湖北乌羊与3个地缘邻近山羊品种间的遗传趋异性研究

本研究以波尔山羊(Capra hircus)为外缘,研究湖北乌羊与地缘邻近的酉州乌羊、麻城黑山羊、南江黄羊3个山羊品种间的遗传分化程度及基因流动情况。利用14对单核苷酸多态(single nucleotide polymorphism,SNP)位点对5个品种的基因杂合度(allele heterozygosity,h)、香农指数(Shannon-Weiner index,S)和有效等位基因数(the efficient allelic number,Ne)等反映群体遗传多样性的数据进行分析;通过分析湖北乌羊与其他3个地方山羊品种的基因流动(Nm)、遗传分化(genetic differentiation)情况,研究遗传分化和地理距离(D)之间的关系,并利用遗传距离(Ds)构建5个山羊群体的聚类图。结果表明,在5个山羊品种中,湖北乌羊具有最高的遗传多样性,与其他4个品种间的Nm大小在1.571 6~3.178 7之间,表明基因流动较大;群体间分化系数(Fst)在0.072 9~0.137 2之间,呈中度分化。非加权组平均法(unweighted pair-group method with arithmetic means,UPGMA)构建的聚类图表明,湖北乌羊与其地缘临近的3个品种间存在较大的遗传分化而自成一支。研究还发现,湖北乌羊与其他3个地方品种间的标准遗传距离与地理距离间存在相关(r=0.934),遗传分化程度与地理距离存在直线相关性。研究结果提示,湖北乌羊与其地地缘临近的3个品种间仍存在较大的遗传分化,且遗传变异丰富,但该种群的快速扩散使其与其他品种间有着较大的基因流动,因此有必要采取保种措施以防止该种质遗传资源被杂交、稀释而丢失。本研究结果为湖北乌羊的保护和选育工作提供了参考依据。     

紫茎泽兰群体遗传多样性及遗传结构的AFLP分析

紫茎泽兰是我国最为严重的入侵物种之一。本研究以中国境内的紫茎泽兰为材料，用AFLP方法研究了其群体遗传多样性及遗传分化。用筛选出的3对荧光引物，对5个地区62个群体进行AFLP分析，共扩增出490条带，其中多态性带328条，群体的遗传多样性较高(P = 66.9%，H = 0.171，I = 0.268)，主要存在于群体内，群体间的遗传分化系数Fst为0.287。AMOVA分析表明，在地区水平紫茎泽兰的遗传分化主要存地区内，群体内遗传分化占 70.25%，群体间遗传分化占21.71%，地区间的遗传分化仅占8.04%。UPGMA聚类分析结果表明，62个地理群体主要分为四大类群，并且有明显的地缘关系。Sigmaplot分析表明海拔是影响紫茎泽兰遗传多样性主要地理因子。Mantel检验表明遗传距离与地理距离成正相关(r = 0.34)，但也有例外。由此推断风媒传播可能是紫茎泽兰的主要传播方式，水媒传播可能是紫茎泽兰的另一主要传播途径；随着紫茎泽向东、向北扩散，新入侵地区的遗传多样性逐步降低。     

EST-SSR标记对我国斑点叉尾(鲴)种质资源的研究

采用EST-SSRs对福建和湖北的1984年群体(P1984)、福建与辽宁的1997年群体(P1997)、湖南的2004年群体(P2004)和福建的1984年与1997年群体杂交的F.代群体(P8497)等4个斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)养殖群体的遗传多样性进行了研究.结果表明,有10对引物可扩增出清晰条带,其中9对引物具有多态性,共获得32个等位基因,4个群体的平均等位基因数(A)为3.00～3.40,平均有效等位基因数(Ae)为1.95～2.30,平均观察杂合度(Ho)为0.4768～0.5982,平均期望杂合度(He)为0.4913～0.5695,平均多态信息含量(PIC)为0.4113～0.4829,群体间的多态性差异不显著,且各群体的遗传多样性处于中等水平.根据群体间遗传相似性系数、遗传距离及UPGMA聚类分析发现,P1997和P2004群体之间的遗传距离最近,P1984和P2004群体之间的遗传距离最远.4个群体有18.75%的位点偏离了Hardy-Weinberg平衡,表明群体各位点的基因频率和基因型频率稳定性较好.F-统计检验发现,P2004和P8497处于不同程度的杂合子过剩状态,P1984和P1997处于杂合子缺失状态.群体间分化程度很弱,遗传变异主要来自群体内个体之间.     

