祁连山两侧中国沙棘不同居群的遗传多样性研究

应用RAPD技术研究了祁连山中段中国沙棘(Hippophae rhamnoidoes ssp．sinensis)4个居群和1个对照居群的遗传多样性水平,探讨中国沙棘边缘居群的遗传变异以及天然屏障祁连山对中国沙棘居群遗传结构的影响。结果显示,祁连山地区中国沙棘居群水平的Nei’基因多样度(h)和Shannon多态信息指数(I)分别为0．2070和 0．297 4,基因分化系数(Gst)为0．319 3,均高于中国沙棘整个分布区的平均值,表明该地中国沙棘边缘居群遗传多样性水平及居群间的遗传分化都有增加的趋势;居群间每代迁移数(Nm=1．065 9)显著低于异交风媒植物(Nm= 5．380),表明祁连山的隔离对中国沙棘居群间的基因交流有限制作用,造成了该地中国沙棘边缘居群间较高的遗传分化。     

基于SSR标记的8个山荆子居群遗传多样性和遗传关系分析

采用10对SSR引物对8个山荆子[Malus baccata (L.) Borkh.]居群140个单株的基因组总DNA进行PCR扩增,并据此对8个居群的遗传多样性和遗传关系进行了分析.结果表明:用10对SSR引物共扩增出91条带,多态性条带百分率达100.00％.8个居群的遗传多样性参数差异较大,有效等位基因数为1.437 9～1.535 0,Nei's基因多样性指数为0.256 0～0.309 2,Shannon信息指数为0.376 7～0.459 2,多态性条带百分率为64.84％～85.71％.居群间的有效等位基因数为1.616 9,Nei's基因多样性指数为0.355 1,Shannon信息指数为0.528 5,均明显高于居群内;8个居群间的基因流为1.739 5,基因分化系数为0.223 3,显示居群间的基因交换较多.UPGMA聚类分析结果表明:在Nei's遗传距离0.148 6处,8个居群被分为3组,河北塞罕坝居群单独为一组,山西五台山居群和北京东灵山居群为一组,其余5个居群为一组.据此推测:山荆子起源于中国华北和东北地区,山西灵空山、黑龙江小兴安岭、吉林长白山和山西中条山居群可能是其遗传多样性的核心居群.     

山西省榛属植物居群的SSR遗传多样性研究

利用9对SSR引物对山西省平榛(Corylus heterophylla Fisch)和毛榛(C.mandshurica Maxim.et Rupr.)野生居群、欧榛(C.avellana L.)和平欧杂种榛(C.heterophylla Fisch.×C.avellana L.)的人工栽培居群,共205个样本进行PCR扩增,共扩增出172个等位基因。每个位点的等位基因数为5~18个,平均等位基因数为12.5个。居群观测杂合度(Ho)和预期杂合度(He)的变化范围分别为0.395~0.665和0.778~0.906,表明榛属植物遗传多样性较高,其中平欧杂种榛的遗传多样性最高(He=0.867,I=2.271),毛榛遗传多样性最低(He=0.825,I=2.006)。不同物种居群间遗传分化系数FST=0.106,平均基因流Nm=2.609,表明居群间的遗传分化水平较低。各居群在大多数位点上偏离Hardy-Weinberg平衡,主要原因是人工选择或近交所致。分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异主要发生在物种居群内。NJ聚类结果显示毛榛和平榛多数个体聚在各自居群内,平欧杂种榛和欧榛个体交互混合组成一小支后再与平榛聚在一起,表明平欧杂种榛与欧榛、平榛的亲缘关系较近,而毛榛与其它3种榛属植物的亲缘关系较远。本研究还分析讨论了山西省榛属植物居群具有较高遗传多样性的原因,并提出了野生榛子的保护利用策略。     

