普通小麦B基因组的研究进展

普通小麦（T.aestivum L.）为一个异源六倍体物种,具有A、B、D三个染色体组,它们具有不同程度的同源性。对各个染色体组进行有关起源、进化、基因定位及基因与产量、性状的关联分析,可更好的发掘和利用各染色体上的有利基因,拓宽小麦的遗传变异基础,为在小麦育种中如何引进新的遗传变异及杂优选育提供理论依据。遗传多样性是进行小麦改良的基础,B基因组含有丰富的抗病、抗虫、抗寒、优质等有益基因,多态性最高。本文对小麦B基因组的组成特点、起源、遗传多样性及基因定位等进行了综述,并对其以后的研究进行了展望。     

生态农业建设与作物防灾

生态农业建设的规模大小决定着作物产量水平高低与抗灾能力的大小。据此,在讨论作物如何防灾、抗灾及持续提高生产力时,有必要研究生态农业建设与作物防灾的关系。1.按生物多样性原理充实生态位,提高系统防范性的抗灾能力生物多样性是包括所有植物、动物、微生物在内的遗传基因多样性,物种多样性和生态系统多样性。也就是多样性包含基因、物种、生态系统三个水平(或层次),而不仅仅是指物种的多样性。     

29种桃金娘目物种psbA基因密码子偏好及聚类分析

为探究桃金娘目(Myrtales)物种psbA基因密码子使用偏好性,本研究从NCBI数据库获取29个桃金娘目物种的psb A基因的编码区序列,运用CodonW、EMBOSS和DAMBE软件获得基因碱基组成和密码子使用偏性的相关参数。29种桃金娘目物种psbA基因的ENC范围在39.532～43.104,CAI均值是0.310,GC含量均小于50%。psbA基因密码子中有25个偏好性较强的密码子;ENC-plot、中性绘图分析、奇偶偏差分析显示,密码子偏好主要受自然选择的影响。基于RSCU值和CDS序列的聚类中,桃金娘科的11个物种存在差异。桃金娘目物种psbA基因编码区在选择碱基时倾向于AT,对A/T结尾的密码子使用偏好更强。密码子整体偏好性不强,基因表达量不高。自然选择是影响桃金娘目物种psbA基因密码子偏好性的主要因素。烟草是进行基因功能验证的较合适受体,大肠杆菌适宜作异源表达载体。     

栽培四倍体棉种及其二倍体祖先种的Histone3 基因片段序列分析

组蛋白是植物基因组的重要组成部分。根据Genebank中登录的Histone3基因的全长cD NA序列,设计PCR引物,进行了异源四倍体栽培陆地棉、海岛棉及其二倍体祖先种非洲棉和雷蒙德氏棉中Histone3基因片段序列分析。不同物种中获得的基因片段分别由2个内含子、部分外显子区和3'端非翻译区组成。共存在77个单核苷酸多态性位点,其中外显子区9个,内含子Ⅰ区22个,内含子Ⅱ区21个,3'端非翻译区25个。外显子的SNP变化不影响Histone3基因的转录和翻译。分子聚类结果表明,不同物种A、D基因组的序列定向进化同源性明显,其中AvsD序列相似性为91.6%,AvsATB序列相似性为95.8%,AvsATH序列相似性为95.2%,DvsDTB序列相似性为98.5%,DvsDTH序列相似性为98.0%。A、D染色体组基因序列部分同源性分析表明,陆地棉中ATHvsDTH序列相似性为91.0%,海岛棉中ATBvsDTB序列相似性为92.5%。聚类结果再现了A、D基因组多倍体化后其基因序列与二倍体祖先种平行演化的特点以及A、D染色体组间进化速率在四倍体棉种中与二倍体祖先种中表现的一致性。本文也讨论了基因序列在不同物种中的相似性比较不仅是研究进化的有效方法,也可用于发现基因在不同物种中SNP序列及应用前景。     

