大花序桉的遗传多样性分析

[目的]揭示大花序桉的遗传多样性,为大花序桉群体资源的保存和育种潜力的评估提供理论基础。[方法]利用14个简单重复序列(SSR)标记对大花序桉4个主要分布地区进行变异检测,分析位点多态性和群体多样性,计算地区间的分化系数和遗传相似性以及地区间和地区内的分子方差分量,基于遗传相似性进行聚类分析。[结果]14个SSR标记共检测到249个等位片段,平均每个标记检测到18个等位片段。基于所有标记,大花序桉各地区的Shannon′s信息指数平均为1.785 4,观测杂合度平均为0.510 0,期望杂合度平均为0.788 2,表明遗传多样性较高。地区间平均遗传分化系数为0.071 6,分子方差分析(AMOVA)中群体间方差分量仅为6.8%,表明遗传分化水平中等、遗传变异主要存在于群体内。非加权分组算术平均法(UPGMA)聚类分析将大花序桉4个主要分布地区划分为北部和南部2大类。[结论]种质资源保存要优先考虑多样性较高的地区。大花序桉遗传多样性较高,进一步选育的潜力较大。     

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。     

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。     

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。     

江西毛红椿天然群体的遗传多样性分析

以江西境内的5个毛红椿天然群体为研究对象,开展基于ISSR与SSR分子标记的群体遗传多样性研究。结果显示,5个群体总体表现为杂合子过剩,纯合子不足,总的遗传多样性偏低;物种水平的基因多样度（h）为0.2524,各群体基因多样度按大小排序为：九连山>官山>井冈山>马头山>岩泉。毛红椿群体规模小且林龄结构单一,推测这是造成其杂合子过剩但是基因多样性低下的主要原因。遗传分化指标（GST）显示受检测的毛红椿各群体间已发生显著分化,但群体内的遗传变异约占总变异的70%,仍是变异的主要来源;群体间基因流值（Nm）仅为0.596,多世代后的随机遗传漂变会逐渐加剧毛红椿群体遗传分化。为保证遗传完整性及保持群体的多样性水平,在江西境内可仅选择遗传多样性水平较高的九连山与官山两个群体来开展毛红椿的资源保存以及迁地保护。     

云南松主分布区天然群体的遗传多样性及保护单元的构建

以20个云南松天然群体为对象,SSR分析表明云南松遗传变异主要存在于群体内,各群体间的遗传多样性水平差异不显著。基于SSR分子标记遗传多样性分析,根据Nei's遗传相似度,采用逐步聚类优先取样法,分别对初始群体、遗传多样性保护单元和剩余群体进行比较、t检验,以此评价遗传多样性保护单元的代表性。结果表明,利用该方法抽样的群体能很好地代表初始群体的遗传多样性,按30%的群体抽样,等位基因数、有效等位基因数、Shannon's信息指数和期望杂合度的保留率分别达到初始群体的98.03%、105.36%、103.99%和105.56%。保护单元的遗传多样性均高于剩余群体,抽样群体组成的遗传多样性保护单元的效果较好。     

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。     

10个南方皂荚群体遗传多样性的AFLP分析

[目的]研究南方皂荚的遗传多样性和遗传结构现状,为制定有效的保护策略和育种策略提供理论依据。[方法]采用扩增片段长度多态性技术对供试的215份皂荚的遗传多样性及遗传距离进行分析。[结果]表明:检测到1 782个位点,其中,有1 389个为多态性位点,多态位点百分率为77.94%;皂荚各群体Shannon’s信息指数平均为0.256;Nei’s多样性指数平均为0.168,表明皂荚群体的遗传多样性偏低,皂荚群体间存在着一定的遗传分化;根据遗传距离UPGMA聚类分析,将10个群体划分为4大类。由遗传分化系数和分子方差分析结果发现,群体内的变异是皂荚遗传变异的主体,74.79%的变异来自群体内。[结论]皂荚群体的遗传多样性与遗传结构的形成不仅与其分布广泛、种子特性及生活史有关,而且与人为的砍伐、引种、生境片段化等因素有重要关系。基于上述结果提出了皂荚的保护策略。     