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。     

刺槐不同居群遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR标记对全国10个刺槐居群子代100个个体的遗传多样性进行了比较分析,从65个随机引物中筛选出10个多态性引物进行扩增,共检测到91个位点,多态位点数(AP)为85,多态位点百分率(P)为93.41%.刺槐在种级水平的遗传多样性参数略高于居群水平,多态位点百分率(P)分别为95.60%、69.01%,Shannon′s信息指数(I)分别为0.6145、0.3733,Nei′s基因多样性指数(H)分别为0.4337、0.2514.居群间的遗传分化指数Gst、Nei′s基因多样性指数和Shannon′s信息指数统计结果,均显示出中国刺槐居群内遗传多样性大于居群间遗传多样性.利用PopGen32软件对10个居群进行聚类分析可知,10个刺槐群体可分为三大类,亲缘关系和地理分布呈一定的相关性,但没有形成明显的地理变异模式.     

云南长尖叶蔷薇自然居群遗传多样性分析

采用SSR标记对云南地区的8个长尖叶蔷薇天然居群进行了遗传多样性分析。结果显示:所选用的14对SSR引物,共检测到77个等位位点;在物种水平上,总居群的Nei’s基因多样性指数(He)和香农指数(I)分别为0.3139和0.4747;该居群内遗传变异(65.47%)大于居群间遗传变异(34.53%),说明居群内变异是其居群的主要变异来源;利用Popgene计算出两两居群间的Nei’s遗传一致度(I)和遗传距离(D),其范围分别为0.7879～0.8986和0.1070～0.2384,依据遗传距离可将8个居群分为3组,8个居群并没有严格依据地理距离的远近而聚类;海拔与Nei’s基因多样性的相关系数为0.8771,呈显著正相关。研究结果表明,云南地区的长尖叶蔷薇居群遗传多样性较高,居群间遗传变异存在中度的遗传分化。基于得到的居群遗传信息,建议采取就地保护为主的保护策略,但当个别居群野外的生存环境被自然或者人为因素破坏时,建议采取迁地保护的保护策略。     

刚毛柽柳天然居群遗传多样性初探

柽柳是荒漠地区主要的灌木资源树种。以刚毛柽柳为代表,运用RAPD技术分析了广布于新疆境内9个刚毛柽柳(Tamarix hispida L．)天然居群的遗传多样性及居群间的遗传分化。10条随机引物检测到157个可重复的位点,其中多态位点155个,占总位点数的98．7％。由Shannon表型多样性指数和Nei基因多样性指数估计居群间遗传分化百分比分别为62．5％和55．30％,表明刚毛柽柳种内的遗传变异主要存在于居群间。根据以上结果,我们认为新疆境内刚毛柽柳天然居群的遗传多样性很丰富,居群间分化程度较高;繁育系统属于一种自交和不完全异交混合的交配类型;形成并维持其分布格局的主要因素是基因流的隔离。     

我国盾叶薯蓣居群遗传结构分析

利用随机扩增多态DNA(RAPD)标记,分析研究了中国11个盾叶薯蓣居群82个个体的遗传多样性与遗传结构,15个寡聚核苷酸引物扩增共得到108条带,其中96条为多态带,占88．89％。Shannon多样性指数(I)为0．3093,居群水平的变异从0．1564到0．3098,物种水平的Nei基因多样度(h)为0．2499,居群水平的变化范围为0．1607到0．2137。遗传变异分析表明,物种水平的基因分化系数Gst为0．3415,居群间的基因流Nm为0．9641,居群间遗传交换小。分子方差分析(AMOVA)表明,居群内变异为68．96％,地区间变异为19．45％,居群问变异为11．58％。聚类结果以长江为界,将盾叶薯蓣分为南北两个大类群。研究结果对盾叶薯蓣种质的迁地保护有重要意义。     

