桤木属植物遗传变异研究进展

桤木属为非豆科固氮树种,能改良土壤,适应性强,具有重要的生态价值。本文概述了桤木属植物在系统发育、染色体、同工酶与RFLP、RAPD、AFLP、SSR分子标记水平上的、包括亚属分类、倍性问题、不同桤木种的群体遗传多样性、遗传结构以及系统地理学等方面的研究进展,并探讨了现有研究中的存在问题,以期为桤木属植物进一步的遗传改良提供参考。     

桉树Genomic-SSR和EST-SSR分子标记的遗传差异性分析

为探讨Genomic-SSR与EST-SSR标记在桉树种间的遗传差异,本研究利用两种不同来源的SSR标记对6种桉树进行遗传差异性分析.分析结果表明:Genomic-SSR标记在6种桉树中具有高的遗传多样性,EST-SSR标记在揭示不同基因型间遗传关系方面更具优势.对两种标记进行聚类分析发现,EST-SSR标记比Genomic-SSR标记能更准确地鉴别基因型.两种不同来源SSR标记的遗传差异性,为更有效利用SSR标记在桉树遗传多样性分析、种质鉴定等相关研究提供了理论支持.     

杨树EST-SSR标记的开发

利用来自美洲黑杨及欧美杨的20 023条EST序列,进行EST-SSR标记开发研究.首先对这些EST序列进行序列拼接,然后在非重复序列中发现由二核苷酸至五核苷酸组成的SSR重复序列.共在10 816个非重复序列中发现1 604个序列含有SSR,占总非重复序列的14.8%.在发现的1 918个SSR重复序列中,二核苷酸重复是最丰富的重复类型,占总类型的62.3%.设计合成48对SSR引物,利用6个不同的杨树品种对其进行验证.结果约90%的引物获得扩增产物,58%的引物在6个不同杨树品种中产生多态性分离.另外,还对重复序列的数量及重复类型进行了讨论.     

基于SSR标记月季品种鉴定及遗传关系分析

以36个月季品种为材料,应用荧光SSR标记进行月季品种分子鉴定和品种间遗传关系研究。结果显示8个SSR位点检测出85个等位基因变异,等位基因变异范围为6～15个,平均每个位点产生10.6个等位基因变异。结合8个SSR位点,每个品种均具有独特的等位基因表现型,其中位点Ra043a品种鉴定的分辨率最高,产生32个等位基因表现型,区分所有品种最少需要2个SSR位点。品种间成对遗传相似度变幅介于0.105～0.791之间,聚类结果显示36个品种聚为6类;中国月季聚为一类,与其他月季品种存在遗传差异,起源相近月季品种分别聚为一类。研究认为SSR标记在月季品种鉴定中具备可行性,还可用于品种的遗传关系分析。现代月季遗传背景的深入研究可为未来月季新品种培育、种质资源保存等提供参考依据。     

桤木属宿主与弗兰克氏菌的共生关系研究

用RAPD-PCR方法对分布在云南省高黎贡山的尼泊尔桤木,分布在吉林长白山的色赤杨、西伯利亚赤杨和东北赤杨进行遗传多样性分析。结果发现分布在长白山的3种赤杨聚类关系较它们与尼泊尔桤木的关系更近,其中色赤杨和西伯利亚赤杨有更近的聚类关系,与它们对应共生的Frankia菌居群亲缘关系表现相似的特征;高黎贡山的尼泊尔桤木遗传多样性水平最高,其次是色赤杨和西伯利亚赤杨,东北赤杨最低。桤木属植物与对应共生的Frankia菌的遗传多样性水平也一致。这些结果暗示着桤木属宿主植物和其Frankia菌共生物之间存在共进化关系。东北3种宿主植物与Frankia菌之间存在于种下基因型类群的共生搭配,表明共生关系的建立过程中可能存在基因型上的选择。Alnus-Frankia共生固氮体系的建立可能是单起源的。     

基于SSR的四川榛子资源亲缘关系研究

四川是榛子资源的一个重要分布区,国内野生榛子资源至少有7种在本区有分布.本研究使用9个SSR标记分析了川榛(Corylus?heterophylla var.sutchuenensis)、滇榛(C.yunnanensis)、刺榛(C.ferox)、毛榛(C.mandshurica)与欧榛(C.avellana)资源的群...     

