羊草叶绿体非编码区多态性标记筛选及群体遗传多样性

为筛选多态性丰富的羊草叶绿体非编码区片段,本研究以9个不同地理位置的羊草居群为材料,通过对12个叶绿体非编码区DNA片段测序及其序列间变异分析试图从中找出有遗传差异的叶绿体DNA(cpDNA)片段,并利用有多态性的cpDNA片段进行遗传多样性分析。结果表明,序列ndhF-rpl32、trnL-trnF、trnC-ycf6、aptI-aptH具有比较丰富的变异,可作为下一步研究野生羊草群体遗传学和谱系地理学较为理想的分子标记。在37个羊草个体4条非编码区片段的合并序列中,共检测到15种单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.928,核苷酸多态性(Pi)为0.00101;遗传分化指数(Fst)为0.58884,基因流(Nm)为0.17,基因流较小;中性检验Tajima’s D(-1.08542)和Fu’s Fs(-5.301)均为负值,且差异不显著(P0.10),推测羊草遵循中性进化理论,可能经历过种群扩张;AMOVA结果显示,65%的分子变异出现在居群间,35%出现在居群内;Mantel检验得到,遗传距离与地理距离具有显著相关性(r=0.449,P0.05);居群分化值Nst 0.386(0.1865)大于Gst 0.234(0.1506),差异显著(P0.05),表明羊草居群存在分子谱系地理结构。通过系统发育树分析得到,羊草15个单倍型分为两大分支,H2和H10聚为一支,它们与别的居群个体亲缘关系较远,其余单倍型聚为另一支;单倍型网络图显示,H2和H12、H10和H12亲缘关系较远,与系统发育树分析结果基本一致。本研究为羊草的种质资源保护、谱系地理学研究等工作奠定了基础。     

草原毒草白喉乌头的遗传多样性与遗传结构研究

通过测定采自天山和阿尔泰山草原的17个白喉乌头居群的叶绿体DNA片段序列,调查了其遗传多样性和空间遗传结构,并计算出每个居群的遗传多样性;运用分子变异方差(AMOVA)分析计算发生在居群内和居群间的遗传变异比例;利用错配分析来检验该物种是否发生了历史居群扩张;最后,基于最大熵方法模拟其物种在不同时期的分布区。结果表明:白喉乌头具有较低水平的遗传多样性(单倍型多样性±SD=0.343 7±0.048 8),所有居群均共享一个单倍型;遗传变异大致均等分布于居群间和局群内(58.25%vs.41.75%);两个不同谱系的分化发生在第四纪冰期(1.816~2.280百万年以前)末次盛冰期时期,该物种的避难所存在于天山西部,而在未来气候变化条件下其分布区不会发生变化。研究认为白喉乌头这种空间遗传结构与其克隆繁殖、长的生活周期、异交繁殖等生活史特征,以及第四纪气候变化影响相关。     

环境因子对中国柽柳遗传变异的影响

分别以核糖体DNA(nuclear ribosomal DNA, nrDNA)的内转录间隔区(internal transcribed spacer regions, ITS)和两条叶绿体DNA(chloroplast DNA, cpDNA)片段—trnL-trnF, rps16为分子标记,研究了20个自然分布的中国柽柳群体遗传变异与环境因子和地理距离间的相关性。结果表明:ITS序列(616 bp)中共发现了10个多态位点,定义了11种单倍型;总核苷酸多样性和总单倍型多样性分别为2.170和0.814。两个cpDNA分子标记片段的拼接序列(1542 bp)中共发现了14个多态位点,定义了16种单倍型,总核苷酸多样性和总单倍型多样性分别为0.500和0.586。ITS遗传多样性与地理、气候和土壤因子间相关性分析显示:海拔、温度和经度是影响中国柽柳群体遗传变异的主要因素。在低海拔、温暖和靠海近的湿润东部群体,ITS遗传多样性较高。而cpDNA的遗传变异与各种环境因子间没有显著的相关性。Mantel检测发现中国柽柳ITS的遗传变异与地理距离显著正相关,而cpDNA的遗传变异没有显著的地理渐变趋势,该结果进一步揭示了中国柽柳强大的种子流在降低群体间遗传分化上发挥了重要作用。     

