论克隆植物的遗传多样性

概述了克隆植物的类型与特点,对克隆植物的遗传多样性及其遗传结构的一些 特点进行了综述,并讨论了克隆植物遗传变异的来源。总体而言,克隆植物拥有比早期推测大得多的遗传变异,虽然克隆种与其近缘有性繁殖种相比,遗传多样性较低,但广泛的遗传单态性却很罕见。克隆植物种群的遗传结构有所改变,广布基因型很少,大多数基因型仅分布于某一种群之内,种群间基因型多态性存在广泛的变异。不同克隆植物之间遗传多样性相差很大,遗传结构也有巨大差异。说明除生殖模式外,其他的一些因素,如地理分布范围、生境特点,散布方式和种群历史等都对克隆植物遗传多样性有重要影响。     

论克隆植物的遗传多样性

概述了克隆植物的类型与特点 ,对克隆植物的遗传多样性及其遗传结构的一些特点进行了综述 ,并讨论了克隆植物遗传变异的来源。总体而言 ,克隆植物拥有比早期推测大得多的遗传变异 ,虽然克隆种与其近缘有性繁殖种相比 ,遗传多样性较低 ,但广泛的遗传单态性却很罕见。克隆植物种群的遗传结构有所改变 ,广布基因型很少 ,大多数基因型仅分布于某一种群之内 ,种群间基因型多态性存在广泛的变异。不同克隆植物之间遗传多样性相差很大 ,遗传结构也有巨大差异。说明除生殖模式外 ,其他的一些因素 ,如地理分布范围、生境特点 ,散布方式和种群历史等都对克隆植物遗传多样性有重要影响。     

近交对单倍体-二倍体种群平衡遗传多态性的影响

本文通过对一个双等位基因位点在产雄孤雌生殖遗传体系下不完全同胞交配的模拟 ,研究了在显性、共显性和超显性遗传模式下近交对平衡多态性的影响。结果显示 :相对于二倍体 -二倍体种群 ,不完全同胞交配会减少产雄孤雌生殖种群的遗传变异。然而 ,在各种情况下 ,近交对单倍体 -二倍体种群的总体影响不如对二倍体 -二倍体种群极端     

羊草种群克隆多样性的初步研究

 采用水平淀粉凝胶电泳技术检测了松嫩草原上两种叶色类型(灰绿型和黄绿型)羊草(Leymus chinensis)种群的克隆多样性。羊草种群中克隆多样性较高,Simpson指数平均为0.983,97.7% 的基因型为局部分布;在克隆特性上,灰绿型和黄绿型羊草也明显不同,黄绿型种群的克隆多样性低于灰绿型。由基株数据计算的种群遗传多样性与由分株计算的结果一致,进一步确认了黄绿型和灰绿型羊草间存在着明显的遗传分化。种群中不时有实生苗补充及环境异质性引起的分化选择作用可能是维持种群内基因型多样性的重要因素。     

昆虫种群的遗传调控

昆虫种群的遗传调控是利用昆虫自身生长发育的关键基因,采用性别控制开关,通过遗传转化使雄虫成为携带导致后代雌虫发育异常或雌性不育的遗传控制复合体（性别开关元件和靶标基因的复合体）．昆虫种群遗传调控是一种基于不育技术的昆虫种群控制系统,具有种类特异、环境友好和便捷高效等特点．目前为止,已经由早期的通过辐射不育方法发展到释放携带显性致死基因昆虫的方法,并在多种昆虫中获得成功．本文综述了昆虫种群遗传调控的发展历程,介绍了昆虫种群遗传调控相关的理论与方法,包括特异的调控元件、致死或缺陷基因和遗传转化体系的应用,并列举了几种昆虫种群遗传调控的实例,最后对于昆虫种群遗传调控系统中存在的问题以及可能的发展方向进行了展望．     

艾纳香野生种群克隆多样性及克隆结构研究

艾纳香是具有克隆生长习性的多年生宿根性草本植物,其广布于中国南部,为了更有效地保护和合理利用艾纳香资源,本文利用RAPD分子标记技术,对4个野生艾纳香种群进行了克隆结构和克隆多样性(单克隆种群或多克隆种群)进行了初步研究。结果表明:(1)10对10bp随机引物共检测到70条谱带,其中多态带为60条,占85.71%,检测到64个基因型,且全部为局限基因型;(2)与Ellstrand Roose(1987)总结的克隆多样性平均值(PD=0.17,D=0.62)相比艾纳香的种群克隆多样性水平稍高,Simpson指数平均为0.973,基因型比率PD平均为0.800;(3)遗传一致度和遗传距离分析表明,4个艾纳香野生种群被分成两组,一组是海南的所有种群,另外一组是云南类群。     

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.     

