禾谷镰孢复合种毒素化学型及遗传多样性分析

【目的】明确不同省（自治区）引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种（Fusarium graminearum species complex,FGSC）的毒素化学型和它们之间的遗传差异以及亲缘关系。【方法】选用根据基因Tri13和Tri3序列设计的特异性引物分析来自11个省（自治区）的92株禾谷镰孢复合种菌株的毒素化学型;从100条哥伦比亚大学（UBC）开发的通用引物中筛选出13 条扩增条带丰富、重复性好、信号强、背景清晰的引物,利用筛选出的引物对供试菌株进行ISSR-PCR扩增,使用Popgen32软件计算多态性位点百分率、Shannon’s多样性指数、群体间的遗传距离和遗传相似性;依据Nei’s 遗传距离,利用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析,并构建供试菌株的聚类图。【结果】供试的92株禾谷镰孢复合种菌株的产毒素化学型有4种：DON、15-ADON、DON+15-ADON和NIV+15-ADON。其中产生DON和15-ADON的菌株分别为1株和20株;同时产生15-ADON和NIV的有1株;同时产生15-ADON和DON的有55株。筛选出的13条引物对所有供试菌株进行PCR扩增,共获得102条带,其中多态性条带101条,多态性比率为99.02%,平均每条引物产生条带为7.85条。在群体平均水平上,基因多样性指数（H）为0.3129,Shannon’s的信息指数（I）为0.4774,表明禾谷镰孢复合种存在较高的遗传多样性水平;不同地理种群间,各群体的遗传多样性水平具有一定差异,河北、山西、黑龙江和吉林种群遗传多样性最高,安徽和河南种群最低。地理种群间的基因分化系数（Gst）为0.2722,说明不同地理种群间存在一定的遗传变异,但大部分遗传变异（72.78%）发生在种群内。遗传分化系数估算的基因流值Nm=1.3372（＞1）,表明不同地理种群间存在一定的基因流动;遗传关系结果表明河北、山西、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古和甘肃菌株群体间亲缘关系较近,山东、江苏、河南和安徽菌株间亲缘关系较近,安徽和内蒙古菌株间的亲缘关系最远。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.43-0.95。在相似系数为0.43时,所有菌株分成2大类群,Group 1包括4株北方春播区菌株（吉林、山西和河北张家口）,不产生NIV和DON;Group 2由余下的88株菌株构成,产生的毒素类型主要为DON和15-ADON,其来源于北方春播区（山西、黑龙江、吉林、辽宁、甘肃和河北张家口、唐山）和黄淮海夏播区（河北石家庄、河南、山东、江苏和安徽）,在相似系数为0.664时,各类群分成不同的亚群,亚群的结果与菌株来源有一定的相关性。聚类分析结果和毒素化学型分析显示,同一地理种群的菌株多数聚在一起,个别菌株分散到不同的分支上。【结论】北方春播区和黄淮海夏播区的禾谷镰孢复合种主要的毒素化学型为DON和15-ADON。引起玉米穗腐病的禾谷镰孢复合种菌株群体内存在丰富的遗传变异,不同地理种群间存在一定的基因交流,遗传多样性与地理来源有关。     

黄淮海地区夏玉米弯孢叶斑病菌遗传多样性分析

【目的】 针对黄淮海地区发生的玉米弯孢叶斑病,通过分子生物学技术,明确其致病菌新月弯孢（Curvularia lunata ）在不同地区和年份间的遗传差异及亲缘关系,为研究该病害的发生和流行提供数据资料。【方法】 对2013、2016和2017年采集自黄淮海地区5省（河南、河北、山东、安徽、江苏）的病样进行分离,并采用形态学和分子生物学（ITS和EF-1α 序列分析）对分离到的菌株进行鉴定,共获得175个新月弯孢菌株。从哥伦比亚大学开发的通用引物中筛选出13条多态性高、重复性好的引物,利用筛选出的引物对175个新月弯孢菌株进行ISSR-PCR扩增,利用Popgen32软件计算多态性比率、Shannon’s信息指数、群体间的遗传距离和遗传相似性,使用NTsys2.10e软件进行UPGMA聚类分析和基于遗传相似系数的主坐标分析,构建聚类分析图和散点图。【结果】 利用筛选出的引物对175个菌株进行PCR扩增,共获得105条多态性条带,多态性比率为100%。在群体平均水平上,基因多样性水平（H）为0.3867,Shannon’s的信息指数（I）为0.5682,表明玉米弯孢叶斑病菌具有丰富的遗传多样性;不同地理种群间的遗传多样性存在一定差异,河南和安徽种群遗传多样性最高,江苏种群较低;年度间相同地理来源的菌群亲缘关系较远,相同年份不同地理来源菌群亲缘关系较近。聚类分析显示所有菌株相似系数为0.51—0.93,在相似系数为0.59水平上,175个菌株被划分为2群5个亚群,亚群间表现出年度间的差异,不同地理种群病菌间存在基因交流,遗传相关性较高;主坐标分析结果与聚类分析结果一致,同一年份的菌株明显聚集在一起。【结论】 引起黄淮海地区玉米弯孢叶斑病的病原菌群体存在较高的遗传变异,地域相邻的病菌遗传关系较近;同一地区的菌株在年度间表现出一定遗传距离,而同一年份不同地理来源的菌株遗传距离较近。引起该地区玉米弯孢叶斑病的新月弯孢菌株不是以本地菌源为主,其主要菌源可能来自南方水稻和草坪草或东南亚玉米生产区,但也存在少量存活于地表病残体上的菌株可作翌年的初侵染源。     

