林木同工酶遗传多样性研究进展

该文着重阐述了林木在同工酶水平上的变异模式,指出林木,特别是裸子植物是生物中遗传变异最大的物种,而且林木种内存在着丰富的变异,群体间分化程度低;等位基因频率及杂合度等多样性指标常与一些环境因子存在相关关系;比较了天然林与人工林（包括种子园、试验林）子代的遗传多样性水平,发现在合理建园并采取适当营林措施时,种子园（或人工林）子代的多样性水平并不会降低．此外,还分析了影响林木遗传变异的因子,并概述了保存林木遗传多样性的几种策略．     

基于BWB的油松初级种子园混合子代优树选择与配置设计

当前甘肃中湾油松良种基地正处于由第一育种周期向第二育种周期发展的关键转折时期,如何以前期改良成果为基础,结合现代林木育种的先进理论和技术,更高效地筛选和利用第二育种周期种质资源已经成为亟待解决的重要问题。本研究以甘肃中湾油松良种基地大规模初级种子园无谱系自由授粉混合子代群体为研究对象,详细阐述了基于种子园自由授粉混合子代的油松高育种周期优良种质资源选择、评价及配置利用策略等问题。结果表明,按照单株材积优势比的相对大小从中湾自由授粉混合子代中选出40个优良单株,其平均材积优势比为0.83;优良单株群体具有较高的遗传多样性,其平均多态性信息含量为0.620 2。基于SSR分子标记的亲缘分析结果表明,40个单株间亲缘关系不同,分属于23个同源组;为有效控制近交,进行了同源组内优良单株的二次选择,最终入选23个优良单株,并将之用作第二育种周期种子园的建园亲本。结合建园亲本材积优势比和亲缘分析的结果,制定了中湾第二育种周期种子园的分组、不平衡、完全、固定区组配置设计策略,兼顾了种子园子代材积遗传增益的提高和遗传多样性的维持。研究结果为油松高育种周期优良种质资源的高效选择及合理利用提供了新的思路,为缩短油松育种周期、提高油松育种效率奠定了基础。      

不同世代樟子松育种资源遗传评价

当前樟子松遗传改良正处于升级换代的关键时期，但是不同地区育种资源调拨与交换频繁，导致了育种资源信息模糊、亲缘关系混乱，增加了樟子松遗传改良工作中近交衰退的风险，因此开展育种资源评价研究是樟子松优良单株利用的重要基础。本文以樟子松1、1.5、2代种子园224个无性系为研究对象，开展了基于SSR的遗传多样性和单株亲缘关系分析以及遗传差异分析。结果表明:按育种资源的来源分析，良种基地、头道桥、榆林1.5和泰来4个群体的遗传多样性水平较高，宝根园和榆林群体相对较低；按育种资源的世代分析，不同世代樟子松育种资源维持着较高的遗传多样性水平，高世代种子园的遗传多样性水平有所下降，2、1.5代种子园的期望杂合度He较1代种子园分别下降4.13%、1.31%。2代种子园群体的近交系数F值(0.173)较高，纯合子较多，显著偏离了哈迪-温伯格平衡。同种源、不同生境的樟子松育种资源没有发生明显的变异，主要的遗传变异存在于个体之间(96%)；随着种子园世代的提高，无性系之间的亲缘关系聚类现象逐渐明显，2代种子园内存在两组完全一致的无性系(CH3、CH10组和TL1417、TL1411组)。研究结果完善了樟子松育种资源评价体系，确定了不同世代育种资源的亲缘关系，为樟子松高级遗传改良工作提供了材料和信息基础。      

华山松无性系种子园遗传多样性分析

利用ISSR分子标记技术对贵州省平坝华山松无性系种子园及两个不同年份的子代进行遗传多样性研究,结果表明:采用13个ISSR引物对种子园85个无性系进行扩增,共获得了95个标记位点,其中有94个为多态位点,多态位点比率为98.5%。遗传分析表明,种子园无性系有效等位基因数平均值为1.717,遗传多样度(h)平均值为0.402 9,Shannon信息指数(I)为0.585 5,种子园遗传多样性处于较高水平,遗传变异主要存在于种源内;与种子园亲代群体相比,结实初期(1988年)子代群体遗传多样性指数有所降低,结实后期(2007年)子代遗传多样性降低较大,需要采取措施提高种子产量和品质。     

