木荷优树无性系种质SSR标记的遗传多样性分析

【目的】利用SSR标记深入研究木荷优树无性系种质的遗传多样性,揭示其遗传多样性地理分布特点及种质间遗传关系,为木荷种质资源的保护和育种亲本的选择提供理论依据。【方法】利用10对SSR引物,分析我国5个省份24个地区的734份木荷优树无性系种质的遗传多样性和遗传结构。利用CERVUS、Gen AIEx 6.5、NTSYS、Arlequin和STRUCTURE 2.3软件进行无效等位基因检测、遗传参数估算、主坐标分析、聚类图构建、遗传变异分析及遗传结构分析。【结果】10对引物共检测到105个等位基因(Na),平均每个引物为10.5个,ss16引物检测到的等位基因数最多,为16个。Shannon’s信息指数(I)变化范围为1.121~1.908,平均值为1.473;多态信息指数(PIC)范围为0.557~0.807,平均值为0.668;平均期望杂合度(He)和观测杂合度(Ho)分别为0.713和0.735。木荷优树无性系种质的主坐标(PCo A)和遗传结构分析基本可以保持一致,供试734份木荷优树无性系种质可被分为3个PCo A类群,而在遗传结构上可划分为5个群组。24个种质群体间遗传距离范围为0.030~0.804,平均为0.230,表明群体间的亲缘关系较近,但仍有部分种质群体间存在较远的亲缘关系,如HNSZ和GDSX,JXFY和FJSX等;不同种质群体Shannon’s信息指数(I)变化范围为0.980~1.431,遗传多样性与地理分布不完全相关。STRUCTURE分析表明,71.1%的木荷优树无性系种质遗传组分相对比较单一,28.9%的种质遗传背景比较复杂。分子方差分析(AMOVA)表明,供试的木荷优树无性系种质有5.91%的遗传变异存在于群体间,而94.09%的遗传变异来自于群体内。【结论】木荷优树无性系种质存在丰富的遗传多样性,各群体间遗传多样性水平相差较大。在木荷杂交育种亲本选配时不仅要考虑地理远缘,还应考虑亲本群体(个体)间的亲缘关系。     

基于SRAP分子标记的苦楝种质资源遗传多样性分析

【目的】利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记对来自17个省(区)的31个苦楝种源进行遗传多样性分析,为苦楝种质资源的保存和育种计划的制订提供依据。【方法】通过SRAP分子标记获得1/0数据矩阵,计算SRAP分子标记各项遗传参数,同时进行分子方差分析(AMOVA)。随后计算遗传距离矩阵并进行主坐标分析(PCo A)、邻接法聚类分析(Neighbour-Joining)以及遗传距离和地理距离Mantel相关性分析。【结果】从783对SRAP引物中筛选出的20对引物可扩增出257条清晰的条带,其中145条具有多态性。引物多态性信息指数(PIC)为0.262~0.478,均值为0.385。PIC值较高的10对引物,可扩增出56条特异多态带,可以作为快速鉴别苦楝种源的工具。AMOVA结果显示,38.96%的遗传变异来源于种源间,61.04%的遗传变异来源于种源内。山区的贵州册亨和黎平,云南勐腊和麻栗坡,湖南东安、炎陵和浏阳,四川达州,河北保定,安徽滁州种源的遗传多样性高于其他种源。邻接聚类法根据Nei’s遗传距离将31个种源分为东西2类,西部云南、四川、贵州和甘肃的8个种源构成类群Ⅰ,其他地区的23个种源构成东部类群Ⅱ。类群Ⅱ中北方的济南、保定、泰安、渭南和许昌5个种源聚为一小类,华南地区的屯昌、五指山、钦州和仁化种源聚为一小类,其他相邻和相近的种源大多聚在一起。PCo A分析的种源间双标图结果与邻接法聚类结果基本一致。种源内双标图显示相同种源内的单株大都聚在一起,且种源间和种源内双标图总体分布大体一致。Mantel检验结果表明,种源间遗传距离和地理距离相关性显著(r=0.256,P=0.003)。【结论】SRAP分子标记可以准确、有效地用于苦楝遗传多样性分析。苦楝遗传变异主要来源于种源内,而种源间基因交流有限。种源遗传多样性整体偏低,而部分山区种源遗传多样性较高。在选择高遗传多样性种源的基础上,苦楝选育应侧重种源内家系和单株选择。苦楝种源特征明显,地理环境差异对其遗传多样性具有一定的影响。31个种源大致可分为东西2类,东部种源从北到南有多个聚类中心,其种质资源应采用多点就地保存方式。我国苦楝遗传多样性起源中心或许存在于2类不同种源的生态过渡区。     