海南岛海菖蒲种群克隆多样性和遗传结构

海草是生长在潮间带和潮下带的单子叶植物,由海草植物组成的海草床是生态系统服务价值最高的生态系统之一.然而,近几十年人类活动干扰、全球气候变化等因素导致海草床衰退严重.海菖蒲是分布于热带、体型最大的雌雄异株海草,我国位于该物种的分布北缘,本文对其克隆多样性和遗传结构进行研究,以期为该海草的保护提供参考.采用4对多态微卫星标记对采自海南岛4个地点的现存海菖蒲种群的样品进行基因型分型.结果表明:海菖蒲种群克隆多样性和遗传多样性较低,这与所研究种群处于分布区北缘有关;种群间遗传分化值范围较大(0.073~0.309),这可能是由于分布于不同港湾的种群间距离范围较大以及局域绝灭/再拓殖的遗传漂变效应所致;各种群未发现近期经历种群瓶颈的信号,很可能是由于种群内遗传多样性已经很低,种群减小未能导致遗传多样性明显降低.根据种群遗传特征,提出了重点保护种群的建议,鉴于目前我国海菖蒲等海草快速衰退的局面,应强化海草保护并实施海草床生态恢复.     

基于微卫星标记的桃蚜种群寄主遗传分化

桃蚜Myzus persicae(Sulzer)是寄主范围最广、危害最大的蚜虫种类之一。为了探明桃蚜在不同寄主上的遗传分化特点,采用微卫星分子标记技术,对西兰花、桃树、辣椒上的桃蚜种群进行遗传多样性和遗传结构研究。结果表明,在所选用的5个微卫星位点上共检测到38个等位基因,平均每个位点的等位基因数达到7.6个,桃树种群遗传多样性最高,这可能是因为各种夏寄主上的桃蚜迁回桃树上越冬,从而使多种等位基因和基因型得以聚集的原因。等位基因频率差异分析显示西兰花种群、桃树种群和辣椒种群两两之间(除了桃树06种群和辣椒06种群之间没有遗传分化外)都出现了明显遗传分化,相比之下桃树种群和辣椒种群的分化程度要比桃树种群和西兰花种群的分化程度低,这可能预示着西兰花寄主上的桃蚜正在向远离桃树和辣椒种群的方向进化。     

普通野生稻小种群的交配系统与遗传多样性

小种群的遗传动态是保育遗传学关注的核心问题之一,而种群遗传动态又与交配系统密切相关.普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)是具有重要经济价值的濒危物种,目前其种群规模都较小,研究其小种群交配系统与遗传变异性对普通野生稻的保护具有重要意义.运用7对SSR引物,对采自江西东乡普通野生稻小种群的36份种茎和其中20个家系共计601份子代进行了分析.结果显示:该种群的表观异交率为0.318,多位点法估计(MLTR)的多位点异交率为0.481;50%以上的子代共享亲本,非随机交配明显;东乡普通野生稻种群交配系统属于混合交配类型.比较亲本和子代种群的遗传变异性显示:子代种群比亲本种群遗传变异性更丰富;子代种群的杂合子不足与种群变小自交比例上升有关;而亲本种群杂合子过剩可能与杂合基因型的选择优势有关.这些结果说明创造条件扩大种群规模对普通野生稻的原生境保护显得尤为重要.     

中华稻蝗四个种群的遗传分化

采用水平淀粉凝胶电泳技术研究中华稻蝗(Oxya chinensis)四个种群的12个基因座位,探讨其遗传分化.这四个种群分别采自内蒙古呼和浩特、山西代县、山西太原和陕西西安.Ck和Mdh-2在四个种群中均为单态,其余的基因座位至少在一个种群内有两个以上的等位基因;在Ldh和Mdh-1的等位基因频率呈现梯度分布趋势.多态基因座位百分率(P)和平均每个基因座位的等位基因数目(A)分别为58.3%-66.7%和2.2-2.8,平均杂合度为Ho=0.173-0.240.除Gpi,Hk-2,Idh,Ldh和Mdh-1在部分蝗虫种群符合Hardy-Weinberg平衡外,其余绝大多数基因座位的基因型频率显著偏离Hardy-Weinberg平衡.四个种群间FST平均值不存在显著差异(FST=0.0510,P＞0.05),结合高的Nei's遗传一致度(I＞0.97)可知,种群之间遗传分化不明显.我们认为人类的农业活动可能促进了种群间的基因交流,从而降低了分化程度[动物学报50(2)187-192,2004].     