13种观赏竹EST-SSR标记遗传多样性分析

为给竹子分类、竹种新品种登记及种质资源保护提供一定的科学依据,从已开发的25对毛竹EST-SSR引物中筛选出13对引物,对13份常用观赏竹种进行遗传多样性分析。共检测到123个位点,获得121个多态性位点。采用UPGMA法进行聚类分析,在相似系数0.18水平下可将13个竹种分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ5类。利用Popgen32软件对其进行遗传多样性分析,结果表明,各类群等位基因观察数(Na)平均为1.342 2,有效等位基因数(Ne)平均为1.234 5,基因多样性指数(H)平均为0.152 8,Shannon信息指数(I)平均为0.180 4。5个类群间遗传多样性趋势为:Ⅱ>Ⅴ>Ⅰ>Ⅲ>Ⅳ。     

18份樱属材料亲缘关系的ISSR分析

对福建山樱花、11份日本樱花品种和6份选优材料进行了标记,通过筛选出来的12条引物进行聚合酶链式反应(PCR)扩增。结果显示,共获得144个位点,多态性位点135个,多态性占93.75%。选取引物UBC808和UBC835构建指纹图谱,简单重复序列间扩增(ISSR)分子标记能有效地对18份樱属材料进行区分和鉴定。供试材料间的遗传相似系数在0.4532~0.8333之间,平均0.6337;遗传距离在0.1823~0.7651之间。通过非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析,在遗传相似性系数为0.5899时,可将18份樱属材料划分为4大类,其中选优材料与福建山樱花或日本樱花亲缘关系较近,但在花色、花期等方面有一定差异,且能区分和鉴定供试材料的亲缘关系。研究结果能为国内樱花新品种鉴定、优选和商品化等提供参考依据。     

香花油茶分子分类与鉴定

为给香花油茶归类地位的确认提供一定的分子依据,明确香花油茶的分类地位,通过ISSR标记技术,探究香花油茶与山茶属中形态特征相似的其它5个种之间的亲缘关系。结果表明:香花油茶与供试山茶属5个种(小果油茶、南荣油茶、窄叶短柱茶、普通油茶、攸县油茶)遗传距离较远,各自聚类显著,因此香花油茶不属于参试的5个山茶物种;其中与窄叶短柱茶的亲缘关系为近,遗传距离偏小,但遗传距离也远大于种内差异,且形态特征与窄叶短柱茶最为接近,推测香花油茶可能是山茶属短柱茶组1个新物种。     

基于桤木属转录组测序的SSR分子标记的开发

[目的]基于转录组数据开发适用于桤木属树种的SSR标记,揭示其在转录组序列中的分布类型及特征,为桤木属树种分子标记辅助育种提供有利工具。[方法]利用Micro SAtellite(MISA)软件对所有转录组序列进行SSRs搜索,并对SSR位点的数量、分布特征进行统计分析。设计100对SSR引物,采用琼脂糖凝胶电泳和毛细管电泳分离检测方法对3种不同倍性桤木属植物(12份材料)进行遗传多样性检测,确定引物多态性及通用性。[结果]85 769条Unigenes序列中发现8 678个SSR位点,分布在8 298条Unigenes中发生频率为9.67%,转录组序列中平均每14.04 kb长度就有一个SSR位点分布。其中,二核苷酸重复类型数量最多,占65.87%。根据转录组Unigenes序列,利用Primer 3软件共设计出4 531对符合要求的引物,挑选出的100对SSR引物中,获得18对多态性高、稳定性好的SSR引物。[结论]本研究可扩增出多态性位点的引物重复单元以二、三核苷酸重复为主。基于桤木属转录组序列的SSR标记开发是可行的,开发的引物为桤木属遗传多样性分析、分子育种、遗传图谱构建和功能基因的挖掘提供了丰富的候选分子标记。     

基于SSR的8个平欧杂交榛品种指纹图谱构建

平欧杂交榛是目前我国最主要的一个栽培榛子资源。本研究使用9个SSR标记分析了8个引进的平欧杂交榛品种的遗传多样性,并进而构建了指纹图谱。结果显示其群体有效等位基因数、观察杂合度、期望杂合度均值分别为4.161、0.875、0.734,说明其遗传多样性水平较高。指纹图谱分析显示通过8个两两标记组合,能有效区分引进的平欧杂交榛品种。本研究为平欧榛栽培品种的保护与推广利用奠定了基础。     

