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。     

滇牡丹天然居群的遗传多样性分析

以云南中部及西北部的6个滇牡丹(Paeonia delavayi)天然居群为研究对象,进行株高、新枝长等9个表型性状的表型多样性分析和ISSR分析。结果表明:9个表型性状变异幅度为0.9%~39.8%,平均值达到了18.9%;居群间生殖器官的变异较大,居群内营养器官更容易产生变异。利用居群间欧式距离进行聚类分析,6个居群聚为4个类群,没有与实际地理位置相吻合,说明表型特征的性状与地理距离的相关性不大。遗传多样性分析结果表明:利用筛选得到的10条引物,在取自6个自然居群、180个个体中,检测到56个多态位点。在居群水平上,多态位点百分率(PPB)为60.2%,Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's信息指数(I)分别为0.281和0.414。在物种水平上,Nei's基因多样性指数(H)和Shannon's信息指数(I)分别为0.409和0.596。居群间的遗传分化系数(Gst)达0.319。结果显示,表型性状在居群间和居群内均存在广泛变异。滇牡丹遗传多样性水平较高,居群间遗传分化较大,滇牡丹并不濒危。     

广西区西南桦天然居群遗传多样性的研究

 以采自广西区11个西南桦(Betula alnoides)天然居群的种子培育出的幼苗为材料,取其嫩叶开展21种酶系统的水平切片淀粉凝胶电泳实验,运用作者改进的Tris-马来酸提取缓冲液 (含30%PVP 40 000和1%2-巯基乙醇),筛选出AMP(氨基肽酶Aminopeptidase)、FBA(果糖二磷酸酶Fructose-bisphosphate aldolase)、GDH(谷氨酸脱氢酶Glutamate dehydrogenase)、G6PD(6-磷酸葡萄糖脱氢酶Glucose-6-phosphate dehydrogenase)、IDH(异柠檬酸脱氢酶Isocitrate dehydrogenase)、MDH(苹果酸脱氢酶Malate dehydrogenase)、PGD(6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶Phosphogluconate dehydrogenase)、PGI(磷酸葡萄糖异构酶Phosphoglucoisomerase)、PGM(磷酸葡萄糖变位酶Phosphoglucomutase)和SKD(莽草酸脱氢酶Shikimate dehydrogenase)等10种酶,获得了清晰且可重复的酶谱。通过谱带遗传分析确定了15个位点,其中有6个单态位点,9个多态位点 (0.95标准),具40个等位基因。在居群水平上,西南桦的多态位点百分数 (P) 为55.2%,平均每个位点的等位基因数 (A) 为2.00,平均预期杂合度 (He) 为0.204。均超过Hamrick (1992)等提出的远交风媒木本植物的平均值(53.0%,184%和0154),表明西南桦的遗传变异水平高。在11个西南桦居群内,实际杂合度 (Ho)均高于预期杂合度,出现杂合子过量,可能存在利于杂合子的自然选择。西南桦遗传多样性与地理位置相关不显著。居群2 (靖西地州)、5 (平果海城)、9 (田林者苗) 包含绝大部分的等位基因,而且具较高的遗传多样性,应加以保护和管理,作为其基因资源就地保存的基地。本研究解决了以西南桦嫩叶为材料进行等位酶分析的关键技术,为进一步开展西南桦乃至桦木属树种的遗传结构和遗传多样性等提供了技术基础;同时掌握了西南桦天然居群的遗传多样性现状,为其有效保护和合理经营以及西南桦的遗传改良提供了理论依据。     

蒙古冰草遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD技术对蒙古冰草（Agropyron mongolicum Keng)6个天然居群和2个栽培品种（系）的45个个体进行了遗传多样性检测。17个引物共检测到101个位点,其中多态位点81个,占80.2%,相对于其它小麦族植物,显示出了较高的遗传多样性,多样性指数（DC）分析的结果表明,遗传多样性在居群内和居群间的分布存在不均衡现象,但总体来看,居群内的遗传变异高于居群间,这是由蒙古冰草异花,风媒传粉的外繁育系统所决定的,在天然居群与栽培品种（系）间,前者的DC值为0.250,后者的DC值为0.181,而且前者的平均遗传距离（0.290)也高于后者（0.213),表明天然居群间的遗传分化大于栽培品种（系）,这与天然居群间环境的异质性密切相关,同时也反映了栽培品种（系）间较近的亲缘关系,UPG-MA聚类分析的结果表明,8个居群基本上可被分为与其生境特点及生长条件相适应的3个类群,反映了自然选择及人工选择对居群间遗传分化的巨大影响。     