芸香科植物叶绿体基因组结构和系统发育分析

本研究对已公布的芸香科12属43个物种叶绿体全基因组序列的结构特征进行了比较分析。芸香科叶绿体基因组大小为157～161 kb,基因数目为119～138,蛋白质编码基因数目为83～92。蛋白质编码基因中,11个为重复基因,共有基因为79个,13个基因存在不同程度的丢失。长度≥200 bp的蛋白质编码共有基因中,变异率最高的5个基因依次为ndhA、clpP、matK、rps16和rpl16。重复序列分析结果表明,最主要的重复序列类型为串联重复和回文重复,山小橘属2个物种的重复序列显著多于其他物种。大部分SSR (Simple sequence repeats)位点都偏向于A或者T组成,柑橘属中以三核苷酸重复最多,花椒属中主要为二核苷酸重复(单核苷酸重复除外)。基于基因组序列和蛋白质编码基因,均得到支持率高,拓扑结构基本一致的系统发育树结果。芸香科为单系类群,科下形成两个大分支,其中柑橘亚科为单系和芸香属形成一支;另一大支中,香肉果属是最早分化出来的类群,黄檗属+吴茱萸属为花椒属的姐妹群。本研究结果有助于更好的了解芸香科物种的系统进化。     

2006—2014 年民勤4 种典型荒漠群落结构 及物种多样性变化研究

根据2006—2014 年民勤荒漠植物4 个样区36 个样方调查数据,对该区沙蒿、梭梭、麻黄和白刺4种典型荒漠植物群落结构及物种多样性进行分析。结果表明：该区群落结构简单,物种相对单一且数量较少,植物都是以较低的芽位适应生境条件;灌木层物种的变化不大,草本层物种有所增加;多样性指数沙蒿群落、梭梭群落和白刺群落的略有增加,而麻黄群落略有减小;该区群落结构和物种多样性的变化主要由于草本层的物种变化引起。了解和掌握民勤荒漠植物群落的结构和物种多样性变化规律,对于推动干旱荒漠区植被恢复和物种多样性的保护提供依据。     

红藻rbcL基因密码子偏爱性分析

红藻是我们日常生活中一类非常重要的海洋生物资源。为探究红藻rbcL基因密码子的偏爱性,确定该类基因的最优密码子,本研究通过使用CodonW 1.4.4、CUSP和SPSS 20.0软件对20条红藻rbcL基因进行了多元统计和密码子偏爱性分析,最终获得了红藻rbcL基因三个位置的GC碱基含量、ENC值和RSCU值。结果显示,红藻rbcL基因AT碱基含量高于GC碱基,ENC值为41.89,说明红藻rbcL基因密码子偏爱于A/T碱基结尾。ENC绘图分析,PR2-plot分析和中性绘图分析表明自然选择是影响rbcL基因密码子偏爱性的主要因素。通过与拟南芥等五个物种的密码子使用频率比较,发现红藻rbcL基因和它们均有较大的差异性。最后筛选得到了UUU、UUA、AUU等18个最优密码子,均偏向于以A/U碱基结尾。研究结果对红藻资源的开发利用和rbcL基因的表达研究具有重要意义。     

胡萝卜(Daucus carota var. sativa)密码子偏好性及属内质体基因组核苷酸多样性分析

核苷酸多样性作为衡量物种遗传变异水平的重要指标,对于研究物种遗传多态性的高低、进化历史和系统位置具有重要的科学意义,密码子偏好性则跟基因表达和自然选择压力等密切相关。本研究通过计算胡萝卜属(Daucus L.) 17种植物的叶绿体基因组片段的核苷酸多样性,开发出了可用于系统学和群体遗传学等研究的叶绿体基因分子标记;并且基于Codon W和CUSP统计数据,通过相关性分析、中性绘图分析、ENC-plot分析以及PR2-plot分析,探究了胡萝卜(Daucus carota var. sativa)密码子使用偏好性。结果表明,有效密码子数(ENC)与最优密码子使用频率(FOP)、密码子适应指数(CAI)、密码子偏好指数(CBI)具有显著的相关性,胡萝卜叶绿体基因的密码子偏好性主要受到突变和自然选择的作用,其中,突变的影响更大。此外,本研究确定了5个高表达基因和18个最优密码子。这些研究结果有助于探究胡萝卜的进化历史和基因的表达,从而为品种改良和提高产量提供理论支持。     

