山西省酸枣遗传多样性及遗传结构分析

目的 山西省是我国酸枣集中分布区之一,开展山西省酸枣遗传多样性研究,为酸枣种质资源保护及可持续利用奠定基础。 方法 本研究利用生物信息学方法筛选酸枣中单拷贝核基因标记,对山西省14个酸枣居群的遗传多样性、遗传结构及居群动态进行分析。 结果 本研究筛选得到6个单拷贝核基因标记用于开展山西省酸枣种质资源相关研究。单拷贝核基因标记的长度为199~846 bp,分离位点数目和单倍型多样性平均值分别为37和0.857,表明单拷贝核基因标记多样性较高。中性检验表明：所有单拷贝核基因标记均符合中性进化假设。山西省酸枣表现出产高的遗传多样性（π=0.007 20,θw=0.009 25）,这与高度异交及居群历史动态有关。失配分布分析表明：山西省酸枣在进化历史上经历过居群持续扩张,这与黄土高原地区受第四纪冰期循环影响小有关。STRUCTURE分析表明：山西酸枣居群没有形成明显的遗传结构。AMOVA分析显示：居群间遗传分化水平较高（Fst=0.145）,居群内变异是总变异的主要来源（85.48%）。Mantel test表明：遗传距离和地理距离之间没有相关性（r=0.177 5,P=0.216.）。 结论 单拷贝核基因标记可以应用于酸枣种质资源遗传学研究。山西省酸枣种质资源遗传多样性水平较高,居群间遗传分化较明显。     

地理隔离对西南藏区山杨居群遗传结构影响的SRAP分析

采用SRAP分子标记技术,对分布于我国西南3个藏族地区山杨9个居群130个个体进行了遗传结构分析。结果表明,筛选出的7对引物组合共检测到多态性条带(AP)99条,多态性条带百分比(PPB)为59.28%。采用POPGENE软件分析,山杨9个居群平均多态位点百分率(PPB)为33.80%,Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I)分别为0.130 9和0.213 7,较东北地区山杨具有偏低的遗传多样性。遗传分化系数Gst=0.325 5,表明遗传变异主要存在于居群内个体间。地理距离与遗传距离之间具有弱相关关系(r=0.349,P=94.5%),山脉阻隔效应是导致西南藏族地区山杨居群间遗传分化的主要因素。UPGMA聚类表明,甘孜地区4个居群与迪庆地区的维西居群具有较近的亲缘关系,迪庆地区的德钦、香格里拉居群和昌都地区2个居群的遗传相似度较高。基于西南藏族地区山杨遗传结构分析,建议实施就地保护的同时,建立山杨种质资源库,促进不同居群间的基因交流。     

新疆额尔齐斯河流域白杨派植物居群遗传多样性分析

应用SSR标记技术,对新疆齐斯河流域河谷分布的白杨派树种银白杨、银灰杨和欧洲山杨天然居群的克隆结构、克隆多样性和遗传多样性进行研究。结果表明:欧洲山杨、银白杨和银灰杨均有很强的克隆繁殖特性。欧洲山杨、银白杨居群的克隆多样性均比较高,Simpson指数分别为0.987和0.983。与欧洲山杨相比较,银白杨居群具有较低的遗传多样性,Shannon信息指数分别为1.068 9和0.324 9,Nei多样性指数平均为0.505 6和0.211 2。欧洲山杨和银白杨居群间的遗传一致度均较高,变幅分别为0.778 1 0.954 4和0.975 1 0.994 6,反映出其超长距离的基因流特性,超强的基因流阻止了银白杨和欧洲山杨居群的遗传分化。研究发现,银白杨和欧洲山杨分别有95%和89.98%的遗传变异存在于居群内。     