扁穗冰草不同地理种群cpDNAtrnT-trnL多态性分析

对91份不同产地扁穗冰草(Agropyron cristatum(L.)Gaertn)样品的遗传多样性和遗传结构进行研究。采用叶绿体cpDNAtrnT-trnL直接测序的方法和邻接法(NJ)对91份扁穗冰草样品进行遗传多样性和遗传结构分析。结果显示:物种水平上单倍型多样性(Hd)指数为0.608,核苷酸多样性(Pi)指数为0.00295;种群水平上Hd介于0~0.9722,Pi指数介于0~0.00749。分子方差分析表明,扁穗冰草大部分遗传变异(91.63%)发生在居群内,居群间的基因流(Nm=5.474)较高,群体内变异是扁穗冰草的主要变异来源;NJ树表明,受试的6个野生种群可分为4大类群。扁穗冰草的遗传多样性居群内遗传分化较大。     

中麻黄叶绿体DNA序列不同引物扩增条件的筛选

目的:对16个不同居群的中麻黄从23对叶绿体编码区及非编码区DNA片段中筛选具有变异的叶绿体DNA片段。方法:通过试剂盒法提取DNA并梯度优化筛选扩增条件,PCR扩增产物经生物工程有限公司测序获得产物序列。结果:引物[trnS(GCU)-trnG(UCC)、atpB-rbcL、psbA-trnH、F71-R1516]能扩增出清晰、单一的条带。结论:16个不同居群中30个麻黄个体的叶绿体DNA扩增成功,初步筛选出具有变异的叶绿体DNA片段F71-R1516。     

十个歪头菜居群遗传多样性分析

采用ISSR分子标记对10个歪头菜自然居群的104个样本进行遗传多样性分析,筛选的10条ISSR引物共扩增出115个位点,其中多态性位点110个。在物种水平上多态性比率(PPB)为95.65%,在居群内多态位点比率为24.35%~49.70%。POPGENE分析结果显示,物种水平上Nei’s 基因多样性(H)为0.2632,Shannon’s遗传多样性信息指数(I)为0.4046,基因流(Nm)为0.4553,基因分化度(Gst)为0.5283,AMOVA分析居群间遗传分化程度为50.51%。研究表明,10个采样点的歪头菜在物种水平上具有较高的遗传多样性,但在居群之间已经出现了一定程度的遗传分化,且居群间的遗传分化程度高于居群内的分化程度。同时,证明了环境压力大小对于遗传多样性的高低具有选择作用,环境压力小的烟台和环境压力大的合作地区具有较高的遗传多样性,但环境压力介于二者之间的地区遗传多样性水平相对较低。本研究结果不仅对于了解歪头菜遗传进化和其生长地的环境的关系具有重要的参考价值,对合理利用歪头菜遗传资源及育种还具有非常重要的作用。     

云南省不同蚕区桑园中桑粉虱种群的遗传分化初步研究

桑粉虱(Pealius mori)是云南蚕区主要的桑树害虫之一。对滇南至滇西沿线3个蚕桑区7个采样点的桑粉虱种群进行线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ基因(mt DNA COⅠ)序列分析,应用Dna SP5.0、Arlequin3.1.1.1、Network4.6软件进行桑粉虱样本的单倍型、遗传多样性、遗传分化分析。在35个样本的mt DNA COⅠ序列中,检测到23种单倍型,其中20种单倍型分别为7个种群独有;总群体的mt DNA COⅠ序列单倍型多样度(Hd)为0.966,各种群单倍型Hd介于0.700~1.000间;总群体遗传分化指数(FST)为0.747 98,基因流(Nm)为0.17。AMOVA分子变异分析表明桑粉虱的遗传变异主要来自种群间,种群内变异小于种群间变异;总群体及各种群间Tajima's D中性检验差异不显著,表明桑粉虱群体在近历史时期无群体扩张。构建的单倍型UPGMA聚类树与单倍型网络图显示,桑粉虱单倍型呈明显种群分布格局。依据研究结果初步认为:滇南至滇西沿线7个采样点的桑粉虱种群因遗传漂变产生了较大遗传分化;桑粉虱mt DNA COⅠ序列单倍型呈现明显的地理区域种群分布格局。     