豚草入侵湖南对植物多样性的影响

采用样方法调查了湖南省6个豚草入侵样地中4～10月杂草的种类和数量,分析了其物种丰富度指数、多样性指数和均匀度指数。结果表明,6个样地采得本地植物83种,其中常见本地植物41种,隶属19科。豚草入侵造成6种生境条件下物种丰富度指数、Simpson多样性指数和Shannon-Wiener多样性指数下降显著或极显著,均匀度指数变化小。豚草群落在不同季节物种丰富度指数变化小,多样性指数和均匀度指数在春夏季上升。表明豚草的入侵对生物多样性有不利影响。     

植物遗传多样性受旅游业发展影响及保护对策分析

植物遗传多样性是生物多样性的重要组成部分,对生态系统的稳定性和功能具有重要意义。然而,随着旅游业的快速发展,植物遗传多样性面临着日益严峻的挑战和威胁。本研究通过对文献的综述和实地调查,分析了旅游干扰对植物种群遗传结构和基因流动的影响,揭示了旅游业对植物遗传多样性造成的潜在风险。研究表明,旅游活动可能导致物种间交流的减少和遗传变异的降低,从而影响植物群体的适应能力和长期生存。游客的涌入可能引起植物花粉传播和种子传播的干扰,打乱了植物间的正常基因流动,导致遗传基因的丧失和基因污染的风险增加。本研究通过案例研究,揭示了旅游业不合理规划和管理的负面影响,包括非法采摘、破坏栖息地、引入外来物种等,对植物遗传多样性造成了不可逆转的破坏。本研究提出了保护植物遗传多样性的对策,期望引起人们对植物遗传多样性保护的重视,促进旅游业与植物遗传多样性的可持续共存,实现旅游业和植物遗传多样性的平衡发展,促进可持续的保护和利用。     

楸树EST-SSR标记开发及种质资源的遗传多样性分析

利用转录组数据开发SSR标记是一种经济高效的DNA分子标记开发策略。本研究利用高通量测序技术开发楸树(Catalpa bungei)EST-SSR标记,了解其在转录组序列中的分布类型,并利用41对多态性较好的引物对来自安徽(AH)、河南(HN)、湖北(HB)和山东(SD)的4个楸树居群的48个无性系的遗传多样性进行分析。结果表明:在大于1kb的14634条序列中,共鉴定出3999个SSR位点,580条序列包含2个及以上位点;单核苷酸重复(1957,48.94%)是最常见的SSR类型,其次是二核苷酸重复(1164,29.11%),三核苷酸重复(834,20.86%),四核苷酸重复(41,1.03%)和五核苷酸重复(3,0.08%);共扩增出243个等位基因,每个位点的等位基因数为3~13个,平均为4.85个,观测杂合度为0.14?1.00,平均为0.63,期望杂合度为0.42?0.84,平均为0.67,大部分位点偏离哈迪-温伯格平衡;AH和HN居群在有效等位基因数和期望杂合度的数值较高,表明其遗传多样性较丰富;分子方差分析(AMOVA)表明,遗传变异主要发生在居群内。本研究为楸树及同属其他树种种质资源鉴定、遗传多样性提供依据,且在指导楸树良种选育等方面具有重要的意义。     

杨树苗圃昆虫群落结构及多样性季节动态

通过对杨树苗圃生长季节昆虫群落的系统调查，共得到27科41种11639个个体，分析比较了不同昆虫类群数量比例以及优势种随季节变化动态，并分析了个体数、丰富度、均匀度、多样性指数随季节变化的特点和机制     