云南球孢白僵菌的遗传多样性研究

 球孢白僵菌是一种广谱性虫生真菌,在害虫种群的自然控制中发挥着重要作用。为弄清云南省球孢白僵菌种群的遗传多样性,丰富云南虫生真菌多样性内容,本研究采用ISSR分子标记技术对云南不同地区及不同寄主来源的39个球孢白僵菌菌株的遗传多样性进行了分析。结果表明,有11个ISSRs可用于39个球孢白僵菌菌株群体PCR扩增,每个引物扩增5～15条DNA带。供试39个球孢白僵菌菌株群体的多态位点百分率(PPL)达99.09％,不同寄主来源亚种的Nei基因多样性(He)为0.3478,居群间的基因分化系数(Gst)为0.0724,总基因多样性(Ht)为0.3518,亚种群内基因多样性(Hs)为0.3263,不同寄主亚种群间的基因流(Nm)为6.4044;不同地理来源白僵菌种群Nei基因多样性指数He为0.3444,Shannon 指数I为0.5152;总基因多样性Ht为0.3473,亚种群内基因多样性Hs为0.2131,亚种群间的基因分化系数Gst为0.3862。综合遗传多样性结果,云南省球孢白僵菌种群遗传结构复杂、遗传异质性明显,从寄主来源来看,居群间遗传变异较小,居群内遗传分化较大;从地理来源来看,居群间遗传变异较大,居群内表现遗传变异较小。     

40株尖镰孢菌SRAP遗传多样性分析

[目的]明确尖镰孢菌种内遗传多样性与亲缘关系为尖镰孢菌的分类鉴定及该类病害综合防控提供理论依据。[方法]本试验利用筛选出的12对SRAP引物,对40株尖镰孢菌进行PCR扩增,用POPGENE Version 1.32软件计算遗传多样性参数,用NTSYS-pc Version 2.10s软件对供试菌株进行聚类分析与主成分分析。[结果]共扩增出125个谱带,多态性位点比例达100%,平均每对引物产生多态性条带10.4条。供试菌株的平均Nei's基因多样性指数(H)和Shannon信息指数(I)分别为0.1 876和0.3 139。晋中地区菌株的Nei's基因多样性指数和Shannon's指数均最大(0.172,0.2876),遗传分化水平最高,多样性最丰富。地理群体间遗传分化系数(Gst)和基因流(Nm)分别为0.3 106、1.1 098,省内3个居群间的遗传距离较其与河北居群间的遗传距离近,表明4个尖镰孢菌群体间存在一定的遗传分化,群体内遗传多样性大于群体间的多样性。地理群体间遗传距离与地理距离存在一定的相关性。聚类与主成分分析结果表明,菌株SRAP类群划分与其寄主和地理来源没有明显相关性。[结论]供试尖镰孢菌遗传分化明显,但亲缘关系相对较近。     