大兴安岭北段天然樟子松林遗传多样性与主要生态因子的相关性研究

该文利用ISSR技术分析了大兴安岭北段4个不同海拔梯度、3个不同群落及3个纬度梯度的樟子松天然林群体的遗传多样性及遗传分化.16个筛选出的随机引物在3组共240株个体中,分别检测出162、156和169个多态位点,总多态位点的百分率分别达到85.26%、82.11%和88.95%,樟子松天然林群体具有较高的遗传多样性.在海拔、群落和纬度等不同的尺度上,樟子松天然林群体间的遗传变异较低,遗传变异多来自群体内部.海拔及纬度因子显著影响樟子松天然林群体的遗传多样性水平,不同群落类型对群体的遗传多样性影响不大.      

马尾松种子园交配系统的时间动态变异

以马尾松种子园不同时期(建园初期、丰产期及衰老期)产出的子代为材料,采用SSR标记分析其遗传多样性,并结合子代测定数据分析交配系统对子代遗传品质的影响。研究结果表明,建园初期与丰产期的子代家系的Shannon多样性指数(I)较高,同为0.53,衰老期的子代家系则为0.47。观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)均以建园初期子代群体为最高,丰产期子代次之,衰老期最低。马尾松种子园建园初期与丰产期的子代均具有较高的遗传多样性。丰产期参与繁殖的父本数量最多,近交水平较低,从而保证了种子的品质。而种子园衰老期子代的遗传多样性明显下降,说明种子园的老化不仅影响种子产量,而且影响种子遗传品质。在亲本分析中,种子园建园初期、丰产期及衰老期的子代均未检测到自交情况。由此可进一步证实马尾松是典型的异交树种。     

环境因素对黄河鲤群体遗传多样性的影响

利用微卫星和RAPD标记技术对3个黄河鲤群体进行遗传多样性分析,5个随机引物扩增出33个位点,多态位点比例为69.7％,Shannon信息指数为0.391 0.在4个微卫星座位上共检测出17个等位基因,多态信息含量在0.49～0.75之间.伊洛河环境相对较开放,在样本量较小的情况下该群体仍表现出一定的多样性；天然文岩渠则是一个半封闭的水域,取自该水域的群体在3个群体中遗传多样性水平处于中等.预选黄河鲤群体是一个经过长达20多年人工选择的群体,该群体面临的选择压力远大于2个自然群体,表现为各位点均显著偏离了Hardy - Weinberg平衡.     

山西油松第二代种子园亲本选择与配置设计

山西油松种子园正处于从初级向高世代发展的关键时期。本文以山西省吕梁山国有林管理局上庄油松初级种子园优树自由授粉子代测定林为研究对象,系统研究了第二代种子园建设中的优良家系选择、优良家系内单株选择、SSR亲缘分析、SSR遗传多样性分析、配置设计等问题。结果表明,子代测定林内家系间的材积生长存在显著差异,在77个测定家系中选出20个优良家系。按照单株材积优势比的相对大小从油松种子园自由授粉子代测定林的20个优良家系中各选出1个最优单株,优良单株的平均材积优势比和平均材积遗传增益分别为0.25和0.13。优良单株间亲缘分析结果表明,20个单株间存在不同程度的亲缘关系,其中3号单株与其余19个单株间的亲缘关系最远;15和17号单株间的亲缘关系最近。优良单株间遗传多样性分析结果表明,单株间的遗传多样性水平较高,其多态信息含量(PIC)的平均值为0.532 4;由单株构成的群体处于相对平衡状态,其杂合度(H)、期望杂合度(He)和固定指数(F)的平均值分别为0.595 5、0.570 3和-0.018 4。根据亲缘分析结果,第二代种子园采用不平衡、不完全固定区组设计的配置方式,考虑无性系间亲缘关系的同时提高了最优无性系出现的比例,实现了材积遗传增益的有效提高。研究结果为指导山西第二代种子园建设提供了重要理论依据,为推进分子标记在油松遗传改良中的应用提供了重要思路。      