北亚热带日本落叶松不同改良水平群体的遗传多样性

【目的】利用EST-SSR标记比较和评价北亚热带亚高山区日本落叶松引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的遗传多样性及其变化趋势,为该区域日本落叶松高轮次遗传改良和持续利用提供依据。【方法】利用16个SSR标记分析日本落叶松3个群体共873份个体的遗传多样性,应用Gen Alex 6.41软件进行遗传参数估算、遗传变异分析和主坐标分析。【结果】16对引物在全部样品中共检测到106个等位基因,平均等位基因数为6.7个,不同位点的多态性差异较大,其中中高度多态性位点有14个,说明这些标记能够较好地反映该群体的遗传多样性水平; 3个群体的平均有效等位基因数(Ne)为2.543,Shannon多样性指数(I)为0.979,多态性信息含量PIC值为0.480,具有较高的遗传多样性;引种种源群体、一代育种群体和二代育种群体的多样性指数I值分别为0.911、1.017和1.009,PIC值分别为0.432、0.484和0.488,说明一代和二代育种群体的遗传多样性参数略高于种源群体,但方差分析结果显示3个群体之间差异不显著;总体来说3个群体间的遗传距离较小,在0.006～0.075之间,其中,一代和二代育种群体间的距离最小,种源群体与一代和二代育种群体间的遗传距离逐渐增大; AMOVA分析结果也表明3个群体间分化较小,变异主要来源于群体内;等位基因频率比较及主坐标分析(PCoA)结果显示种源群体与一代和二代群体的遗传基础存在着明显的差异,将少量种源群体中差异较大的基因型引入二代育种群体中,可有效提高二代育种群体的遗传多样性水平。【结论】北亚热带日本落叶松育种群体的遗传多样性较高,改良代群体遗传变异水平并没有降低,说明目前该区域的育种策略对于维持遗传多样性是合适的。3个群体的材料来源差异、栽培与育种中的花粉污染以及高强度的定向选择,是造成种源群体与一代、二代群体遗传多样性参数及遗传组成上的差异的主要因素,适时地将原产地资源补充到育种群体中,这对日本落叶松这样的外来树种的高轮次育种群体构建尤为重要。     

不同种源红椿SRAP标记的遗传多样性分析

[目的]由于过度采伐和天然更新能力较差等原因,红椿天然林分和林木的数量日益减少。深入研究红椿不同种源的遗传多样性,揭示其群体结构分布,可为其种质资源保护和选择育种提供理论依据。[方法]利用相关序列多态性分子标记(SRAP)对来自中国的29个种源及1个澳大利亚种源进行遗传多样性分析。各种源地选取母树30株,株距50 m以上。澳大利亚种源取自华南农业大学红椿资源收集圃。利用POPGENE1.32,NTSYSpc2.1,Gen AIEx 6.5和STRUCTRUE 2.3进行遗传参数估计、聚类图构建、主坐标分析、地理隔离模式构建及遗传结构分析。[结果]24对SRAP引物组合共扩增出505条多态性条带,引物的多态信息含量(PIC)均值为0.41;30个红椿种源间的Nei’s基因多样性指数平均为0.377 0;种源内Shannon’s信息指数(I)变动幅度为0.157 5~0.467 5,种源间均值为0.556 9。分子方差分析(AMOVA)得出,在总的遗传变异中,79.26%的遗传分化存在于种源间,种源内分化仅占20.74%,表明红椿的遗传分化主要来源于种源间,红椿良种选育应首先开展种源选择。STRUCTURE分析将30个红椿种源分成2大组群,趋势呈现为华东与华中种源为一组,西南、华南与澳大利亚的种源为另一组;Mantel检测显示,中国红椿种源存在地理隔离模式(IBD)。非加权平均法(UPGMA)聚类分析将红椿30个种源划分为4大类:第Ⅰ类包括14个种源,主要是来自华中和华东地区的种源;广东乐昌种源独立成为一类,形成第Ⅱ类;第Ⅲ类包括13个种源,主要是来自西南和华南的种源;广东云浮种源和澳大利亚多瑞格的种源组成第Ⅳ类。主坐标分析(PCo A)得到的结果与聚类分析结果相似。[结论]红椿分布地区生境片段化,使各群体在空间上相对隔离、基因交换频率低、流动程度小,从而导致地理变异。聚类分析与主坐标分析的结果与地理分布格局基本吻合。在红椿保护和管理的过程中,在对原有生境进行保护的同时,要加强人工繁育技术研究,并注意最大限度地保护红椿的遗传多样性。     