基于bchY的内蒙古2个盐碱湖中不产氧光合细菌多样性的分析

为进一步了解和认识APB及其在盐碱湖中的生态功能及其作用机制,通过构建和分析不产氧光合细菌bchY基因克隆文库,揭示其中不产氧光合细菌的多样性、群落结构及其与生存环境的关系。样品采自内蒙古浑善达克沙地盐碱度较高的扎格斯台和达格淖2个湖的水样,提取了样品总DNA。以bchY作为检测APB的通用标记,用PCR扩增方法构建了其bchY文库,并对扩增产物进行了测序与系统发育分析。结果表明,达格淖湖和扎各斯台湖均为富营养化盐碱湖,且两湖盐度相差很大。利用bchY文库中核酸序列对应的氨基酸序列进行分析,两文库覆盖度均达93.0%以上,代表性较强,共得到108条bchY编码的氨基酸序列,以cutoff=0.03和0.12分别在种和属水平进行同源性和系统发育分析,在cutoff=0.03分为17个OTUs。两湖的多样性指数(Shannon-Weaver和Simpson)和均匀度指数(Evenness)较接近,其种群多样性程度和均匀程度比较相似,但二者的Chao1都不太高,说明两湖APB的多样性较低,种群不丰富。达格淖湖的Margalef指数较高,说明前者物种数目比后者多。两湖的不产氧光合细菌均属Alphaproteobacteria纲,最优势菌群均为Roseibacterium elongatum。同源性及系统发育性分析表明,达格淖湖和扎各斯台湖中不产氧光合细菌的主要类型为AAPB-like类群、多样性低。     

两类枣园昆虫群落结构的比较分析

2009年3~4月初步研究了山西农业大学枣园（记作Ⅰ）和山西省农科院果树研究所枣园（记作Ⅱ）的早春昆虫群落结构特征。结果表明：枣园?昆虫有34种,分别隶属8个目27个科,其中网目拟地甲(Opatrum subaratum Faldermann),,蒙古拟地甲(Gonocephalum mongolicum Reitter),菱蝗科(Tettigidae)和中华广肩步甲(Calosoma maderae chinense Kirby)是群落优势种。枣园Ⅱ昆虫有55种,分别隶属6个目39个科,其中三点盲蝽(Adelphocoris taeniophorus Reuter),隐翅甲科(Staphilinidae)和花蝽科(Anthocoridae)是群落优势种。枣园Ⅱ中,昆虫群落的丰富度、个体总数、多样性指数、均匀度均高于同时期的枣园Ⅰ,其中捕食性昆虫和寄生性昆虫的比例较高。通过聚类分析得出,两园昆虫群落的时间动态格局较相似,可分为两个阶段:发展初期,物种数和个体总数均较少;上升期,物种数和个体总数都显著增加,昆虫群落的稳定性增强。     

Assessment of genetic diversity in sesame (Sesamum indicum L.) genotypes, using EST-derived SSR markers

A total of 16,619 ESTs sequences (SSRs) of sesame (Sesamum indicum L.) were mined from Genbank. From sequences, 156 primer pairs were designed and characterized to determine the diversity among 49 sesame accessions. Twenty SSRs were found to be polymorphic and the number of alleles ranged from two to five per locus. The allele size varied from 101 to 399 bp. The average PIC value of the 20 SSR loci was 0.72 ranging from 0.49 (SEM-12-68) to 0.90 (SEM-12-27). Dendrogram analysis grouped the 49 genotypes into five separate clusters exhibiting a genetic similarity coefficient from 0.59 to 1.0. Hence, these EST-derived SSRs markers could be useful in assessing the diversity of sesame accessions and could also help in identifying diverse parents for sesame improvement programs.     

河南省豫西地区农田土壤镰孢菌种群多样性分析

采用形态学和现代分子生物学方法,对河南省豫西地区农田土壤镰孢菌种群多样性进行了分析。通过鉴定,共得到了9个种的镰孢菌,分别为尖孢镰孢菌、半裸镰孢菌、轮枝镰孢菌、禾谷镰孢菌、层生镰孢菌、锐顶镰孢菌、黄色镰孢菌、木贼镰孢菌和茄腐镰孢菌。系统发育学分析结果表明:镰孢菌属真菌18S rDNA-ITS和EF-1α基因序列均具有一定的同源性和丰富的遗传多态性,其中李瑟组镰孢菌轮枝镰孢菌、层生镰孢菌、黄色镰孢菌种间18S rDNA-ITS基因序列存在着较高的同源性,不能正确地表现镰孢菌属种一级分类单元的特征;而延伸因子EF-1α基因序列却较好地表现出了供试菌株种一级的关系,说明镰孢菌延伸因子EF-1α基因序列较18S rDNA-ITS基因序列存在更丰富的种间多态性,可以较好地表现镰孢菌种一级的关系。     