云南长尖叶蔷薇自然居群遗传多样性分析北大核心CSCD

采用SSR标记对云南地区的8个长尖叶蔷薇天然居群进行了遗传多样性分析。结果显示:所选用的14对SSR引物,共检测到77个等位位点;在物种水平上,总居群的Nei's基因多样性指数(He)和香农指数(I)分别为0.3139和0.4747;该居群内遗传变异(65.47%)大于居群间遗传变异(34.53%),说明居群内变异是其居群的主要变异来源;利用Popgene计算出两两居群间的Nei's遗传一致度(I)和遗传距离(D),其范围分别为0.7879～0.8986和0.1070～0.2384,依据遗传距离可将8个居群分为3组,8个居群并没有严格依据地理距离的远近而聚类;海拔与Nei's基因多样性的相关系数为0.8771,呈显著正相关。研究结果表明,云南地区的长尖叶蔷薇居群遗传多样性较高,居群间遗传变异存在中度的遗传分化。基于得到的居群遗传信息,建议采取就地保护为主的保护策略,但当个别居群野外的生存环境被自然或者人为因素破坏时,建议采取迁地保护的保护策略。     

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。     

同域分布垂穗披碱草和达乌力披碱草遗传多样性和遗传结构分析

披碱草属(Elymus L.)是禾本科(Poaceae)小麦族(Triticeae)中的一个多年生属,该属在青藏高原地区有广泛分布,多数物种是草原和草甸的组成成分,许多种类为品质优良的牧草.垂穗披碱草(E.nutans)和达乌力披碱草(E.dahuricus)同为禾本科小麦族披碱草属异源六倍体物种,染色体组组成皆为St...     

肋果沙棘幼苗抗氧化酶系统及总黄酮对UV-B辐射增强的响应

该文以青藏高原特有木本植物肋果沙棘为材料,在62μW·cm-2的UV-B辐射强度下,分别测定处理了0～6 d幼苗叶片的氧化损伤程度、抗氧化系统酶活性和总黄酮含量及其抗氧化活性,以探究肋果沙棘对UV-B辐射的生理生态响应机制。结果表明:随UV-B辐射时间的增加,肋果沙棘幼苗过氧化氢含量(H2O2)和膜脂过氧化产物(MDA)显著增加;抗氧化系统酶中过氧化氢酶(CAT)活性显著升高;过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性呈先降后升的趋势,且活性均显著低于对照,超氧化物歧化酶(SOD)活性无明显变化;总黄酮含量随辐射时间的积累显著增加,作为非酶抗氧化物质的总黄酮对1,1-二苯基-2-苦基肼(DPPH)的清除率与其含量变化具有显著正相关关系。综上结果表明,肋果沙棘幼苗在抵御该辐射产生的氧化损伤中,通过提高CAT活性及增加总黄酮含量来抵御辐射造成的氧化损伤。     

马尾松桐棉种源天然群体遗传结构研究

广西桐棉是我国重要的马尾松优良种源区,该种源分布面积达1.56万hm2,马尾松遗传资源优质且丰富,但近30年来该地区的马尾松天然资源受到较为严重的破坏。为了解该地马尾松天然种质资源的遗传多样性现状,该研究利用SSR分子标记分析了桐棉马尾松的群体遗传结构。结果表明：16对 SSR 引物在285个样本中共检测到53个等位基因,多态位点百分率为100％。桐棉群体的平均等位基因数( N a )、平均有效等位基因数(Ne)、Shannon 多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)分别为3.31、1.68、0.64、0.35和0.36,可见桐棉群体现今仍具有较高的遗传多样性。群体的遗传分化系数(GST)为0.049,固定指数(FST)为0.072,基因流(Nm)为3.21。这说明桐棉群体内基因型分布接近于平衡状态,未出现明显的杂合子过剩或不足,遗传变异主要存在于林分内,林分间不存在明显的遗传分化,群体内基因交流顺畅。同时,处于桐棉种源核心区域的4个林分遗传多样性水平显著低于核心区外围的3个林分,说明桐棉种源核心区域遭到更为严重的人为破坏。为了保障该处马尾松天然群体的正常更新及自然遗传改良能力应重视对马尾松天然林的科学管护。一方面通过遗传资源选择收集,建立大规模种质资源库;另一方面,对于桐棉种源这类分布面积大、利用价值高、目前所受破坏尚不严重的天然群体,应建立专门的自然保护区,严禁盗伐、主伐、非法采割松脂及过度采种。该研究结果对于马尾松天然种质资源的研究与保护具有重要参考价值。     