基于SSR标记的西藏光核桃群体遗传多样性和遗传结构分析

【目的】利用SSR标记深入研究西藏光核桃的遗传多样性及遗传结构,揭示其遗传结构与地理分布、海拔梯度等的相关性,为西藏光核桃资源的有效利用与科学保护提供理论依据。【方法】利用25对SSR引物,分析西藏地区21个光核桃天然群体420份个体的遗传多样性和遗传结构。应用Gen Al Ex 6.501、Arlequin v3.1、NTSYS pc version 2.10、STRUCTURE、STRUCTURE Harvester、CLUMP和Distruct等软件进行遗传参数估算、主坐标分析、遗传变异分析、聚类图构建及遗传结构分析。【结果】基于25个SSR分子标记的遗传多样性分析表明,西藏光核桃群体遗传多样性和近亲繁殖水平适中,其平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(He)、观察杂合度(Ho)、Shannon’s信息指数(I)和近交系数(F)分别为3.8、2.5、0.52、0.44、0.95和0.17,其中,P17群体遗传多样性最高(Ne=4.7,He=0.63,Ho=0.56,I=1.57),而P18群体遗传多样性最低(Ne=1.7,He=0.30,Ho=0.22,I=0.49)。西藏光核桃的贝叶斯遗传结构分析(STRUCTURE)与遗传距离的主坐标分析(PCo A)、UPGMA聚类分析结果基本一致,均将供试420份光核桃个体划分为3个类群,其分组结果具有明显的地理区域特性。Mantel检测显示遗传距离与地理距离(r=0.50,P0.01)、海拔梯度(r=0.61,P0.01)呈显著正相关。分子方差分析(AMOVA)显示,16.3%的遗传变异来自群体间,群体间的遗传分化水平为中等,而大部分遗传变异(83.7%)来自群体内。【结论】西藏光核桃遗传多样性适中,群体间存在地理隔离效应和海拔梯度的遗传变异,其遗传分化程度较高,这可能源于西藏光核桃生境片段化、海拔梯度的影响以及山脉阻隔引起的地理隔离效应。西藏光核桃受人为干扰较严重,且个体间的近亲繁殖较频繁,若不及时采取保护措施,其遗传多样性将会逐渐降低。基于遗传结构分析,确定西藏光核桃3个保护单元,并建议限制人为活动对其破坏,实施就地保护的同时,促进不同居群间的基因交流,保护西藏光核桃的遗传多样性。     

秃杉种内遗传多样性的RAPD分析

本文利用RAPD技术 ,通过 1 1个多态随机引物对 3个秃杉种源的遗传多样性进行了研究。结果表明 :秃杉天然群体内存在较丰富的遗传多样性 ,各位点平均基因多样度为 0 41 92 ,3个秃杉种源间的遗传多样性差异明显 ,1 9.5 %的遗传变异存在于种源间。通过秃杉种内遗传多样性的研究 ,为今后有效保存和合理利用秃杉种质资源提供了理论依据。     

南方红豆杉种源遗传多样性和遗传分化

利用ISSR分子标记对来自10省区15个南方红豆杉代表性种源,研究揭示其种源遗传多样性及地理变化、种源遗传分化等.结果表明:南方红豆杉具有丰富的遗传多样性,物种水平上的遗传多样性为0.419 2,多态百分率(PPL)、Nei's基因多样性(HE)和Shannon信息多样性指数(I)分别变化在80.00%～93.33%、0.339 3～O.3873、O.492 6～O.5615.南方红豆杉种源遗传多样性受其产地经度和纬度非线性共同影响,偏南和偏西地区种源的遗传多样性较低,而偏东和偏北地区种源遗传多样性则较高.因试验的南方红豆杉种源其原产地种群皆是较大的古树群,且片断化的时间较短,加上其特有的繁育特性,种源问基因分化系数为O.1211,仅有8.75%的遗传变异存在于种源间,而91.25%的遗传变异来自于种源内.UPMGA聚类结果还显示,除福建武平和武夷山2个较小种群的种源外,试验种源可按地域大致划分为偏东和偏北,及偏南和偏西2个种源区.     

