陕西省小麦条锈菌群体遗传结构分析

 利用TP-M13-SSR自动荧光检测技术,对陕西省小麦条锈菌群体遗传结构进行了分析。研究结果显示,在物种水平上,陕西省小麦条锈菌群体Nei’s基因多样性指数（H）为0.18、Shannon 信息指数（I）为0.29,表明该省条锈菌群体遗传多样性较为丰富。同时,条锈菌群体遗传多样性在地区之间也存在明显的差异,在7个条锈菌群体中,宁强种群遗传多样性相对较高（H为0.18,I为0.28）。AMOVA分析显示,陕西省小麦条锈菌在地区间、种群间和群体内的遗传分化分别为：12.26%、10.88%和76.86%,表明陕西省小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,但遗传变异主要发生在群体内部。     

西双版纳自然保护区球孢白僵菌的遗传多样性

为了解西双版纳自然保护区球孢白僵菌Beauveria bassiana的遗传多样性,采用SSR分子标记技术对西双版纳自然保护区的240株球孢白僵菌的遗传结构、基因流、菌株分化以及遗传变异相关性进行了测定和分析。结果表明,9条引物扩增240株球孢白僵菌菌株多态位点数为77个,多态位点比率为97.40%。采集的240株球孢白僵菌的总体等位基因数、有效等位基因数、Nei’s基因多样性指数和Shannon信息多样性指数分别为1.97、1.31、0.18和0.29。从寄主居群来看,鞘翅目昆虫球孢白僵菌群体遗传多样性最高,螳螂目最低,其Nei’s基因多样性指数和Shannon信息多样性指数分别为0.20和0.30、0和0;总遗传变异的29.27%存在于寄主居群间。从生境水平来看,五十五生境中球孢白僵菌群体遗传多样性最高,丫口寨生境中最低,其Nei’s基因多样性指数和Shannon信息多样性指数最高分别为0.19和0.31、0.06和0.09;总遗传变异的14.92%存在于生境居群间。从季节水平来看,球孢白僵菌秋季居群的遗传多样性最高,夏季最低,其Nei’s基因多样性指数和Shannon信息多样性指数分别为0.20和0.32、0.17和0.26;总遗传变异的3.45%存在于季节居群间。表明西双版纳自然保护区球孢白僵菌在寄主昆虫、生境分布和季节间存在明显的遗传多样性,与寄主昆虫类群的关系密切。     

甘肃省甘谷县小麦条锈菌群体遗传结构分析

为明确我国小麦条锈菌Puccinia striiformis f. sp. tritici主要越夏地区的群体遗传结构及演变情况,利用SSR荧光检测技术,对甘肃省甘谷县2013—2015年期间连续5个小麦生长季采集的141株小麦条锈菌单孢系基因组DNA进行分子标记分析,对小麦条锈菌季节亚群的遗传多样性进行分析。结果表明,甘谷地区小麦条锈菌的遗传多样性丰富,有效等位基因数为1.71,Shannon信息指数为0.66,2014年秋季(2014A)亚群体的基因型多样性低于其余亚群体。分子变异方差分析结果显示,小麦条锈菌季节亚群体间变异仅占21%,变异主要出现在亚群体内部,表明甘谷地区各季节亚群体间遗传分化水平差异较小,小麦条锈菌群体在一个小范围内基本能维持稳定状态。主坐标分析(PCoA)、遗传分化、基因流以及共享基因型分析均表明2014年秋季(2014A)亚群体的遗传结构与相邻季节亚群体存在一定差异,表明越夏过程对甘谷地区个别年份小麦条锈菌群体周年稳定性造成较大的影响,越冬过程对小麦条锈菌群体的影响相对较小,春季受外来菌源干扰的可能性较低。     

云南省葡萄霜霉病菌群体遗传结构的SSR分析

为明确云南特色葡萄产区葡萄霜霉病菌的群体遗传结构,本研究采用7对SSR分子标记对采自云南3个地区的155株葡萄霜霉病菌进行了群体遗传多样性研究,并分析了病原菌群体遗传结构与地域之间的关系。7对引物共检测出41个等位基因,114种基因型,病原菌群体的Shannon’s信息指数和Nei’s无偏基因多样性指数分别为0.942和0.600。分子方差分析和群体连锁不平衡分析显示,不同群体间存在相当大的遗传变异。遗传分化系数、基因流以及Structure分析表明,元谋群体与宾川、寻甸两群体之间均具有较高的基因交流,宾川和寻甸两群体间则存在一定的遗传分化。上述结果表明,云南葡萄霜霉病菌群体存在较高水平的遗传多样性,且群体遗传结构与地理距离之间存在一定相关性。     