油松改良系统中的三种群体交配体系

采用同工酶淀粉凝胶电泳方法分析了油松改良系统中天然林、种子园和无性系子代测定林 3个群体在ACP ,LAP ,SKD ,GOT ,MNR ,PGM ,MDH和ADH等 8个同工酶系统的交配体系指标 .结果表明 :天然林、种子园和子代测定群体的多位点异交率、近交率和自交率分别为 0 .86 4,0 .96 2 ,0 .95 3 ;0 .2 2 6 ,0 .141,0 .2 11;0 .136 ,0 0 38,0 0 47.种子园的异交率最高 ,天然林的自交率最高 ,子代林的非自交近交率最高 ;3群体的固定指数分别为0 2 5 9,0 .2 11,0 .477,均表现出明显的杂合子缺乏 ;个体异交率在 3个群体内有相似的偏峰分布 ,反映了油松的高异交交配类型特点 ;各群体的花粉库与雌配子库在等位基因频率上存在显著差异 ,多数位点的雌配子库高频等位基因值高于花粉库 ,一些位点的最高基因频率值在两配子库中出现在不同等位基因上 .研究还发现 ,群体内个体异交率与母本杂合度有非常显著的相关性 ,杂合度高的母本单株 ,异交率也相对较高 .此外 ,文章还对影响群体交配体系和配子库遗传结构的因素等进行了讨论     

万载黑兔微卫星标记的遗传多样性分析

对万载黑兔、皖系长毛兔和比利时兔进行遗传多样性检测。利用13个微卫星位点,进行哈代 温伯格平衡（Hardy Weinberg equilibrium,HWE）检验,统计3个种群的基因频率、观察杂合度（Ho）、期望杂合度（He）、F值和遗传距离。研究结果表明：万载黑兔、比利时兔、皖系长毛兔各存在3个不平衡位点,说明群体遗传多样性较丰富。3个群体多态信息含量（PIC）平均值分别为0.35,0.48,0.31。3个群体的He平均值分别为0.40,0.54,0.37;Ho平均值分别为0.39,0.51,0.35。群体间遗传分化系数（Fst）平均为0.120 1,万载黑兔与比利时兔的遗传距离最近,为0.145 2;皖系长毛兔与万载黑兔的遗传距离最远,为0.200 0。     

Genetic variability of Appaloosa horses: a study of a closed breeding population from Argentina

The genetic diversity and structure of 72 Appaloosa horses belonging to a closed breeding population from an ecological reserve in Buenos Aires, Argentina, was investigated using eight microsatellite markers from the International Society for Animal Genetics panel. Our data showed that this Appaloosa horse population had an elevated degree of genetic diversity (He= 0.746) and did not present a significant increase of homozygous individuals (F_IS~0). However, the short tandem repeats, AHT5, ASB2, HTG10 and VHL20, were not in Hardy–Weinberg equilibrium (P-value<0.05). Genetic relationships between this population and other well known horse breeds showed that Appaloosa horses from Argentina could have had their origin in the horses of the Nez Perce’s people in Idaho while other Appaloosa horses may have had influences from Andalusian and Lusitano breeds. This closed breeding population conserves an important degree of Appaloosa genetic diversity and notwithstanding its particular breeding characteristics, represents a valuable genetic resource for conservation.     