基于SRAP标记的土沉香遗传多样性分析

【目的】在我国野生土沉香被大量被采伐,种质资源越来越少,甚至面临消失的情况下,为了利用与保护野生土沉香提供理论依据,采用SRAP分子标记对其种源遗传多样性进行分析。【方法】基于我国11个土沉香种源群体和越南2个土沉香种源群体的SRAP结果,应用POPGEN32软件对遗传多样性参数进行计算。【结果】各群体Nei's基因多样度指数的变化范围为0.1715~0.5394,Shannon多样性指数的变化范围为0.2491~0.4837,多态位点百分比的变化范围为42.03%~76.81%。运用GenAlex 6.4软件对土沉香13个群体进行分子方差分析(Analysis of molecular variance,AMOVA),结果显示有30%的遗传变异来自土沉香群体间,70%的遗传变异来自土沉香群体内。【结论】13个土沉香种源有中度的遗传多样性和遗传分化,野生土沉香种质资源正日渐稀少,应该加强资源的保护与利用。     

燕山山脉西伯利亚杏的遗传多样性和遗传结构

以西伯利亚杏分布的核心区域燕山山脉地区的17个群体为材料,利用9对微卫星标记进行遗传多样性和遗传结构的分析。在533个个体扩增得到203个等位基因,每位点平均等位基因数为22.556个。分析表明燕山山脉西伯利亚杏群体具有较高的遗传多样性,每位点平均有效等位基因数(Ne)为5.714,多态位点百分率(P)为100%,期望杂合度(He)为0.788。根据有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(He)和Shannon信息指数(I)3个遗传多样性参数,遗传多样性最高的群体为北京八达岭,其次为平泉榆树林子,而最低的群体为崇礼驿马图。群体间总的遗传分化系数FST为0.065,总的基因流Nm为3.836。分子方差分析(AMOVA)结果显示燕山山脉地区西伯利亚杏群体的遗传变异主要存在于群体内(95.62%)。Mantel检验发现遗传距离与地理距离呈显著相关性(r=0.5894,P<0.0001)。UPGMA聚类结果显示,地理距离接近的群体聚在一起,进一步验证了Mantel检验结果。基于上述分析结果,提出西伯利亚杏的种质收集策略。研究结果为西伯利亚杏可持续利用与保护提供一定的理论依据。     

黄藤遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD标记从DNA水平对收集的4个天然黄藤种群进行遗传多样性分析。15条引物扩增得到154条片段,整个种的多态性位点比率为75.97%,Ne i’s指数为0.258 4,Shannon信息指数为0.388 8。黄藤种的遗传多样性为0.257 8,种群间的Ne i遗传分化系数为0.141 2,各种群间的遗传变异非常小。4个种群间的遗传相似性分析结果显示:毛感乡和尖峰岭种群间的遗传相似度最高,吊罗山和坝王岭种群间的遗传相似度最低。AMOVA分析结果表明:种群间基因分化系数为0.026 2,大部分遗传变异(97.38%)来源于群体内。研究结果揭示:收集的天然黄藤种群具有较高的遗传多样性,有良好的保存和利用价值,尖峰岭种群可以作为重点保护。     

云杉遗传多样性研究进展

对国内外云杉属十余个种等位酶遗传多样性研究进展作了阐述,同时对表型性状、ＤＡＮ水平也进行了讨论。种源间生长性状、单萜类成分差异较大,质量性状差异较小;群体间生长性状、质量性状差异较大,木材密度与高生长呈负相关。等位酶分析表明：云杉遗传变异水平较高,分化较低,群体间变异较小,群体内变异较大。ＲＡＰＤ分析进一步证明云杉遗传变异水平较高。     

基于ISSR标记的钩栗遗传多样性分析

利用ISSR分子标记对钩栗Castanopsis tibetana Hance 9个野生居群进行了遗传多样性分析。利用100条引物分别对111份钩栗基因组DNA进行PCR扩增,共扩增出158条清晰条带,其中多态性条带141条,多态性条带百分率(P)平均为89.01%。钩栗9个居群的Nei’s基因多样性指数、Shannon’s信息指数分别为0.332 3、0.492 0;总种群基因多样度(Ht)、各种群基因多样度分别为(Hs)0.410 8、0.334 6,表明钩栗的遗传多样性较高。9居群的基因分化系数Gst为0.185 5,占总遗传多样性的81.45%。分子方差分析表明,80.21%的遗传差异存在于群体内,19.79%的遗传差异存在于群体间。基因流为2.196 0。用NTSYS软件计算出9居群111材料的DICE相似系数在0.811 6~0.921 8之间,遗传亲缘关系较近。各居群间的遗传距离差异较大;其中,邵武与建瓯居群的遗传距离最近,仅为0.081 5;浏阳和周宁居群的遗传距离最远,为0.198 4。聚类分析结果表明,采自福建的邵武、建瓯、建阳、屏南和周宁居群聚在一起;恩施和桑植居群聚在一起;永顺和浏阳居群聚为一起,种群遗传变异分布模式基本上与其地理生态格局一致。研究结果表明:供试的钩栗具有较高的遗传多样性,存在着较为频繁的基因交流;基于ISSR标记分析能较准确地揭示出钩栗种间的遗传多样性。     