基于毒性表型与微卫星标记的云南省条锈病菌群体遗传分析

为明确云南省条锈菌群体结构和遗传多样性水平,利用19个中国鉴别寄主和11对微卫星(simple sequence repeat,SSR)标记引物对采自云南省大理、曲靖、文山、昭通4个市的88个菌系进行了毒性表型分析和分子基因型分析。毒性表型分析结果表明,云南省条锈菌群体Nei’s基因多样性指数为0.17,Kosman指数为0.22,云南省条锈菌群体毒性结构复杂;菌系以Hybrid 46类群(77.3%)和贵农22类群(17.0%)为主,并且均不能侵染鉴别寄主中四和Triticum spelta album。分子基因型分析结果表明,云南省条锈菌整体上香农信息指数为0.63,分子遗传多样性比较丰富;大理市菌系香农信息指数为0.64,分子遗传多样性最丰富;文山市菌系香农信息指数为0.35,分子遗传多样性最低。聚类分析结果表明,云南省西部大理市菌系明显不同于云南省东部曲靖市、昭通市、文山市的菌系,昭通市菌系和曲靖市菌系毒性结构和基因型结构基本相同,表明云南省东、西部条锈菌群体遗传分化程度较高,是2个相对独立的流行区域。     

我国小麦条锈菌体细胞遗传重组的分子证据

 小麦条锈病是影响我国小麦生产的重要病害之一,条锈菌毒性变异是引致小麦品种抗病性丧失的主要原因。本文应用SSR分子标记技术,研究了陇南越夏区小麦条锈菌群体遗传结构,以期寻找条锈菌群体遗传重组的分子证据。研究结果表明,陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富而遗传分化较小,遗传变异主要存在于群体内部,而在群体之间,遗传多样性有显著的差异。在11对SSR引物中,有4对能够检测到陇南地区小麦条锈菌群体存在遗传重组,而且重组体出现的频率不同,CPS15揭示的条锈菌重组体出现的频率为20.0%,CPS34揭示的条锈菌重组体出现的频率为18.5%,RJ20揭示的条锈菌重组体出现的频率为12.8%,RJ18揭示的条锈菌重组体出现的频率为15.0%,陇南地区小麦条锈菌群体重组体出现频率平均为16.6%。本文揭示的遗传重组现象表明陇南地区条锈菌体细胞结合十分普遍,由此推测我国小麦条锈菌在自然条件下通过遗传重组而导致毒性变异的可能性。     

安徽省水稻条斑病菌群体遗传结构分析

 水稻条斑病菌是近年来影响安徽水稻生产的主要有害生物。本研究利用rep-PCR指纹技术分析了来自安徽11个不同县市的水稻条斑病菌群体遗传结构。用引物BOX、REP和ERIC分别对94个菌株的基因组DNA进行了PCR扩增,结果表明3组引物共扩增出了49条指纹条带,且所扩增出的DNA条带均为多态带。在群体平均水平上,安徽省水稻条斑病菌群体Nei’s基因多样性指数(H)为 0.32,Shannon 信息指数(I)为 0.49,表明安徽省水稻条斑病菌的遗传多样性丰富,但病菌的遗传多样性在地区间存在差异。UPGMA聚类分析表明,来自毗邻地区的水稻条斑病菌种群大都聚为一类,水稻条斑病菌种群遗传谱系与地理区域分布呈现一定相关性。同时,安徽省水稻条斑病菌群体存在一定的遗传分化,遗传变异主要来源于群体内部。     

6个白榆种群遗传多样性的RAPD分析

以科尔沁和浑善达克沙地的6个天然白榆种群为研究对象,采用RAPD分子标记技术,从35条引物中筛选出扩增多态性较多且扩增产物稳定的17条10bp引物。对6个白榆种群的180个叶片样品的基因组DNA进行扩增,共检测到181个位点,多态位点有96个,多态位点百分比为52.89%;不同种群内的遗传多样性水平差异不大,Nei’s多样性指数(h)和Shannon’s多样性指数(I)为0.2611和0.3814,遗传多样性主要存在于种群内;群间的遗传分化系数Gst为0.3768,种群内的遗传变异所占比例为62.32%;6个种群的遗传距离显示,科尔沁沙地和浑善达克沙地白榆各种群间的遗传距离不明显。     