基于SCoT标记的洞庭湖区南荻种质资源的遗传多样性研究

本研究利用SCoT标记对洞庭湖地区9个野生南荻居群的遗传多样性和遗传结构进行分析。结果表明:27条SCoT引物共扩增出429条清晰的带,其中多态性带为394条,多态性条带比率为91.39%,平均每条引物扩增多态性条数是14.60条,多态性信息含量(PIC)为0.206~0.688,平均为0.394;该地区南荻遗传多样性丰富,遗传多样性指标水平较高(PPB=91.39%、H=0.3266、I=0.4911);其野生居群具有一定程度的遗传分化(Gst=0.1141),遗传变异主要存在于居群内;居群间的基因流(Nm)为3.88;根据非加权配对类平均法(UPGMA)聚类分析,将南荻9个野生居群分为三类,同一流域的居群聚为一类;材料间的遗传距离与地理距离不存在相关性。     

新疆引进羊驼遗传多样性与系统发育研究

为充分了解引进羊驼的遗传多样性和系统发育关系,本试验采集了新疆3个地区（阿勒泰市青河县、塔城市和天山野生动物园）39只羊驼血液样品,对其线粒体D-loop基因进行了扩增和测序,得到长度为733 bp的片段序列,群体单倍型多样度（Hd）为0.954,核苷酸多样性（Pi）为0.0091,基因流（Nm）为1.97。39条序列共定义了25种单倍型,其中单倍型H7是群体共享最多的单倍型。3个地区羊驼群体之间的遗传距离很小,为0.002~0.003;羊驼与美洲驼、原驼、骆马间的遗传距离为0.002、0.004、0.017,与双峰驼的遗传距离最大,为0.050~0.051,聚类分析发现,3个地区羊驼基本聚为一大支,而且与美洲驼、骆马、原驼亲缘关系较近,双峰驼单独聚为一支。综合分析,新疆引进的羊驼遗传多样性丰富,群体间遗传分化程度较小,基因交流水平较高,羊驼与美洲驼、原驼和骆马之间亲缘关系最近,与双峰驼亲缘关系较远。     

西藏牦牛mtDNA ND6遗传多样性及系统进化分析

为从分子水平上探究西藏牦牛的序列多态性、遗传多态性及其系统进化关系,对西藏15个牦牛类群150个个体的mtDNA ND6基因全序列进行了测定,确定了多态位点和单倍型数目,计算了单倍型多样性(Hd)和核苷酸多样性(Pi),并构建了分子聚类关系图和单倍型系统发育树。结果表明:西藏牦牛mtDNA ND6基因全序列长度均为528bp,T、C、A和G 4种碱基的平均比例分别为42.2%、7.6%、20.9%、29.3%,存在一定的碱基组成偏倚性。序列变异中存在转换、颠换2种核苷酸变异类型,其中转换37次,颠换2次,表现出较强的转换偏倚性。根据序列间核苷酸变异共确定7种单倍型,其中Hap_1为西藏牦牛类群的主流单倍型,其余6种单倍型为部分类群所特有。平均单倍型多样性(Hd)、平均核苷酸多样性(Pi)分别为0.2978、0.00191,揭示西藏牦牛mtDNA ND6遗传多样性较贫乏。根据遗传距离构建了分子聚类关系图,表明西藏15个牦牛类群可分为2大类;根据7种单倍型序列构建了单倍型系统发育树,表明西藏牦牛存在2个母系起源。     