无患子天然居群遗传多样性研究

[目的]通过我国无患子主要分布区的居群样本,研究无患子天然居群的遗传多样性和遗传结构.[方法]采用ISSR分子标记技术,利用12条ISSR引物分析18个天然居群的265株个体样本.[结果]表明无患子遗传多样性水平较高,物种和居群水平上的多态位点百分率 (PPB)分别为95.37%和57.82%,Shannon's信息指数(I)分别为0.256 9和0.199 8,Nei's遗传多样性指数(H)分别为0.390 9和0.298 0.AMOVA分析表明,18个居群间出现一定程度的遗传分化,且遗传变异主要发生在居群内.UPGMA聚类和Mantel检验结果表明,18个天然居群可分为2大组群,且居群间的地理距离与遗传距离之间不存在显著相关性(r=0.066 7,P=0.541 7>0.05).[结论]无患子以自交为主,其天然居群遗传多样性丰富,居群内的遗传多样性高于居群间.研究结果可为无患子育种策略的科学制定和种质资源的有效保护及利用提供理论依据.     

新疆额尔齐斯河流域苦杨与欧洲黑杨遗传多样性分析

应用SSR标记技术,对新疆额尔齐斯河流域河谷分布的苦杨(Populus laurifoli)和欧洲黑杨(Populus nigra)天然居群的遗传多样性和遗传分化进行了研究。结果显示:苦杨和欧洲黑杨的天然居群具有较高的遗传多样性,且苦杨明显高于欧洲黑杨。与苦杨居群相比,欧洲黑杨居群间基因流较高,居群间的遗传分化程度较小,变异主要源于居群内。苦杨和欧洲黑杨居群内的杂合度较高,各个居群的各项遗传参数都要小于物种水平。苦杨和欧洲黑杨均偏离Hardy-Weinberg平衡,表现为杂合子过量的现象。     

马缨杜鹃不同完整性居群遗传多样性的AFLP分析

采用选择性扩增片段多态性(AFLP)技术对马缨杜鹃5个不同完整性居群的遗传多样性进行检测和分析。结果表明:筛选出的7对引物组合共扩增出527条带,其中多态带382条,多态带百分率为72.49%;5个居群间的多态性百分率在52.23%~69.64%之间,居群平均多态性百分率为57.80%;Nei’s基因多样性变化范围在0.113 9~0.173 8之间,Shannon信息指数为0.186 8~0.277 7;居群间遗传分化系数Gst为0.168 8,表明83.12%遗传变异发生在居群内,居群间基因流为2.462 4,足以维持居群间现有的遗传结构;AMOVA分析结果表明,18.34%的遗传变异存在于居群间,81.66%的遗传变异存在于居群内;基于UPGMA聚类结果,可将5个马缨杜鹃居群分为3组,紫溪山和板凳山居群、马雄山和小营地居群之间各为一组,老湾地居群独自一组。研究表明,该物种有些居群虽遭受严重的人为破坏,但居群的遗传多样性仍然较高。     

海南岛青梅AFLP标记的遗传多样性

采用AFLP标记检测海南岛青梅7个主要自然居群192株个体的遗传多样性及遗传结构.应用筛选出的6对引物共扩增出频率大于5.00%的位点777个,其中多态位点比例为99.61%(774).在种级水平上,Nei's基因多样性指数(H)为0.266 1,Shannon多态性信息指数(I)为0.420 4;总基因多样度(H,1)为0.268 4.居群水平的平均多态性位点数和多态性比例为617个和79.45%;H和I平均值分别为0.215 3和0.335 2.遗传分化指数(Fst)和基因流(N,m)分别为0.198 0和1.012 7.UPGMA聚类和遗传距离与空间距离相关性分析结果表明,居群间遗传亲缘关系与其地理位置关系不明显(P=0.230 0,r'2=0.232 5.综合研究结果表明,青梅具有较高的遗传多样性,居群间有一定的遗传分化.建议采取人工促进天然林下层苗木生长和人工造林等措施,促进现有青梅居群遗传多样性保育和发展.     