马铃薯遗传资源多样性的SRAP分析

采用SRAP分子标记，对44份马铃薯品种的遗传多样性进行了分析。结果显示, 随机抽取27对SRAP引物，对基因组DNA进行特异扩增，其中23对引物扩增出多态性条带，共获得104个多态性条带, 多态性引物比率达85.2%, 平均每对引物产生4.5个多态性条带，表明SRAP标记具有较高的多态性比率。44份种质资源的SRAP标记遗传距离为0.147-0.741。当遗传距离D=0.67时，将44份种质资源分为四大类群，包括一个复合类群和三个独立类群。其中复合类群可进一步分为7个亚群。从而在DNA水平上证明了所研究马铃薯种质资源具有丰富的遗传多样性。     

宁波地区野生换锦花遗传多样性的ISSR分析

为了解宁波地区野生换锦花的生存状况及对目前环境的适应能力,本研究采用ISSR分子标记对6个野生居群的遗传多样性水平和遗传结构进行分析。结果表明,10条ISSR引物共扩增出74个条带,其中多态性条带67个,多态性位点百分比(PPL)为90.54%。宁波地区野生换锦花在物种水平上的遗传多样性较高,PPL为90.54%,Nei’s基因多样性(He)为0.2700,Shannon’s指数(Ho)为0.4144;但在居群水平上遗传多样性较低,PPL平均值为76.35%,He平均值为0.2517,Ho平均值为0.3800。基因分化系数(Gst)为0.0679,基因流(Nm)为6.8654。AMOVA分子变异分析结果表明,在总的遗传变异中,有95.85%的变异发生在居群内,仅有4.15%的变异发生在居群间。UPGMA聚类结果显示6个居群间的亲缘关系较近,其可分为两大类群,其中北仑、慈溪和象山3个居群组成一类;奉化、镇海和舟山3个居群组成一类。Mantel检验的结果表明,居群间的地理距离和遗传距离之间无显著相关性。本研究结果为宁波地区野生换锦花种质资源的保护及合理开发利用提供了理论依据。     

2个中国藏獒群体遗传多样性及遗传分化的研究

本研究以青海土种犬和藏狮犬为对照,采用RAPD技术对河曲藏獒和青海藏獒群体的遗传多样性及遗传分化进行了分析。研究结果表明,河曲藏獒和青海藏獒群体的多态性位点百分率分别为85.53%和98.16%,平均多态性位点百分率为91.85%。藏獒群体遗传变异分析显示两个藏獒群体的有效等位基因数(Ne)、Nei氏平均预期基因杂合度(H)和Shannon遗传信息指数(I)的平均值分别为1.5354、0.3191和0.4807;且两个藏獒群体93.09%的变异来自群体内,仅6.91%变异来自群体间;两个群体间的基因流为3.3679。研究还发现两个藏獒群体之间的Nei氏标准遗传距离(D)为0.0505。本研究结果说明藏獒群体内遗传变异丰富,不同地域的藏獒群体之间存在广泛的基因交流,群体之间遗传分化程度很低,这为藏獒品种资源保护与合理开发利用提供了参考。     