利用EST-SSR、IT-ISJ分子标记研究四倍体与八倍体柳枝稷的遗传多样性

柳枝稷是重要的能源植物之一,为研究四倍体Alamo与通过秋水仙素加倍后的八倍体之间的遗传差异,本研究以65份四倍体Alamo与其诱变的八倍体为研究材料,通过EST-SSR与IT-ISJ两种分子标记进行遗传分析。结果表明,EST-SSR引物共扩增出245条带,多态性比率为99.59%,观测等位基因Na为1.9878,有效等位基因Ne为1.1718,基因多样性指数H为0.1308,Shannon信息指数I为0.2388,其中四倍体Alamo的各遗传参数(226条,88.93%,1.8816,1.1823,0.1349,0.2398)多高于八倍体Alamo(217条,92.24%,1.9184,1.1652,0.1228,0.2234)。IT-ISJ引物共扩增出165条条带,多态性比率为96.36%,观测等位基因Na为1.9878,有效等位基因Ne为1.5777,基因多样性指数H为0.3354,Shannon信息指数I为0.4999,四倍体Alamo各项指数(145条,94.55%,1.9333,1.6366,0.3602,0.5280)均高于八倍体Alamo(139条,84.24%,1.7515,1.4377,0.2573,0.3864)。通过UPGMA分析表明,65个柳枝稷材料中四倍体与八倍体没有明显区分开,表明其没有产生明显的遗传分化。通过AMOVA分析表明,EST-SSR和IT-ISJ的遗传变异分别有94.78%和80.76%发生在倍性内,有5.22%和19.24%发生在倍性间,表明柳枝稷倍性间没有明显的差异。     

根据cpDNA trnT-trnF序列变异分析中国互花米草种群的遗传结构

采用直接测序法,测定了中国沿海互花米草8个种群80个样本的叶绿体trnT-trnF序列。结果显示,2个单碱基的插入/缺失将80个序列分为3种单倍型,3种单倍型在美国东海岸均有分布,且属于美国分布最广泛的C单倍型;中国种群的单倍型多样性Hd为0.379,远低于美国原产地;种群间基因分化系数Gst为0.103、固定指数Fst为0.092;AMOVA分析揭示种群间仅有9%的遗传差异。研究结果表明,中国互花米草种群受瓶颈效应影响明显,种群间遗传变异较低,种群内多样性相对较高。     

蒙古冰草遗传多样性的等位酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术检测了内蒙古中东部地区蒙古冰草6个天然居群和2个栽培品种的遗传多样性和居群结构，12个酶位点的多态位点百分率为67.71%，基因多样性指数（He)为0.285，显示出了较高的遗传多样性，从遗传多样性的分布格局来看，8个居群的遗传分化系数Gsr=0.129，表明在总的遗传变异中，只有12.9%的变异存在于居群间，而87.1%的变异存在于居群内，同时，6个天然居群的总基因多样度（HT=0.439)和基因分化系数（GST=0.032)也大于2个栽培品种的相应值（HT=0.423,GST=0.010)。UPGMA聚类分析的结果表明，蒙古冰草居群间的遗传分化与生态环境因子间有着密切的相关性。     

内蒙古地区草地螟白僵菌不同地区遗传多样性分析

应用ISSR(简单重复序列间隔区)标记对采集自内蒙古3个地区的17株白僵菌(Beauveria Bassiana(Bals.)Vuill.)菌株进行遗传多样性分析,探讨了白僵菌在不同地区之间和地区内部的遗传多样性。结果表明:从21个引物中筛选出15个多态性高、稳定性好的ISSR引物,建立了ISSR的最佳反应体系。在ISSR试验中,15个ISSR引物共扩增出90条带,其中87条为多态性条带,群体多态位点百分率(PPL)为96.67%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.4309,Shannon’s信息多样性指数(I)为0.6106。在群体间的遗传相似度聚类分析中,内蒙古中部和西部地区的遗传一致度最高为0.9897,兴安盟地区和鄂尔多斯市地区的遗传一致度最高为0.9621。     