南方红豆杉不同居群遗传多样性的RAPD研究

用随机扩增多态性方法对广东、湖南、江西等3省的12个南方红豆杉自然居群进行了基因组DNA多态性分析,从100条引物中共筛选出10个引物,获得RAPD谱带86条,多态性谱带占51％。聚类分析结果表明：南方红豆杉居群间的遗传距离与这些居群的地理分布相关,即相同或相邻产地的居群间的遗传距离较小,不同产地个体间的遗传距离较大。粤北南方红豆杉的9个居群的遗传多样性较低,可能与近年来资源遭到严重破坏,及其生长缓慢、种子萌发率低、成活率不高等原因有关。     

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.     

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。     

水杉栽培居群的遗传多样性研究

利用RAPD技术,对9个水杉(Metasequoiaglyptostroboides)栽培居群的遗传多样性进行了初步研究。用10bp的随机引物16条,共扩增出103个位点,其中37个为多态位点,占35.92%。各居群的多态位点百分率在16.50%~33.01%之间。POPGENEversion1.31软件处理结果如下:居群的Shannon’s信息指数为0.1930。遗传距离在0.0130~0.0650之间,遗传一致度在0.9370~0.9871之间。AMOVA分析结果显示遗传变异主要存在于居群内,占89.05%,居群之间有一定的分化。上述结果表明水杉栽培居群的遗传多样性略低于自然居群,涵盖了自然居群近80%的遗传多样性。由此可以确认栽培水杉的种源是经过混合的,它们在相当程度上代表了自然居群的遗传多样性水平。采自潜江的9株丛枝水杉(Metasequoiaglyptostroboidesvar.caespitosa)没有扩增出特有位点,将其视为一个居群根据遗传一致度作UPGMA聚类分析时,该居群和湖北的3个居群及南京(NJ)、成都(CD)居群聚在一起;单株聚类时丛枝水杉也没有聚成独立的一支,而是比较分散,因此不支持将丛枝水杉作为水杉的一个变种的分类处理。从亲缘关系上看,丛枝水杉应当归属于湖北潜江蚌湖种子园(BH)和湖北潜江广华(GH)居群,这与其分布现状也是吻合的。     

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。     

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。     

不同喀斯特小生境中小蓬竹的遗传多样性

通过RAPD标记法对5类喀斯特小生境中小蓬竹的遗传结构及其多样性进行了分析。RAPD随机引物8个扩增共得87个清晰度高且重复性好的条带,分子量200～3 000 bp,含多态68条,物种PPL=78.16%,Nei’s基因多度H=0.291 3,Shannon多样性指数I=0.431 0。土面(TM)生长的小蓬竹遗传多样性水平最高(PPL=47.13%,H=0.195 3,I=0.283 4),石缝(SF)中的小蓬竹遗传多样性水平最低(PPL=39.08%,H=0.147 4,I=0.219 2)。POPGENE 32分析5类小生境中小蓬竹的遗传分化系数G_st=0.415 1,基因流N_m=0.704 5。5类小生境的小蓬竹间遗传相似系数(I)变化范围0.777 3～0.999 4,平均为0.865 6;遗传距离(D)变化范围0.000 6～0.251 9,平均为0.148 3。各类小生境的遗传多样性水平PPL均值为43.91%,5类小生境间的遗传分化G_st=0.405 4。研究结果说明,小生境间的差异增加了小蓬竹的遗传多样性。     