湖南典型茶树地理种群遗传多样性

利用RAPD分子标记技术,对湖南典型茶树安化云台山种(Camellia sinensis var.sinensis)、城步峒茶(C.sinensis var.assamica cv.Duntsa)、汝城白毛茶(C.ptilophylla)和江华苦茶(C.sinensis var.assamica cv.Jianghua)4个地理种群的240个单株的遗传多样性、种群内和种群间的遗传变异进行了研究。结果表明,21个10碱基随机引物共检测到226条谱带,其中多态性谱带为201条,占88.9%。遗传多样性分析结果显示:Shannon's多样性指数为0.43,种群内变异占74.7%,而种群间变异占25.3%;Nei's指数群体总基因多样性(HT)为0.37,群体内平均基因多样性(HS)为0.28,群体间的基因多样性(HST)为0.09,群体Nei's基因分化系数(GST)为0.23,说明76.7%的变异存在于种群间,群体内的变异占了总变异的23.3%,与Shannon's多样性指数相比基本一致,均表明种群内有较丰富的遗传变异;种群间的基因流(Nm)为0.74,显示种群间的基因交流有限。     

湖南典型茶树地理种群遗传多样性研究

本文利用RAPD分子标记技术，对4个湖南典型茶树地理种群的240个单株的遗传多样性、种群内和种群间的遗传变异进行研究，结果表明：21个10碱基随机引物共检测到226条谱带，其中多态性谱带为201条，占88.9%。遗传多样性分析结果显示：Shannon's多样性指数为0.43，74.7%的变异分布于群体内，而种群间变异占了25.3%；Nei's指数群体总基因多样度(HT)为0.37，群体内平均基因多样度(HS)0.28，群体间的基因多样度(HST)0.09，群体Nei's基因分化系数（GST）为0.23，说明76.7%的变异存在于种群间，群体内的变异占了总变异的23.3%，与Shannon's多样性指数相比基本一致，均表明种群内有较丰富的遗传变异；种群间的基因流（Nm）为0.74，显示种群间的基因交流有限。     

23种野生百合遗传关系的SRAP分析

为探讨百合属属下类群间亲缘关系,本研究选用19对SRAP (sequence-related amplified polymorphism)标记引物对百合属(Lilium) 23个野生种基因组DNA进行遗传多样性及遗传关系分析;NTSYS-pc2.1和POPGEN1.32数据处理软件分析数据.共得到清晰条带236条,多态性条带233条,多态性条带比率为98.72％,平均每对引物产生12.3条多态性条带.相似系数变化范围为0.3750～0.7679,遗传距离变化范围为0.2642～0.9808,UPGMA聚类结果将23个供试材料分成4类.岷江百合与宜昌百合亲缘关系最近,野百合与朝鲜百合亲缘关系最远,来源相同、形态相似的材料大部分聚在一起,钟花组与卷瓣组存在基因交流.聚类分析结果与形态分类结果大致吻合.SRAP标记适合于百合属植物遗传多样性检验与遗传关系分析.     

黑龙江省春小麦品种遗传多样性的SSR分析

本研究利用微卫星标记(SSR)技术对黑龙江省小麦品种的遗传多样性进行了分析。12对具有多态性的SSR引物在114份小麦品种中共检测到46个等位位点,每对引物检测到的等位位点数为3~8个,平均为3.8个,平均遗传距离为0.7331。不同育种单位的小麦平均遗传距离有较大差异,最大差距为1.30倍。在对不同年代小麦品种的遗传距离分析时发现,随年代的增加,遗传距离逐渐减小,且衰减速度呈加快趋势。聚类分析将114个春小麦品种大致分为3个类群,9个亚类群,较好地反映了品种之间的亲缘关系。     

On the use of SSR markers for the genetic characterization of the <Emphasis Type="Italic">Agropyron cristatum</Emphasis> (L.) Gaertn. in Northern China

Genetic diversity of 69 populations of Agropyron cristatum (L.) Gaertn. originated from various regions of northern China was analyzed using 29 polymorphic microsatellite primers that were mapped on the wheat genome. The number of polymorphic bands ranged from 2 (Xgwm285, Xgwm43, Xgwm291, and Xgwm257) to 27 (Xgwm314) with an average of 10.480. The highest genetic diversity value was detected in the populations from Xinjiang Province (0.735), and the lowest was observed in populations from Qinghai Province (0.553). The proportion of diversity among and within regions was 16.9% and 83.1% of the total variation, respectively. According to the dendrogram generated by UPGMA cluster analysis based on Nei’s genetic distance matrix, all the populations of A. cristatum were distinctly clarified. At the Nei’s distance of 0.62, the populations were divided into 6 groups. The phenogram indicated that populations from similar ecogeographical regions were clustered together. The principal coordinate analysis showed that the populations from Inner Mongolia were more closely related to each other, and were less variable than the populations from Xinjiang Province.     

