日本桦树育种研究概况

桦属在日本有9个种,主要分布在本洲北部,其中日本白桦、日本岳桦和棘皮桦3种桦树最为重要,研究的也较多。自1958年以来主要研究了桦树的抗野兔、野鼠特性,以及桦属种间杂交的后代抗野兔、野鼠性的差异,桦属种间杂交和种内杂交其杂交方式不同对种子产量和成活率等的影响;日本白桦、棘皮桦种源试验;日本白桦无性系的测定与早期选择;棘皮桦材质材性的研究。制定了日本桦树的育种战略。     

利用ISSR标记对12种五针松亲缘关系的研究

采用ISSR 标记技术,对12 种五针松的亲缘关系进行分析。利用筛选出的12 个ISSR 引物共检测到117 个位点,多态条带比率(PPB)在9.40%～33.33 %之间,遗传分化最高的是偃松,最低的是柔枝松。12 种五针松的基因多样性(Ht)为26.21%,其中种内基因多样性(Hs)为7.66%,种间基因多样性(Dst)为18.55%,五针松种间变异占总变异的70.78%。遗传距离聚类,将12 种五针松分为2 个类群,第一类群包括乔松、华山松、海南五针松、华南五针松、北美乔松、山白松和云南五针松;第二类群包括美国白皮松、偃松、、柔枝松、西伯利亚红松和红松。图1 表3 参6。     

昆明56个桂花品种ISSR分析

本研究基于ISSR分子标记,以华东木犀和云南木犀为对照种,研究昆明市区56个桂花品种(含10个待定品种)间的亲缘关系。从102条引物中筛选出24条,共扩增出251个位点,多态性位点数243个,多态性比率达96.81%。根据聚类分析树状图,以遗传相似系数0.726为截值,可将材料分为4类,此时将桂花56个品种与木犀属两个对照种区分开。再以0.760和0.790为截值,可将剩下的品种划分为由1至7个品种组成的聚类小组,此时同一品种群内的品种、各品种群之间花色相近的品种大多聚类,但没有严格按照品种群聚类。10个待定品种根据其形态特征和聚类结果,可推测均为银桂品种群的品种。银桂品种群的Nei’s遗传多样性指数(0.188 5)和Shannon多样性指数(0.300 9)在4个品种群中最高。4个品种群群间遗传多样性比率为54.49%,桂花品种群之间的变异大于品种群之内的变异。遗传距离最远的在四季桂品种群与丹桂品种群之间(0.093 9);遗传距离最近的在银桂品种群与金桂品种群之间(0.014 0)。     

不同榉树种源遗传多样性的ISSR分析

应用ISSR(Inter S imp le Sequence Repeat)分子标记技术对云南邱北、易门、龙庆、双柏和浙江平湖5个种源(每种源19个样本)的榉树进行了遗传多样性的研究。由其18条ISSR引物扩增得到216个清晰的条带,其中多态性条带215个,多态性条带百分率(PPB)为99.54%。POPGENE软件分析结果表明,邱北种群的遗传多样性水平最高(PPB=88.43%,HE=0.260 5,HO=0.401 4),其次是易门种群,龙庆、双柏、平湖3个种群的遗传多样性水平相差较小。Ne i’s遗传多样性的分析表明,5个榉树种源在其总的遗传变异中有80.28%的存在于群体内,群体间的遗传变异仅占总变异的19.72%。由UPGMA聚类分析可知,易门和龙庆种群的亲缘关系最近,先聚合在一起,然后依次与邱北、双柏聚类,最后与亲缘关系最远的平湖种群聚合。其研究结果对榉树资源的遗传多样性保护具有指导作用。     

25种无花果种质资源的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术,对来自不同地区的25种无花果种质资源进行聚类分析,研究其遗传多样性并进行种质资源鉴定。以25种无花果叶片为材料,CTAB法提取其基因组DNA,进行ISSR分析,利用软件DPS(V7.5)计算遗传距离,利用UPGMA方法进行聚类分析,构建25种无花果样品的系统进化树。结果表明:从27条引物中筛选出19条有效引物进行ISSR分析,扩增得到86条带,26条是单态的,60条是多态的,多态性程度为69.77%。25种无花果间的遗传距离在0.038-0.833之间,平均为0.605。通过构建群居亲缘关系的分子系统树表明25种无花果品种在遗传距离为0.73处被分成2类:布兰瑞克单独聚为一类,其他品种聚为一类。25种无花果品种间的遗传差异较小,相关性较高;ISSR可作为一种特异性的分子标记用于无花果的品种鉴定。     