淮河安徽段日本沼虾野生群体遗传结构的微卫星分析

利用日本沼虾13对中高多态性的微卫星位点分析了淮河安徽段日本沼虾野生群体的遗传结构。结果表明:11个群体中共有118个位点经Bonferroni校正后显示杂合不足且显著偏离Hardy-Weinberg平衡;群体平均期望杂合度均小于0.658,显示出较低的遗传多样性水平,其中瓦埠湖、焦岗湖群体遗传多样性相对较高,高塘湖群体相对较低;淮河安徽段日本沼虾群体偏离了突变-漂移平衡,呈现出遗传多样性下降的趋势,说明群体即将或曾经经历瓶颈效应;群体间AMOVA分析表明,群体间遗传分化程度较低(FST=0.011 6),且没有形成显著的遗传结构,在种质资源保护和管理上可视作一个单元,这为日本沼虾种质资源保护和合理开发利用提供了基础资料。研究亮点:日本沼虾是我国重要的淡水经济虾类,本研究分析了淮河安徽段日本沼虾野生群体的遗传结构,发现淮河安徽段日本沼虾野生群体遗传多样性及群体间遗传分化程度均较低,且没有形成明显的遗传结构,提出在种质资源保护和利用上可视为一个单元进行操作。     

红松种子园优良无性系的遗传多样性

以红松种子中胚乳DNA为材料,利用ISSR分子标记技术,以露水河天然红松群体为对照,对露水河种子园内所选育的红松优良无性系的遗传多样性和遗传分化进行了研究。结果表明:种子园无性系的遗传多样性和天然群体十分接近,遗传变异主要来自群体内部。由此可知,种子园不会由于群体数量有限而导致遗传多样性较天然种群低,而且种子园无性系生产的种子(即其子代)的遗传结构应与所分析的亲代的遗传结构相似,可以保持这样的多样性。     

红壳色文蛤选育群体遗传多样性的微卫星分析

【目的】了解群体选育过程中红壳色文蛤（Meretrix meretrix）选育群体的遗传多样性变化及世代遗传分化情况,为文蛤育种计划的可持续性提供理论依据。【方法】以江苏黄文蛤原种（SY）、江苏红文蛤原种（SR）及5个红壳色文蛤选育群体（SRF₁~SR5F₅）为研究对象,利用15对微卫星引物对各文蛤群体基因组DNA进行PCR扩增,然后通过Gel-Pro32 4.0、PopGen 32和MEGA 6.0等在线软件分析7个文蛤群体的遗传多样性。【结果】从7个文蛤群体中共检测出766个等位基因,每个微卫星位点在每个群体中检测出3~18个等位基因,且等位基因数（Na）随选育世代增加呈下降趋势。15个微卫星位点的平均多态信息含量（PIC）在0.575~0.630,均属于高度多态性位点。7个文蛤群体的平均观测杂合度（Ho）为0.442~0.502,平均期望杂合度（He）为0.629~0.680,群体中63.81%的微卫星位点偏离Hardy-Weinberg平衡,表明各微卫星位点存在一定程度的杂合子缺失;群体内近交系数（F_is）范围为-0.0157~0.7409,平均为0.2777,表明文蛤群体内存在一定程度的近交水平;群体间遗传分化系数（F_st）平均为0.0455,即文蛤群体变异中仅有4.55%是由不同群体间的基因差异所产生,而95.45%的变异来源于群体内部;各群体的基因流（Nm）为0.9002~18.9478,平均为8.8065,说明7个文蛤群体间的遗传分化较低。UPMGA聚类分析发现7个文蛤群体聚类呈两大支,江苏红文蛤原种及其选育群体聚为一支,而江苏黄文蛤原种（SY）独自聚为一支。【结论】经过5代人工选育的红壳色文蛤选育群体虽然较基础群体其遗传多样性指数略有下降,但并未导致各选育群体的遗传结构发生改变,仍具有较高的遗传多样性。在连续的选择育种计划中,应增加亲本养殖环境多样化,避免因人工繁育的亲本和养殖群体规模较小引起遗传漂移或近交衰退而致使某些等位基因缺失,导致后代的遗传结构发生改变。     