玉米穗腐病致病禾谷镰孢复合种的遗传多样性、致病力与毒素化学型分析

【目的】明确中国玉米穗腐病致病禾谷镰孢复合种（Fusarium graminearum species complex,FGSC）的菌群遗传结构、致病力、毒素化学型及其相互关系,为玉米镰孢穗腐病防控提供参考信息。【方法】从中国玉米主产区采集玉米穗腐病样本,经单孢分离鉴定,选取代表性的禾谷镰孢复合种,利用22对SSR和10对VNTR引物,使用Popgen32、NTsys2.1、STRUCTURE2.3.4群体遗传学研究软件进行数据分析,结合TEF-1α、β-tubulin和RPB2基因测序构建系统发育树,分析7个地理区域禾谷镰孢复合种的遗传多样性,采用花丝通道注射接种法测定各镰孢菌的致病力,利用产毒基因特异性引物进行毒素化学型的检测。【结果】在禾谷镰孢复合种中共检测到等位位点数48个,多态性位点数39个,多态性条带比率为81.25%,每对引物扩增出多态性条带2—4条;禾谷镰孢复合种7个地理群体平均Shannon’s信息指数和Nei’s遗传多样性指数分别为0.41和0.29,7个地理区域遗传相似度集中在0.6677—0.8797,遗传距离为0.1282—0.4039,表明菌群间具有较丰富的遗传多样性。依据Nei’s遗传距离对7个地理种群进行UPGMA聚类分析,可划分为3个类群;STRUCTURE2.3.4群体结构分析表明,禾谷镰孢复合种菌群被分为2个大类群最合适,西北地区绝大部分属于类群A,华中地区和华南地区菌株均属于类群B,东北地区50%以上菌株属于类群B。TEF-1α、β-tubulin和RPB2基因序列分析表明禾谷镰孢复合种由禾谷镰孢（F. graminearum）、亚洲镰孢（F. asiaticum）、布氏镰孢（F. boothii）和南方镰孢（F. meridionale）构成,上述镰孢菌中存在142个单核苷酸多态性位点（SNP）,通过这些差异序列构建的聚类图能清楚显示出各个种内与种间的遗传分化情况,各镰孢种内遗传多样性十分丰富。禾谷镰孢致病力最强,平均发病面积百分比为20.79%;亚洲镰孢、布氏镰孢和南方镰孢的平均发病面积百分比分别为15.79%、11.77% 和 8.12%。统计分析表明,不同镰孢种所引起的穗腐病平均发病面积占比存在显著差异。禾谷镰孢毒素化学型为15ADON、3ADON、NIV和3ADON+15ADON+NIV 4种,以15ADON为主;布氏镰孢毒素化学型为15ADON、3ADON、NIV、3ADON+15ADON和3ADON+15ADON+NIV 5种,以15ADON为主;亚洲镰孢毒素化学型只有3ADON;南方镰孢毒素化学型为15ADON、3ADON、15ADON+NIV 3种,15ADON为优势类型。此外,15ADON、NIV和3ADON毒素类型菌株平均发病面积百分比分别为17.87%、17.20%和12.37%。【结论】我国不同地理区域尤其是相邻区域禾谷镰孢复合种菌群间存在较为频繁的基因交流与交换。本研究中禾谷镰孢复合种的主要毒素化学型为15ADON,致病力由强到弱依次为禾谷镰孢>亚洲镰孢>布氏镰孢>南方镰孢。整体看来,毒素化学型与菌种类型相关性不显著,致病力主要与菌种类型有关。     

不同森林生态系中球孢白僵菌遗传多样性比较研究

利用ISSR分子标记技术,对采集自安徽省滁州市天然次生林——琅琊山国家森林公园和宣城市人工马尾松纯林——麻姑山林场球孢白僵菌种群的遗传多样性水平和种群遗传结构进行了比较分析。用7个引物分别对2个种群共222株球孢白僵菌菌株进行扩展,共得到58个清晰的扩增位点,其中多态位点56个,多态位点百分率（PPL）为96.55%,Nei＇s基因多样性（He）为0.2993,Shannon信息指数（I）为0.4593,种群间的基因分化系数（Gst）为0.1283,基因流Nm=3.3984;可以看出,2个种群间的基因流较小,遗传分化较大,为12.83%,这可能是由于人为选择和基因流障碍引起的;琅琊山白僵菌群体（PPL=96.55%,He=0.2781,I=0.4299）遗传多样性水平较高;麻姑山白僵菌群体（PPL=93.10%,He=0.2552,I=0.3825）遗传多样性水平较低。比较研究了采集自大别山原始林中球孢白僵菌菌株的遗传多样性（PPL=81.00%,He=0.3187,I=0.4782）,可见生态环境复杂的原始林中球孢白僵菌遗传多样性最高,天然次生林种群次之,人工纯林种群最小。利用Nei’s遗传距离构建琅琊山和麻姑山白僵菌个体间的遗传关系树状图,由UPGMA聚类分析可知,不同采集地的菌株聚为一类。     