樟树几种化学类型及近缘种的ISSR分析

利用ISSR分子标记分析了樟树3种化学类型及3个近缘种的亲缘关系和遗传多样性,从40条ISSR引物中筛选到具有多态性的引物15条用于PCR扩增,共扩增出133条DNA带,多态性条带比率为58.65%。供试样品的遗传相似系数变化范围在0.108~0.986之间。对35个样品进行聚类分析结果表明,所选材料在GD(遗传距离)约为0.21处可划分为樟树、油樟、云南樟、猴樟4大类群,在GD约为0.18处可将樟树的几种化学类型明显划分为芳樟、桉樟、脑樟3类,表明樟树种内具有丰富的遗传变异。     

利用RAPD和ISSR分析百日草自交系间的种质遗传多样性

首次运用RAPD与ISSR技术分析了百日草20个自交系的种质遗传多样性.结果表明：从供试材料中147条RAPD引物和44条ISSR引物筛选到具有多态性的RAPD引物12条,ISSR引物9条.RAPD引物共扩增出147条带,多态性位点数为100,多态性位点比率为68.03%,平均多样性指数为0.3559,有效等位基因数为1.4169;ISSR引物共扩增出128条带,多态性位点数为97,多态性位点比率为76.38%,平均多样性指数为0.4013和有效等位基因数为1.4728.试验表明,RAPD、ISSR及两种分子标记整合后的结果较为相似,呈极显著的正相关.聚类结果将20个自交系基本分为2类：一类群来源虹越种子集团公司;另一类群来源甘肃酒泉种子集团公司,分类与原产地相关.RAPD与ISSR标记是研究百日草种质遗传多样性有效的工具,在分析百日草的亲缘关系特别是系谱关系时,ISSR是一种多态性和重复性优于RAPD的分子标记.两种分子标记整合后既能鉴定出自交系的系谱先后关系,也能反应来源相同自交系的亲缘关系.     

西南桦遗传多样性研究

采用改良CATB法对采自云南大青山、平果等9个天然分布区的150个西南桦(Betula alnoides)样品进行DNA提取,获得了较高质量的DNA,然后利用AFLP分子标记技术,建立了适用于西南桦的AFLP反应体系;选择5对AFLP引物,对150个西南桦样品进行扩增,共检测出158个位点,其中多态性位点115个,占72.8%,每对引物获得20～55个位点,多态性比例为50.0%～84.0%.通过对西南桦的遗传多样性分析,结果表明:在种间个体水平上,多态性位点百分率为76.58%～93.04%,平均为83.8%;在群居水平上,多态性位点百分率为72.80%.可见西南桦天然居群内的变异大于居群间的变异;由Nei's遗传距离分析得出,西南桦大部分居群间还是存在一定的遗传距离,其中最大在东兰和靖南之间,为0.0201.     

新疆枣资源亲缘关系的ISSR和RAPD分析

利用RAPD和ISSR标记对24份新疆主产区枣资源进行分析。9条RAPD引物共在75个位点获得了扩增,多态性位点比例为62.7%;8条ISSR引物共有48个位点获得了扩增,多态性位点比例为56.3%。基于RAPD和ISSR标记,利用UPGMA法分别构建了24份枣资源的亲缘关系图谱。结果表明,RAPD和ISSR的聚类结果相似但是不完全相同,在大类的分析上2种方法的聚类结果表现出差异,但是在细节的表现上趋向一致;综合2种方法的聚类结果,以相似系数0.80为标准,将供试的24份新疆枣种质划分为4大类群。     

松属近缘种形态和分子鉴定及其亲缘关系探讨

松属(油松组)树种是我国重要的造林树种,但其种子和幼苗难以区分。通过比较种子的千粒质量、种子形状、颜色、幼苗子叶数、幼苗下胚轴颜色和苗高,结合ISSR和SSR标记技术,鉴定松属(油松组)11个近缘种,并对其亲缘关系进行探讨。研究结果表明:通过种子和幼苗的形态比较鉴定,可准确鉴定油松和加勒比松;ISSR和SSR标记则可把油松组的11个树种中的10个准确鉴定出来,仅有高山松由于遗传背景的复杂性没有发现种特异性引物(位点)。利用5对SSR引物获得的41个种间多态性位点构建的10个树种的近缘种亲缘关系与传统的研究结果基本一致。系统聚类分析在相似系数0.60处将10个树种分为3个类群:马尾松和赤松聚为第1个类群;云南松、思茅松、高山松、油松聚成一小类,和另一小类即黑松、樟子松聚成第2个类群;第3类群为火炬松和加勒比松,它与前2个类群亲缘关系较远,相似系数仅为0.42。     