南方红豆杉种源遗传多样性和遗传分化

利用ISSR分子标记对来自10省区15个南方红豆杉代表性种源,研究揭示其种源遗传多样性及地理变化、种源遗传分化等。结果表明：南方红豆杉具有丰富的遗传多样性,物种水平上的遗传多样性为0.4192,多态百分率（PPL）、Nei＇s基因多样性（HE）和Shannon信息多样性指数（I）分别变化在80.00%-93.33%、0.3393-0.3873、0.4926-0.5615。南方红豆杉种源遗传多样性受其产地经度和纬度非线性共同影响,偏南和偏西地区种源的遗传多样性较低,而偏东和偏北地区种源遗传多样性则较高。因试验的南方红豆杉种源其原产地种群皆是较大的古树种群,且片断化的时间较短,加上其特有的繁育特性,种源间基因分化系数为0.1211,仅有8.75%的遗传变异存在于种源间,而91.25%的遗传变异来自于种源内。UPMGA聚类结果还显示,除福建武平和武夷山2个较小种群的种源外,试验种源可按地域大致划分为偏东和偏北,及偏南和偏西2个种源区。     

南岭山地南方红豆杉天然林与人工干扰群体的遗传变异分析

【目的】南岭山地的南方红豆杉资源丰富,分布集中,群体类型多样,是研究不同干扰群体遗传变异的理想材料。本研究对南岭山地南方红豆杉群体的遗传变异水平进行探究,比较其天然林群体和人工干扰群体的遗传差异,揭示人类活动对植物群体遗传变异的影响,为制定南岭山地南方红豆杉遗传保护策略提供科学依据。【方法】本研究基于叶绿体基因组标记方法,利用4个非编码区序列分析南岭山地南方红豆杉的遗传变异模式,比较不同干扰程度群体(天然林和人工干扰林)的遗传变异特征及其遗传分化。【结果】在种的水平,8个南方红豆杉群体中共检测出4个单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.552,核苷酸多样性(Pi)为0.000 23。基因遗传分化系数分别为NST=0.190,GST=0.158,且NST (0.190)大于GST (0.158)(P 0.01)。不同干扰程度群体遗传变异检测结果表明,天然林群体中检测到4个单倍型,包含2个私有单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.603,核苷酸多样性(Pi)为0.000 27;而人工干扰群体仅检测到2个共享单倍型,单倍型多样性(Hd)为0.508,核苷酸多样性(Pi)为0.000 20。【结论】南岭山地的南方红豆杉群体存在明显的谱系地理结构,分子方差分析(AMOVA)结果显示遗传变异主要来自群体内,遗传分化高。天然林群体的遗传多样性高于人工干扰群体,天然林和人工干扰林两组群间存在明显的遗传变异。研究结果可为南岭山地南方红豆杉资源的保护和可持续利用提供参考。     

河南省柿种质资源的遗传多样性

【目的】对河南省柿种质资源的遗传多样性进行分析,揭示河南省柿种质资源的遗传多样性程度,分析不同资源之间的亲缘关系,并进行种质资源鉴定,判断同名异物和同物异名品种。【方法】以柿近缘种君迁子、油柿、浙江柿、美洲柿、金枣柿及柿变种野柿共计9份材料作为对照,从已发表的柿属植物 SSR 引物中,筛选出多态性较高的,对来自河南省不同地区的柿主栽品种(18份)、农家品种(55份)及野生资源(20份),共计93份资源进行遗传多样性分析。【结果】利用17对 SSR引物对102份材料进行 PCR扩增,共得到159个不同的 DNA片段(即条带),平均每对引物9.35个,范围为5～14个,扩增条带最多的引物有2对,分别来自位点 ssrDK11/DQ097479和ssrDK14/DQ097482,最少的来自位点8125/DC592401;所得到的所有条带均具有多态性;共得到508个谱带类型(即带型),平均每对引物29.88个,范围为8～53个,最多的引物对来自位点 ssrDK11/DQ097479,而最少的则来自位点5553/DC585710;特异带型总数为267个,平均每对引物15.71个,范围为2～37个,最多的依然来自位点ssrDK11/DQ097479,最少的同样是5553/DC585710;特异带型比率73.68%～25.00%;种质鉴定率1.96%～36.27%;多态性信息含量(PIC)平均为0.8397,范围是0.4667～0.9647; Shannon信息指数(I)平均为2.6586,范围为1.1121～3.5967;平均观察杂合度( Ho )为0.7774,范围是0.1471～0.9608。综合对比,ssrDK11/DQ097479、ssrDK14/DQ097482和mDp17/EF567410这3个位点遗传变异程度最高。主坐标分析与聚类分析结果基本一致：柿及其近缘种彼此之间具有明显的遗传差异;柿种下所有资源单独聚为一大类,能够与近缘种区别开;与其他近缘种相比,美洲柿与柿的亲缘关系相对较远。扩增的位点可鉴别所有供试资源,并可判断部分同名异物或同物异名品种。【结论】河南省柿种质资源遗传变异程度较大,杂合程度高,具有较高水平的遗传多样性;本研究所用方法可有效应用于柿种质资源鉴定。     

