鹅观草居群表型多样性研究

应用居群生物学的原理和方法,对分布于中国7个地区、40个鹅观草(Roegneria kamojiOhwi)居群的表型多样性进行了分析。结果显示:鹅观草15个表型性状的总遗传多样性指数为1.825,表明鹅观草具有丰富的遗传多样性;居群内多样性指数为1.453,居群间为0.372,表型分化系数为28.38%,表明居群内的遗传变异是引起鹅观草变异的主要因素;在7个不同分布区,鹅观草的多样性存在较明显的差异,多样性指数从大到小的顺序为四川(1.583)>云南(1.392)>新疆(1.372)>甘肃(1.351)>内蒙古(1.284)>宁夏(1.235)>山西(0.890)。因此在进行鹅观草种质资源收集时,建议对四川和云南地区的鹅观草种质资源应给予较大关注。     

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。     

基于cpDNA非编码序列的北沙柳遗传多样性分析

为揭示北沙柳(Salix psammophila)的遗传多样性、遗传结构及分化特征,利用叶绿体非编码区序列(trnL-trnF和trnD-trnT)对分布于毛乌素沙地和库布齐沙漠的16个北沙柳居群(339个个体)进行了遗传研究,为北沙柳种子资源库遗传管理、遗传改良、遗传育种及品种选育提供理论依据。结果表明:(1)经trnL-trnF和trnD-trnT片段联合比对获得了1811 bp序列,共有12个核苷酸变异位点(8个简约信息位点,4个变异位点),得到16个单倍型。(2)单倍型多样性指数(Hd)为0.737,核苷酸多样性指数(π)为0.00107;且单倍型H3的分布在所有居群中位于单倍型网络图中心,其余单倍型随机分布于各个居群。(3)AMOVA分析表明,北沙柳cpDNA的变异主要来源于居群内(91.16%),居群间遗传分化程度中等(FST=0.08837),各居群间的基因交流非常频繁(Nm=2.58);遗传分化系数NST(0.085)显著大于GST(0.056,0.01相似文献   

云南含笑天然居群的表型多样性分析

为揭示云南含笑天然居群表型变异程度和变异规律,以云南昆明地区天然分布的云南含笑为研究对象,调查了6个居群180个单株的14个表型性状,采用巢式方差分析、变异系数、相关分析、Shannon-Weaver多样性指数分析和聚类分析等方法,分析了居群间和居群内表型多样性.结果表明:(1)云南含笑表型性状在居群间和居群内存在极其丰富的多样性,14个表型性状平均表型分化系数(24.38％)小于居群内变异(75.62％),居群内变异是表型变异的主要来源;14个表型性状的变异系数(CV)在16.20％～60.11％之间,表明云南含笑居群内表型性状离散程度较高.(2)对云南含笑各居群的Shannon-Weaver指数分析表明,云南含笑各居群具有丰富的多样性,总体表型多样性指数为1.772.(3)利用居群间欧氏距离进行的UPGMA聚类分析结果表明,云南含笑6个天然居群可以聚为3类,而且表型性状并没有严格依地理距离而聚类.     

太白杜鹃天然居群的表型多样性

为揭示太白杜鹃(Rhododendron purdomii)天然居群的表型变异程度、变异规律,以秦岭山区的7个天然居群为研究对象,对其花序和叶片的10个数量性状和8个质量性状进行方差分析、相关分析与聚类分析,探讨居群间与居群内表型多样性的变异特点。结果显示:(1)在太白杜鹃的质量性状中,花色与花瓣内斑在居群间与居群内均存在丰富变异,花朵香味、花序形状、花冠形状、花梗颜色、叶片形状和株型等仅在居群间存在明显变异,在居群内则趋于一致性;其数量性状在居群间与居群内也存在广泛变异,10个数量性状在居群间和居群内平均值差异全部达显著水平;在7个居群内数量性状的变异系数为0～55.3%,其中花梗长、花丝长、花瓣宽与叶柄长变异较大,花朵数变异较小。(2)相关性分析表明,太白杜鹃花瓣长和花瓣宽分别与经度存在极显著与显著负相关关系,叶片长、叶片宽和叶片长宽比与海拔均存在显著负相关关系,而其它性状与地理因子的关系密切。(3)聚类分析显示,太白杜鹃的7个天然居群可以初步分为两大类,但性状的表型特征并没有依地理距离而聚类。研究表明,太白杜鹃天然居群的表型性状在居群内与居群间均存在丰富的变异,而且其与居群特点、分布生境等关系密切。     