珙桐天然种群遗传多样性的ISSR标记分析

利用ISSR分子标记分析来自11个天然珙桐种群的遗传多样性。从100条引物中筛选出5条引物能扩增出稳定、清晰且具多态性的条带,共扩增出77个条带。其中74个为多态,多态条带百分率(PPB)为96.10%;各种群PPB值为37.66%～63.64%,平均为54.07%。种内Shannon多样性指数(HSP)为0.4849,种群内Shannon多样性指数(HPOP)为0.1886～0.3274,平均为0.2774。这表明珙桐在物种和种群水平上均维持较高的遗传多样性。分子方差分析显示,种群间与种群内遗传变异分别占总遗传变异的46.22%,53.78%,种群间呈高度遗传分化。种群间遗传距离与对应的地理距离呈显著正相关(r=0.546,P<0.01)。UPGMA法聚类分析将11个珙桐种群分为3组。研究结果为珙桐遗传资源保护策略制定提供有价值的种群遗传学信息。     

Genetic diversity of sea buckthorn (Hippophae rhamnoides) populations in northeastern and northwestern China as revealed by ISSR markers

As a N₂-fixing tree species, sea buckthorn (Hippophae rhamnoides) is well adapted to arid regions and is utilized for multiple purposes in China. Current knowledge of genetic variability of H. rhamnoides is limited in terms of rangewide distributions. Eleven natural populations of sea buckthorn in northeastern and northwestern China were analyzed to detect genetic variation among and within populations, by use of ISSR (inter-simple sequence repeats) markers. Using eight primers, 207 polymorphic loci were observed, ranging in size from 250 to 2500 bp. The coefficient of gene differentiation (Gst = 0.0679) showed that the total molecular variance of 11 populations was mainly existed within populations. The genetic variation within and among the 11 populations was 93.21 and 6.79%, respectively. No significant correlation between genetic and geographic distances of the populations was found using ISSR markers. Our study provides a population-level genetic profile for further investigation and conservation of genetic diversity of sea buckthorn.     

Analysis of genetic relationship in 12 species of Section Strobus with ISSR markers

Genetic relationship of 12 species of Section Strobus was analyzed with ISSR markers. 117 loci were detected with 12 ISSR primers. Percentage of polymorphic bands （PPB） varied from 5.93% to 19.92%. P. pumila had the highest levels of genetic differentiation and P. flexilis had lowest. Total genetic diversity （Hr） of 12 species in Section Strobus was 26.21%, of which intraspecific genetic diversity （Hs） was 7.66%, and interspecific genetic diversity （DST） was 18.55%, and the genetic variation in interspecies accounted for 70.78% of the total genetic diversity. According to the cluster results of genetic distance, the 12 species were classified into two groups. The first group included P. griffithii, P.armandi, P. fenzeliana, P. kwangtungensis, P. strobus, P. monticola and P. wangii. The second group included P. albicaulis, P pumila, P. flexilis, P. sibirica and P koraiensis.     

白桦种群间木材纤维性状的表型变异与分子标记的遗传多态性

以东北地区的5个白桦天然种群为研究材料,在木材纤维形态性状测定的基础上,采用ISSR、RAPD分子标记研究了5个种群的遗传变异以及种群间纤维形态性状与DNA分子标记的相关性.结果表明:白桦天然林成熟材(18～31年生)的木材纤维长度在种群间差异不显著,纤维宽度和长宽比差异显著,帽儿山种群的木材纤维形态性状最好,汪清最差;利用ISSR和RAPD 2种标记检测5个白桦种群的遗传多样性,所得的研究结果基本一致,多态位点比率最高的为辽宁新宾种群,其次是帽儿山和汪清,而塔河和金山屯最低;ISSR标记的AMOVA分析表明白桦种群间的遗传变异占总遗传变异的10.82%;RAPD标记的AMOVA分析表明白桦种群间的遗传变异占总遗传变异的12.94%,研究结果均显示白桦的遗传变异主要发生在种群内部.利用2种标记技术的种群聚类结果基本一致,这一结果与基于木材纤维性状的表型聚类基本一致, 而且种群间遗传距离和地理距离之间存在一定的相关性.     