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。     

西南地区野生刺梨的遗传多样性和遗传结构研究

为了探究西南地区野生刺梨(Rosa roxburghii)的遗传多样性和起源演化,该研究基于2段单拷贝核基因(GAPDH和ncpGS)和3段叶绿体基因(atpF-trnH、trnL-trnF和trnG-trnS)的拼接序列,对刺梨27个野生居群共320个个体进行PCR扩增和测序,并用相关软件对测序结果进行分析。结果表明:(1)在单拷贝核基因和叶绿体基因水平上刺梨均表现出较低的遗传多样性(scnDNA: Hd=0.469 2, π=0.000 49; cpDNA: Hd=0.653 4, π=0.000 65),并且不同居群间存在较大差异。(2)分子方差分析(AMOVA)结果均显示,遗传变异主要发生在居群内,表明居群内的变异是野生刺梨遗传变异的主要来源,居群间存在明显的遗传分化( cpDNA:F_ST=0.336 47,G_ST=0.273,N_ST= 0.308; scnDNA:F_ST=0.094 87,N_ST=0.076,G_ST=0.056),刺梨的分布不具有明显的谱系地理结构(P>0.05)。(3)中性检验 Tajima''s D值均为不显著负值,符合中性进化模型。Fu''s Fs值均为显著负值,结合失配分析曲线,推测刺梨种群在小范围内经历过扩张,但总体上维持稳定状态。(4)根据单倍型多样性得出,毕节地区的居群遗传多样性水平较高并且拥有丰富的单倍型,推测可能为冰期避难所,因此应对其实施就地保护。对于拥有特殊性状和特有单倍型的居群也应采取优先保护措施。该文为野生刺梨资源保护和遗传育种提供了一定的参考价值。     

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。     

拉雅松遗传多样性及同域分布种间亲缘关系分析

拉雅松是广西西北部稀有的乡土用材、用脂树种,有较高的经济价值,但其遗传多样性状况及种间进化关系未知。利用SSR分子标记检测拉雅松群体遗传多样性,希望对该物种保护策略的制定提供参考依据。此外,鉴于该地区自然分布的松属树种仅有拉雅松、细叶云南松与马尾松三个种,试图利用SSR分子标记信息分析拉雅松与细叶云南松、马尾松的种间亲缘关系。结果表明:7对SSR引物在拉雅松群体共检测到14个等位基因。有效等位基因数为1.653,观测杂合度为0.577,期望杂合度为0.374,Shannon信息指数为0.540,Nei多样性指数为0.367,表明拉雅松具有较高的遗传多样性。拉雅松与马尾松遗传距离最近为0.0175,与3个细叶云南松群体距离较远,平均为0.0525。拉雅松与马尾松、细叶云南松平均共祖系数(Θ)分别为0.094、0.066,据此推测拉雅松可能与马尾松存在较近的亲缘关系。讨论了拉雅松的遗传多样性保护策略。     