DNA分子标记在竹类植物遗传多样性研究中的应用

简述了DNA分子标记技术的种类、原理和特点,概况了分子标记在竹类植物研究中的应用现状,并综述了分子标记技术在竹类植物遗传多样性研究的应用与前景。     

白花树天然群体的遗传多样性

采用SRAP分子标记技术,对采自我国云南、广东、广西、江西、福建、湖南、贵州7个省以及越南安沛省的20个白花树天然群体共269个个体的遗传多样性和遗传结构进行研究。8对引物共获得88个条带,多态性条带81个。白花树在物种水平上的多态条带百分率(PPB)为91.0%,Shannon表型多样性指数(Ho)为0.4536;在群体水平上PPB为49.49%,Ho为0.2841,表现出高的遗传多样性。AMOVA分析显示,30.40%的变异存在于白花树群体间,69.60%的变异存在于群体内;群体内与群体间的遗传分化均很明显。Mantel检测表明群体间的遗传距离与地理距离存在显著的相关性。     

标记引物数量对白桦遗传多样性的影响

以帽儿山实验林场15个种源的白桦种源试验林300个样本为试验材料,通过不同数量的SRAP引物对白桦遗传多样性研究结果的影响做出分析,并提出标记引物确定的计算公式。结果表明,SRAP引物数量不影响白桦各种源间遗传参数的变化趋势,但随着引物数量的增加,区分不同种源间遗传差异的能力随之提高,当SRAP引物数量为15对时,可探测到的多态位点百分率达98.5%以上。     

花吊丝竹居群遗传多样性的ISSR分析

[目的]研究花吊丝竹居群遗传多样性和遗传结构,为种质资源有效利用和良种选育提供理论指导。[方法]利用12条ISSR引物对48份种质(共3个居群)花吊丝竹居群进行遗传多样性和遗传距离分析。[结果]共检测到124个位点,其中,多态性位点为102个,种质和居群水平上的多态位点百分比(PPB)分别为82. 26%和50. 27%,Ne’基因多样性指数(He)分别为0. 220 4和0. 206 6,Shannon’s信息指数(I)分别为0. 349 4和0. 300 5,表明花吊丝竹居群间存在中等水平的遗传变异。根据Nei’s遗传多样性计算出不同居群间分化水平(Gst)=0. 163 3,表明16. 33%的遗传变异存在于居群间,居群内的遗传变异为83. 67%。居群间的基因流Nm为2. 562 1,表明花吊丝竹居群间存在较大基因流,很大程度减少居群间遗传差异。基于遗传距离的UPGMA聚类结果表明,48份种质可分为3组,3个居群可分为2组,居群间地理距离与亲缘关系无显著相关性。[结论]虽然花吊丝竹主要靠营养生殖来繁衍后代,其居群遗传多样性较丰富,且居群内遗传多样性大于居群间。此外,福建居群遗传多样性明显高于广西和广东地区居群。     

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。     

中国山杨群体CDS遗传多样性格局与谱系地理分析

目的 基于REF6与BRR2a基因,探讨中国山杨不同群体遗传多样性分布格局、迁移路线,以及群体遗传变异与环境变化的关系。 方法 获取REF6与BRR2a基因的CDS序列,计算不同CDS序列的分子多样性指数,构建单倍型网络图以及系统发育树。 结果 在西南群体中,REF6基因和BRR2a基因3种中性检验的平均值均为负值,核苷酸多态性均低于北方和中部群体。中国山杨群体系统发育树与单倍型网络图结果显示外类群首先与中国山杨北方群体聚集在一起,西南群体往往聚集在末端,且两种基因的单倍型在北方与中部多样性较为丰富,西南群体中单倍型种类相对单一。 结论 中国山杨从北方迁移到南方,为了适应云贵高原独特的气候环境,位于西南地区的群体经历了强烈的自然选择,发生了局部适应。     