生姜种质遗传多样性和亲缘关系的SRAP分析

【目的】生姜为无性繁殖作物,千百年来,在经历气候变迁、自然选择和人工选择过程中,其生物学性状呈现出多方面变异,造就了许多地方品种。因此,研究生姜种质资源的遗传多样性及亲缘关系,对生姜资源进行科学分类,为生姜种质的收集、保护和创新利用提供理论依据。【方法】采用CTAB法提取生姜幼叶基因组DNA,利用SRAP（相关序列扩增多态性,sequence-related amplified polymorphism）分子标记技术,对来源于世界不同地区的51份生姜种质的基因组DNA进行多态性扩增,PCR产物采用6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离,采用银染法显色。根据电泳结果得到“0,1”矩阵,利用POPGENE version1.32软件计算每对引物的多态性位点数、多态性位点百分率,以及有效等位基因数Ne、Nei’s遗传相似系数（GS）、遗传距离（GD）、Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数等指标,并采用NTSYS version2.10e软件进行种质间的UPGMA（非加权组平均法,unweighted pair-group method）聚类分析和基于Nei’s遗传距离的组群间的聚类分析,对生姜资源进行分类;同时,根据不同生态区之间生姜种质资源的遗传多样性和亲缘关系,结合植物起源中心相关特性及历史记载,探讨生姜的起源与传播。【结果】筛选出的15对引物共扩增出305条带,其中188条为多态性条带,多态性比率为61.68%,平均每对引物扩增出20.33个位点和12.53个多态性位点,说明生姜的遗传变异较为广泛。51份生姜种质的Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数平均值分别为0.3689、0.5510,据此可将生姜种质分为3个大类、9个亚类,分析比较发现,每一类的生姜多来源于相同或相近区域。进一步研究表明,7个不同地理来源群体的Shannon信息指数范围是0.2901-0.4807,在遗传相似系数为0.9时,可将7个群体分为4类,华北群体、非洲群体各为一类,东南亚群体与日韩群体为一类,东南沿海群体、西南高原群体、华中群体为一类。【结论】品种间基于Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数的分析表明,生姜虽为无性繁殖作物,但其遗传多样性较为丰富;根据遗传相似系数的UPGMA聚类分析结果,生姜种质资源的遗传多样性受地理来源影响较大;群体间遗传多样性分析表明,中国国内群体的遗传多样性高于国外群体,尤其华北群体与其他群体的遗传距离较远,且其栽培历史悠久,可以判定中国华北地区是生姜的次生起源地;而鉴于非洲群体的遗传多样性指数较高,与其他群体的遗传距离较远,且空间分布距中心位置较近,又有野生种存在,据此推断非洲可能是除东南亚之外的另一生姜原生起源地。     

广东省鼎湖山国家级自然保护区球孢白僵菌遗传多样性研究

【目的】了解广东省球孢白僵菌Beauveria bassiana的群体遗传结构、基因流、菌株分化、遗传变异和寄主类型,以及与生态环境的相关性,为筛选优良生产菌株提供后备种质资源。【方法】采用SSR分子标记对广东省鼎湖山国家级自然保护区(以下简称"DHS")采集的81株球孢白僵菌进行遗传结构和多样性分析。【结果】使用8对SSR引物扩增81个菌株产生多态位点数为58个,多态位点比率为100%,其中,引物Ba12多态位点数最多(10个)。通过Popgene 32软件包分析发现,DHS球孢白僵菌种群Nei’s基因多样性指数(h)为0.212 6,Shannon信息指数(I_s)为0.348 7,可见其遗传多样性水平较高,群体异质性较强。将群体分别按照寄主和土壤、不同寄主目划分为不同亚群进一步分析,发现土壤亚群遗传多样性水平(h=0.192 5,I_s=0.309 9)略高于寄主亚群(h=0.176 9,I_s=0.278 3),种群间遗传分化程度较弱(N_m=1.662 9,G_(st)=0.130 7);不同寄主目群体间的遗传分化较小且基因流明显。基于UPGMA聚类分析发现,各分支菌株的分布趋势与分离基质、不同寄主目均没有相关性。【结论】DHS球孢白僵菌遗传谱系与分离基质和寄主来源均无明显相关性,不同生态环境和寄主类型的影响共同维持了DHS球孢白僵菌种群内遗传变异的多样性。     