南荻野生居群的表型多样性及土壤养分对其表型的影响

为明确中国南荻(Miscanthus lutarioriparius)野生居群的分布及其表型多样性,该研究对54个南荻野生居群的8种表型性状的多样性进行分析,并测定其土壤pH和肥力指标,分析土壤对南荻部分重要表型的影响及其相互关系。结果表明:(1)8种表型性状在居群间和居群内都存在极显著差异(P0.01),且差异主要来自于居群内。(2)8种表型性状相互间具有明显的相关性,节数和茎粗与株高均呈极显著正相关关系(P0.01),分枝数和株高与干物质产量均呈显著正相关关系(P0.05),茎密度与大部分性状呈负相关关系,而最大节长与除株高外的其他表型性状都无显著相关性。(3)8种表型性状可降维成4个主成分因子(产量因子、株型因子、茎密度因子和最大节长因子),其累计贡献率为84.436%。(4)54个南荻野生居群可聚为两类,第Ⅰ类材料包含23个居群,材料来自长江下游及长江东北部,其株高较矮、产量较低,但茎密度、最大节长较大;第Ⅱ类材料包含31个居群,材料来自洞庭湖及长江中下游和长江西北部,其植株高大、产量高,而茎密度和最大节长较小。(5)大多数南荻生长的土壤pH接近中性且肥力较差,土壤有机质含量、速效钾含量对南荻株高和产量的影响最大,其直接通径系数分别为0.443、0.318及0.429、0.259。     

新疆东天山地区宽刺蔷薇居群表型多样性分析

对新疆东天山地区6个宽刺蔷薇（Rosa platyacantha）居群进行叶片、花序、果实、种子等11个表型性状的遗传多样性分析,结果表明：宽刺蔷薇各表型性状无论在居群间还是在居群内均表现出显著或极显著差异,存在丰富的表型多样性。6个居群11个性状的平均表型分化系数为27.50%,表明居群内多样性较居群间多样性更为丰富。各表型性状平均变异系数为16.51%,离散程度相对较低。对表型性状进行的变异系数多重比较和主成分分析均显示,果实相关性状的变异是造成宽刺蔷薇表型变异的主要来源。性状相关性分析进一步发现,生殖生长与前期的营养生长并无明显相关关系。聚类分析结果表明,6个宽刺蔷薇居群的表型性状并没有严格依地理距离聚类,而是受到遗传因素与环境条件特别是海拔因子的共同影响。     

灯盏花种质资源群体表型多样性研究

以采集自云南和贵州的21份灯盏花种质资源为材料,观测了它们的群体表型性状特征,并分析了这些表型性状的遗传多样性.结果表明:灯盏花种质资源的表型质量性状在居群内外均有丰富变异,不同质量性状的频率不同,并以多叶型的植株、绿色的茎、疏的茎毛、倒披针型的基生叶、全缘叶、锐尖的叶尖、花色淡紫和黄色的管状花冠口等为代表性表型性状.居群内各数量性状间以单株基生叶数和单株分枝数变异系数较高(均超过50%),而花序直径变异系数最低(18.14%);居群间各表型性状以株高和单序管状花数变异系数较高(52.98%和41.98%),而单株基生叶数和基生叶长变异系数较低(<20%).地理类群间表型分化系数为26.58%,地理类群内表型分化系数为73.42%.灯盏花性状表型多样性指数以株高最高(2.243),以单株分枝数和单株基生叶数较低(1.723和1.874),总体平均表型多样性指数为2.028;不同地理类群的表型多样性指数为1.589~1.890,并以楚雄地区最高,曲靖地区最低.研究发现,灯盏花种质资源具有丰富的质量和数量性状变异,多数性状的地理类群内变异大于地理类群间,且表型多样性指数相对较高,对其地理类群内变异的保护和利用对灯盏花育种具有重要的意义.     

梁王山大花香水月季居群表型多样性分析

以云南省澄江市梁王山一带3个大花香水月季居群240个个体为研究对象,采用巢式方差分析、表型变异系数分析、Pearson相关性分析等方法,对大花香水月季的花、叶等16个表型性状进行分析.结果表明:大花香水月季居群内和居群间均存在丰富的表型多样性,表型分化系数在-1.51％～26.18％之间,在较近的距离内,居群内多样性远...     

秦巴山区野百合表型多样性

为揭示秦巴山区野百合天然居群的表型变异,对该地区17个野百合天然居群花、叶的8个质量性状和21个数量性状进行了观测。结果表明：野百合在秦巴山区适应性强、分布范围广,而且大多生长在海拔705~1913 m 的高山;表型性状变异丰富;上部叶片长与纬度存在显著正相关,柱头宽、上部叶片长与海拔高度存在显著正相关,下部叶间距与年降水量存在显著正相关,花梗长和上部叶片长与年均温度存在显著负相关;17个野百合天然居群被系统聚类为巴山和秦岭2大组。该研究结果为进一步开展野百合遗传育种、保护生物学的研究奠定了基础。     