桤木优良种源/家系的选择研究--生长的适应性和遗传稳定性分析

对 5个地点 1 3个桤木种源 ,6年生试验林的生长性状作了方差分析及G×E互作分析 ,证实树高、材积在种源间差异极显著 (F =7 93 和F =4 83 ) ,种源内家系间差异不显著 ,种源×环境的互作显著(F =2 70 和F =2 2 1 )。用bi 和s2 di,Wrick生态价和AMMI模型 3种方法对遗传稳定性和生长适应性作了评价 ,AMMI分析与生态价方法的评价结果较一致。 6年生和 1 4年生的树高生长相关显著 (r =0 75 80 ) ,表明桤木早期选择的可靠性。树高、胸径和材积的种源遗传力及其标准误分别为 0 8738± 0 0 482、0 796 1± 0 0 71 8、0 792 9± 0 0 72 7。运用指数选择 ,若各地点选择本地点最好的 1个种源 ,预期增益为39 0 3% ;若各地点选择本地点最好的 2～ 3个种源 ,5个地点材积的平均育种增益为 2 7 5 7%。根据主效应值和稳定性参数分析结果 ,预估了各种源的适生地区     

分子标记法和形态学特征对杏仁栽培种及野生种基因型的遗传关系构建的辨别

应用23个形态学特征,19个扩增片段长度多态性(AFLP)引物组合,80个随机扩增多态DNA(RAPD)引物和32个简单序列重复(SSR)引物对,比较三种分子标记法在29个杏仁栽培种和3个野生种遗传关系构建中的信息景和效率.根据预期杂合度的评价,与AFLPs和RAPDs相比,SSRs具有较高水平的多态性和较大的信息量.AFLPs预期朵合度值最低,但其辨别效率值最高,因为AFLPs能揭示每个反应中的大量条带,导致各种类型的多样性指数均较高.三种分子标记法对杏仁基因型的辨别效率均较高,只是SSRs无法辨别‘Monagha'和‘Sefied'杏仁基因型.三种分子标记法基因型相似性相关系数统计上显著,但SSR数据要低于RAPDs和AFLPs的值.尽管三种分子标记法树形图拓扑结构存在一些差异,但相似性水平均较高.SSRs、RAPDs和AFLPs的系统树图及其综合数据都能依据地理散布反映大多数栽培种的关系.AMOVA检测到每个地理组中栽培种和野生种的变异.辅助程序分析表明,实验所应用的标记物数量足以保证基因相似性估计的可靠性和标记法间的比较是有意义的.     

中亚热带四川桤木与台湾桤木幼林的光合生态特性

四川桤木与台湾桤木是湖南乃至亚热带地区极具发展前景的阔叶纸浆原料林树种.为了系统研究四川桤木与台湾桤木在湖南的适应性,对四川桤木、台湾桤木4年生幼林的主要光合特性进行了研究.结果表明:(1)两种桤木的光合作用日变化有单峰与双峰曲线两种类型,四川桤木光合作用日变化在6月、9月净光合速率呈双峰曲线型,4月和10月、11月净光合速率呈单峰曲线型;台湾桤木净光合速率日变化在4月、6月、10月和11月呈双峰曲线型,而9月份净光合速率日变化呈单峰曲线型.一年中以6月份的净光合速率峰值最高,分别达18.68和23.51μmol/m2.s,10月或11月最低.(2)两种桤木光照强度日变化始终成单峰曲线,只是峰值出现的时间不同,在4月、6月和9月,光照强度峰值在中午12:00~13:00出现,10月光照强度以中午12:00最高,11月13:00最高;一年中,光照强度峰值6月份最高(1 800μmol/m2.s),11月份的最小,仅1 260μmol/m2.s.(3)气孔导度、蒸腾速率和叶面水气压亏缺的日变化与季节变化趋势规律和净光合速率一致,两种桤木的蒸腾速率和叶面水气压亏缺的日变化有单峰与双峰曲线两种类型;一年中两种桤木蒸腾速率峰值均以6月份的的峰值最高为8.10 mol/m2.s(台湾桤木)和6.38 mol/m2.s(四川桤木),其次是4月份,在11月份的蒸腾速率的峰值最小;两种桤木的叶面水气压亏缺峰值均以6月最高,其次是9月、10月,生长初期的4月份和末期的11月份较小.(4)四川桤木光饱和点为262~468μmol/m2.s,光补偿点介于11~104μmol/m2.s,不同部位的叶片和不同季节的光饱和点和光补偿点均有差异;台湾桤木的光饱和点介于288~409μmol/m2.s,光补偿点为14~102μmol/m2.s,二种桤木具有较低的光补偿点,即利用弱光的能力较强.     