马铃薯品种（系）田间晚疫病抗性评价和全基因组遗传多样性分析

【目的】进行田间晚疫病抗性评价,利用SNP分子标记分析马铃薯抗晚疫病种质的遗传多样性及分离基因组内可能影响马铃薯晚疫病抗病性状的遗传区段,为马铃薯晚疫病抗性种质创新与利用提供理论依据。【方法】通过多年多点田间鉴定对马铃薯种质资源进行晚疫病抗性评价。利用dd-RAD技术对马铃薯种质资源进行简化基因组测序并分型SNP标记。利用Admixture软件分析群体的遗传结构,GCTA软件进行主成分分析,fastTree软件构建系统发育树,stacks程序包中的populations命令计算群体遗传多样性参数,vcftools程序计算选择性消除参数,Clustal Omega程序比对氨基酸序列,MEGA6绘制氨基酸序列进化树,GEMMA 0.98.1软件进行全基因组关联分析,CMplot程序绘制QQ图和曼哈顿图。【结果】通过对马铃薯种质资源多年多点田间晚疫病抗性进行鉴定,得到101个抗晚疫病的品种（系）及21个感病品种,并对它们进行dd-RAD简化基因组测序,通过对比参考基因组,共检测到分布相对均匀的8 697 602个SNP。通过种群结构分析、主成分分析和系统进化分析,将这些种质资源进一步划分为6个群体。6个群体之内的平均核苷酸多样性值（π）为0.2055—0.2572,之间的群体分化指数（Fst）为0.156909—0.187336,说明这些种质资源存在较丰富的单核苷酸多态性。同时6个群体内期望杂合度（He）为0.187—0.2297,观测杂合度（Ho）为0.0829—0.1186,6个群体内的观测杂合度均小于期望杂合度,并且6个群体内的近交系数（Fis）范围为0.2412—0.3554,说明在选育这些种质的过程中存在近交现象。分析可能影响晚疫病抗性的马铃薯基因组遗传区段,以20 kb为窗口,5 kb为步长,在基因组相同位置,分别计算不同抗性种质间π值比值和Fst值,进行选择性消除分析,选择π值比值最小的5%及Fst值最大的10%的745个遗传区段进行分析,遗传区段中共包含507个基因,其中,有4个NBS-LRR类基因。利用群体SNP和马铃薯种质的不同晚疫病抗性表型,进行全基因组关联分析,有9个SNP与抗病性状高度相关,其周围50 kb的基因组范围内,有69个基因,其中15个基因预测参与到应激反应,12个基因预测参与清除过氧化物自由基过程。【结论】dd-RAD简化基因组测序可以在马铃薯基因组中分型获得数量较多、分布相对均匀的SNP标记。马铃薯田间抗晚疫病种质资源拥有较丰富的单核苷酸多态性,但在其选育过程中存在近交现象。选择性清除和关联分析有助于分离影响晚疫病抗病性状的遗传区段。     

三个群体罗氏沼虾线粒体COI基因的遗传多样性分析

运用PCR方法,扩增罗氏沼虾缅甸原种F1代、广西选育群体和江苏养殖群体的线粒体DNA上的细胞色素氧化酶(Cytochrome oxidase subunit I,COI)基因,在此基础上选用10种限制性内切酶对扩增产物进行限制性片段长度多态(RFLP)分析。三个群体共发现2个多态位点,11种酶切图谱,3种基因型。三群体的多态座位比例、平均杂合度和基因型多样性指数分别为:缅甸原种F122.2%、0.0556、0.0472,广西选育群体22.2%、0.0400、0.0398,江苏养殖群体11.1%、0.0106和0.0083,群体间遗传差异未见显著。根据群体间遗传距离构建UPGMA聚类关系图,显示广西选育群体和江苏养殖群体间的遗传关系较近,而与原种F1群体的遗传关系较远。     

三个群体罗氏沼虾线粒体COI基因的遗传多样性分析

运用PCR方法,扩增罗氏沼虾缅甸原种F1代、广西选育群体和江苏养殖群体的线粒体DNA上的细胞色素氧化酶(Cytochrome oxidase subunit I,COI)基因,在此基础上选用10种限制性内切酶对扩增产物进行限制性片段长度多态(RFLP)分析。三个群体共发现2个多态位点,11种酶切图谱,3种基因型。三群体的多态座位比例、平均杂合度和基因型多样性指数分别为:缅甸原种F122.2%、0.0556、0.0472,广西选育群体22.2%、0.0400、0.0398,江苏养殖群体11.1%、0.0106和0.0083,群体间遗传差异未见显著。根据群体间遗传距离构建UPGMA聚类关系图,显示广西选育群体和江苏养殖群体间的遗传关系较近,而与原种F1群体的遗传关系较远。     