西南地区稻瘟病菌群体遗传多样性分析

为明确西南地区稻瘟病菌Magnaporthe grisea(Hebert)Barr群体遗传结构及其多样性水平,选用13对SSR引物对来自18个县(市)的221个稻瘟病菌单孢菌株进行PCR扩增,利用最长距离法和生物学软件进行聚类分析和群体遗传多样性分析。结果显示,13对SSR引物均能扩增出一条大小相同且清晰的条带,多态位点百分率高达100%。221个菌株在0.16相异水平上可划分为13个遗传宗谱,宗谱SCL01含205个菌株,占总菌株数的92.76%,为优势宗谱;宗谱SCL02~SCL013为劣势宗谱,差异极大。在群体水平上,菌源丰富的8个区域稻瘟病菌群体的Nei’s基因多样性指数为0.2133,Shannon信息指数为0.3588,具有丰富的遗传多样性,且群体间差异较大;这8个种群基于UPGMA法大都聚为一类,种群遗传谱系与地理区域分布呈一定相关性,群体遗传多样性均值为0.2518,存在一定的遗传分化,且群体内多样性大于群体间,总遗传变异的59.37%存在于群体内。总体上,西南地区稻瘟病菌群体结构既有明显的优势宗谱,又存在许多复杂多变的特异性小宗谱,具有丰富的遗传多样性,与地理分布关系较为密切。     

新疆伊犁州小麦条锈菌生理小种鉴定及毒性分析

伊犁州是新疆小麦条锈病重灾区, 对该地区开展小麦条锈菌生理小种监测意义重大?本研究通过对2020年采自新疆伊犁4县的149份小麦条锈菌样品进行生理小种监测, 以期明确该地区小麦条锈菌生理小种组成及毒性情况?结果表明, 共监测到28个生理小种, 其中CYR 33?Su 11-1?Su 11-12?CYR 32及CYR 34出现频率较高, 分别为14.09%, 12.75%, 8.05%, 8.05%和7.38%; 水源11类群为优势类群, 出现频率高达44.30%?对抗条锈病基因Yr1?YrA?Yr3?Yr6?YrSu?Yr9的毒性频率均大于70%, 表明这些基因在伊犁州抗性基本丧失?新疆伊犁州4县小麦条锈菌毒性多样性分析显示, Nei’s 遗传多样性指数为0.34, Shannon 信息指数为0.50, 表明伊犁州条锈菌毒性多样性水平较高, 毒性组成丰富; 小麦条锈菌毒性相似系数在0.92~1.00, 其中伊宁县和巩留县的样品遗传距离最近, 察布查尔县与其他3县样品遗传距离最远?因此, 新疆伊犁州地区抗锈育种应以抗CYR 33和Su 11-1为主, 兼顾抗Su 11-12?CYR 32和贵农22类群中其他类型?另外不同县区应合理进行抗病基因布局, 以期实现小麦条锈病的区域间联合防治?     

西藏林芝与内地小麦条锈菌分子群体遗传结构及菌源关系

 2009-2010年春季,先后从甘肃、四川、陕西和西藏四省的29个县(市)采集到1 391份小麦条锈病标样,繁殖获得961个菌株,利用SSR分子标记进行群体遗传分析结果表明:甘肃天水、平凉和陇南,陕西宝鸡及汉中,四川阿坝和广元等地条锈菌的遗传多样性比较丰富,而四川宜宾及凉山、西藏林芝的遗传多样性水平相对较低。利用Arlequin软件中的AMOVA方法分析结果表明,小麦条锈菌的遗传变异主要存在于群体内部。内地各种群之间菌源交流频繁(Nm＞4),西藏与内地菌源交流很少(Nm＜1)。采用Structure及聚类分析表明,陕西宝鸡与甘肃平凉间,陕西汉中、甘肃陇南、甘肃天水及四川广元间,存在着频繁的菌源交流关系,四川宜宾和凉山与四川阿坝、陕西汉中和甘肃陇南间存在着菌源交流关系。而西藏与内地间几乎没有菌源交流。初步认为西藏林芝小麦条锈菌可能是一个相对独立的遗传群体。     