新疆桑属植物栽培居群的遗传多样性研究

应用RAPD分子标记对新疆不同地区栽培的桑属植物2种3个分类群共11个居群进行了遗传多样性研究。结果表明,新疆桑属栽培植物中虽然存在较为丰富的遗传多样性,多态位点比率(PPB)为87．39％,Shannon多样性指数为0．3997,但在栽培居群内的遗传变异水平相对较低;在不同居群间遗传变异水平仔住很人差异,各居群的多态位点比率(PPB)为4．5％至45．95％,Shannon多样性指数为0．0312至0．2339;白桑(Morus alba L．)及其变种鞑靼桑(Morus alba L．var．tatarica)居群内的遗传变异水平远高于黑桑种(Morus nigra)。新疆桑属植物栽培居群内较低的遗传变异水平与其采用扦插等无性繁殖方式有关。分析全部的遗传变异显示,11个栽培居群之间的基因分化系数(Gst)为0．3541,其中桑及其变种9个居群间的基因分化系数为0．4597,黑桑种2个居群问的基因分化系数为0．4728。AMOVA分析表明,在全部遗传变异中,黑桑种和白桑种2个物种之间的遗传变异占59．16％,居群间遗传变异为17．46％。遗传距离和聚类分析也表明,黑桑种和白桑种及其变种鞑靼桑之间存在很大的遗传分化。     

珍稀濒危植物海南粗榧种群遗传多样性研究

利用RAPD技术对珍稀濒危植物海南粗榧（Cephalotaxus manniiHook.f.)遗传多样性水平,分布、濒危原因及物种保护等问题进行了探讨。结果表明：1、海南粗榧在海南岛的5个取样地点表现出低水平的遗传多样性,对环境变化物适应能力不强;2、海南粗榧种群内和种群间的遗传多样性所占比例有很大差异,绝大部分变异分布于种群内（DAN多样性为85.1%);种群间仅有较低程度的分化;3、人为砍伐,植被破坏,台风、被食用遗传漂变是海南粗榧遗传多样性低水平的主要原因,也是物种濒危的主要原因;4、对于呈零星分布的濒危植物海南粗榧的研究与保护,应充分考虑个体小环境之间的差异。考虑影响小种群的随机因素;5、应采取有力措施,就地保护现有种群,并寻求适当的方法迅速扩展种群,降低基因丧失率;选择遗传多样性较高且破坏相对较小的黎母岭种群作为保护重点;同时应加强对其他种群的保护与管理;6、海南粗榧种群内,种群音质遗传多样性在不同引物之间有较大差别。多态性位点百分率则是种群间的变化大于引物间的变化。     

栲树天然群体遗传结构的RAPD分析

利用RAPD分子标记对5个栲树(Castanopsis fargesii Franch.) 天然群体共计188个个体的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析.41个随机寡核苷酸引物共检测到385个位点,其中多态位点157个,占40.78%.物种水平的Shannon多样性指数I=0.459 7,Nei基因多样度h=0.296.遗传变异分析表明,栲树群体的遗传变异主要存在于群体内,利用Shannon多样性指数估算的分化(Hsp-Hpop)/Hsp=0.047 6,遗传分化系数Gst =0.042 9,分子方差分析(AMOVA)也证实了这一结论,群体内的变异组分占了94.97%,群体间变异只占5.03%.AMOVA分析结果的显著性检验也表明,群体间及群体内个体间均呈现出显著分化(P<0.001).     

Genetic Diversity of Cephalotaxus mannii,a Rare and Endangered Plant

Using RAPD technique, the DNA diversity of Cephalotaxus mannii Hook. f., its genetic diversity pattern,the reasons for its endangered position and conservative approaches were studied. The results show that: 1. The genetic diversity of C. mannii collected from five localities in Hainan is low, and its adaptability to environmental change is weak. 2. The differences of genetic diversity between intra and inter populations are great, and the major variation distributes within the population (DNA diversity is 85.1%). 3. The excessive lumbering, man made destruction, violent typhoon, edible value of the seeds and genetic drift were the main reasons for the low level genetic diversity of C. mannii and its endangered position. 4. The difference of the micro environment and other random factors affecting the population should also be taken into full consideration in the study and in protection of such occasionally scattered plants. 5. Enforced measures should be taken to protect the present population, enlarge the population and lower the loss rate of its gene. Mt. Limulin should be chosen as a conservative spot because of its high genetic diversity and less destruction of the forest. Meanwhile, the protection of other populations should be enforced. 6. The differences within and between the populations are great based on different primers used. The change of proportions in polymorphic loci between the populations is more than that between the primers.     