微生物遗传育种学教学内容的选择

微生物遗传育种学教学内容的选择金建玲（山东大学微生物系,济南２５０１００）微生物遗传育种学是微生物工程专业的主课之一。搞好本课程的教学工作,可为培养具备相当理论基础的应用型人才奠定一定的基础。按照专业设置的要求,微生物遗传育种学既应该区别于微生物专业...     

承德大窝铺不同海拔与群落类型天然油松种群遗传多样性

利用ISSR技术分析了河北承德大窝铺3个不同海拔、4个不同群落类型的油松天然种群的遗传多样性与遗传分化,探讨了天然油松种群遗传多样性与主要生态因子的关系.结果表明:天然油松种群具有较高的遗传多样性,13个筛选出的随机引物共检测出180个位点,总多态位点比率分别达到73.33％和91.11％.海拔影响油松种群的遗传多样性,中海拔( 1070～1130 m)高于高海拔(1230 ～1350 m)和低海拔(910 ～970 m)(多态位点比率分别为63.33％、51.67％和59.44％);群落类型与种群的基因组结构变异之间存在一定的内在联系.遗传变异多来自种群内部(分别为90.45％和75.22％),种群分化不明显;群落类型对天然油松种群间遗传变异和基因交流(Gst为0.248,Nm为1.517)的影响高于海拔对其影响(Gst为0.095,Nm为4.738).可以认为,群落类型对大窝铺天然油松种群遗传分化有较大影响.     

中国东亚飞蝗四个地理种群遗传结构的比较研究

利用水平切片淀粉凝胶电泳技术,分析了不同蝗区东亚飞蝗四个地理种群的遗传结构。在检测的20个酶基因座位中,四个种群均表现出一定的遗传多态性, 多态位点的百分率普遍偏高 (P=70%～80%),但由于杂合子数目较少而使每个位点的平均杂合度观察值偏低(H_o=0.023～0.032)。对每个基因座位的各基因型进行χ²检验, 除 Adk-1、Gdh-1、G3pd-1和Pgm-1在部分种群符合Hardy-Weinberg平衡外,其余绝大多数基因座位的基因型频率显著偏离Hardy-Weinberg平衡。从F统计量看,四个种群之间的遗传分化较低(F_st=0.0606 )。它表明： 东亚飞蝗较强的长距离迁飞行为增加了种群之间的基因交流, 降低了种群之间的遗传分化。根据Nei的遗传一致度（I）和Roger的遗传距离（D）进行分析, 在山西临猗与山西永济(I=0.964, D=0.175)、河南中牟与江苏沛县种群(I=0.957, D=0.160)之间,呈现出较高的遗传一致度和较小的遗传距离。结果表明： 迁飞性蝗虫东亚飞蝗种群之间的遗传分化与地理距离呈正相关。     

松嫩草原羊草种群遗传分化的研究

通过等位酶技术, 综合分析了松嫩平原11 个羊草种群的遗传多样性及遗传分化指标, 深入剖析了灰绿型和黄绿型两种叶色类型羊草种群之间的遗传差异:两类种群在等位基因频率、非平衡位点和A、P、He 及固定指数F 上明显不同, 两类种群间有极明显的遗传分化。黄绿型种群的A、P、He 皆低于灰绿型;黄绿型F < 0, 灰绿型F > 0, 这种差异主要表现在DIA-1、PGM、SKD 和ACP 等位点上;两类种群间的遗传分化主要发生在ADH、DIA-2 和PGM 等位点上。种群间的遗传距离与地理距离之间没有相关。     