陕西省小麦白粉菌群体毒性结构及遗传多样性

为明确近年来陕西省小麦白粉菌Blumeria graminis f. sp. tritici群体毒性及遗传变异情况,利用32份已知抗白粉病基因小麦品种(系)对2013年和2014年陕西省小麦白粉菌群体毒性结构进行测定,并应用扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记对2014年陕西省西安市、咸阳市、渭南市、宝鸡市及陕西省毗邻的甘肃省天水市5个小麦白粉菌地理群体共118株白粉菌菌株进行遗传多样性分析。毒性监测结果显示,供试小麦白粉菌群体对Pm1c、Pm2、Pm3d、Pm4a、Pm4b、Pm5b、Pm13、Pm21、Pm24、Pm30、Pm2+6、Pm2+Mld、Pm2+6+?、Pm4b+5b、Pm4+?、Pm5+6的平均毒性频率在0～17.23%之间,表明这些基因抗性保持较好;对Pm1a、Pm3b、Pm3c、Pm3e、Pm3f、Pm7、Pm8、Pm19、Pm1+2+9的平均毒性频率介于69.17%～99.60%之间,表明这些基因抗性已丧失。用筛选出的6对AFLP标记共扩增出831个多态性位点,多态性位点百分比为94.86%;小麦白粉菌群体遗传多样性指数和香农信息指数分别为0.1151和0.2036,遗传变异主要来源于群体内变异。群体间基因流为4.7939,表明5个小麦白粉菌群体间基因交流广泛。群体间遗传距离和地理距离两者显著正相关。     

甘蓝型冬油菜抗寒性评价及遗传多样性分析

针对不同品种甘蓝型冬油菜抗寒性和遗传多样性存在差异等特点,于2021年采用随机区组设计,结合系统聚类分析法及SSR标记对32份甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜与9份陕西中部及江苏省现推广应用甘蓝型冬油菜品种的越冬率及春化特性差异和遗传多样性进行分析,探究其抗寒性差异,分析品种间遗传多样性及亲缘关系。结果表明：甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜越冬率高于80%,陕西中部及江苏省甘蓝型冬油菜品种越冬率均小于25%,且抗寒性强弱差异明显;根据春化率高低,参试材料可分为强冬性、冬性、半冬性、弱冬性等4个级别;强冬性材料未现蕾的植株占比高,春播后难以抽薹现蕾进入生殖生长,加权平均薹高随之偏低,抗寒性强;春化率越高,成熟期的加权平均株高越高且抗性越弱,越冬率与春化率呈负相关关系;筛选出的98对多态性高的引物组合共扩增出976个总位点,其中多态性条带750个,多态位点比率达72%,说明其分子遗传水平上的多态性丰富度高,陕西中部及江苏省甘蓝型冬油菜遗传多样性整体高于甘肃省生产应用甘蓝型冬油菜;通过聚类分析,可将甘蓝型冬油菜划分为9类;根据群体遗传结构分析及主成分分析可分为3大类,与抗寒性分类趋于一致。研究成果有望为鉴别甘蓝型冬油菜品种、构建指纹图谱及选择不同生态区适宜品种等研究奠定基础。     

北京及周边地区九个地理种群的亚洲小车蝗mtDNA ND6基因及其部分侧翼序列分析

为明确北京地区亚洲小车蝗Oedaleus asiaticus Bey-Bienko的迁飞来源,选取包含完整线粒体DNA的ND6、tRNA-Thr基因及侧翼ND4L、CYTB基因部分序列作为目的片段,采用DNA序列法分析来自北京及周边省市9个地理种群155个亚洲小车蝗样本的序列碱基组成、种群遗传多样性、种群结构及单倍型网络进化等。结果表明:在目的序列中共检测到多态性位点16个,鉴定出单倍型20种,分别占碱基总数和总样品量的1.88%和12.90%;核苷酸多样性为0.0012,单倍型多样性为0.66,种群间遗传分化系数绝对值≤0.51,种群内个体间遗传变异占总变异的86.88%,各种群遗传变异与空间距离间无显著相关性,供试样本总体上遗传变异程度相对较低。北京密云种群鉴定出的独享单倍型H14由单倍型H10经2次突变获得,H10被锡林郭勒和乌兰察布种群共享;北京密云与河北滦平、围场及内蒙古乌兰察布种群间基因流Nm绝对值分别为3.749、1.387和0.912,均高于密云种群与其它种群间的Nm绝对值;结合亚洲小车蝗在北京及周边地区出现的先后时序可知,内蒙古锡林郭勒、乌兰察布及河北滦平、围场是北京地区亚洲小车蝗的最主要迁飞来源。     