香榧天然群体遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术,采用8对引物对6个香榧天然群体的92个个体进行了总基因组DNA水平上的多态性检测,共检测出364个位点,其中多态性位点63个.方差分析表明:基因谱带频率在群体间差异不明显,方差分量贡献率在群体间占11.14%,群体内占88.86%.6个群体均具有丰富的遗传多样性,多态位点百分率为79.73%～98.41%,其中绍兴>东白湖>磐安>钟家岭>嵊州>黄山,且群体内遗传多样性大于群体间遗传多样性.等位基因数为1.7939～1.9841,有效等位基因数为1.5416～1.6759,Shannon信息指数为0.4548～0.5471.群体分化系数为0.1136,群体内遗传多样性为0.3512,基因流为3.8997.遗传一致度平均值为0.9174,遗传距离平均值为0.0797.根据遗传一致度进行了UPGMA聚类分析.     

天然珙桐群体的RAPD标记遗传多样性研究

利用RAPD技术 ,通过 13个引物对 5个天然珙桐种群的遗传多样性、种群内和种群间的遗传变异进行了研究。结果表明 :珙桐天然种群具有丰富的遗传多样性 ,但群体间的差异明显 ,2 6 %的遗传变异存在于群体间 ,与我国濒危树种马褂木和银杉等相似 ,而与广布性树种相异。取样方法对遗传多样性参数的影响分析表明 ,有效等位基因数和基因多样度受取样个体数的影响较小 ,群体间的分化系数和基因流的估算受取样个体数的影响较大。研究还将珙桐划分为东南部和西北部两大种源区。通过珙桐遗传多样性的研究 ,为今后有效保存和合理利用珙桐种质资源提供了理论依据     

蒙古栎天然群体等位酶遗传多样性研究

以中国蒙古栎全分布区的8个天然群体和辽东栎1个天然群体为研究对象,进行了水平淀粉凝胶电泳技术的同工酶分析,共分析了13种酶系统产生22个位点。结果表明：(1)蒙古栎在种和群体水平的遗传变异水平较低,多态位点百分率P分别为52．38％、28．976％,期望杂合度He分别为0．099、0．085,观测杂合度H0分别为0．092、0．088;(2)蒙古栎群体间遗传分化程度较高,分化度Gst为0．107,遗传多样性中的遗传变异量89．27％存在于群体内;蒙古栎群体水平的基因流Nm比值为2．080。(3)蒙古栎群体间的平均遗传距离D较低,为0．0121,各群体之间的遗传一致度I为0．097-1．00;(4)东灵山辽东栎群体的遗传多样性较低,多态位点百分率P为36.36%,期望杂合度He为0．083,观测杂合度H0为0．070;(5)利用群体间遗传距离进行的UPGMA聚类结果表明,蒙古栎自然分布区的东北部的4个群体和西南部的2个群体分别聚为一亚类,这与其地理分布格局大致吻合,但群体间遗传距离与地理距离无明显的相关性。(6)长期的砍伐和破坏,造成有效群体较小,而且经受繁殖瓶颈效应,是蒙古栎遗传多样性下降的主要原因。     

毛红椿天然群体遗传多样性及取样策略探讨

[目的]研究毛红椿天然群体遗传多样性取样策略,为其种质资源收集、保存和遗传多样性保护等提供参考依据。[方法]利用8对微卫星分子标记进行毛红椿天然群体遗传多样性和空间自相关分析,综合制定其天然群体合理取样策略。[结果]毛红椿天然群体等位基因数平均为7.5个,期望杂合度(H_e)和多态性信息指数(PIC)均值分别为0.643 7和0.636 0,基因分化系数(G_(ST))均值为0.290 7。在遗传多样性取样策略方面,提出了根据毛红椿群体基因分化系数来确定取样群体遗传变异所占总变异比例的运算公式为1-(G_(ST))~(n-1),其中,n为取样群体的数量。当取样群体达到4个时,基本上能包括该树种97.5%的遗传变异;同时确定了目标群体的选择方法,应选择与其它群体间基因分化系数均值较大的4个群体,即贵州册亨(CH)、浙江遂昌(SC)、浙江仙居(XJ)和云南师宗(SZ)。通过构建云南宾川(BC)、云南师宗(SZ)和江西宜丰(YF)群体内取样单株数量与基因多样性和等位基因之间的捕获曲线,确定了群体内取样单株数量应达到15个以上;毛红椿天然群体内300～520 m范围内的单株间存在相似关系,超出此范围个体间差别较大,说明在进行群体内单株取样时,单株间距应大于520 m。[结论]取样群体数量、群体间遗传分化系数、群体内单株数量以及单株间距离等影响了毛红椿取样群体的遗传多样性。毛红椿天然群体遗传多样性取样策略为取样群体4个、每个群体最少取样15个单株,单株间距大于520 m。     