圈养小熊猫遗传多样性与种群遗传结构分析

小熊猫是亚洲特有的珍稀濒危动物,目前受到栖息地减少、片断化和人类活动干扰等威胁。中国圈养小熊猫已经有60 多年历史,约55 个机构曾经饲养过小熊猫,现今圈养数量有400 多只,评估小熊猫圈养种群的遗传多样性和遗传结构对科学维持圈养种群和保存遗传种质资源意义重大。本研究利用19 个微卫星座位,对中国境内11 个小熊猫圈养种群的116 只个体进行了遗传多样性评估及遗传结构分析。结果显示11 个种群都具有较高的遗传多样性,平均基因丰富度3.505 ± 1.033 (北京)至4.026 ± 1.219 (冕宁),期望杂合度0.631 ± 0.225(黄山)至0.782 ±0.171 (温岭)。其中福州和无锡种群极显著偏离Hardy-Weinberg 平衡。整个圈养群体内各个种群遗传分化系数为0.055,呈显著分化,表明11 个种群遗传分化水平较高。Bayesian 遗传聚类分析将11 个种群聚为三个遗传簇,与野生种群的遗传聚类结果一致。结论:小熊猫圈养种群与野生种群相比,同样具有较高的遗传多样性。因此,圈养小熊猫遗传管理的重点不再是引进野生个体充实圈养种群,应制订科学的繁殖计划,避免近交,从而维持圈养种群的遗传多样性。     

柴达木地区野生黑果枸杞种群遗传多样性的AFLP分析

采用扩增片段长度多态性(AFLP)分子标记技术对青海省柴达木地区5个野生黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种群的120份样品的遗传多样性进行分析。结果表明: 柴达木地区野生黑果枸杞具有很高的遗传多样性, 9对选扩引物共得到1691条清晰条带, 其中多态性条带1678条, 多态性变异率为99.23%, 种群间的有效等位基因数为1.4712, Nei’s基因多样性为0.3245, Shannon信息指数为0.4367。分子方差分析(AMOVA)结果表明: 柴达木地区5个黑果枸杞种群的遗传变异主要存在于种群内部(92%), 种群间的遗传分化较小(8%, 遗传分化系数0.08)。黑果枸杞种群间的遗传相似系数介于0.9709-0.9922之间, 平均值为0.9835。种群间的聚类及Mantel检验(γ = 0.3368, p = 0.8064)均表明柴达木地区黑果枸杞种群地理距离与遗传距离之间的相关性不明显; 黑果枸杞个体间的聚类表明同一种群的个体不能完全聚在一起。对同一种源的遗传多样性分析发现, 诺木洪奥斯勒草场的种源内部的遗传变异更为丰富, 这或许可以推断诺木洪可能为柴达木地区野生黑果枸杞种质资源的中心产区。     

浙皖鄂地区水稻纹枯病菌5个种群的遗传结构分析

水稻纹枯病是世界性的主要病害之一。目前对该病病原菌种群的遗传多样性研究不多,知之甚少,了解其种群的遗传结构可以增加对其进化历程的了解,以制定科学的防治策略。水稻纹枯病菌通常被认为是以无性克隆繁殖为主,但有研究报道它具有混合繁殖方式。有关我国浙皖鄂地区水稻纹枯病菌种群的遗传多样性研究尚未见报道。为了解该地区水稻纹枯病菌种群的遗传变异、基因流、繁育方式及其遗传背景,采用ITS-5.8SrDNA测序技术,分析了分离自浙江富阳(FY)、安徽绩溪(JX)和巢湖(CH)以及湖北荆州(JZ)和孝感(XG)的5个水稻纹枯病菌种群75个菌株的遗传多样性。RhizoctoniasolaniAG-1IA是采集地区水稻纹枯病菌的优势类群。ITS-5.8SrDNA序列经测定共检测到78个多态位点,碱基A、T、C、G的平均含量分别为25.4%、33.6%、21.0%和20.0%。序列的平均转换与颠换比(Ti/Tv)为1.65,其中密码子第3位点的变异最高。根据序列的核苷酸变异共定义了29种单倍型,其中单倍型H5为5个种群的共享单倍型,占样本数的61.33%。5个种群的单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.627和0.482%,显示水稻纹枯病菌种群具有较高的遗传多样性。种群间固定化指数Fst为-0.0253-0.0170,基因流Nm为5.56-11.12,说明种群间基因交流频繁,基因流抑制了由遗传漂变引起的遗传分化,菌丝或菌核短距离扩散和带菌种子远距离传播增加了种群间的基因交流。AMOVA分析显示,种群间的遗传变异仅占总变异的19.03%,而80.97%的变异存在于种群内部,种群间的遗传分化很低。Mantel检验发现,遗传距离与地理距离无显著相关性(r=-0.241,P=0.499)。采用UPGMA法构建的单倍型间的系统发育树表明,不同地点的单倍型分支混合分布,这进一步验证了Mantel检验的结果。单倍型的网状分析显示,水稻纹枯病菌种群曾经发生过种群暴发而不断扩散,因还未能获得足够的时间建立更加复杂的结构故而呈非典型"星状"。采用中性检验分析了水稻纹枯病菌种群遗传结构,结果表明,种群间存在很强的自然选择作用,群体符合Hardy-Weinberg遗传平衡,说明水稻纹枯病菌群体是一个随机交配群体,具有以担孢子进行有性繁殖和以菌丝或菌核进行无性繁殖的混合繁殖方式。这种生物学特性可能是导致其在较小生态范围内较高的遗传多样性水平和较低的种群遗传分化的原因。另外,水稻纹枯病菌经有性繁殖产生新的基因型,并通过无性繁殖在群体内固定繁殖,这种遗传模式极有可能导致其进化潜能提高,极易对杀菌剂产生抗性。因此,对水稻纹枯病菌的防治,除了施用化学药剂和种植抗性品种外,还需要防治农田灌水引起的病原菌(菌丝和菌核)在地区间的流动传播,减少带菌种子迁移或农用机械的交叉污染,对水稻、大豆和玉米等寄主作物的种子进行播前处理等等,这些对于水稻纹枯病菌的防治也是极为重要的。     

