麻花艽和管花秦艽(龙胆科)之间自然杂交类型的分子验证

野外考察发现麻花艽(Gentiana stramineaMaxim.)和管花秦艽(G.siphonantha Maxim.ex Kusn.)同域分布时存在大量形态位于二者之间的个体。经形态变异研究后发现它们可能是这两个物种之间的杂交后代。对两个亲本种以及假设杂交群体共55个个体的核糖体ITS序列和叶绿体trnS-G序列的分析结果表明:中间形态个体是麻花艽和管花秦艽的自然杂交后代。此外分析了两个亲本种以及杂交群内个体间trnS-G和ITS序列的变异状况以及分子标记结果与形态鉴定不一致的可能原因;指出可能是杂交诱导的叶绿体基因组重组以及早期物种分化中的谱系筛选不彻底等原因造成了亲本种群体内序列变异的多样化。     

二倍体杂交种棱果沙棘双向杂交起源及其母本主要来源于中国沙棘的分子证据简

棱果沙棘为同域分布的中国沙棘和肋果沙棘同倍化自然杂交形成的。本文利用母系遗传的cpDNA trnS-G序列检测青海祁连棱果沙棘及其亲本中国沙棘和肋果沙棘同域分布的两个地区（拱北湾、八宝河滩）共93个个体的遗传关系。结果表明棱果沙棘及其亲本在拱北湾和八宝河滩分别有12个和7个单倍型,两地区的棱果沙棘都与其亲本共享单倍型,其中拱北湾棱果沙棘共36个个体中有28个与中国沙棘共享3个单倍型(H2,H4,H5),有2个个体与肋果沙棘共享单倍型(H11),八宝河滩的棱果沙棘共10个个体中有7个与中国沙棘共享一个单倍型(H4),3个与肋果沙棘共享单倍型(H7)。应用最大简约法（MP）分别对两地区的棱果沙棘及其亲本trnS-G序列构建的系统发育树中棱果沙棘的大部分个体都与中国沙棘聚在一起,另外,棱果沙棘4种特有单倍型(H3、H7、H8、H9)的6个个体在系统树上也与中国沙棘聚为一支。以上结果进一步证明了二倍体自然杂交种棱果沙棘为双向杂交起源,但其主要母本来源应为中国沙棘。     

窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)nrDNA ITS和cpDNA trnL-F序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析了窄叶鲜卑花居群间nrDNA(核糖体DNA)ITS序列和cpDNA(叶绿体DNA)trnL-F的碱基差异,并与cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列进行比较,从而初步研究两套植物基因组的变异速率。采用改良的CTAB法从硅胶干燥的窄叶鲜卑花叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS和cpDNAtrnL-F区域进行扩增、纯化、测序。nrDNA ITS序列共有601 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为0.05%,(G+C)含量为41.4%。cpDNAtrnL-F序列共有927 bp,有变异位点1处,变异位点百分率0.01%,(G+C)含量为32.6%,两种序列的核苷酸多样性非常低。比较发现,窄叶鲜卑花nrDNA ITS区域较cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列保守,变异速率较慢,比cpDNAtrnL-F序列变异速率稍快。通过对ITS序列单倍型(haplotype)进行分析发现,窄叶鲜卑花现有分布范围经历了居群近期范围扩张,与叶绿体基因组(trnS-G和rpl20-rps12序列)得出的结论一致。因此,窄叶鲜卑花nrDNA ITS序列适合该种的谱系地理学研究。     

江孜沙棘和云南沙棘之间谱系分化和亲缘地理

研究具有邻近分布的近缘类群的遗传分化和谱系筛选对于进一步揭示物种形成机制具有重要意义。该文以沙棘属(Hippophae)临域分布的两个类群, 江孜沙棘(H. gyantsensis)和云南沙棘(H. rhamnoides subsp. yunnanensis)为研究对象, 进行群体水平上的母系分化研究。前一个种分布于西藏的中西部, 而后者主要分布于青藏高原东南部的云南西北部、四川西部和西藏东南部。两个类群在叶和果实性状存在明显区别。叶绿体在沙棘属植物中为母系遗传。共研究了两个类群14种群109个沙棘个体的叶绿体trnL-F、trnS-G序列; 序列排序后共发现11种单倍型, 江孜沙棘和云南沙棘分别有7种和6种, 两种单倍型为两个类群共享。分支分析和嵌套进化分析进一步表明, 两个类群之间的单倍型相互交错, 单倍型分化与形态上划分的两个类群不一致, 表明它们之间具有十分复杂的谱系筛选过程。这些发现明显不支持以前提出的有关江孜沙棘系统位置的假设。但是, 目前所获得的证据不能区分该物种究竟是通过异域分化还是同倍性杂交起源的。不同种群固定特有单倍型表明, 两个类群都在最后一次冰期可能存在多个避难所。     

中国锦鸡儿属的分子系统发育

测定了中国锦鸡儿属Caragana各属下分类群20个代表种的ITS、trnL-F和trnS-G序列.基于3种DNA片段的单独分析所获得的系统发育树具有相似的拓扑结构;3种片段的合并分析提高了各分支的支持度,并获得了相似的系统发育树.落轴亚属subgen.Caragana的种类构成了一个在系统树上首先分化出来的单系分支,与形态特征和地理分布的研究一致.短齿系ser. Occidentales和长齿系ser. Bracteolatae的代表种构成了1个单独的分支,因此短齿系应被放入长齿系所属刺叶组sect.Longspina 而不是针刺组sect.Spinosae或sect.Pruinosa.分子系统学证据支持依据叶片宽窄在掌叶组sect.Frutescentes中再划分2个系的形态学研究结论;但Ser.Dasyphyllae和针刺系ser.Spinosae的亲缘关系较近,系统发育分析的结果似乎不支持在针刺组中单独划分2个系.宿轴类的物种聚成一个单系的分支,因此应被处理为一个组--鬼箭组sect.Jubatae;荚果里面被毛和无毛的种类各自构成2个小支,支持依据该特征在组下分系.系统树显示Sanczir定义的sect.Tragacanthoides然为多系类群,应将该组中所包含的刺叶组、针刺组、和鬼箭组的种类划分出来.基于ITS的遗传距离表明卷叶锦鸡儿C. ordosica与藏锦鸡儿C, tibetica应该是2个不同的种.     

Confirmation of natural hybrids between Gentiana straminea and G. siphonantha (Gentianaceae) based on molecular evidence

A few individuals with intermediate morpho-logy always appeared in the sympatric distributions of Gentiana straminea and G. siphonantha. These intermedi-ate individuals were hypothesized to be the hybrids of two species after a careful evaluation of their morphological characteristics. To test this hypothesis, sequence compar-ison of the internal transcribed spacer (ITS) regions of the nuclear ribosomal and trnS (GCU)-trnG (UCC) inter-genic spacer region of the chloroplast DNA from Gentiana straminea, G. siphonantha and the putative hybrids was performed. The results suggest that most intermediate individuals were the natural hybrids between G. straminea and G. siphonantha. In addition, we exam-ined the sequence variation among the individuals of both parent species and analyzed the possibility leading to the incongruent identification in some individuals based on morphologic and molecular evidences, respectively. The intraspecific diversification of DNA fragments within both parent species and their high variability in hybrid swarms probably resulted from chloroplast genome recombination and incomplete lineage sorting during the early stages of speciation origin of the parent species.