群体遗传多样性和数据分析

随着分子生物学技术、电泳技术、同工酶染色技术和ＲＦＬＰ等技术的不断改造和发展，结合有关数据分析方法的建立和完善，群体遗传多样性、群体遗传结构和群体遗传分化已经成为群体遗传学的主体和物种多样性的重要内容，同时也受到育种学家的高度重视，成为目前最热门的研究领域之一。将对国内外有关的模型和方法进行了综合评述，并就遗传变异在群体内和群体间的分布问题提出自己的观点。     

细叶桉群体的遗传多样性和受选择位点

【目的】分析细叶桉天然群体的多样性水平和遗传结构,为种质资源管理和育种利用提供有用信息;检测细叶桉与原产地气候因子显著关联的基因组位点,探索气候适应过程中趋异选择的分子证据。【方法】以细叶桉9个群体的77株样品为材料,基于覆盖巨桉全基因组的108个SSR位点(包括44个基因组SSRs和64个ESTSSRs),利用不偏离哈-温平衡、F_(ST)值非异常的25个中性的基因组SSRs进行群体多样性水平和遗传结构分析,利用所有位点进行F_(ST)异常值检测、再利用空间分析法查找与原产地气候因子关联的适应性位点,注释适应性位点的功能,并通过等位片段在各群体的频率与气候因子的一元线性回归进一步验证关联的显著性。【结果】25个中性的基因组SSR位点对细叶桉9个群体扩增,共检测到556个等位片段、平均每个位点22.2个等位片段,位点多态性较高;群体多样性水平都较高,期望杂合度为0.711~0.847(平均0.800)、基因丰富度为3.054~3.386(平均3.246),各群体特有等位片段数为6~26(平均14.4);群体间分化水平较低,25个中性位点平均F_(ST)仅0.012,分子方差分析中群体间方差分量仅占1.2%,表明细叶桉遗传变异主要存在于群体内;聚类分析也表明群体分化水平较低。所有108个位点中,共检测到78个F_(ST)值异常的位点,与年均气温、年均降水、最热月最高温度和季节性降水变异系数相关的F_(ST)值异常的位点数分别为27,10,51和42个,即为受选择位点;其中,4个F_(ST)值异常的位点各有1个等位片段在空间分析法中与1个或者2个气候因子显著关联,EUCe SSR485与季节性降水变异系数相关、为富含羟脯氨酸的蛋白家族基因,EUCe SSR0497与年均气温和年均降水均相关、与跨膜内切1,4-β-葡聚糖酶基因同源,而另外2个没有明确的功能注释;线性回归分析验证了1个等位片段(EUCe SSR485-140 bp)与季节性降水变异系数的回归显著性(P≤0.05)。【结论】细叶桉群体的遗传多样性高,育种利用的潜力大,种质资源管理应重视多样性较高和特有等位片段较多的群体;细叶桉群体的遗传分化较低,其适于关联遗传分析;受选择位点的鉴定有助于理解林木适应环境的分子机制和探索林木环境适应性的潜力。     

中国野生秋子梨花形状遗传多样性研究

用SPSS20.0对我国黑龙江和内蒙古的6个野生秋子梨群体花的形态指标进行方差分析、聚类分析、及各形态指标与海拔的相关性分析,从而研究我国野生秋子花的形态变异特征,以继续探索我国野生秋子的遗传多样性特点,为野生秋子梨资源的分类和保护提供理论依据。方差分析表明黑龙江野生秋子梨群体遗传多样性高,其花型大,花柄长而内蒙古野生秋子梨群体遗传多样性低,其花型小且花柄短;聚类分析表明‘HLJ-FY’野生梨群体与其他野生秋子梨群体有较大差异,而单独聚为一类;相关性分析表明海拔高度与野生秋子梨花形态指标成显著负相关关系。研究揭示了我国野生秋子梨群体特别是内蒙古野生秋子梨群体的遗传多样性较低,急需加以保护。