天山樱桃野生居群遗传多样性SSR分析

为给天山樱桃种质资源的保护和开发利用提供参考,应用SSR标记技术对新疆天山樱桃4个居群44份种质的遗传多样性进行分析。结果表明:筛选的14对SSR引物共检测到191个位点,包含148个多态性位点。Nei’s基因多样性指数和Shannon信息指数分别为0.239 8和0.367 6,各居群遗传分化系数为0.193 5,基因流为2.084 3。天山樱桃遗传分化水平较低,各居群间基因交流频繁,遗传变异主要存在于居群内。由基于遗传距离的聚类结果可知,裕民县与大西沟居群遗传关系最近,与特克斯居群遗传距离较远,4个天山樱桃居群中大西沟居群遗传多样性最高。     

大花黄牡丹遗传多样性的SRAP分析

应用SRAP标记对西藏特有植物大花黄牡丹的遗传多样性进行研究。用16对引物从5个自然居群79个单株中共检测到396个有效位点,其中多态性位点357个。在物种水平上,多态位点百分率(Ppl)为90.15%,Shannon表型多样性指数(Ηsp)平均为0.2521;居群水平上的Ppl为31.82%,Shannon表型多样性指数(Ho)为0.0694～0.3428,平均值(Ηpop)为0.1307。上述遗传参数表明,大花黄牡丹具有丰富的物种遗传多样性,5个居群中自然居群C的遗传多样性最高(Ppl=82.32%,Ho=0.3428)。据AMOVA分析结果,总的变异中有41.58%的变异存在于居群间,58.42%的变异存在于居群内,居群分化较显著(ΦST=0.4158,P<0.001),由POPGENE1.32得到的居群间遗传分化系数GST(0.4309)和Shannon表型多样性指数计算的居群间遗传多样性所占比例(0.4816)也表明了类似的遗传结构。Mantel检测表明地理距离和Nei’s遗传距离间相关不显著(P>0.05)。利用NTSYSPC(2.1)软件构建大花黄牡丹5个居群79个个体的UPGMA聚类图,遗传相似系数变幅在0.47～0.99,大多数居群内的个体表现出较为密切的亲缘关系(如居群B,D,E),但也有一些居群的个体未聚在一起(如居群C)。依据大花黄牡丹居群遗传变异特点,初步探讨其保护和利用策略。     

构树不同种源叶性状变异研究

【目的】分析构树不同种源叶表型性状遗传变异规律,为构树遗传多样性研究和优良种源的筛选等提供参考。【方法】以30个构树种源的叶为材料,通过测量叶面积、叶长、叶宽、叶周长等8个叶的表型性状,进行综合分析。【结果】1)构树不同种源间8个叶表型性状的差异均达到极显著水平,且性状间具有显著的相关性,叶面积与叶长、叶宽、叶周长、叶柄长和绒毛密度均呈极显著正相关。2)不同叶片性状间变异系数幅度为12.72%~64.50%,该结果初步表明不同种源间叶片性状的遗传变异幅度较大,叶面积、叶长、叶宽和叶周长的种源重复力均在55%以上,表明构树的叶性状差异在一定程度上是受遗传控制的。3)对不同种源建立叶面积拟合方程,除四川大邑外,其他种源的叶面积拟合方程的相关系数均在0.8以上,说明这些模拟方程的拟合效果较好,后续试验可通过叶长与叶宽预测叶面积,简化试验。4)对构树叶各性状与地理、气候因子进行相关分析,叶面积、叶长、叶宽、叶周长和绒毛密度与经度呈显著负相关,与纬度呈极显著负相关,说明种源间构树叶的地理变异是以纬度变异为主。5)根据叶片的8个性状可将30个构树种源聚为3类。【结论】构树不同种源间叶表型性状差异显著,可为构树遗传多样性研究和优良种源的筛选提供参考。     

