守住生态承载的底线

美丽中国是生态中国,也是美好中国,需要动植物、生态、地质等自然科学家的努力;同时也需要发现、展示和研究自然之美的生态文学作家和生态摄影家做出贡献。保护、修复与建设美丽中国需要更多生态文学家和研究者的共同参与。本期刊登的原创文章和第一手的图片就是这样的自然与文化跨学科综合考察的成果。作为第一个参与中     

辣椒种质遗传多样性的EST-SSR分析

辣椒（Capsicum annuum L.）是一种重要的蔬菜作物,分析辣椒种质的遗传多样性对于辣椒种质的收集、鉴定和利用都有重要的意义。EST-SSR标记是一种位于转录区的SSR标记,能够检测出转录区的多态性,进而能够反映出种质之间“真实的遗传多样性”。本研究利用33个EST-SSR标记分析了31份辣椒种质的遗传多样性。EST-SSR标记在测试的辣椒种质上共检测出91个等位基因,平均每个位点扩增出2.76个等位基因,最多扩增出6个等位基因,多态性信息含量（PIC）最小为0.03,最大0.74,平均为0.38。系统聚类分析将31份种质分为2大组,聚类结果表现出了一定程度的与果实性状的相关性。主坐标分析的结果基本上与聚类分析的结果一致,但更加详细地表现了辣椒种质之间的遗传变异。     

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。     

河北省花生地方品种基于EST-SSR的遗传多样性及性状-标记相关分析

利用215对EST-SSR引物对70份河北省花生地方品种的遗传多样性进行扫描,结果表明,58对引物在不同材料间具有多态性,多态性引物比率为26.98%。共扩增出168个位点,其中156个为多态性位点;不同EST-SSR的多态性信息指数PIC变幅为0.063-0.9825,平均为0.5244。聚类分析结果表明,在阈值为8.00时,可以将各地方品种明显分为两大类,第Ⅰ类群为普通型,第Ⅱ类群为珍珠豆型和多粒型,与植物学分类一致。单标记－性状相关分析表明,同一标记位点可与多个性状相关,获得与5个农艺性状显著相关的标记12对。     

38份晾晒烟种质资源遗传关系的SSR分析

利用SSR标记技术对38份晾晒烟种质资源的遗传关系进行了分析。从自己开发的近3000对烟草SSR引物中随机选出30对引物,在38份供试材料中共检测出173个等位基因,每对SSR引物可检测的等位基因数为2~11个,平均为5.77个。38份材料间遗传相似系数（GS）的变化范围为0.165-0.928,平均GS 为0.546。表明38份晾晒烟的遗传多样性丰富,遗传差异较大,亲缘关系较远。聚类分析表明,在L1（GS-0.165）处可将38个品种分为2大类,即晾晒烟类群和美国从烟草起源地收集的烟草（TI：Tobacco Instruction）类群;晾晒烟类群又可进一步分为4组,其聚类结果与所期望的结果基本一致。表明SSR是一种有效、稳定和可靠的分子标记,能较好地从分子水平上揭示烟草(尤其是晾晒烟)种质资源的遗传背景和亲缘关系。     

16 个蝴蝶兰品种 EST-SSR 遗传多样性分析

利用 NCBI 上提供的8 188 条蝴蝶兰 EST 序列开发 EST-SSR 引物,用来分析市场上较常见的 16 个蝴蝶兰栽培品种的遗传多样性。结果成功开发出了 9 对多态性引物,这 9 对引物在 16 个蝴蝶兰品种上共检测出 45 个等位基因,每对引物可检测等位基因2 ~ 12 个,平均为 5 个;SSR 引物多态性信息量 (PIC) 变化范围为 0.527 ~ 0.981,平均为 0.755;16 个蝴蝶兰品种间的遗传相似系数在 0.550 ~ 0.875 之间,平均值为 0.728,表明供试品种间的亲缘关系较近。UPGMA 聚类分析结果表明,在遗传相似系数为 0.73 处可将 16 个蝴蝶兰品种分为四大类,第Ⅰ类包括满天红、巨宝红玫瑰等 10 个品种,第Ⅱ类包括夕阳红、富乐夕阳、昌新皇后和新原美人 4 个品种,第Ⅲ类包括萨拉黄金 1 个品种,第Ⅳ类包括台湾阿妈 1 个品种,聚类结果与花色特征比较一致。该研究结果对蝴蝶兰品种选育有一定参考价值。     

浙江赤霉病抗性不同的大麦地方品种遗传多样性分析

采用SSR标记方法研究了43份对大麦赤霉病有不同抗性的浙江地方品种的遗传多样性。结果显示29对SSR引物在上述品种中共检测到87个等位基因,每对引物等位基因数在2~9之间,平均为3个;平均多态性信息含量（PIC）为0.3509,平均Shannon指数(I)为0.6951,平均Nei’s基因多样性指数(H)为0.4268。品种间的遗传相似系数变幅为0.082~0.986,平均值为0.467。聚类分析将参试品种分为4大类。浙江省地方品种遗传多样性较高,二棱品种的遗传变异明显高于六棱品种;抗和中抗赤霉病品种的遗传变异也较大。聚类结果与品种来源无任何关系;主成分分析结果与聚类分析结果基本一致。     

中国野生葡萄mybA转录因子SNP特征分析

本研究以中国野生葡萄14个种为材料,对控制花色苷合成的mybA转录因子进行克隆和序列分析,获得VvmybA1和VlmybA2两个转录因子的全长基因序列,共检测到121个SNP,表现出丰富的遗传多样性。3种中性检测方法比较序列变异模式,结果表明,中国野生种葡萄VvmybA1和VlmybA2基因没有偏离中性模型,反映出基因漂移和选择性中性突变之间的平衡。不同野生种材料的mybA 基因结构存在很高的同源相似性。但是在启动子区、内含子区以及第三个外显子区存在不同程度碱基的缺失、插入和替换,而且野生种葡萄mybA基因存在一些特有序列或突变,这些突变可以作为分子标记区分不同的野生种材料。通过基因结构比对和系统进化树分析,可将野生种葡萄细分为5个类群。初步推测桦叶葡萄和变叶葡萄进化地位较为原始。     

不同微生物来源的加氧酶及其催化反应特征的研究进展

加氧酶作为一种氧化还原酶,可催化分子氧的氧原子与一大类有机化合物反应,被广泛应用于环保行业、美容保健行业、移植免疫过程、医药中间体的生产、资源开发利用、生态环境的生物修复、病虫害的防治等。本文综述了来源于真菌、细菌以及放线菌的加氧酶的研究进展,包括酶的性质、结构特点、催化机理及催化反应途径、应用等,并对微生物中加氧酶的研究前景进行了展望。     

Metabarcoding技术在植物鉴定和多样性研究中的应用

目前植物学研究已进入后植物志时代,iFlora的实现需要以传统植物分类学及相关研究为基础,整合基于高通量测序的DNA条形码（DNAbareoding）技术并开发便携式快速鉴定仪器及构建信息平台。传统植物鉴定多基于形态学分类,而近年来快速发展的DNA条形码快速鉴定技术被各界分类学家认可,在植物鉴定中也被广泛应用。但DNA条形码技术仍存在一些问题亟待解决,如种的鉴定需要多个条形码的解析、Sanger测序平台无法处理混合样品。本文介绍了传统植物分类技术和DNA条形码技术在植物研究中的应用和遇到的瓶颈;并重点介绍了基于高通量测序的metabarcoding技术在植物鉴定及多样性研究中的应用及前景,及其与iFlora的关系。