桤木的栽培与利用

桤木是一种原产于四川中部的落叶乔木,近几年,沅陵县在退耕还林、速生丰产林、工业原料林的造林中应用的比较多。经过这几年的试验,发现其生长速度快、适应性强、用途广,是一种值得推广的工业原料林优选树种。但它的特性、采种、育苗、造林等技术和他的用途还值得人们去研究和探索。     

基于SRAP分子标记的小果油茶遗传多样性分析

利用SRAP分子标记,从126对引物组合中筛选出11对引物,对小果油茶全分布区的19个居群514个样品进行遗传多样性分析.结果表明:11对引物组合总共扩增出226条谱带,平均每对引物组合扩增20.55条谱带,其中多态性条带为226,占条带总数的100％.19个居群的遗传距离为0.021 6～0.164 5,显示了较近的亲缘关系.UPGMA聚类结果表明,除了福建6个居群和江西3个以外,其余地理位置相近的居群未能聚在一起.多态性比率(PPB)、Nei's基因多样度(H)及Shannon信息指数(I)变化幅度分别为84.96％ ～ 95.58％,0.321 3～0.388 7及0.473 2 ～0.567 6;从物种层次来看,PPB,H,I分别为100％,0.422 3及0.612 6,揭示小果油茶具有丰富的遗传多样性.AMOVA分子变异分析显示,在小果油茶总的遗传变异中,居群内占86.58％,而居群间仅占13.42％.     

构树SRAP分子标记

建立构树DNA提取方法及最佳SRAP-PCR反应体系,用SRAP分子标记研究构树种质资源的遗传多样性.结果表明:SRAP扩增的清晰条带大小在100～1 000 bp,用17对引物对21份材料扩增出439条带,其中多态性条带319条,占72.6%,Shannon信息指数(I)均值为0.227 5,物种水平的Nei基因多样性(H)均值为0.133 6,表明构树的遗传多样性不高.聚类分析结果显示与地理分布有相关性.同时发现一些特异性条带,可以转化为SCAR标记,这为构树的遗传图谱构建、遗传育种等研究提供了参考.     

日本落叶松EST-SSR标记开发及二代优树遗传多样性分析

利用SSR标记研究选自第1代育种试验林、拟纳入二代育种群体的264株日本落叶松二代优树的遗传变异情况。利用1620条落叶松EST序列进行EST-SSR标记的开发,共发现58条序列中含有67个SSR位点,占全部EST序列的3.58%。获得7个多态性EST-SSR标记,其中5个在朝鲜落叶松、长白落叶松、兴安落叶松和华北落叶松中均可扩增出预期目标片段,且具有多态性,表明这些标记在落叶松属内的通用性良好。利用6个EST-SSR标记和4个gSSR标记对日本落叶松二代优树群体开展遗传多样性分析,每个位点的平均等位基因数为4.6个,有效等位基因平均数为3.1个。群体观察和期望杂合度均值分别为0.5902和0.5702;Nei's基因多样度和Shannon多样性指数分别为0.5691和1.0966;全部单株间遗传相似系数0.1725～0.9667。说明该二代优树群体的遗传多样性较高,具有构建二代育种群体的潜力。     

金银花ISSR分子标记及遗传多样性分析

以湖南、山东、河南的22个金银花主要栽培品种为材料,利用ISSR分子标记对22个金银花品种进行了遗传多样性分析.结果表明:从100条ISSR引物中筛选出10条能够扩增出清晰、稳定条带的引物;这10条引物对22个金银花品种基因组DNA扩增,共扩增出108条带,其中多态性条带96条,多态性条带比率为88.89%;22个金银花品种间的遗传相似性系数范围在0.41~1.00,平均遗传相似性系数为0.68.利用U PGM A进行系统聚类分析,22个供试金银花品种划分为2大类,第1类为忍冬种群,第2类为灰毡毛忍冬种群,每一大类又分为北方种群与南方种群.而且主成分分析结果支持以上的聚类分析结果.可见,利用ISSR标记可有效地分析金银花种质资源的遗传多样性,为金银花品种鉴别、分类、种质资源的有效利用提供理论依据.     

桤木不同无性系结实量与种实性状变异

桤木(Alnus cremastogyne)为桦木科(Betulaceae)桤木属落叶乔木,高达40 m,胸径达150 cm,原产四川省(郑万钧,1985;中国树木志编委会,1987).桤木属植物为世界性分布的植物,在欧洲、美洲、非洲、亚洲均有分布,共有40余种.