高原作物青稞根及根际内生细菌群落结构的高通量分析

利用高通量测序技术分析了西藏青稞主栽品种藏青2000根及根际内生细菌的16S V4变异区序列,同时应用UparseRON、KA等软件整理和统计样品序列数和操作分类单元（OTU）数,分析物种丰度及Alpaha多样性等指标。获得的用于分析青稞根部内生细菌的有效序列和OTUs为55 192/3 613,用于分析青稞根际土壤内生细菌的有效序列和OTUs为62 181/4 399;根部及根际土壤Chao1指数分别为3 443.4290和4 632.5820,shannon多样性指数分别为8.542和9.967。在门水平对代表性OTU进行注释发现,青稞根及根际土壤内生细菌主要是变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、放线菌门（Actinobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、厚壁菌门（Firmicutes）。在属水平上主要是假单胞菌属（Pseudomonas）、链霉菌属（Streptomyces）、土地杆菌属（Pedobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、红游动菌属（Rhodoplanes）。结果显示,青稞根及根际内生细菌具有丰富的多样性,且二者的优势菌属一致。     

杏鲍菇遗传多样性的SRAP和ITS分析

研究来自中国不同地区和日本的27株杏鲍菇栽培菌株的遗传多样性,以期为杏鲍菇的鉴定和选育提供分子依据。利用SRAP和ITS标记联合使用的方法,通过聚类分析对供试杏鲍菇菌株进行研究。筛选出9对SRAP引物共扩增出151条条带,其中具有多态性条带130条,平均多态性比例为83.3%,多态性信息含量(PIC)变幅在0.27~0.42,平均为0.36。通过ITS序列对供试菌株进行亲缘关系分析,与SRAP分析的结果一致,均表明地域来源相近的部分菌株聚在一起,亲缘关系较近,而地域相隔较远的部分菌株也聚为一类,其亲缘关系也很近。2种标记均显示供试杏鲍菇栽培菌株的遗传多样性较为丰富,其遗传相似性与地理分布存在一定的联系。SRAP和ITS联合使用能够得到更好的效果,从而为杏鲍菇遗传多样性研究提供更为有力的参考。     

基于nrDNA-ITS序列的10种枸杞属植物亲缘关系研究

以10种枸杞属植物为材料,利用nrDNA-ITS序列,探讨其遗传多样性及亲缘关系。采用改进CTAB法提取枸杞叶片基因组DNA,利用合成的ITS4和ITS5为引物对其DNA中的nrDNA-ITS区进行扩增、对目的片段测序,并对测序结果进行聚类分析。测序结果表明,10种枸杞属植物ITS的长度为582~656 bp,保守位点(C)560个,变异位点(V)95个,其中简约信息位点(Pi)70个,单核苷酸变异位点(S) 25个;5.8S序列的长度均为154 bp,保守位点(C)136个,变异位点(V)18个,其中简约信息位点(Pi)12个,单核苷酸变异位点(S)6个。10条序列聚类图明显地分为2大类5个小组,‘0901’与‘蒙杞1号’处于同一分支,亲缘关系最近,‘宁杞3号’和‘宁杞7号’为同一分支,亲缘关系最近,‘宁杞5号’和青海诺木洪黑果枸杞单独为一分支,与其他几个枸杞品种的亲缘关系最远。10条枸杞属植物的ITS序列已上传至NCBI,登录号为KJ189761~KJ189770。本研究测序和分析了10种枸杞属植物的ITS序列,聚类结果表明了它们之间的亲缘关系与差异,为枸杞遗传多样性和系统发育研究奠定了基础。     

泉州市两栖动物物种多样性研究

通过对福建省泉州市两栖动物资源调查,采用物种多样性指数和G-F指数对泉州两栖动物多样性进行评估以及对其地理分布进行了聚类分析。结果表明,泉州两栖动物共计32种,隶属2目7科11属;各地区的两栖类物种多样性差异较大,德化两栖动物的种类最多,为27种,其次是永春,为17种,物种数最少的分别是鲤城和石狮,均为3种。其中德化两栖类的F指数达3.54,G指数达2.43,为泉州地区最高,鲤城和石狮的F指数（0.69）和G指数（0.33）均为泉州地区的最低值;聚类分析表明两栖动物在泉州地区的分布主要受地理位置、温度和气候等因素影响。研究结果为泉州市两栖动物保护和监测提供了科学依据。