山西葛萝槭天然种群表型多样性研究

为揭示山西葛萝槭种群表型变异程度及变异规律,采用巢式方差分析、主成分分析、相关分析及聚类分析等方法,对天然分布的8个种群的叶片、果实、种子21个表型性状进行表型多样性分析。结果显示:（1)葛萝槭表型性状在种群间和种群内存在着极其丰富的变异。种群间平均表型分化系数(V_ST)为50.16%,与种群内变异(49.84%)相当;表型变异系数（CV）为19.16%,变化幅度7.89%~37.04%,种子性状较果实、叶片性状稳定;8个不同种群的Shannon-Wiener多样性指数为1.692 3,表明葛萝槭种群具有较高的表型多样性。(2)相关性分析表明,葛萝槭表型性状受地理生态因子的影响,种群内表型变异呈梯度性变化,随着经、纬度的增加,叶形逐渐由长卵形向宽卵形变异;随着海拔的升高,果实、种子逐渐减小。(3)利用种群间欧式距离进行系统聚类分析,可以将8个葛萝槭种群分为两大支,表型性状主要依地理距离而聚类。研究表明,葛萝槭种内存在丰富的变异,这与其生物学特性及分布生境密切相关。     

红棕杜鹃不同海拔种群的表型多样性研究

为了揭示高山杜鹃群体在不同海拔梯度上的表型变异程度和变异规律,以云南轿子山国家级自然保护区天然分布的5个海拔梯度红棕杜鹃种群为研究对象,通过对其12个性状的测量,分析不同海拔梯度下红棕杜鹃种群的表型多样性。结果表明:(1)调查的12个性状中5个存在显著差异,占总表型性状的41.67%;各性状变异系数(CV)的大小分布在8.51%~34.32%之间;相对极差(R′)分布在38.04%~100%之间,低海拔种群(P1和P2)的表型性状变异丰富、极端变异高,而中、高海拔种群(P3、P4、P5)的表型性状变异和极端变异程度较低。(2)Shannon-Weaver多样性指数分析表明,轿子山红棕杜鹃不同海拔种群存在丰富的表型多样性,5个海拔种群的平均表型多样性指数为2.453 4,12个表型性状的平均多样性指数为4.076 3。(3)相关性分析表明,花序宽和花柄长与海拔呈显著负相关,其它性状与海拔相关性并不显著。(4)聚类分析表明,红棕杜鹃不同海拔种群可以聚为明显的2支。研究认为,轿子山自然保护区红棕杜鹃不同海拔种群的环境异质性是影响其表型变异的主要因素。     

沙柳SpsLAS基因超表达对拟南芥营养生长的影响

用沙柳SpsLAS基因构建35S∷SpsLAS超表达载体并转化野生型拟南芥,对转基因拟南芥进行表型观察,利用荧光定量PCR,对分枝、生长素及细胞分裂素相关基因进行表达分析。结果显示:(1)成功构建35S∷SpsLAS超表达载体,并获得9株纯合转基因株系,且转基因株系的萌芽速率快于野生型(对照),生活周期也较长;其中7个株系表现为生长迅速、株高增加、莲座叶叶片增大、分枝增加,2个株系表现为矮化、分枝增加、育性降低等一系列变化。(2)荧光定量PCR显示,与对照相比24h时转基因株系幼苗生长素及细胞分裂素途径关键基因无明显变化,4d时各基因在各转基因株系呈上调趋势;30d时分枝相关基因RAX1、RAX3表达量均上调,而MAX1、MAX3、REV、AXR1无明显变化。研究表明,SpsLAS基因过表达对拟南芥株型、莲座叶有明显影响,该研究结果为进一步研究该基因对分枝调控机制奠定了基础。     

迟花柳和迟花矮柳之分类修订

经过对标本和文献的研究,在中国植物志(英文版)中,迟花柳(Salix opsimantha Schneid.)和迟花矮柳(Salix oreinoma Schneid.)物种描述的互换是属错误鉴定;并对S.opsimantha和S.oreinoma作了全面的修订;Salix opsimantha Schneid.var.wawashanica(MaoP.X.He)G.Zhu为Salix oreinoma Schneid.var.wawashanica MaoP.X.He(娃娃山矮柳)的异名;Salix faxoniana Schneid.(矮柳)为S.opsimantha的异名,Salix ludingensis T.Y.DingC.F.Fang(泸定垫柳)为S.oreinoma的异名。     

披碱草属野生居群表型多样性及其与环境关系研究

以来自8省区38个披碱草属野生居群的22个表型性状为调查对象,利用变异系数及多样性指数法对性状内和性状间及种间的表型变异进行分析,并对表型性状与地理气象因子间的关系进行相关性分析,用平均聚类法对38个居群进行分类,以揭示不同来源披碱草属种质资源表型多样性。结果显示:(1)营养器官性状中旗叶至穗基部长变异系数最高(44.695%),穗部性状中的每穗小穗数变异系数最高(77.005%)。(2)披碱草、麦宾草、圆柱披碱草与老芒麦这4个种间总体平均多样性指数为0.920～1.560,披碱草最高,麦宾草次之,圆柱披碱草最低。(3)表型性状变异受海拔、经度及年均温的影响较大。(4)UPGMA聚类结果将所有材料分成4组,披碱草属植物性状的表型特征没有严格按地理距离而聚类。研究表明,披碱草属植物野生种质材料具有丰富的表型多样性,表型性状与环境之间关系密切,采集过程中应尽量保持居群的完整性,最大程度地保护中国披碱草属牧草的遗传多样性。