野生土坛树种群遗传多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术,对我国野生土坛树种群的遗传多样性进行分析。40对引物对8个土坛树种群共47个个体的样品DNA进行扩增。结果表明:物种水平上,多态位点百分率PPB为40.40%,Nei’s基因多样性指数H为0.4027,Shannon’s信息指数I为0.5874;在种群水平上,多态位点百分率平均为32.77%,Nei’s基因多样性指数平均为0.2992,Shannon’s信息指数平均为0.4373;种群内遗传多样性Hs为0.2992,种群总的遗传多样性Ht为0.4027。基因分化系数Gst为0.2570,种群间的遗传分化程度较低;种群间基因流Nm为1.4455。种群间的平均距离为0.2118。利用UPGMA法聚类可将8个群体划分为2大类,高桥独立为一群,其他为一大群;证明亲缘关系与地理距离存在一定的相关性。47个材料按UPGMA法聚类分析,结果不与同一种群的个体聚在一起。初步推测土坛树由三墩和琼山一带向四周扩散而来。     

甘肃河西走廊苹果蠹蛾种群遗传分化研究:基于COI基因序列分析

【目的】揭示河西走廊苹果蠹蛾不同地理种群间的联系,分析地理种群间的序列变异、遗传多样性和遗传分化。【方法】采用PCR和基因测序技术,扩增并分析了河西走廊8个地理种群132个苹果蠹蛾个体的线粒体细胞色素氧化酶Ⅰ亚基(COI)基因片段,应用DnaSP 5.10计算单倍型多样性指数(Hd)、核甘酸多样性指数(Pi)和Tajima’s D值,采用ZT软件包进行Mantel检验,分析种群间遗传距离与地理距离的相关性,利用软件Arlequin 3.11计算成对种群间的固定系数(Fst)。【结果】在获得的132条序列中共发现了8个变异位点和5个单倍型,其中3个单倍型为种群共享单倍型。总体单倍型多样性指数为0.578,种群内单倍型多样性为0.000~0.700。各种群的Tajima’s D值中性检验符合中性突变,说明河西走廊苹果蠹蛾在历史上没有出现群体扩张,群体大小稳定。Fst值表明,河西走廊苹果蠹蛾种群间具有一定程度的遗传分化,而各地理种群的遗传距离与地理距离无显著的相关性。【结论】河西走廊苹果蠹蛾遗传多样性较低,且地理种群间有一定程度的遗传分化。     

利用CDDP标记的菏泽牡丹品种资源的遗传多样性

【目的】在品种群水平和花色群体水平上分析菏泽牡丹资源的遗传多样性和遗传分化,为该资源的保护和利用提供理论依据与技术支持。【方法】利用CDDP分子标记技术,对白、粉、黑、红、黄、蓝、绿、紫红、紫和复色系等10个花色群体构成的299份菏泽牡丹品种资源的基因组DNA进行扩增分析。【结果】用18条CDDP引物对10个花色群体共299份样品进行扩增,共检测到385条扩增带,其中多态性条带368条,特异条带23条,分别占总条带的95.58%和5.97%。在品种群水平上,Nei’s基因多样性指数、有效等位基因数和Shannon信息指数分别为0.1648、1.2569和0.2695;在花色群体水平上,上述指标依次为0.1451、1.2313和0.2306。综合分析各项指标得出,红色系和紫色系具有较高的遗传多样性,复色系和绿色系牡丹的遗传多样性较低。花色群体间的遗传距离较近,平均为0.0271;遗传一致度较高,平均为0.9735;遗传分化系数为0.1252,表明只有12. 52%的遗传分化存在于群体间;群体间还具有较大基因流值（3.4939）。遗传多样性分析和UPGMA聚类结果在分子水平上验证了牡丹品种资源的花色演化趋势：以粉色系和红色系为中心,渐渐演化出紫红、紫、蓝和白色系,再进化为黄色系和黑色系,绿色系和复色系属于退化的色系。【结论】CDDP技术可有效揭示牡丹种质资源的遗传多样性。在品种群水平上,菏泽牡丹品种资源遗传多样性高于花色群体水平。花色群体间存在一定程度的遗传分化。聚类结果揭示了牡丹花色的演化趋势。     