胡杨基因组片段转化拟南芥表型研究

[目的]本研究旨在探索与挖掘胡杨基因组大片段的潜在功能,发掘具有潜在育种价值的胡杨基因簇。[方法]利用已构建的胡杨基因组BIBAC文库,采用花序浸染法,将胡杨基因组大片段78A2D10导入模式植物拟南芥基因组中。采用抗性筛选、分子检测及表型观察等方法鉴定、分析转化型植株。[结果]共获得15株特异表型的转化植株。与野生型相比,转化型植株主侧茎生长受到抑制,莲座叶面积增大近3倍,叶片数量增多,叶边缘皱缩,抽薹推迟约13周,株高增加近32.0 cm,侧茎发育成次生莲座,植株寿命延长约7周。[结论]胡杨基因组片段78A2D10可延长植株营养生长期及植株寿命,据此推测该基因片段可能与营养生长有关。     

印楝种子品质性状的遗传多样性及稳定性分析

在云南印楝资源全面调查的基础上,以实生株系的种子为研究对象,运用HPLC技术分析种子印楝素组分含量,采用描述统计、方差分析、系统聚类和重复力估计,定性、定量分析印楝实生株系种子品质的遗传多样性及稳定性。结果表明:云南引种栽培印楝实生株系的种子品质存在广泛变异,种子印楝素A、B、AB含量和印楝素A与印楝素B含量比的变异幅度分别为0.28% 0.85%、0.04% 0.39%、0.37% 1.15%和1.698.25;种子印楝素A、B、AB含量分为3个类型:高含量型(azA ≥ 0.69%、azB ≥ 0.25%、azAB ≥ 0.92%)、低含量型(azA ≤ 0.44%、azB ≤ 0.10%、azAB ≤ 0.51%)和中等含量型(azA=0.68% 0.45%、azB=0.24% 0.11%、azAB=0.91% 0.52%);按此标准将高印楝素AB含量型分为"印楝素AB优异型(azAB ≥ 1.15%)"、"印楝素A优、B劣型"(azA ≥ 0.85%、azB ≤ 0.21%)、"印楝素A劣、B优型"(azA ≤ 0.67%、azB ≥ 0.39%)和"印楝素AB含量高型"(azAB=1.05% 0.92%);反映在重复力上,印楝实生株系种子印楝素A、AB的重复力分别为0.2063、0.3252,都属于"中"重复力性状。"印楝素AB优异型"即具有优异种子品质性状的植株是印楝药用原料林培育的繁殖材料;"印楝素A优、B劣型"和"印楝素A劣、B优型"即种子品质性状优缺点互补的植株是药用印楝品质育种的杂交亲本。     

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。     

枫香同工酶遗传多样性分析

对取自枫香16个群体的幼嫩叶片样品采用垂直板聚丙烯酰胺电泳技术进行了同工酶分析.结果表明:(1)群体间的遗传结构差异显著.在所分析的6个酶系统共6个位点中,各个位点的等位基因频率变化从0～1不等,16个群体中有9个群体存在稀有基因,6个群体存在特有基因,一共发现了4个稀有基因,3个特有基因;(2)枫香群体水平每位点等位基因数总平均为3个,每位点有效等位基因数总平均为1.855 7个,多态位点百分率总平均为100％,观察杂合度总平均为0.582,期望杂合度总平均为0.443,Shannon信息指数总平均为0.711 0.从整体上看,群体内的杂合子超过了哈代-温伯格平衡所要求的比例,杂合子过量.(3) UPGMA聚类分析显示,枫香16个群体中分为2大类,第1大类就是福建建瓯,其他15个群体即为第2大类.在第2大类中遗传距离较远的群体是重庆丰都、安徽黄山,它们与本类群体中其他13个群体的遗传距离较远,而该13个群体间的遗传距离较近,因此可以看出,福建建瓯与其他群体间的遗传距离是最远的,16个群体基本上呈现按地理距离聚类的趋势,与地理分布格局较吻合.