Using SSR markers to determine the population genetic structure of wild apricot (<Emphasis Type="Italic">Prunus armeniaca</Emphasis> L.) in the Ily Valley of West China

Genetic structure of three wild populations (Xinyuan, Gongliu and Daxigou) of apricot in the Ily Valley, Xinjiang Uygur Autonomous Region of China, was investigated with microsatellite (simple sequence repeat, SSR) markers. The higher polymorphism and greater transportability of these markers between Prunus species proved SSR markers were much efficient for conducting genetic diversity studies in wild apricot. Nei's gene diversity (He) and Shannon's index of diversity (I) were 0.287 and 0.458, respectively. This indicated that the wild apricot in the Ily Valley still maintained a relatively high level of diversity. The Gst of 0.137 and Fst of 0.164 revealed that genetic variation mainly resided among individuals within populations (83.6–86.3%). Population differentiation could also be found according to the distribution of SSR alleles between the populations. Mantel test showed the genetic distance between populations was significantly correlated to the geographical distance. The modest amount of gene flow (2.684) would reduce the disjunction between wild apricots. The long-distance dispersal of pollen by insects was probably the main way of gene flow between populations. Based on the study of population genetic structure, an effective conservation strategy of the species was discussed.     

中国省际间农畜产品虚拟水流动合理性评价与调控研究

为探究区域虚拟水流动适宜性与流动现状之间的匹配度, 提高我国水资源配置效率, 优化农畜产品生产空间布局, 从水资源、土地资源、农业发展基础、社会经济发展水平和生态环境5个方面构建了中国各省农畜产品虚拟水资源流动适宜性评价指标体系, 运用综合加权求和方法, 计算农畜产品虚拟水资源流动适宜性。并在此基础上, 结合农畜产品虚拟水流动现状, 提出农畜产品虚拟水流动合理性的概念, 构建定量评价模型, 计算中国省际间农畜产品虚拟水资源流动合理性指数。结果表明: 农畜产品虚拟水适宜输出地较适宜输入地多, 且多位于内陆, 西藏、黑龙江、内蒙古农畜产品虚拟水输出适宜性指数大, 北京、天津、上海农畜产品虚拟水输入适宜性指数位居前三; 影响各省农畜产品虚拟水流动适宜性指数大小的原因各异; 全国各省农畜产品虚拟水流动合理性整体水平不高, 合理性指数小于1的仅有14个省, 虚拟水流动较合理的有上海、山西、吉林等省, 其合理性指数分别为0.16、0.21、0.23, 最不合理的为贵州, 其合理性指数高达4.84, 其次是河南、宁夏, 其合理性指数分别为4.18、4.04; 合理性的分布没有明显地域规律, 不同程度的合理性杂乱分布, 没有明显的南北分异或东西分异。最后, 根据各省农畜产品虚拟水流动适宜性以及流动现状, 提出农畜产品虚拟水流动调整策略, 调整类型大致分为控制输出型、鼓励输出型、控制输入型、鼓励输入型、转换输入型和转换输出型6种。宁夏、内蒙古、新疆、黑龙江、河南和吉林属于控制输出型, 西藏、青海、安徽应增加其虚拟水输出量, 福建、浙江、重庆、广州应减少其虚拟水输入量。上海、北京、天津、山西、江苏和陕西6省市农畜产品虚拟水输入现状水平低于其输入适宜性水平, 应该增加其虚拟水输入量。     