青藏高原东南缘老芒麦自然居群遗传多样性的SRAP和SSR分析

基于SRAP和SSR分子标记分析了青藏高原东南缘8个老芒麦自然居群遗传变异及群体遗传结构,获得下述结果:1)16对SRAP引物在90个单株中共扩增出384条可统计条带,其中多态性条带334条,占86.98%;16个SSR位点共检测出等位变异221个,平均每个位点13.8个,其中具有多态性的位点数192个,占86.88%。2)2种分子标记检测到老芒麦居群水平的基因多样性(H_e)分别为0.1092和0.1296,而物种水平的基因多样性达0.2434和0.3732。3)基于2种标记的Nei氏遗传分化指数G_st(0.5525和0.5158)表明老芒麦居群出现了较大程度的遗传分化,居群间的基因流非常有限,分别为0.4050和0.4694,老芒麦的遗传变异主要分布在居群间,居群内变异相对较小,Shannon多样性指数和分子方差变异(AMOVA)分析显示了相似的结果。4)基于聚类分析结果表明各居群间存在较为明显的地理分化,8个居群分化为采集地范围内的南、北和中部3个分支。通过对老芒麦遗传多样性和遗传结构的分析提出了对该物种遗传多样性的保护策略。     

西藏光核桃自然居群遗传多样性的SRAP分析

利用SRAP标记对来自西藏境内的4个光核桃自然居群的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析和评价。选用20对引物对4个居群的70份材料进行扩增,检测到338个多态位点。在居群水平上,多态位点百分率为63.96%,Nei’s基因多样性和Shannon’s信息指数分别为0.194 3和0.295 5。在物种水平上,多态位点百分率为89.89%,Nei’s基因多样性和Shannon’s信息指数分别为0.246 0和0.383 9。居群间的遗传分化系数为0.170 9,居群间的基因流为1.213 0。UPGMA聚类图中,70个个体未按4个居群各自聚在一起。结果表明,光核桃遗传多样性水平较高,居群间遗传分化较小,居群间的基因交流程度较高。     

The Genetic Polymorphism Analysis in Tree Shrew(T.belangeri chinensis) based on Fluorescent Microsatellite

A total of 10 fluorescent labeling microsatellite markers detected by capillary electrophoresis were selected to analyze the genetic diversity of tree shrew(T.belangeri chinensis).Microsatellite Toolkit and PopGene softwares were used to calculate the genetic correlation indexes to assess the genetic diversity of the population.64 alleles with 6.4 alleles per locus were identified among 10 microsatellite loci.The average effective number of alleles, observed heterozygosity, expected heterozygosity and polymorphic information content were 3.7892, 0.6156, 0.6963, and 0.6367, respectively.Seven of all loci were high polymorphic, and three were moderate polymorphic.Five loci extremely significantly deviated from Hardy-Weinberg equilibrium(P<0.01).These novel polymorphic microsatellite markers indicated high genetic diversity, which will be used to evaluate genetic diversity in tree shrew.     

荧光标记微卫星分析广西树鼩群体的遗传多态性

选取10个微卫星位点,结合荧光标记(FAM) PCR扩增技术,运用毛细管电泳检测扩增产物,利用Microsatellite Toolkit、PopGene软件计算遗传相关指标,探讨广西树鼩群体的遗传多态性。结果发现,在10个微卫星基因座中,共检测到64个等位基因,平均等位基因数为6.4个,平均有效等位基因数为3.7892,平均观察杂合度和平均期望杂合度为0.6156和0.6963,平均多态信息含量为0.6367,其中7个是高度多态位点,3个属中度多态位点。此外,在10个微卫星基因座中,有5个位点偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01)。结果表明广西树鼩遗传多态性较丰富,所选微卫星位点基本可用于评估广西树鼩群体遗传多样性。