甘肃省核桃遗传资源调查分析

【目的】为了查清甘肃省内核桃资源的种类、类型、特点及保护利用等方面的现状,筛选具有优良和特异性状的实生单株,为甘肃省核桃遗传资源的保存与利用提供数据支撑。【方法】2014—2018年,采用查阅文献、实地调查、行业推荐、产地报优等方法,分析了甘肃各地的核桃地理分布情况、种质资源类型与分布规律;通过分析所调查和收集的资源坚果的表型性状和核仁营养成分,筛选出具有优良或特异性状的核桃资源。【结果】甘肃核桃的分布地位于北纬32°46′~39°49′、东经39°43′~35°32′;横跨北亚热带、暖温带、中温带、寒温带等4个气候带,有陇南南北秦岭山地、陇东丘陵沟壑、陇中及陇中西南部、河西走廊等5个自然分布区域,其垂直分布于海拔849~2 034 m的地域内;调查并收集了地方种质资源658份,初步建立了甘肃核桃种质资源信息库,完成了对甘肃核桃种质资源的初步评价;对246份核桃坚果样品的表型多样性的分析结果显示,坚果形状有12种之多,其单果质量为3.70~20.94 g,横径为23.00~40.87 mm,分别有58.0%和93.3%的坚果样品达到了国家特级及Ⅰ级标准;核壳厚的变幅为0.79~3.10 mm,有利于生食或加工的薄壳及较薄壳资源占调查样株总数的57.1%。核仁检测结果显示,有1株高脂肪和2株高蛋白质资源;核仁中的主要不饱和脂肪酸亚油酸(ω-6)和α-亚麻酸(ω-3)的含量之和为78.3%~53.9%,说明甘肃地方核桃资源具有较大的选择潜力。初步探究了甘肃核桃的起源与历史,认为甘肃核桃由原产于陇南白龙江流域和经"丝绸之路"引入的两部分组成。【结论】筛选出了15类53株具有优良和特异性状的实生单株,为甘肃核桃种质创新和品种改良提供了可供选择的材料。     

濒危植物格木天然种群的表型多样性及变异

【目的】通过对濒危植物格木在我国中心分布区种群的果荚和种子表型性状测量分析,研究其表型多样性及变异规律,结合地理气候信息探讨影响表型变异的关键因子,为格木天然种群的遗传多样性保护恢复和引种栽培提供科学依据。【方法】对8个格木天然种群114个单株的13个果荚及种子表型性状进行测量,利用巢式方差分析、多重比较、相关性分析、主成分分析、聚类分析等分析方法,探讨格木天然种群的表型多样性水平、进化和适应性潜力、表型变异规律、表型分化水平、种群聚类特征及其与地理气候因子的相关性。【结果】格木表型多样性水平中等,13个性状的Shannon-Wiener指数在1. 911 1(种形指数)～2. 103 9(果荚周长)之间,平均2. 027 8;8个种群的Shannon-Wiener指数在0. 920 9(P6)～1. 885 6(P8)之间,均值为1. 474 7。格木表型性状离散程度较轻,13个性状的变异系数在7. 544 6%(种子长)～18. 868 5%(果荚面积)之间,均值为12. 410 9%; 8个种群的变异系数在8. 852 9%(P1)～13. 984 8%(P5)之间,均值为12. 410 9%。13个表型性状的极大值为极小值的1. 395 2(种形指数)～2. 805 6(每荚种子数)倍,均值为1. 791 7。巢式方差分析表明,格木13个表型性状在种群间和种群内均存在极显著差异(P<0. 01),说明这些性状在种群间和种群内均存在丰富的变异;种群内的变异(40. 387 1%)远大于种群间(11. 948 9%)。种群平均表型分化系数为21. 857 9%,各性状的分化系数变化幅度在7. 476 5%(种形指数)～38. 674 0%(果荚宽)之间。相关性分析表明,13个表型性状之间大多存在显著或极显著相关,果荚宽度、种子周长等性状和温度指标呈负相关,与纬度呈正相关,格木在气温高、降雨量大的地区往往具有小果荚、小种子的特征,随着温度指标降低和纬度增加,格木果荚及种子有变大的趋势。格木13个表型性状可提炼为4个主成分,累积贡献率为87. 382%。8个天然群体基于欧氏距离可分为3类:第1类2个种群呈现果荚小、种子小的特征,该类表型主要出现在格木分布区的南端;第2类5个种群呈现果荚大、种子大的特征,该类表型主要出现在格木分布区的北部,仅1个种群位于分布区的南部;第3类1个种群呈现果荚小、种子少、种子大而薄的特征,该类表型出现在格木南北分布区的中间衔接部。【结论】格木的表型多样性处于中等水平,在个体上存在较为丰富的变异。在群体及物种水平上,格木表型性状离散程度较轻,各个性状分布相对集中,较为稳定,不易发生群体分化,拥有特殊表型的格木单株具有较高的保存价值。果荚及种子大小进化及适应性潜力相对较大,种形指数最不易产生变异。种群内的变异是格木表型变异的主要来源,格木的种质资源收集保存可减少种群数量,增加种群内个体数量,并优先收集有特殊表型的单株。广西省容县和龙圩区的格木种群是格木遗传多样性保护及种质资源收集保存的重点区域。年均温等温度因子是影响格木表型及分布的最主要因子。果荚及其中种子的大小是格木种群间聚类的主要依据。     

