不同来源SSR和EST-SSR在披碱草属和鹅观草属物种中的通用性分析

披碱草属和鹅观草属是禾本科小麦族两个重要的多年生属,其种属界限及系统关系一直存在争议,是其种质资源利用的难点。本研究基于小麦族中不同来源的已开发的SSR标记,筛选出在披碱草属和鹅观草属中高通用性的SSR标记,为其生物系统关系研究提供重要参考。试验选用了来自小麦族小麦、大麦、披碱草属、拟鹅观草属及赖草属5个属的230个SSR和EST-SSR标记对小麦族St、H、Y基因组的23个物种进行了SSR扩增及通用性分析。结果表明,1)在筛选的230个标记中,163个(70.87%)SSR和EST-SSR标记能在所有的供试物种中扩增出清晰的条带,在披碱草属和鹅观草属等物种中表现出了较高的通用性;2)在扩增出的163个标记中,EST-SSR(87.60%)比基因组SSR(49.50%)标记在种属间表现出了较高的通用性,而基因组SSR标记(85.98%)则比EST-SSR(79.37%)标记表现出更高的多态性;3)163个标记在供试物种中共扩增出579个清晰条带,其中多态性条带为533个,多态性比率为92.05%;每个标记扩增的条带数变化为111条,平均扩增条带数为3.55条;4)基于UPGMA聚类结果与供试物种的基因组之间表现出了较高的相关性,相同或相似基因组物种间表现出较近的亲缘关系,其中H基因组与St基因组的亲缘关系较远,H基因组二倍体物种与其他物种也表现出了较远的亲缘关系。本研究选用的5个属的SSR和EST-SSR标记均能在披碱草属和鹅观草属物种中扩增,最后共筛选出了163个高通用性的SSR和EST-SSR分子标记,揭示了供试物种及不同基因组间的亲缘关系,为下一步披碱草属和鹅观草属的种属关系及系统学研究提供了重要参考。     

拟鹅观草属与鹅观草属和披碱草属属间及种间杂种的细胞学研究

为探讨在二倍体拟鹅观草属物种中St基因组的分化及其系统关系,本试验通过对3个二倍体拟鹅观草的种间杂种及黎巴嫩拟鹅观草和托瑞拟鹅观草与4个四倍体鹅观草属物种(StY)和3个披碱草属(StH,StYW)物种的属间杂种F₁花粉母细胞减数分裂中期I染色体配对行为及繁育特性进行分析。结果表明,1)中东的拟鹅观草二倍体物种(黎巴嫩拟鹅观草和托瑞拟鹅观草)中St染色体组与来自北美的物种(穗状拟鹅观草)可能存在差异;2)St染色体组在鹅观草属物种中(StY)和在披碱草属物种中(StH,StYW)均存在一定程度的变异,具有一定程度的分化;3)St染色体组与Y染色体组具有一定程度的同源性,亲缘关系较近,而与H染色体组的关系较远。     

基于叶绿体atpB-rbcL序列探讨猬草属和赖草属植物的系统发育和母系起源

对小麦族猬草属、赖草属(NsXm)、披碱草属(StH)及含不同染色体组(St、H、Ns、E^b、E^e、P、F 、V、W)的近缘二倍体属共46个类群的叶绿体基因间隔区atpB-rbcL序列进行系统发育分析,探讨猬草属和赖草属植物系统发育关系及母系起源。结果显示,1)猬草属模式种H. patula与拟鹅观草属和披碱草属物种聚为一支,表明H. patula与披碱草属植物亲缘关系近,其母本来源为含St染色体组的拟鹅观草属物种;2)猬草、长芒猬草、4个新麦草属物种及滨麦和所有欧亚分布的赖草属物种聚在一支,说明猬草、长芒猬草与欧亚赖草亲缘关系较近,其母本供体来自含Ns染色体组的新麦草属物种;3)高丽猬草和东北猬草与北美赖草及冰草属、旱麦草属、大麦属物种处于同一分支,表明高丽猬草和东北猬草与北美赖草具有较近亲缘关系,其母本供体为未知来源的Xm染色体组。研究结果支持将H. patula组合到披碱草属中,猬草、长芒猬草、高丽猬草和东北猬草应组合到赖草属中。     

