分布于群体内,群体间已出现了明显的遗传分化,这种分化并非由遗传漂变引起,可能与地理生境的差异有关。     

广西金钟山细叶云南松径向生长及其对气候因子的响应

为探究广西金钟山细叶云南松径向生长及其对气候的响应,该文建立了细叶云南松树木年轮标准年表,采用响应分析探讨了径向生长与气候因子的关系,并使用逐步回归和方差分解量化了不同气候因子对径向生长的影响。结果表明:(1)响应分析结果显示,上一年1月、8月、9月、11月的日照时数以及上一年10月的平均最低气温和平均气温与标准年表年轮宽度均呈显著正相关,而上一年6月降雨量>10 mm的天数与年轮宽度呈显著负相关; 当年2月的降雨量、3月的空气相对湿度和平均最低气温、6月的日照时数以及9月的平均气温和平均最高气温均与年轮宽度呈显著正相关。(2)逐步回归最终模型的方差分解结果显示,上一年10月的平均最低气温对细叶云南松径向生长的影响最大(方差解释量达23.35%),其次是当年9月的平均最高气温(方差解释量为10.39%); 上一年1月和11月的日照时数分别解释了径向生长变异的3.94%和6.58%。综上表明,秋季的温度和冬季的光照条件是限制细叶云南松径向生长最主要的气候因子,早春干旱和雨季大降雨量会降低细叶云南松的径向生长。     

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。     

草木灰对四种松属种子发芽和幼苗生长的影响

火干扰不仅影响森林生态系统的结构与功能,而且影响群落更新与演替。为了研究草木灰对4种松属种子萌芽和幼苗生长的影响,在湖南省株洲市黄丰桥林场采集马尾松、云南松、湿地松和火炬松种子,以马尾松次生林火烧迹地的草木灰为基质,设置对照和3个草木灰处理,进行播种试验及生长观测。结果表明:(1)草木灰处理下4个物种的种子发芽率比对照试验低,并呈现随草木灰含量的增加而降低的趋势,低草木灰含量处理马尾松种子发芽率不及对照一半,中、高草木灰含量处理发芽率更低;云南松、湿地松和火炬松种子发芽率规律类似于马尾松,而高草木灰含量处理发芽率为0。(2)培养皿播种平均发芽时间比花盆播种长,无论草木灰处理还是培养条件(培养皿或花盆),马尾松和云南松种子平均发芽时间比湿地松和火炬松短。(3)4个物种种子播种14周后,对照试验中马尾松和云南松幼苗死亡率最低,而火炬松和湿地松幼苗死亡率相对增加。(4)播种14周后不同试验处理4个物种幼苗生长差异不明显。火炬松、湿地松、云南松和马尾松幼苗的单株平均干重分别达0.038、0.031、0.027、0.024 g。各物种叶干重按降序排列依次是火炬松(0.026 g)湿地松(0.019 g)云南松(0.017 g)马尾松(0.016 g),根和茎的干重比重相当,约占对应物种幼苗叶干重的三分之一。研究表明以草木灰为培养基质,马尾松和云南松种子的发芽率较高,平均发芽时间较短,更适合作为火烧迹地植被恢复先锋树种,为火干扰后选择人工促进天然更新树种提供参考。     

A Study of Genetic Structure of Stephania yunnanensis (Menispermaceae) by DALP

Genetic diversity and genetic structure within and among ten populations of Stephania yunnanensis H. S. Lo and three populations of S. epigaea H. S. Lo from Yunnan province were evaluated by direct amplification of length polymorphism (DALP) markers. Five primer groups were screened, and a total of 287 DNA fragments were amplified, among which 266 were polymorphic, averaging 53.2 polymorphic bands per primer group in S. yunnanensis. The percentage of polymorphic bands of S. yunnanensis was 92.68% at the species level and 61.92% within the ten populations sampled. At the species level, the observed number of alleles (N _a) was 1.9268 and the effective number of alleles (N _e) was 1.5933; Nei’s gene diversity (H) was 0.3414; Shannon’s information index (I) was 0.5057. At the population level, N _a = 1.6192, N _e = 1.4001, H = 0.2298, and I = 0.3401. Total gene diversity of S. yunnanensis was 0.3419. Gene diversity within population was 0.2298, coefficient of gene differentiation was 0.3278, and estimated gene flow was 1.0254. The results indicated that the genetic differentiation was relatively higher among populations of S. yunnanensis. DALP markers were an informative and useful method for assaying genetic diversity and authenticating species of Stephania. These data could provide basic molecular evidence for establishing a reasonable strategy for protecting and exploiting the resource of S. yunnanensis.     