半干旱黄土丘陵区不同土地利用类型植物物种多样性研究

【目的】为了更好地利用半干旱黄土丘陵区的土地资源,促进该区域植被恢复,提高生物多样性,使区域生态环境有所改善。【方法】以半干旱黄土丘陵区龙滩流域的植被为研究对象,对该流域11种典型的土地利用类型(2种农地、自然荒草地、人工牧草地、撂荒草地、灌木林地、5种乔木林地)的植被物种组成和多样性进行了调查研究。【结果】流域内共调查到种子植物56科166属254种,其中裸子植物门3科7属13种,占流域总科、总属、总种的5.36%、4.22%、5.12%;被子植物门53科159属241种,占流域总科、总属、总种的94.64%、98.78%、94.88%。在被子植物门中,双子叶植物纲有50科134属205种,单子叶植物纲有3科25属36种,两纲物种分别占流域总种数的80.71%和14.17%,占该门物种总种数的85.06%和14.94%。不同土地利用类型植被多样性分析结果表明,物种丰富度表现为农地物种丰富度低,人工牧草地、撂荒草地和灌木柠条林地居中,乔木林地(山杏、山毛桃、油松、侧柏、青杨)和天然荒草地高;物种多样性表现为马铃薯农地的物种多样性低,覆膜农地、人工牧草地、撂荒草地及灌木柠条林地居中,自然荒草地和乔木林地比较高;物种均匀度表现为农地、撂荒草地、人工牧草地及灌木柠条林地的均匀度高,自然荒草地居中,乔木林地低。【结论】不同土地利用方式和植被演替恢复时间差异是产生植被多样性差异的基础,也是该区域植被恢复和物种多样性保护需要考虑的重要要素。     

2种白木香所产沉香的木材组织构造和化学成分比较

【目的】比较新品种“热科沉香‘1号’”和普通白木香经打钉法结香2年后所产沉香的组织构造和化学成分,为筛选出优良的白木香种质或优树提供参考。【方法】采用木材解剖学方法观测木材三切面,从宏观和微观角度观察2种沉香的木材组织构造;利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)方法检测2种沉香的化学成分,并进行对比分析。【结果】1)“热科沉香‘1号’”对创伤的修复能力较弱,结香颜色呈黄褐色,结香体积更大且容易结香,沉香物质主要积累在导管和轴向薄壁组织中;普通白木香对创伤的修复能力较强,结香颜色呈棕褐色,结香体积较小且速度较慢,沉香物质主要积累在内涵韧皮部和木射线薄壁组织中。2) GC-MS分析结果表明,2种白木香所产沉香倍半萜和色酮类成分的总相对百分含量分别为75.88%和70.41%,但“热科沉香‘1号’”所产沉香以色酮类成分为主,普通白木香所产沉香倍半萜和色酮类成分含量相当。3)“奇楠”沉香的标志性成分2-(2-苯乙基)色酮与2-[2-(4-甲氧基)苯乙基]色酮之和在“热科沉香‘1号’”所结沉香中的含量为25.19%,而在普通白木香所结沉香中的含量为5.97%,前者约为后者的4.22倍。【结论】“热科沉香‘1号’”所产沉香的质量更优,是一种易产香、产量高、质量优的种质,值得进一步培育和评价。     