基于EST-SSR标记的贵州野生刺梨居群遗传多样性分析

【目的】通过分析评价贵州野生刺梨(Rosa roxburghii Tratt)资源居群遗传多样性和遗传结构,为刺梨资源的保护和发掘利用提供科学依据。【方法】从刺梨EST-SSR引物中筛选扩增效果好、多态性较高的10对引物,对收集的12个野生刺梨自然居群(共255份资源)的遗传多样性及遗传结构应用POPGENE 1.31软件进行分析,并根据Nei’s标准遗传距离,利用NTSYS-pc2.10e软件对各居群进行聚类分析,同时进行Nei’s遗传距离与地理距离的Mantel相关性检验。【结果】居群内Shannon信息指数(I)为0.62—0.88,基因多样性指数(Nei’s)为0.40—0.52,且除福泉(FQ)和晴隆(QL)居群外,其余10个居群的多态位点百分率均为100%。此外,卡方检验显示12个居群在大多数位点上等位基因显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P0.05),且居群内近交系数(F_(it))、总近交系数(F_(is))均为负值,居群间分化系数F_(st)平均值0.0403,居群间基因流N_(em)平均值为5.9484、遗传一致度GI为0.9068—0.9926、最大Nei’s遗传距离为0.0978。各自然居群间Nei’s遗传距离与地理距离存在显著相关性(r=0.2498,P=0.9512)。【结论】10对EST-SSR引物具有高度的多态性,可作为有效的遗传标记用于刺梨居群遗传多样性和遗传结构评价。贵州省野生刺梨自然居群内的遗传多样性较高,存在杂合度过剩的现象,且绝大多数的遗传变异发生在居群内;居群间具有基因交流频繁、遗传一致度高、Nei’s遗传距离小等特点。     

基于SSR标记的中国绿豆种质资源遗传多样性研究

【目的】分析中国栽培绿豆种质资源的遗传多样性、亲缘关系和遗传分化,为资源的有效利用、新基因的挖掘和新品种选育奠定基础。【方法】利用40对SSR引物对18个不同地理来源（共272份种质）的绿豆群体进行遗传多样性分析。【结果】共检测到125个等位基因,平均等位基因数（NA）为3.1个,平均有效等位基因数（NE）为1.8个,平均Nei’s基因多样性（H）为0.4233,平均多态性信息含量(PIC)为0.3497,平均期望杂合度（He）为0.4241,平均Shannon信息指数（I）为0.6754,比较发现,河北、山东和安徽是绿豆资源遗传变异较为丰富的地区;平均观测杂合度（Ho）为0.1001,种群内总近交系数（Fis）为0.6759,表明中国绿豆种质间存在一定程度地近交现象;18个参试群体整体水平上的基因流（Nm）值为0.6936,种群间遗传分化系数（Fst）为0.2649,遗传变异水平较高;基于Popgene软件的聚类结果可将272份参试个体聚为2大类,将18个参试群体分为3大类,群体间地理来源越近,亲缘关系也越近。【结论】中国绿豆种质资源遗传多样性较高;地理生态条件等对绿豆种质资源的遗传变异影响很大;群体间遗传分化较大,但同时也存在一定程度地近交现象。     

大麦黄条点花叶病毒的分布及其分离物的遗传多样性

【目的】明确大麦黄条点花叶病毒（Barley yellow striate mosaic virus,BYSMV）在中国北方小麦主产区的分布及其种群遗传多样性,为病害流行预警和防控提供理论依据。【方法】2008-2016年,在河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等7个省66个县/市/区田间,采集了864份疑似病毒病症状的植物样品。提取样品总RNA,利用一步法三重RT-PCR技术检测样品中的BYSMV、水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV）和北方禾谷花叶病毒（Northern cereal mosaic virus,NCMV）。利用RT-PCR扩增获得BYSMV的L和N基因片段,克隆并测定核苷酸序列,应用MEGA、DnaSP和PAML等软件分析BYSMV分离物的系统进化和遗传多样性特征。【结果】从48个县/市/区采集的336份样品中检测到BYSMV,检出率为38.89%,该病毒主要分布于陕西、河北、山西和山东,另外,河南及安徽北部亦有分布,江苏徐州和邳州仅局部发生。基于BYSMV的L、N基因序列构建的系统发育树均可将分离物划分为2个亚组,亚组I中的分离物其来源涉及全部7个省份,而亚组II中的分离物仅来自陕西和山西2个省,基于L基因序列系统发育分析表明亚组II分离物与伊朗的分离物亲缘关系较近,BYSMV的遗传分化与分离物的地理来源相关,而与寄主植物、发生时间无明显相关性。运用RDP程序包的7个软件进行基因重组分析显示没有支持重组的证据。选择压力分析显示,亚组内和亚组间的ω（dN/dS）值（0.02-0.19）远小于1,表明群体正承受净化选择。L和N基因的单倍型多样性（Hd）值（0.90909和0.99524）均大于0.5、核苷酸多样性（π）值（0.01324和0.01224）均高于0.005,表明中国BYSMV群体遗传多样性丰富。基于L和N基因片段的遗传分化研究显示,东部和西部群体的遗传分化系数（F_ST）值（0.32201和0.37326）均大于0.25,且统计检验差异显著,表明东部和西部的BYSMV群体严重分化;基因流（Nm）值（0.53和0.42）均小于1,说明有限的基因流是促使群体发生遗传分化的主要原因。【结论】BYSMV在中国北方小麦主产区分布广泛,河北、山东、江苏、安徽、河南、陕西和山西等地均有不同程度的发生。BYSMV群体具有丰富的遗传多样性,且东部和西部群体之间存在严重的遗传分化。     