披碱草属植物分类和遗传多样性的研究现状

披碱草属Elymus是小麦、大麦的近缘属,同时蕴藏着丰富的优良基因,是改良小麦、大麦和黑麦的最有前途的植物.披碱草属植物也是草原和草甸的重要组成成分,具有极高的饲用价值和重要的水土保持功能,我国具有丰富的披碱草属资源,但对其的研究和利用却十分匮乏.现从国内外分类系统的不统一和遗传多样性方面进行阐述,为充分开发利用我国丰富的披碱草属植物资源提供信息.     

熊蜂属系统进化的分子生物学研究进展(综述)

近年来,分子生物学的迅速发展和广泛应用,使得熊蜂属系统进化研究方法发生重大的变化,系统进化的分子生物学研究方法正慢慢地向传统系统进化方法渗入.与传统的表型特征相比较,分子生物学方法受到环境的影响较少,因而更能反映出生物体在演变进化过程中的本质,其研究结果也更可靠.本文就目前国内外熊蜂属系统进化领域的分子生物学研究方法进行了综述,主要包括染色体计数法、蛋白质分析法、DNA测序法.     

属间及种间杂种的细胞学研究

为探讨在二倍体拟鹅观草属物种中Ｓｔ基因组的分化及其系统关系，本试验通过对３个二倍体拟鹅观草的种间杂种及黎巴嫩拟鹅观草和托瑞拟鹅观草与４个四倍体鹅观草属物种（ＳｔＹ）和３个披碱草属（ＳｔＨ，ＳｔＹＷ）物种的属间杂种Ｆ１ 花粉母细胞减数分裂中期Ｉ染色体配对行为及繁育特性进行分析。结果表明，１）中东的拟鹅观草二倍体物种（黎巴嫩拟鹅观草和托瑞拟鹅观草）中Ｓｔ染色体组与来自北美的物种（穗状拟鹅观草）可能存在差异；２）Ｓｔ染色体组在鹅观草属物种中（ＳｔＹ）和在披碱草属物种中（ＳｔＨ，ＳｔＹＷ）均存在一定程度的变异，具有一定程度的分化；３）Ｓｔ染色体组与Ｙ 染色体组具有一定程度的同源性，亲缘关系较近，而与Ｈ染色体组的关系较远。     

中国9个家驴品种mtDNA D-loop部分序列分析与系统进化研究

本研究利用Dnasp4.10软件对中国9个家驴品种162个个体的mtDNA D-loop区385bp进行遗传多样性分析,共检测到32种单倍型35个核苷酸多态位点,其单倍型多样度为0.8137～0.9722,核苷酸多样度为0.0182～0.0270,表明我国家驴的遗传多态性丰富;利用MEGA3.1软件采用邻接法与3个努比亚野驴、3个索马里野驴和6个亚洲野驴的序列构建NJ系统发育树,并进行系统进化分析。结果表明:我国家驴的母系起源是非洲野驴中的努比亚野驴和索马里野驴,亚洲野驴不是中国家驴的母系祖先。     

水貂12SrRNA基因序列测定及鼬属动物的系统进化关系

参照紫貂线粒体基因组序列设计引物,通过PCR直接测序的方法获得7个水貂品种线粒体12SrRNA基因全序列。分析显示：水貂12SrRNA基因的全长为960或962bp,平均碱基组成为37．50％A、17．60％G、22.19％T和22．71％C,检测到8个多态位点,转换与颠换的比值为3：1。结合GenBank检索得到的11种鼬属动物同源序列,以紫貂为外群,分别用邻接法和最大简约法构建鼬属动物系统进化树,两种进化树的拓扑结构基本一致。结果表明：我国水貂与美洲水貂亲缘较近,与欧洲水貂亲缘较远。     