茶籽象ATP合成酶基因在不同海拔选择压力下的遗传分化及结构变异

【目的】基于不同地区茶籽象线粒体ATP合成酶基因遗传分化及结构变异,研究环境压力尤其是海拔对茶籽象不同地理种群遗传多样性及系统发育关系的影响,探讨ATP合成酶基因在适应环境压力中碱基及氨基酸序列结构变化规律,为茶籽象防控提供理论依据。【方法】采集不同地理海拔油茶产区的茶籽象种群,设计ATP合成酶基因特异性引物,PCR扩增获取ATP基因,基于ATP基因应用相关分析软件分析碱基序列遗传多样性及系统发育关系,分析氨基酸序列结构差异及氨基酸使用频率。【结果】获得32个单倍型(NCBI: MH560360—MH560391),其中存在5个共享单倍型,包含个体数2~36不等;茶籽象各地理种群遗传多样性分化无明显规律(核酸多样性π为0.000 86 ~ 0.048 03),茶籽象种群扩张不明显(Tajima’s D < 0,P > 0.05;Fu’s Fs > 0);依据地理海拔,茶籽象种群可显著聚为低海拔和高海拔2个分支,2个分支间受到显著的环境正选择(选择系数:高海拔ω=1.65,低海拔ω=2.26,LRTP<0.001),分化明显( F st =0.374,P < 0.001);低海拔分支 ATP[STBX]8[STBZ]编码解氨基酸序列(36个保守位点)较高海拔分支(27个保守位点)更为保守,且高海拔分支酸性氨基酸使用率较高,这可能与昆虫为适应高海拔而增加蛋白稳定性、提高氧结合效率以及氧化呼吸效率有关。【结论】茶籽象种群ATP合成酶基因分化程度不高,但存在对海拔明显的适应性进化。     

Genetic Diversity of RAPD Mark for Natural Davidia involucrata Populations

The genetic diversity and genetic variation within and among populations of five natural Davidia involucrata populations were studied from 13 primers based on random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis. The results show that natural D. involucrata population has a rich genetic diversity, and the differences among populations are significant. Twenty-six percent of genetic variation exists among D. involucrata populations, which is similar to that of the endangered tree species Liriodendron chinense and Cathaya argyrophylla in China, but different from more widely distributed tree species. The analysis of the impacts of sampling method on genetic diversity parameters shows that the number of sampled individuals has little effect on the effective number of alleles and genetic diversity, but has a marked effect on the genetic differentiation among populations and gene flows. This study divides the provenances of D. involucrata into two parts, namely, a southeast and a northwest provenance. Translated from Scientia Silvae Sinicae, 2004, 40(4) (in Chinese)     

不同种源北美乔柏和北美香柏幼苗叶挥发性成分的比较

【目的】分析不同种源北美香柏和北美乔柏叶挥发油成分的组成及相对含量,为进一步合理开发和利用崖柏属植物资源提供理论依据。【方法】以大小相同、长势一致的健康2年生幼苗为材料,通过固相微萃取技术(SPME)提取幼苗相同位置新叶中的挥发性成分,利用气相色谱质谱联用(GC-MS)进行分离与鉴定,采用质谱进行定性,并通过峰面积归一化法求得各挥发成分的相对含量。【结果】不同种源北美乔柏和北美香柏幼苗叶挥发油中共鉴别出156种成分,北美乔柏鉴定出74种,北美香柏鉴定出95种。北美乔柏和北美香柏叶挥发性成分均以单萜类化合物为主,北美乔柏的平均相对含量(80.258%)高于北美香柏(69.445%),而倍半萜类及其他萜类化合物相对含量相反。两树种挥发油成分组成差异明显,不同种源北美乔柏幼苗特有成分27种,北美香柏35种; 10个种源共有成分仅6种且含量差异显著,共有成分分别为α-崖柏酮、γ-松油烯、(8β,13β)-13-methyl-17-Norkaur-15-ene、α,α-4-三甲基-3-环己烯-1-甲醇乙酸酯、石竹烯和棕榈酸甲酯。北美乔柏和北美香柏的主要成分差异明显,相同主成分仅有α-崖柏酮和β-水芹烯,但两树种均以α-崖柏酮含量最高。【结论】不同种源北美乔柏和北美香柏挥发性成分组成和含量差异明显,但两树种均以α-崖柏酮含量最高。