中国南方八省（自治区）水稻纹枯病菌群体遗传结构的SSR分析

【目的】明确中国南方水稻纹枯病菌不同地理群体的遗传结构,为研究该病害的流行规律提供信息。【方法】采用8个SSR荧光标记对收集自中国南方8省（自治区）的188个水稻纹枯病菌进行检测。利用POPGENE version 1.31软件计算各项遗传多样性参数,近交系数由FSTAT 2.9.3软件估算。基于马尔可夫链模型,采用GENEPOP 4.2软件以卡方检验估计Hardy-Weinberg平衡。应用Arlequin 3.1软件进行分子方差变异分析,并通过遗传分化系数计算基因流。基于Nei’s遗传距离,利用MEGA5.0软件构建UPGMA树状图。使用STRUCTURE 2.3.3软件的贝叶斯聚类法进行群体遗传结构分析,并估计群体间遗传混杂程度。采用Mantel test检测遗传距离与地理距离的相关性。【结果】8个地理群体的平均观测等位基因数和有效等位基因数分别为4.025和2.071。Shannon’s信息指数为0.659-1.088,平均为0.859。等位基因丰富度为2.500-5.152,平均为3.858。观测杂合度为0.425-0.619,平均为0.506。期望杂合度为0.399-0.546,平均为0.472。总群体水平的近交系数（F_IS = -0.069）为负值,表明总群体内杂合子过剩（纯合子缺失）。Hardy-Weinberg平衡检验表明,在6个群体中存在因杂合子的缺失或过剩引起的平衡偏离,暗示了水稻纹枯病菌同时具有克隆生长和有性繁殖,两种繁殖方式间的平衡因群体而异。AMOVA分析结果显示,有88.14%的遗传变异来自群体内部的个体间,表明遗传变异主要发生在群体内。Mantel检测发现,遗传距离与其地理距离之间呈显著正相关（r=0.422,P=0.025）。UPGMA聚类表明,所有群体可被划分为遗传分化明显的两个亚群（F_ST =0.209-0.624）,其中位于珠江沿岸的广宁和长塘群体为一个组群,而位于长江沿岸的6个群体为另一组群,与遗传结构分析结果一致。位于长江沿岸的群体遗传混杂明显,基因交流水平高（Nm=2.525-8.447）,群体分化程度较低（F_ST=0.029-0.094）。【结论】中国南方水稻纹枯病菌分布范围广泛、可能的混合繁殖模式以及菌核或菌丝具有远距离传播特性,是导致其遗传多样性水平较高的原因。长江亚群内部个体在不同群体之间的迁移所形成的基因流动,在一定程度上阻止了群体间的遗传分化。而长江亚群和珠江亚群之间存在明显的遗传分化,推测病原菌有限的长距离迁移可能是群体遗传变异空间结构形成的主要原因。     

镰刀菌ISSR标记体系的建立及遗传多样性分析

 【目的】建立镰刀菌ISSR反应体系和进行镰刀菌的ISSR遗传多样性分析。【方法】利用ISSR-PCR技术,对影响PCR扩增效果的一些因素和ISSR引物进行筛选和优化,通过聚类分析图对镰刀菌遗传多态性进行研究。【结果】镰刀菌ISSR-PCR分析最适宜的反应条件是以UBC885为引物,在20 μl反应体系中,2.0 mmol?L-1 Mg2+,0.5 U Taq DNA聚合酶,0.2 mmol?L-1 dNTPs,0.4 μmol?L-1引物,30 ng的DNA模板,退火温度为52℃。通过对27株镰刀菌进行了ISSR的遗传多样性分析,选用的11个引物共扩增出79个DNA片段,其中多态性位点为65个,占总扩增片段的82.3%。依据扩增结果进行遗传相似性分析,构建了分子树状图。聚类分析结果表明,供试的27株镰刀菌的遗传相似系数在0.672～0.950,在0.67水平上,可分为3个类群,2个亚类群。【结论】建立了适合镰刀菌ISSR-PCR分析的反应体系;ISSR标记技术在镰刀菌种间和种内都表现出明显的遗传差异性,此技术可用于镰刀菌遗传多态性的分析研究。     

