甘肃、青海地区小麦条锈菌监测及群体遗传多样性分析

【目的】了解甘肃和青海小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici）春季流行传播路线、群体遗传多样性和生殖模式,明确春季流行期两省小麦条锈菌的传播关系及菌源交流规律,进而为两省小麦条锈病的预测预报、确定越夏初始菌源来源和有效治理提供理论依据。【方法】选择条锈病常发生的地区作为调查和研究区域。甘肃省4个试验点：陇南市文县、陇东平凉市崆峒区、中部麦区定西市临洮县、临夏州临夏县;青海省2个试验点：西宁市城北区、海东市互助县。2017年秋季,在甘肃和青海省6个试验点内根据当地小麦播种适期依次种植82份变异观察圃材料。2018年4—8月,对试验点82份变异观察圃材料进行田间病害调查,并采集到551份小麦条锈菌标样,使用15对引物进行SSR分子标记分析。利用GenAlEx和POPPR v2.5.0软件对数据进行相关分析, 不显著的rbarD值表示连锁平衡,用于推断群体是否发生有性重组。【结果】82份变异观察圃材料在甘肃地区发病比青海地区严重。15对引物组合共扩增出81个位点,每对引物组合产生的多态性位点为2—12个。551份样本克隆矫正后,共鉴定出505个多位点基因型（MLG）,其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性（G=0.917）较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部（互助和西宁）群体与甘肃（平凉和临夏）群体之间的基因流高于青海（互助和西宁）群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图（MSN）和非参数主成分分析（DAPC）表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体（rbarD=0.0139,P=0.186）显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。     

东北地区水稻纹枯病菌致病性及遗传多样性分析

为明确东北地区水稻纹枯病菌致病性及其群体遗传多样性,将2018年采自东北三省13个水稻主产区的病样分离纯化,共获得176个立枯丝核菌菌株。采用离体叶片接种法测定菌株致病力,利用SRAP分子标记技术分析其遗传多样性。致病力测定结果表明,东北三省各地区菌株致病力存在分化现象,供试的176个菌株中,强致病力菌株占全部菌株23.3%;中等致病力菌株占61.9%;弱致病力菌株占14.8%。地理来源与致病力无明显相关性。根据UPGMA聚类分析,当相似系数为0.63时,176个菌株被划分为6个类群。聚类结果与地理来源具有相关性,但与致病力无明显相关性。利用16对SRAP引物分析176个立枯丝核菌菌株遗传多样性,共得到2 237个扩增条带,多态性频率为82.16%;基因多样度(h)、Shannon信息指数(I)分别为0.2827、0.4150。东北各地区立枯丝核菌群体间遗传距离与地理距离呈一定正相关。群体遗传分化系数Gst=0.3319,基因流Nm=1.0063,说明东北地区立枯丝核菌群体遗传分化度较高且群体间存在基因交流。AMOVA分析结果表明,群体内遗传分化为67.84%,遗传变异主要发生在群体内部。     

永登七山羊全基因组选择信号检测分析

旨在检测永登七山羊群体基因组选择信号,挖掘永登七山羊有价值的种质特性基因。本研究以4个绵羊群体(永登七山羊、岷县黑裘皮羊、兰州大尾羊和滩羊)共40个个体为研究对象,利用简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)技术检测全基因组范围内的单核苷酸多态性位点(SNPs)。基于SNPs数据集,通过elgensoft软件进行主成分分析;运用Treemix软件分析基因流事件;利用群体遗传分化指数(Fst)和核苷酸多样性比值(πratio)进行全基因组选择性清除分析,取top 5%Fst和πratio的交集以确定基因组受选择区域,并对候选基因进行GO和KEGG富集分析。结果共得到1 658 596个群体SNPs;主成分分析(PCA)发现永登七山羊能够独立分群,基因流表明永登七山羊和兰州大尾羊存在较弱的基因交流。以永登七山羊为试验群体,岷县黑裘皮羊、兰州大尾羊和滩羊为参考群体进行选择清除分析,3个比较组的受选择区域分别检测出424、294、301个候选基因;GO和KEGG分析结果表明,候选基因分别显著富集在65、79、...     

居群遗传学与遗传多样性研究在珍稀濒危植物保护中的应用

本文介绍了有效居群大小、近交繁殖、遗传漂变和基因流等重要概念，而后详述居群遗传学原理在珍稀濒危植物保护中的应用及前景。也对珍稀濒危植物保护中遗传多样性因子所起的重要作用及研究进展作了评述。从遗传多样性水平上看，本文分析的主要关键是讨论什么时候以及什么情况下，居群遗传学在珍稀濒危植物保护应用中起至关重要的作用，并强调居群统计学过程和外在因素的影响在珍稀濒危植物保护中也占同等重要的位置。     