甘肃省二斑叶螨地理种群的遗传分析

为探讨甘肃省二斑叶螨Tetranychus urticae种群遗传多样性及遗传分化,通过mtDNA-COI基因DNA条形码技术对采自甘肃省8个不同生境35个二斑叶螨地理种群的582个样品进行序列分析及地理种群的遗传分化分析。结果表明,获得二斑叶螨mtDNA-COI基因片段大小为424 bp,其中保守序列336个,变异位点66个,简约信息位点45个,单突变位点21个;碱基(A+T)含量明显高于(C+G)含量,有明显的A/T碱性偏倚性;在35个地理种群中共检出16个单倍型,单倍型指数为0.906;Mantel检测结果表明种群间的遗传距离与地理距离无显著相关性;35个地理种群间的遗传分化指数Fst为0.012,种群间变异为1.200。表明二斑叶螨的遗传变异主要来自于种群内部,种群间还未发生明显的遗传分化。     

Genetic Diversity in Relation to Sexual and Asexual Reproduction in Populations of Melampsora larici-epitea

Genetic diversity of Melampsora larici-epitea leaf rust from three cultivated stands of the willow Salix viminalis was studied using AFLP polymorphisms at 60 loci. One population was located in Northern Ireland and two in Sweden. Analysis of molecular variance (AMOVA) showed that most of the genetic variation was distributed on a fine scale within the field in all populations. Both Swedish populations displayed a very high genotypic diversity (normalized Shannon's indices of 0.95 and 1.00) and random association among loci. These results suggested that sexual reproduction had an important influence on the Swedish populations. The occurence of the alternate host (larch) adjacent to one of the Swedish rust populations did not affect the genetic diversity. However, severe rust attacks started earlier in the season in this population. The M. larici-epitea population in Northern Ireland was characterized by a low genotypic diversity (normalized Shannon's index = 0.54) and non-random association among loci was indicated by test of multilocus association and by pairwise tests among loci. These results suggested that asexual reproduction had a major effect on the genetic structure of this population, probably because of the overwintering of asexual spores and/or a population bottleneck associated with the annual sexual phase.     

Genetic Structure of Rhynchosporium secalis in Australia

ABSTRACT Restriction fragment length polymorphism (RFLP) markers were used to determine the genetic structure of Australian field populations of the barley scald pathogen Rhynchosporium secalis. Fungal isolates were collected by hierarchical sampling from five naturally infected barley fields in different geographic locations during a single growing season. Genetic variation was high in Australian R. secalis populations. Among the 265 fungal isolates analyzed, 214 distinct genotypes were identified. Average genotype diversity within a field population was 65% of its theoretical maximum. Nei's average gene diversity across seven RFLP loci was 0.54. The majority (76%) of gene diversity was distributed within sampling site areas measuring 1 m(2); 19% of gene diversity was distributed among sampling sites within fields; and 5% of gene diversity was distributed among fields. Fungal populations from different locations differed significantly both in allele frequencies and genotype diversities. The degree of genetic differentiation was significantly correlated with geographic distance between populations. Our results suggest that the R. secalis population in Western Australia has a different genetic structure than populations in Victoria and South Australia.     

中国湛江市和哈尔滨市褐家鼠种群遗传结构及其年度变化特征

为探索褐家鼠Rattus norvegicus地理种群的遗传结构及其年度变化特点,本研究以广东省湛江市的褐家鼠指名亚种和黑龙江省哈尔滨市的褐家鼠东北亚种为主要研究对象,结合我国及世界其他褐家鼠种群的D-loop序列分析这2个褐家鼠地理种群间D-loop序列的遗传分化情况及系统进化关系,重点分析2008—2015年褐家鼠湛江种群和哈尔滨种群D-loop单倍型的年度频率变化特点。结果表明,褐家鼠湛江种群和哈尔滨种群共有32种不同的单倍型,其中有11种单倍型是2个种群共有的,有4种单倍型仅在湛江种群中出现,有17种单倍型仅在哈尔滨种群中出现。褐家鼠湛江种群D-loop区的核苷酸多态性为0.005,有27个变异位点,单倍型多态性为0.695,褐家鼠哈尔滨种群D-loop区的核苷酸多态性比湛江种群略高,为0.008,有35个变异位点,单倍型多态性为 0.793。褐家鼠湛江种群和哈尔滨种群没有经历过暴发性的扩增。褐家鼠湛江、哈尔滨和湖北3个地理种群的D-loop序列之间发生了明显的遗传分化,其中湛江种群和哈尔滨种群之间的分化程度最高,遗传分化系数F_st为0.245。褐家鼠湛江种群和哈尔滨种群的单倍型数目和主单倍型频率都发生明显波动,推测主要原因可能是由于灭鼠剂的大量使用或其他灭鼠活动导致种群出现瓶颈或更替的现象。