生态因子对滇重楼花药开裂的影响

滇重楼为延龄草科重楼属植物,具有极高的药用价值,由于重楼传统药用部位生长缓慢、繁殖力低下,以及人们对野生重楼资源的过度采挖使其资源日趋枯竭。滇重楼的花药在整个花期中存在开裂－关闭的现象,花药的有效闭合应是保护花粉、延长花粉寿命、增强雄性适合度的一种适应机制。该研究以滇重楼为对象,通过设计正交实验和对比实验,观测其花药开裂过程中的光照强度、温度、湿度的变化,探究光照强度、温度、湿度等生态因子对滇重楼花药开裂的影响以及滇重楼花药开裂与生态因子变化的关系。结果表明：(1)在滇重楼花药开裂的过程中,光照强度增强、温度升高、相对湿度下降;(2)温度是影响滇重楼花药开裂时间的主导因子,升温促进花药开裂,降温促进花药关闭;(3)高湿度及黑暗推迟花药开裂,但并不能阻止花药开裂;(4)低温可使滇重楼花药持续关闭,而光照强度越高,花药持续关闭所需的温度越低。该研究有利于解释滇重楼花药白天开裂夜晚关闭的现象与环境因子的关系,对滇重楼的栽培育种提供理论指导。     

Evolutionary analysis of Pinus densata (Masters), a putative Tertiary hybrid.

Summary Restriction fragment analysis and heterologous hybridization of chloroplast (cp) DNA was used to develop species-specific markers for P. tabulaeformis, P. yunnanensis and P. massoniana. Fragment patterns created by the BclI and DraI restriction enzymes and hybridization patterns to the psbC and psbD probes were distinctive among the three species. No intraspecific variation was detected with respect to any of the cpDNA markers developed in this study. The cpDNA markers obtained were subsequently used to examine the parentage of P. densata, a putative Tertiary hybrid between P. tabulaeformis and P. yunnanensis. The analysis demonstrated for the first time that P. densata populations accommodate chloroplast genomes of P. tabulaeformis and P. yunnanensis, which strongly supports earlier suggestions of the hybrid origin of this species. It appears that P. densata represents a stabilized natural hybrid that has become adapted to high mountain environments where neither of the parental species can normally grow.     

Allozyme Diversity and Population Genetic Structure of Pinus densata Master in Northwestern Yunnan, China

We investigated the levels and patterns of genetic diversity of Pinus densata Master in Yunnan. Horizontal starch-gel electrophoresis was performed on macrogametophytes collected from nine populations in northwestern Yunnan, China. Compared with other gymnosperm species, P. densata has higher mean values for all measures of genetic diversity. Allozyme polymorphism (0.99 criterion) was 97.0% and 71.4% at the species and population levels, respectively. The average number of alleles per locus was 3.1 and 2.0 at the species and population levels. Mean expected heterozygosity was substantially higher in P. densata than average values investigated for other gymnosperms both at the population (H _ep = 0.174±0.031) and at the species (H _es = 0.190) levels. Of the total genetic variation, less than 12% was partitioned among populations (G _ST = 0.112). Our allozyme survey supports the suggestion that the observed higher diversity in P. densata may be attributed partly to its hybrid origin between two genetically distinct species, P. yunnanensis and P. tabulaeformis. In addition, we suggest that introgression would give rise to the increase in genetic diversity occurring in P. densata.