云杉属树种天然群体DNA标记的国外研究进展

本文综述了自21世纪初以来DNA标记技术在国外云杉属树种中的应用情况,涉及到的树种以挪威云杉为主,多至十几种,标记种类主要包括AFLP、RAPD、RFLP、SSR、ISSR、STS、EST、VNTR和SNPs等。另外,对几种群体遗传参数进行比较分析,表明云杉天然群体遗传变异丰富,其中利用ISSR检测到白云杉天然群体多态位点百分率可达90%,利用RAPD检测到挪威云杉群体总遗传变异高至0.941;群体间存在遗传分化,产生了适应环境的变异,除一个利用mtVNTR研究所得结果外,其他研究均表明,云杉群体间遗传分化程度并不是很高,云杉群体变异主要表现为群体内变异。同时,对DNA标记在云杉属种质资源保存及遗传改良方面的前景进行了展望。     

不同种源印楝遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR分子标记技术对印楝进行遗传多样性分析,用9条引物进行扩增,共检测出81条清晰的位点,其中79条具有多态性,多态位点百分率为97．53％,Nei＇s基因多样性指数为0．3803,Shannon信息指数为0．5537,表明印楝遗传多样性很丰富。种源间遗传分化系数为0．4702,Shannon’s居群分化系数为0．4677,表明印楝种源内的遗传分化大于种源间的分化。聚类分析将13个种源分为2大类,来自缅甸的11个种源聚成一类,来自澳大利亚和印度的种源聚成另外一类。结果表明,ISSR分子标记技术适合于印楝的遗传多样性分析。     

利用ISSR分子标记检测欧李不同品种间的差异

本实验利用ISSR分子标记手段对8个欧李品种的遗传变异进行研究,全面系统地探讨不同品种欧李的遗传变异、遗传相关和遗传结构等,在分子水平上为欧李品种的划分提供理论依据。根据聚类分析,来自北京地区的怀柔-喇叭沟门、怀柔-汤河口和延庆千家店3个品种,山西农大培育的农大3号、农大4号及农大5号与唐山聚为一大类,其中农大4号和5号与怀柔-喇叭沟门遗传相似度较大,农大3号与怀柔-汤河口、延庆千家店遗传相似度较大。此外,唐山在地理位置上与北京地区比邻,因此可能造成遗传距离较近。实验推测农大3、4、5号品种的原产地可能来自北京地区,但还有待于进一步证实;而山东黄山店相对独立。黄山店与北京相距较远。造成了不同程度的地理隔离,降低了品种间的基因流动,使得品种间产生一定的遗传分化,最终导致黄山店品种与其他品种差异较大。本实验得到的结果补充了国内对欧李研究之不足,为欧李优良品种的早期选择提供理论依据;同时也为欧李的商业化种植提供了一个有价值的参考。     

Low genetic diversity and high genetic differentiation among severely fragmented populations of the critically endangered tree Talbotiella gentii (Fabaceae)

The genetic diversity among 17 populations (including 10 newly discovered) of Talbotiella gentii (Fabaceae, Caesalpinioideae), a rare tree species endemic to Ghana, was assessed using random amplified polymorphic DNA (RAPD). A total of 80 polymorphic bands were generated from eight primers and analysed by cluster and correspondence analysis. This showed a clear distinction between populations, with two major groups associated with geographical origin. AMOVA analysis showed that 94.05% of the genetic variation was partitioned among populations, while only 5.95% was found within populations suggesting little gene flow between populations. Possible reasons for the high population genetic differentiation and the low levels of genetic variation within populations are inbreeding and genetic drift. Of a total of 26 known populations, 14 are now extinct, five during the course of this study. Action to prevent complete extinction of the species is therefore urgent.     

濒危小灌木长叶红砂种群的遗传多样性

采用RAPD和ISSR2种分子标记对濒危小灌木长叶红砂5个种群的遗传多样性进行检测。18个RAPD引物和14个ISSR引物分别扩增出118和114个位点,多态位点比率(P)分别为88.98%和89.47%。在物种水平上,RAPD标记的结果为:Shannon’s信息多样性指数(I)为0.4656,Nei’s指数(H)为0.3303;ISSR检测的结果:I=0.4688,H=0.3083。2种分子标记均表明濒危小灌木长叶红砂具有较高的遗传多样性水平。Nei基因多样性指数表明,大部分遗传变异存在于种群内。RAPD分析发现86.22%的遗传变异发生在种群内;ISSR分析发现89.29%的遗传变异发生在种群内。种群间遗传变异低的主要原因是种群间存在较强的基因流(Nm)分别为3.0097和4.1787)。长叶红砂较高的遗传多样性水平与物种特性和对高胁迫环境的长期适应有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。