黄河流域农业面源污染时空变化及因素分析

为探究黄河流域农业面源污染特点及有效治理措施,基于两次全国污染源普查数据,通过补充计算,分析了黄河流域污染物排放总量以及农业面源污染排放量的时空分布特点,探究了流域内各省份影响农业源污染化肥施用量、秸秆产生量和畜禽养殖等因素的时空分布情况以及污染治理效率,讨论了黄河流域面源污染针对性的治理对策。与2006年相比,2017年黄河流域污染物排放总量显著减少,农业源产生的化学需氧量、氨氮污染量占总污染量的比例显著增加,2017年农业源产生的化学需氧量、氨氮、总氮、总磷污染物排放量分别为96.2、1.2、7.9和1.1万t,污染量输出最大的省份为内蒙古,但单位耕地面积污染输出最大的两个省份为河南省和山东省。2017年黄河流域畜禽养殖是化学需氧量排放量的最直接影响因素,化肥是氨氮、总氮及总磷排放量的最直接影响因素,不同污染物指标与主控因子之间呈现显著的线性相关关系。与2006年相比,2017年流域内基础因素典型变化包括内蒙古耕地面积增加30%、流域内秸秆产生量及畜禽养殖猪当量分别增加46%和减少27%。河南、陕西、山东省份的单位面积化肥施用量过大,河南省的污染治理效率需要迫切提升。黄河流域农业面源污染治理应当采取全面治理政策及针对性污染治理策略相结合的方法进行,典型针对性措施包括加强陕西、河南以及山东省瓜果蔬菜化肥减量措施、西部地区牛羊养殖以及中东部地区猪养殖污染治理。     

中国六省土地沙漠化敏感性时空格局与趋势分析

以我国新疆维吾尔自治区、青海省、内蒙古自治区、甘肃省、宁夏回族自治区和陕西省六省区为研究区,分析了1990年、2000年、2005年、2010年4个时期的土地沙漠化敏感性空间格局分布和时间动态变化特征,探讨变化成因并采用CA-Markov耦合模型对土地沙漠化敏感性格局变化趋势进行预测。结果表明:中国六省四期土地沙漠化敏感性格局相似,各级敏感区按分布面积大小排序为:轻度敏感区域 > 中度敏感区域 > 高度敏感区域 > 不敏感区域 > 极敏感区域。极敏感区域主要分布在土壤质地为流动沙地的沙漠区域,不敏感区域主要分布在高山、湖泊附近;人口增多、人为活动强度增加的区域敏感性程度增高;建立治沙工程的区域敏感性降低。对2020年土地沙漠化敏感性格局预测结果显示,相比2010年,极敏感区域在原有的基础上向外围扩张了7 120.04 km²,增幅为4.63%。本文通过分析中国六省土地沙漠化敏感性时空格局与趋势,为中国土地沙漠化防治分区策略制定和划分沙漠化扩展屏障区提供科学依据。     

黄河流域九省区农业水资源利用效率评价和障碍因子分析

为了解黄河流域九省区农业水资源利用现状,明晰提高九省区农业水资源利用效率障碍因子。基于熵权Topsis模型,以黄河流域九省区为评价单元,从资源利用效率、经济效益、生态效益准则层中选取14个评价指标,构建九省区的农业水资源利用效率的综合评价指标体系,评价黄河流域九省区2004年、2009年、2014年、2019年的农业水资源利用效率,并对九省区的农业水资源利用效率进行障碍因子诊断。结果表明:(1)2004—2019年,青海、内蒙古、河南、山东的农业水资源利用效率较高,陕西、甘肃、山西的农业水资源利用效率相对较低。(2)2004—2019年,各省区的农业水资源利用效率整体提高,且九省区之间的农业水资源利用效率差异逐渐减小。(3)地均水资源占有量(A6)、人均生态环境用水量(A13)是山西、山东、河南、四川、陕西、甘肃、宁夏的主要障碍因子,人均生态环境用水量(A13)、农业水资源利用效率系数(A4)是青海的主要障碍因子,地均水资源占有量(A6)、用水的农业生产总值(A9)是内蒙古主要障碍因子。因此,九省区水资源禀赋及生态环境用水量是影响其农业水资源利用效率的主要因素。     