天女木兰遗传多样性微卫星标记的研究

以中国7个省份9个天女木兰种群为研究对象,采用微卫星技术(SSR)探讨天女木兰分子遗传多样性。结果显示:(1)9个天女木兰种群间存在较低的遗传多样性,种群平均Nei基因多样性指数(H)0.098 5,平均Shannon信息指数(I)0.146 8;种群间基因流为0.597 9(1),处于很低的水平。(2)天女木兰不同种群在长期进化过程中发生了一定的遗传分化,9个天女木兰种群的遗传距离为0.068 8~0.214 2,遗传相似度介于0.82~0.93之间。(3)聚类分析结果显示,9个天女木兰种群在进化上形成2个主要分枝,贵州麻江种群为一支,其他地区的种群为另一支,其中贵州麻江的天女木兰生存状况较差。(4)天女木兰的遗传多样性与种群分布的经度呈正相关。研究表明,天女木兰种群间的遗传多样性低,缺乏基因交流,可能是导致其濒危的主要遗传学机制。     

宽翅曲背蝗两个地理种群等位酶的比较

采用水平淀粉凝胶电泳技术及应用等位酶分析方法,研究我国河北黄骅、辽宁葫芦岛宽翅曲背蝗两个自然种群的遗传多样性和遗传分化。在检测的11种酶15个酶基因座位中,Adk-I、Fbp-I、Mdh-2和G3pd-I基因座位的等位基因少,而Fbp-2、Mdh-I和Me-I基因座位的等位基因多。对每个基因座位的各基因型进行χ^2检验,除Mdh-I在辽宁葫芦岛种群、Adk-I在河北黄骅种群分别符合Hardy-Weinberg平衡外,其余绝大多数基因座位的基因型频率显著偏离Hardy-Weinberg平衡。两个种群之间存在明显的遗传多样性和分化：多态位点百分率分别为100％和93．3％,等位基因平均数分别为3．1和2．5,平均杂合度观测值分别为0．086和0．061。与其他非迁飞性蝗虫如中华稻蝗(Oxya chinensis)比较,这种蝗虫种群的平均杂合度较低但遗传多态性较高。结果表明：该蝗虫较强的跳跃能力可使个体暴露于各种不同环境,有利于维持种内遗传多态性的动态平衡,而种群保持较高的遗传多态性能增强该物种在不同栖息地的生存和繁殖能力。F-统计量表明两个种群之间的遗传分化相对较小,但这种分化显著高于迁飞性蝗虫如东亚飞蝗(Locusta migratoria manilensis)。Nei的遗传一致度(I)和Roger的遗传距离(D)的结果分析揭示了两个种群之间较高的遗传一致度(I=0．904)和较小的遗传距离(D=0．256)。然而,在一些酶基因座位如Aep-I(Fst=0．462)和Pgi-I(Fst=0．182),F-统计值相对较大,遗传分化比较明显。