栲树天然群体遗传结构的RAPD分析

利用RAPD分子标记对 5个栲树 (CastanopsisfargesiiFranch .)天然群体共计 188个个体的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。 4 1个随机寡核苷酸引物共检测到 385个位点 ,其中多态位点 15 7个 ,占 4 0 .78%。物种水平的Shannon多样性指数I=0 .4 5 97,Nei基因多样度h =0 .2 96。遗传变异分析表明 ,栲树群体的遗传变异主要存在于群体内 ,利用Shannon多样性指数估算的分化 (Hsp_Hpop) /Hsp=0 .0 4 76 ,遗传分化系数Gst =0 .0 4 2 9,分子方差分析 (AMOVA)也证实了这一结论 ,群体内的变异组分占了 94 .97% ,群体间变异只占 5 .0 3%。AMOVA分析结果的显著性检验也表明 ,群体间及群体内个体间均呈现出显著分化 (P <0 .0 0 1)。     

濒危植物秦岭石蝴蝶的SCoT遗传多样性分析

利用筛选到的24条SCoT引物,分析秦岭石蝴蝶人工繁育和野生种群60份材料的遗传多样性和遗传结构,为秦岭石蝴蝶的濒危机制和制定种群保护与修复策略提供理论依据。结果显示:(1)60份秦岭石蝴蝶供试样品的观察等位基因数平均为1.51,有效等位基因数平均为1.31,Nei's基因多样性平均为0.2305,Shannon指数平均为0.3703,表明供试材料种群的遗传多样性较低。(2)种群间的遗传距离与遗传相似系数分析结果表明,3个种群60份供试材料间的遗传相似系数为0.9551~0.9705,平均相似系数0.9634,进一步表明供试材料之间的遗传相似性极高,遗传背景较为狭窄。(3)秦岭石蝴蝶种群分子方差分析结果显示15%的变异来自于种群间,而85%的变异来自于种群内部。综合分析表明,秦岭石蝴蝶各种群内和种群之间的遗传多样性较低,遗传背景狭窄,这可能是秦岭石蝴蝶适应环境能力差,从而导致其濒危的重要原因之一。     

濒危羊踯躅自然居群的遗传多样性和遗传结构分析

利用12对微卫星(SSR)分子标记对涉及6省8个羊踯躅自然居群193个体的遗传多样性和遗传结构进行分析,探讨羊踯躅遗传多样性水平与分化程度的可能原因,为羊踯躅的保护提供科学依据。结果显示:(1)12对SSR引物共扩出260个等位基因,每个位点的平均等位基因数为21.667,平均有效等位基因数(Ne)为5.425,平均多态信息含量(PIC)为0.900;物种水平的Shannon多样性指数(I)为1.768,基因多样性指数(H)为0.777。(2)江西金溪(JX)的羊踯躅居群的遗传变异最丰富,福建政和(ZH)的遗传多样性水平最低。(3)基于无限等位基因模型(IAM)的遗传分化系数(F_(st))为0.142,基因流(N_m)为1.522;AMOVA分析显示羊踯躅居群内变异(87.71%)大于居群间变异(12.29%)。(4)遗传距离法聚类NJ分析和Structure分析均表明,8个自然群体被分为三大类群;Mantel检测发现,羊踯躅遗传距离与地理距离无显著相关性。研究表明,羊踯躅最好以就地保护为主,应优先保护江西金溪(JX)居群,同时增加对福建政和(ZH)和湖北京山(JS)居群的保护权重。讨论了羊踯躅较高遗传多样性和中等程度分化的可能原因。     

濒危植物连香树居群的遗传多样性和遗传分化研究

利用ISSR分子标记技术对濒危植物连香树10个居群的遗传多样性和遗传变异进行了分析,结果表明:连香树物种水平遗传多样性较高,多态位点百分率(PPB)达到69.59%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.231 3和0.351 4;而在居群水平上,多态位点百分率(PPB)为30.61%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.115 6和0.173 3。遗传变异分析表明,居群间遗传分化程度高,遗传分化系数(GST)为0.500 3,居群间基因流Nm为0.527 3。Mantel检测,居群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的相关性。生境的片断化使居群间的基因流受阻,可能是导致居群间高遗传分化和居群水平低遗传多样性的主要原因。