利用TM监测中国西部沙漠化进程

利用陕西省、甘肃省、宁夏回族自治区、青海省、新疆维吾尔自治区和内蒙古自治区西部1986年和2000年的TM数据,通过全数字化解释,得出了土地利用/覆盖在14a内的变化情况。研究工具采用了遥感图像处理软件和地理信息系统软件,通过图像的增强、假彩色合成、几何精纠正、镶嵌、分幅,以及图形数据库和属性数据库的建立,分县统计出了6省的TM目视解释结果。土地利用/覆盖采用了3级分类体系,第1级分为耕地、林地、草地、水域、建设用地和未利用土地6大类。2000年,这6省沙漠、沙地和沙漠化土地面积为85425467hm2,占该地区总面积的26%,大多数位于新疆、内蒙古西部、青海和甘肃,新疆最多,为52035232hm2,占全自治区总面积的32%。14a来,6省新增沙漠化土地面积1610062hm2,已沙漠化土地重新被利用面积为291776hm2,净增1318286hm2,占总面积的0.40%。6类土地类型中,草地沙漠化最严重,达到797081hm2,占到了新增沙漠化土地的50%。     

基于网格的中国耕地畜禽养殖废弃物氮负荷估算

[目的]估算网格化的中国耕地畜禽养殖废弃物氮负荷,以期准确分析中国畜禽养殖废弃物对环境的污染威胁。[方法]基于统计数据进行行政区域的畜禽养殖废弃物氮养分量的估算,并利用面积权重内插法和GIS空间分析技术进行中国耕地畜禽养殖废弃物氮负荷估算及网格化研究。[结果]网格化后的畜禽养殖废弃物耕地氮负荷基本保持了以各省区为单元数据的基本特征,不再是以行政边界为划分不同畜禽养殖废弃物氮养分负荷的依据,更接近于实际情况,并以河南省为例进行了验证。[结论]从整体空间分布角度看,2010年中国畜禽养殖废弃物氮负荷量空间分布其高值范围与低值范围的界线近似于中国400mm等降水量线。从各省域空间分布范围分析,氮负荷量高的主要集中在广东省、北京市、四川省及湖南省范围,而蒙古、新疆、西藏及青海这4个区域范围内的氮负荷量都较低。     

Assessment of genetic diversity in cultivars and wild accessions of Luohanguo (<Emphasis Type="Italic">Siraitia grosvenorii</Emphasis> [Swingle] A. M. Lu et Z. Y. Zhang), a species with edible and medicinal sweet fruits endemic to southern China,using RAPD and AFLP markers

Genetic variation of wild populations and cultivars of Luohanguo (Siraitia grosvenorii), a plant species endemic to southern China, was assessed using random amplified polymorphic DNA (RAPD) and amplified fragment length polymorphism (AFLP) markers. Based on the results for 130 individuals from seven populations, a high level of genetic diversity of Luohanguo was observed at the species level. The percentage of polymorphic loci (P) was 89.4%, Nei’s gene diversity (H _e) was 0.239, and Shannon’s information index (H _o) was 0.373 based on the combined AFLP and RAPD data. There was a high degree of genetic differentiation, with 45.1% of the genetic variation attributed to differences between the populations. The genetic diversity of the Luohanguo cultivars is much lower than that of wild populations (P = 41.8%, H _e = 0.141, H _o = 0.211), and a distinct genetic differentiation is observed between the cultivars and wild accessions. The pool of genetic variation in the wild populations provides an excellent gene resource for Luohanguo breeding.     

蒙陕宁甘长城沿线干旱风沙区土地沙漠化防治对策

对蒙陕宁甘长城沿线干旱风沙区土地沙漠化的地理基础与历史背景进行了分析,在此基础上,提出了以建设可持续发展的绿洲生态经济系统和水源工程为中心的土地沙漠化综合防治方案。