基于ITS序列的捻转血矛线虫系统进化分析

为分析捻转血矛线虫ITS序列的变异与虫株特性之间的关系,对捻转血矛线虫不同药物抗性虫株(苯并咪唑类药物抗性虫株、伊维菌素抗性虫株、莫西菌素抗性虫株、药物敏感虫株)、不同宿主来源虫株(长颈鹿、牛、绵羊、山羊、牦牛)和不同地理位置(中国、美国、意大利、法国、也门、马来西亚、澳大利亚)的分离株,以及毛圆科的其他线虫的ITS序列进行了分析。结果发现捻转血矛线虫与毛圆科其他线虫的ITS-2基因的相似性高,基于该基因建立的系统进化树可以很好地区分毛圆科不同属的线虫;捻转血矛线虫的抗药性特点与其ITS-1基因的变异进化关系不大;不同地理位置的捻转血矛线虫分离株的ITS-2基因变异很小;从野生动物长颈鹿体内分离的捻转血矛线虫的ITS-1基因与家养反刍动物分离株的差异较明显。研究结果表明捻转血矛线虫ITS序列在种内相对保守,不同虫株间变异较小,在毛圆科线虫的分子分类中具有一定意义。     

基于SSR标记的小麦族St、H、Y基因组六倍体物种遗传变异及种间亲缘关系研究

小麦族含有St、H、Y基因组的物种是禾本科小麦族最大的一个类群,它们不仅包含许多优良的牧草资源,还含有许多优异的抗逆基因资源,是牧草和麦类作物育种重要的基因库,具有重要的经济和生态价值。然而该类群物种的种属界限及系统关系一直存在争议,特别是六倍体物种间的亲缘关系争议较大,相关的研究还较少,其限制了该类群物种种质资源的进一步开发利用。研究小麦族St、H、Y基因组六倍体物种种间亲缘关系可为该类群物种的遗传多样性、种属关系及系统演化关系等提供重要参考。系统收集具有StHY、StStY、StStH、StHH基因组组成的六倍体物种25个,选用具有高通用性的SSR分子标记对其种间遗传变异、分化及亲缘关系进行分析。研究结果表明:1)27对SSR引物在46份供试材料中扩增出条带共229条,其中多态性条带213条,比率为93.01%;2)Dice遗传相似系数表明供试材料间的系数变异为0.479~0.981,平均值为0.670;StHY、StStY、StStH和StHH不同基因组组成物种内的相似系数变化分别为0.544~0.981、0.509~0.899、0.530~0.843和0.550~0.827,平均值分别为0.722、0.700、0.663、0.677;其揭示了供试物种之间存在丰富的遗传变异和不同程度的种间分化;3)聚类分析结果表明,不同基因组组成的物种间亲缘关系相对较远,相同基因组组成物种基本上能聚在一起且表现出不同程度的分化类型,其中StHY物种间分化最为显著,并与其形态特征表现出一定的一致性; 4)进一步明确了国产的披碱草属六倍体物种均为StHY基因组组成。研究结果揭示了供试的不同基因组组成的六倍体物种之间具有丰富的遗传多样性和明显的种间分化,其中StHY物种可明显分化成3种类型;相同或相似基因组组成的物种间表现出了较近的亲缘关系,研究结果支持基于基因组组成的分类体系对该类群物种分类地位的划分。     

用nrDNA ITS序列探讨小麦族含StH基因组物种的系统发育

小麦族中具StH基因组的物种被包含在广义披碱草属中。本研究利用nrDNA ITS序列,采用最大简约法、最大似然法和基于MJ算法的网状结构分析,对16个不同地理分布和形态特征的具StH基因组组成的物种及8个含St和H基因组的拟鹅观草属和大麦属的二倍体物种进行了系统发育分析。结果表明,1)过去归属于裂颖草属和猬草属的物种大松鼠尾巴草、瓶刷草和猬草与披碱草属物种关系较近,应当划入披碱草属中;2)北美的StH基因组物种聚类在一起,其亲缘关系较近,它们与欧亚大陆的StH基因组物种存在较大变异和分化;3)具StH基因组物种较大程度的变异和分化与物种的地理分布有关;4)St基因组和H基因组的二倍体物种分别存在较大的分化。同时本研究还讨论了造成小麦族StH基因组物种变异和分化的可能原因。     

