羊草叶绿体非编码区多态性标记筛选及群体遗传多样性

为筛选多态性丰富的羊草叶绿体非编码区片段,本研究以9个不同地理位置的羊草居群为材料,通过对12个叶绿体非编码区DNA片段测序及其序列间变异分析试图从中找出有遗传差异的叶绿体DNA(cpDNA)片段,并利用有多态性的cpDNA片段进行遗传多样性分析。结果表明,序列ndhF-rpl32、trnL-trnF、trnC-ycf6、aptI-aptH具有比较丰富的变异,可作为下一步研究野生羊草群体遗传学和谱系地理学较为理想的分子标记。在37个羊草个体4条非编码区片段的合并序列中,共检测到15种单倍型,单倍型多态性(Hd)为0.928,核苷酸多态性(Pi)为0.00101;遗传分化指数(Fst)为0.58884,基因流(Nm)为0.17,基因流较小;中性检验Tajima’s D(-1.08542)和Fu’s Fs(-5.301)均为负值,且差异不显著(P>0.10),推测羊草遵循中性进化理论,可能经历过种群扩张;AMOVA结果显示,65%的分子变异出现在居群间,35%出现在居群内;Mantel检验得到,遗传距离与地理距离具有显著相关性(r=0.449,P<0.05);居群分化值Nst 0.386(0.1865)大于Gst 0.234(0.1506),差异显著(P<0.05),表明羊草居群存在分子谱系地理结构。通过系统发育树分析得到,羊草15个单倍型分为两大分支,H2和H10聚为一支,它们与别的居群个体亲缘关系较远,其余单倍型聚为另一支;单倍型网络图显示,H2和H12、H10和H12亲缘关系较远,与系统发育树分析结果基本一致。本研究为羊草的种质资源保护、谱系地理学研究等工作奠定了基础。     

Genetic basis and origin of resistance to acetolactate synthase inhibitors in Amaranthus palmeri from Spain and Italy

BACKGROUND

Amaranthus palmeri is an aggressive annual weed native to the United States, which has become invasive in some European countries. Populations resistant to acetolactate synthase (ALS) inhibitors have been recorded in Spain and Italy, but the evolutionary origin of the resistance traits remains unknown. Bioassays were conducted to identify cross-resistance to ALS inhibitors and a haplotype-based genetic approach was used to elucidate the origin and distribution of resistance in both countries.

RESULTS

Amaranthus palmeri populations were resistant to thifensulfuron-methyl and imazamox, and the 574-Leu mutant ALS allele was found to be the main cause of resistance among them. In two Spanish populations, 376-Glu and 197-Thr mutant ALS alleles were also found. The haplotype analyses revealed the presence of two and four distinct 574-Leu mutant haplotypes in the Italian and Spanish populations, respectively. None was common to both countries, but some mutant haplotypes were shared between geographically close populations or between populations more than 100 km apart. Wide genetic diversity was found in two very close Spanish populations.

CONCLUSION

ALS-resistant A. palmeri populations were introduced to Italy and Spain from outside Europe. Populations from both countries have different evolutionary histories and originate from independent introduction events. ALS resistance then spread over short and long distances by seed dispersal. The higher number and genetic diversity among mutant haplotypes from the Spanish populations indicated recurrent invasions. The implementation of control tactics to limit seed dispersal and the establishment of A. palmeri is recommended in both countries. © 2023 The Authors. Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.     

基于叶绿体DNA分析的楸子种质遗传多样性研究

利用4对叶绿体DNA引物扩增49份楸子[Malus prunifolia（Willd.）Borkh.]种质资源的4个叶绿体DNA基因间区trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF序列,基于4个叶绿体DNA基因间区的序列变异,从母系遗传的角度评价楸子的遗传多样性水平。结果显示：4个叶绿体DNA基因间区序列经测序、拼接、比对和合并之后的片段长度为3 790 bp,共有173个多态性变异位点,其中包含2个单一突变位点、20个简约信息位点和151个插入/缺失位点。在49份楸子种质中,trnH-psbA、trnS-trnG spacer + intron、trnT-5′trnL和5′trnL-trnF区域的变异位点的数量分别为26个、25个、120个和2个,单倍型数量分别为9个、7个、8个和3个,合并之后的叶绿体DNA片段的单倍型有14个。核苷酸多样性和单倍型多样性最高的区域均为trnH-psbA（Hd = 0.775,Pi = 0.02143）,最低的为5′trnL-trnF（Hd = 0.481,Pi = 0.00072）。49份楸子种质4个叶绿体DNA区域合并后的遗传多样性较高（Hd = 0.854,Pi = 0.00949）。Tajima’s D检验中,4个叶绿体DNA区域在P > 0.10水平上均不显著,楸子的4个叶绿体DNA区域在进化上遵循中性进化模型。楸子的遗传变异主要存在于群体内部,不同居群间基因交流频繁,多数居群间遗传分化较少,与地理距离不完全相关。     

根据mtDNA控制区序列分析野生唇 的种群遗传结构

为了掌握不同地理种群唇(鱼骨)(Hemibarbu labeo)的遗传多样性和遗传结构,探讨其亲缘地理演化过程,研究分析了乌苏里江、长江、黑龙江、鸭绿江和牡丹江5大水系,8个地理群体(n=42)的mtDNA控制区404 bp片段的变异,该片段共有26个变异位点,变异率为6.43%,平均核苷酸多样性为0.011 5.42尾样本共检测到18个单倍型,这8个地理群体是以HT1和HT2单倍型为中心向外辐射演化的.AMOVA分析结果表明,群体内变异为59.29%,同一水系群体间变异为23.50%,不同水系群体间变异为17.20%,以上变异均达到显著水平(P＜0.05),群体间配对FST分析结果表明,同一水系内有些群体间差异也达到了显著水平.聚类分析发现,最大简约法(MP)和最大似然率法(ML)结果基本一致,嘉荫群体(HRJY)和四川群体(YRSC)绝大部分个体被聚在一支,鸭绿江群体(YRLJ)聚在一支,这与单倍型网络的分析结果一致,以上结果表明唇(鱼骨)的遗传多样较为丰富,黑龙江流域的唇(鱼骨)保持了祖先单倍型,其他地理群体为黑龙江流域内群体向不同方向演化的结果,并且部分地理群体已经形成了特有的单倍型.     

A genetic tool for evaluating male‐mediated stock introgression in Atlantic salmon

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