广西普通油茶种质资源遗传多样性的SSR分析

普通油茶( Camellia oleifera)是我国分布最广、产量最多的山茶属中一个重要油料树种。广西是普通油茶的重要分布区,种质资源十分丰富。为深入了解广西普通油茶种质资源的遗传变异,服务于种质保存和品种选育,该研究首先对已开发的SSR分子标记进行多态性筛选和评价,在此基础上利用多态性较高的引物,对97份广西有代表性的普通油茶种质资源进行遗传多样性分析。结果表明：(1)在已开发的10对油茶SSR分子标记中,7对能稳定扩增且表现为共显性,2对扩增不稳定,另外1对无法扩增出产物。(2)7对共显性SSR标记总共检测到33个等位基因,每对标记检测到等位基因数目的变化范围为3~6个,平均每个位点等位基因数为4.7143个,有效等位基因数目的变化范围为2.0842~4.3148,平均有效等位基因数为2.8288;基因多样性变化范围为0.5202~0.7682,平均每个位点基因多样性为0.6281。(3)参试群体中绝大多数位点未处于Hardy-Weinberg平衡,存在遗传结构;观测杂合度和期望杂合度的变化范围分别为0.4130~0.6701和0.5233~0.7724,其平均值分别为0.5698和0.6316。(4)种质资源间遗传距离变化范围为0.05~0.7917,平均遗传距离为0.3545;UPGMA聚类显示相同来源的种质资源无法聚成一类,在同一聚类分支上混有不同来源的种质资源。这表明已开发的油茶SSR分子标记适用于广西普通油茶,广西普通油茶种质资源拥有较丰富的遗传多样性。该研究结果为广西普通油茶资源的深度开发和高效利用提供了科学依据。     

基于SSR标记探讨三种金花茶植物的遗传多样性和遗传结构

薄叶金花茶、小花金花茶和小瓣金花茶是三种濒危金花茶植物,为了解珍稀濒危植物遗传多样性和遗传结构,该研究利用微卫星标记对他们的7个种群共184个个体进行了遗传多样性和遗传结构分析。结果表明:11个位点共检测到等位基因92个。在物种水平上,小瓣金花茶平均等位基因数(N_A)为3.9、有效等位基因数(N_E)为2.328、观测杂合度(H_o)为0.520、期望杂合度(H_e)为0.501,高于薄叶金花茶和小花金花茶。在种群水平上,有效等位基因数(N_E)在1.788～2.466之间,期望杂合度(H_e)在0.379～0.543之间;种群间遗传分化系数(FST)在0.143 7～0.453 3之间,种群间基因流(N_m)在0.301 5～1.488 9之间。AMOVA分子变异分析显示65.72%的变异存在于种群内。三种金花茶具有较低水平的遗传多样性和高水平的种群间遗传分化。STRUCTURE和PCoA种群遗传结构分析结果将取样种群分为2组,即薄叶金花茶和小花金花茶大部分个体分为一组,小瓣金花茶大部分个体分为一组。现存所有种群应根据实际情况尽快采取就地保护或迁地保护措施。     

我国锈色棕榈象遗传多样性及遗传结构分析

【目的】外来入侵种锈色棕榈象是全国林业检疫性有害生物。本研究旨在探讨锈色棕榈象在我国的种群遗传结构和分化规律,旨在为今后锈色棕榈象传播蔓延控制提供一定依据。【方法】基于微卫星技术测定12个锈色棕榈象中国地理种群在9个微卫星位点上的序列,使用PopGen32、BOTTLENECK、STRUCTURE等软件对锈色棕榈象种群间的遗传多样性和遗传结构进行分析。【结果】12个地理种群中,有9个种群具有较高的遗传多样性(Nei''s平均值>0.5);瓶颈效应的检测结果显示,除云南蒙自的锈色棕榈象种群在近期遭遇了瓶颈效应以外,其他种群近期均未经历瓶颈效应;广西和江西的锈色棕榈象种群在大多数位点符合哈迪温伯格平衡,其他种群在9个微卫星位点中基本都偏离该平衡;12个地理种群在9个SSR位点的F_st值大部分都小于0.18,平均值为0.1769,基因流N_em为0.4332~2.1130;Structure和主坐标分析法(PcoA)将12个地理种群划分为3支。【结论】锈色棕榈象种群间主要的遗传变异发生在种群内部,种群间遗传变异的变化并不明显,大部分种群间存在频繁的基因交流;新入侵地江西新余和四川崇州的地理种群可能由福建传入。中国锈色棕榈象种群可能存在多个入侵源和入侵路径。