大鹅观草的染色体组组成

以大鹅观草（ＲｏｅｇｎｅｒｉａｇｒａｎｄｉｓＫｅｎｇｅｔ．Ｓ．Ｌ．Ｃｈｅｎ）与竖立鹅观草（Ｒ．ｃｉｌｉａｒｉｓｖａｒ．ｊａｐｏｎｅｎｓｉｓ（ｈｏｎｄａ）Ｂ．Ｒ．Ｌｕ，Ｙｅｎｅｔ．ｙａｎｇ２ｎ＝２８，ＳＳＹＹ）犬草（Ｅｌｙｍｕｓｃａｎｉｎｕｓ（Ｌ．）Ｌ，２ｎ＝２８，ＳＳＨＨ）拟鹅观草（Ｐｓｅｕｄｏｒｏｅｇｎｅｒｉａｓｐｉｃａｔａ（Ｐｕｒｓｈ）Ａ．ｌｏｖｅ，２ｎ＝２８，ＳＳＳＳ）三个种进行杂交，对亲本     

砷胁迫下老芒麦和香根草根茎叶砷吸收特征及抗氧化响应

采用盆栽试验,研究3种砷浓度下(0、10和100 mg·kg-1)老芒麦(Elymus sibiricus)和香根草(Vetiveria zizanioides)生长特征及根、茎、叶三部位砷含量变化及其细胞膜透性、抗氧化酶[超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、过氧化氢酶(CAT)]响应特征。结果表明,低浓度砷对老芒麦和香根草株高和生物量抑制不明显,高浓度下抑制显著(P<0.05),二者相比香根草对重金属砷有更好的抗性。除老芒麦叶片变化不显著外,两种植物其余部位的砷含量均随着浓度的增加而显著增加;老芒麦地上部的砷积累量随浓度的增加显著降低,香根草则表现出随浓度的增加显著升高,高浓度条件下香根草地上部的砷积累量要高于老芒麦。老芒麦根、茎、叶三部位的细胞膜透性均表现出随砷浓度增加显著升高,香根草根、叶部位表现出相同的变化趋势,但茎部的差异不显著(P>0.05)。砷胁迫引起了老芒麦根、茎、叶三部位CAT、SOD和APX活性的显著增加,而香根草这3种酶的活性能够在10和100 mg·kg-1间维持。POD活性有所不同,表现为砷胁迫引起两种植物茎、叶部位降低,根系增加。综合而言,香根草对于重金属砷有更好的抗性、更强的富集能力,并且SOD与POD可能在其抗氧化体系中起关键作用。     

Phylogeography and genetic diversity of Psammophis schokari (Serpentes) in North Africa based on mitochondrial DNA sequences

The snake Psammophis schokari has a widespread distribution across North Africa, and in Morocco/Western Sahara is represented by three different morphotypes: striped, unicoloured and the Western-Sahara morph. ND4 mitochondrial DNA sequences from 28 specimens comprising 20 P. shokari, two P. aegyptius, one P. elegans, two P. sibilans, one P. condanarus and two outgroups were analysed. Within P. schokari we identified four genetic lineages (Morocco/Western Sahara, Mauritania, Algeria and Israel) with a genetic divergence ranging from 4-5%, less than that typically found between different species. Surprisingly, Moroccan/Western Sahara and Algerian lineages are the most divergent ones. This geographic substructuring may be due to severe climate changes in the Sahara desert between the Miocene and Pleistocene associated with expansion/contraction phases of this desert. Psammophis aegyptius is the sister-taxon of Psammophis schokari with a high level of genetic divergence between them (10.7%) supporting the recognition of P. aegyptius as a distinct species. The three Moroccan/Western Sahara colour morphotypes form one genetic lineage, indicating that colour pattern does not reflect a different phylogenetic history, and is probably an ecological adaptation to the local environment.