野芥菜向抗除草剂转基因油菜基因流动的研究

采用人工授粉的方法,分别以转基因抗草丁膦和抗草甘膦油菜为母本,野芥菜为父本,研究野芥菜的基因流动到转基因油菜中的可能性。结果表明,野芥菜和抗草丁膦及抗草甘膦油菜的亲和性指数明显低于其自交授粉的亲和性指数,只有0.44和0.54。经除草剂筛选和PCR检测证明,所有F1都携带了相应的抗性基因并表现出对相应除草剂的抗性。对F1的适合度研究表明,两种F1种子萌发率及营养生长情况和野芥菜没有明显差异,但结实明显下降,携带抗草丁膦基因的F1和携带抗草甘膦基因的F1每个角果饱满种子粒数分别是0.50和0.61。分别以两种F1为母本,野芥菜为父本进行回交,结实仍然很低,携带抗草丁膦基因的F1和携带抗草甘膦基因的F1与野芥菜回交每个角果饱满种子粒数分别只有0.35和0.33。上述结果表明,野芥菜基因流动到两种抗性油菜的可能性均比较小。     

濒危药用植物珊瑚菜遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD分子标记对全国11个居群的291个珊瑚菜样本进行了遗传多样性研究。结果显示,10个引物共检测到79条清晰的谱带,其中多样性条带65条,多样性条带百分率(PPB)为82.28%;POPGENE32分析显示,其物种水平平均有效等位基因数(Ne)平均值为2.12;Nei’s遗传多样性指数(h*)平均值为0.35;Shannon多样性指数(I*)平均值为0.56;居群水平总的遗传多样性指数(Ht)为0.51,其中68.63%(Hs=0.35)的遗传分化来自于居群内,31.37%的遗传分化来自于居群间(GST=0.31),居群间基因流(Nm)为1.10。本研究表明野生珊瑚菜具有较高的遗传多样性,且居群内变异大于居群间变异。由此推断珊瑚菜的濒危原因主要来源于野生生态环境的破坏,应当加强种质资源的保护。     

基因工程技术应用对有机农业生态环境的影响

基因工程的生物安全性越来越受关注。有机农业作为一种新兴产业。正不可避免地受到基因流和基因污染的影响。本文阐述了基因工程和有机农业思想内涵的差异。分析了有机农业的生态环境受基因污染的潜在风险。阐明了国际有机农业运动联合会(IFOAM)对基因污染的立场和态度，并针对我国的实际，提出了相关对策和建议。     

扎龙自然保护区丹顶鹤3个小群体遗传变异水平的比较

应用6个微卫星分子标记位点评价了扎龙自然保护区包括野生、散养和笼养丹顶鹤3个小群体的遗传变异水平,以及野生与散养小群体间的基因流水平。结果表明,3个丹顶鹤小群体均表现出较高且相近的遗传变异水平,杂合度期望值(HE)为野生0.83300,散养0.80000,圈养0.81000,F-Statistics结果有97.5%以上的遗传多样性存在于群体内。同时还应用两种计算方法计算了野生与散养丹顶鹤小群体间基因流水平:应用稀有等位基因法计算两个小群体间的基因流值为每代1.9个个体;应用FST指数计算方法,并根据基因流值计算公式得出基因流值Nm为1个个体。这个基因流水平和机制能够维持扎龙自然保护区野生与散养丹顶鹤小群体间相近且较高的遗传变异水平。     

云南省小麦条锈菌不同地理亚群体的遗传结构分析

为明确云南省小麦条锈菌（Puccinia striiformis f. sp. tritici,Pst）在不同地理环境下的群体遗传结构,通过3种不同地理亚群体划分方式,即以县域（Group C）、区域（Group R）和海拔（Group E）对云南省537个Pst单孢系进行不同层次的群体划分,并利用12对SSR引物对其进行遗传多样性和群体遗传结构分析。结果显示,云南省Pst的遗传多样性水平在Group C的亚群体之间差异最大,且来自滇中及滇东北地区的Pst群体的遗传多样性较高。Group R和Group E的亚群体基因流及遗传分化结果表明,云南省Pst菌源交流频繁、遗传分化较小。系统进化树分析结果显示,滇东北与滇中Pst群体类似,滇东南与滇西Pst群体类似。Pst遗传组分呈现出由东向西、由北向南和自低海拔向高海拔变化的趋势,与云南省自东南向西北逐渐攀升的地形及地势吻合。Mantel检验结果表明地理距离与遗传距离不存在相关性,在8个县域亚群体、2个区域亚群体检测到有性生殖。表明来自滇中和滇东北地区的Pst群体具有更高的遗传多样性,地理隔离可能是滇西地区遗传多样性较低的成因,遗传分化发生在...     

转基因作物的风险及其食品安全性的争论(续)

2　转基因作物的优越性转基因抗除草剂作物在短短 1 0余年内能够迅速扩大种植与其所具有的诸多优越性是分不开的 ,它不仅改变了除草剂品种组成、使用技术 ,而且也有利于农业生产中耕作改制 ,特别是有利于对环境的保护及保水保土的少耕与免耕耕作制度的实施。a.减少农药向环境中