Genetic diversity of Robinia pseudoacacia populations in China detected by AFLP markers

The genetic diversity of ten Robinia pseudoacacia L. populations collected from China was analyzed by amplified fragment length polymorphism (AFLP) technique using ten primer combinations. A total of 752 amplified bands were obtained, among which 352 (46.8%) were polymorphic. At species level, the percentage of polymorphic loci (P) was 49.87%, the Shannon’s information index (I) was 0.2160, and the mean Nei’s gene diversity index (H) was 0.1403. At population level, P = 25.47%, I = 0.1381, and H = 0.0927. The genetic diversity within populations was higher than that among populations. The coefficient of gene differentiation among populations within species (Gst) was 0.390, which indicated that gene differentiation was mainly within the population, and between populations, it accounted for 33.90% of the total variation. Gene flow (Nm) between the populations was 0.975, suggesting that the gene exchange between populations was small. The UPGMA cluster analysis showed that the ten populations were divided into three major groups, and most individuals from the same population were clustered together. There was no significant correlation between the genetic diversity parameters (D, I _N , P, Ne, H, and I) and geographic and climatic factors (longitude, latitude, annual mean temperature, and annual mean precipitation). The results provide useful information about the level of genetic diversity, and it has a wide application prospect in Robinia pseudoacacia L. utilization and breeding in China.     

不同凡纳滨对虾养殖群体的微卫星遗传多样性分析

【目的】明确不同凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）养殖群体间的遗传信息丰富度和遗传分化程度,为构建适应上海独特气候对虾品种繁育计划中的交配系谱分析提供参考依据。【方法】选用13对微卫星引物对来自厄瓜多尔恒兴对虾养殖公司2个养殖场（Pesquera和San Alfonso）共9个凡纳滨对虾养殖群体进行遗传多样性分析,探究不同群体间的遗传信息丰富度和遗传分化程度。【结果】13个微卫星位点在9个凡纳滨对虾养殖群体中检测到的等位基因数（Na）为2～6个,共有37个等位基因,多态信息含量（PIC）为0.1292～0.6799,平均为0.3326。在13个微卫星位点中,仅有1个微卫星位点（TUMXLV9.116）呈高度多态性,有4个微卫星位点（TUMXLV10.147、TUMXLV5.45c、TUMXLV10.191c和TUMXLV10.96）呈低度多态性,其余8个微卫星位点呈中度多态性。9个凡纳滨对虾养殖群体的观测杂合度（Ho）为0.2225～0.3662,平均为0. 2915;期望杂合度（He）为0.3317～0.4539,平均为0. 3974;Hardy-Weinberg平衡指数（D）为0.0214～0.4214,其中San Alfonso P23群体和Pesquera P23群体的D相对更接近于0,其基因型分布接近于Hardy-Weinberg平衡状态。9个凡纳滨对虾养殖群体的F_st平均值为0.1259,说明有12.59%的遗传分化来源于群体间,而87.41%的遗传分化来自群体内部;群体间的平均基因流（Nm）为1.7356,表明遗传漂变未能主导种群遗传结构的变化。在9个凡纳滨对虾养殖群体间,以Pesquera 29群体与Pesquera 15群体的遗传距离最大（0.2426）,San Alfonso 23群体与Pesquera 23群体的遗传距离最小（0.0215）;基于遗传距离的UPGMA聚类分析结果表明,9个凡纳滨对虾养殖群体可分为两大类,其中Pesquera 29群体和San Alfonso 12群体独立聚为一类。【结论】在9个凡纳滨对虾养殖群体中存在观测等位基因丢失现象,且遗传多样性较低,群体间分化程度为中等水平。因此,可通过引进不同地区拥有不同遗传背景且亲缘关系较远的群体作为亲本,以丰富子代群体的遗传多样性。