轮枝镰孢SSR标记开发及在玉米分离群体遗传多样性分析中的应用

【目的】开发轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）的SSR标记,为轮枝镰孢遗传多样性研究提供技术支持。【方法】利用Fastpcr在轮枝镰孢基因组中查找符合条件的SSR位点,采用Primer5.0软件设计引物,利用NTSYS及Popgene分析来自玉米的轮枝镰孢单孢分离物群体的PCR扩增结果。【结果】共设计有效扩增SSR引物158对,经筛选,109对（69.0%）可扩增出2条及以上的条带,其中55对引物（34.8%）多态性较好,可扩增出3条及以上的条带。从11条已组装的轮枝镰孢染色体上各选出2对多态性引物,计22对引物,对66株轮枝镰孢玉米分离物进行扩增,共获得125个等位变异,变异范围为2-11个,平均为5.68个。轮枝镰孢玉米分离物之间Nei’s基因多样性指数为0.1139-0.8687,平均为0.6199,表现出较高的遗传多样性。【结论】基于轮枝镰孢基因组序列开发的SSR标记具有很好的多态性,可用于轮枝镰孢的遗传多样性分析。用22对SSR引物扩增,以遗传相似系数0.3进行划分,可将66株轮枝镰孢玉米分离物分为3群;中国轮枝镰孢玉米分离物的遗传多样性与地理分布无相关性。     

基于AFLP分子标记的不同类型野生桂花种群遗传结构分析

桂花Osmanthus fragrans具有极高的经济价值和观赏价值。研究野生桂花种群的遗传多样性有利于为新品种的选育以及野生桂花资源的保护提供重要的依据。利用扩增片段长度多态性(AFLP)技术对江西全南(衰退型)和福建长汀(稳定型)这2个桂花自然种群96个个体进行了遗传多样性评估。7对引物组合共检测到330个清晰位点,其中多态位点276个,占83.64%。在物种水平,桂花的Shannon多态性信息指数(I)为0.428 3,Nei’s基因多样性(He)为0.285 6,表明桂花具有丰富的遗传多样性;在种群水平,福建长汀种群的多态性指数均高于江西全南种群,表明包含不同世代、具有较好自然更新能力的长汀种群携带更丰富的遗传信息;分子方差分析(AMOVA)表明:桂花的遗传变异主要存在于种群内(71%),种群间的遗传变异只占29%;2个种群间存在一定的遗传分化(Gst=0.161 6),种群间基因流较小(Nm=2.594 9)。     

中国玉米南方锈病病原菌遗传多样性

【目的】针对近年频繁暴发的玉米南方锈病,通过分子生物学技术,明确不同地区玉米南方锈病菌的遗传相似性,为研究该病害流行与发生规律和抗病育种提供信息。【方法】利用18对多态性ISSR引物对2011和2012年采集自12个省（自治区、直辖市）的72个菌株进行扩增,分析种群的遗传结构与特征。【结果】在相似系数0.81水平上,72个菌株被划为2群5亚群10组,亚群间表现出年度与地域的一定差异;遗传多样性分析表明菌株群体间存在较高的遗传变异;遗传相似性和遗传距离分析揭示山东与安徽、福建与浙江群体分别具有相对较高的相似性,而海南群体与其它群体遗传距离最远;不同地区病菌群体间缺乏基因交流,遗传相关性较低。【结论】引起中国不同地区玉米南方锈病的多堆柄锈菌群体具有较高的遗传变异;病菌遗传多样性分析结果初步证明,各地病菌无法在当地完成周年侵染循环;海南三亚冬季发生的玉米南方锈病不是中国其它地区病害的初侵染源,广东和广西等华南地区的玉米锈病也不是黄淮夏玉米区病害的初侵染源,中国大陆地区和海南岛的玉米南方锈病的初侵染源可能来自于中国大陆以外的其它地区。