基于accD基因序列的牛至遗传多样性研究

目的 基于acc D基因序列分析不同产地牛至的遗传结构与分化,考察其遗传多样性。方法以8个居群69份样品为材料,试剂盒法提取植物基因组DNA,同源克隆法获得acc D序列,Sanger测序法双向测序,利用DNAsp、Arlequin等软件进行多态性分析,MEGA软件计算遗传距离并构建NJ发育树。结果 牛至acc D长度为1432-1436 bp,存在10个单倍型与16个变异位点,单倍型多态性为0.595,核苷酸多样性为0.157 50;牛至居群遗传分化较高（Gst=0.367 51,Nst=0.469 76,Fst=0.676 27）,基因流较低（Nm=0.43）,居群间变异（67.62%）是主要的变异来源。系统发育关系显示10种单倍型形成3大分支,主要以H2为中心形成发散状的系统结构,种群未发生扩张。结论 牛至居群存在较高的遗传多样性与遗传分化,可能主要与生境片段化、种群隔离及生活史特征相关,本研究为牛至种质资源的保护和开发利用提供理论基础。     

多花黄精遗传多样性和遗传变异规律研究

目的揭示多花黄精遗传多样性及地理分布特征。方法采用ISSR分子标记技术,对来自浙江、安徽、江西、福建、湖南、湖北6省20个种源118株多花黄精进行综合分析。结果 16条引物共扩增出130条清晰条带,其中多态性条带123条,平均多态百分率(PPL)为94.62%,种源内遗传多样性在33.85%～60.00%,平均Nei's基因多样度(H_e)为0.1838,Shannon信息指数(I)为0.267 4,遗传分化系数(G_(st))为0.529 3。UPGMA聚类分析显示,同一种源的种质基本上聚在一起,说明种源间的遗传分化大于种源内不同个体间的基因遗传分化;在遗传相似系数值等于0.61时可将118份种质聚为武夷山脉、武陵山脉和罗霄山脉、大别山脉、洞宫山脉和天目山脉4类。结论多花黄精具有丰富的遗传多样性,遗传变异与山脉密切相关,山脉之间的平原、水域隔离可能是导致群体间遗传分化的主要原因之一。研究结果对黄精种质资源保护、品种选育具有重要的理论价值与现实意义。     

基于cp DNA的当归野生与栽培种质鉴定与遗传变异分析

目的 基于叶绿体基因（cp DNA）对甘肃省11个当归栽培品种（系）及7个野生当归居群进行了遗传变异分析，为当归的种质鉴定和新品种的选育提供参考。方法 利用3对cp DNA 引物对当归样品进行聚合酶链式反应（PCR）扩增并测序，利用MegaX软件对序列特征进行统计，并计算当归居群间平均遗传距离，利用NTSYS 2.10e软件构建遗传距离非加权组平均法（UPGMA）聚类图。利用DanSP v6软件计算当归序列多态性及Tajima中性检验；利用PERMUT软件计算当归居群结构；利用Arlequin v3.5软件进行分子变异分析；最后利用PopART 1.7软件构建TCS单倍型网络图。结果 3对cp DNA 引物扩增、测序、比对、合并后的序列长度为1 759 bp，野生当归检测到1个变异位点，栽培当归检测到480个变异位点，其中单一突变位点97个，简约信息位点383个，插入-缺失位点152个。在野生组和栽培组当归cp DNA 的matK、psbA-trnH和rbcL 3个区域中，多态性最高的区域均为matK。全部当归联合序列的Tajima中性检验均为不显著负值，但在栽培当归中psbA-trnH和rbcL基因中呈显著负值，说明当归整体上遵循中性进化，而psbA-trnH和rbcL基因经历过选择。野生居群间的遗传分化程度（Fst=0）低于栽培当归居群间的分化程度（Fst=0.114 19，P<0.05），且二者之间遗传分化程度较高（Fst=0.942 55，P<0.01）。栽培当归居群中变异主要来源于居群内部（89%）。遗传距离UPGMA聚类树显示野生当归和栽培当归各自聚为一支，亲缘关系较远，栽培当归中居群3距离其他栽培当归居群较远。TCS单倍型网络图由15个单倍型和4个未知单倍型构成，分为3部分，各部分间变异次数较多，共享单倍型仅分布于野生或栽培组之内，组间不存在共享单倍型。结论 当归在物种水平上遗传多样性偏低，野生当归居群多样性低于栽培当归，野生与栽培当归组间的遗传分化程度高，而野生当归居群内和栽培当归居群内的分化程度均较低，栽培当归中遗传变异主要存在于居群内。     

基于cp DNA序列和ISSR分子标记的甘肃祁连山地区麻花秦艽变异与遗传分化分析

目的 采用叶绿体基因(cp DNA)序列和ISSR分子标记技术对甘肃祁连山地区麻花秦艽进行序列变异和遗传分化分析。方法 利用试剂盒提取法提取麻花秦艽的基因组DNA,利用筛选出的trnS-trnG和rpl20-rps12引物进行扩增并测序,通过软件Chromas、ContigExpress对得到的序列进行校正、拼接,利用MegaX、DanSP5、GenALEx软件对拼接后的序列进行序列特征分析,最后利用PopART软件得到麻花秦艽的单倍型网状进化图。结果 18个麻花秦艽居群共计114个个体被成功扩增和测序;2个cp DNA片段经拼接后的长度为1 246 bp,共有676个多态性变异位点,459个单一突变位点、217个简约信息位点和107个插入-缺失位点;单倍型41个,其中特有单倍型34个;Tajima′s D检验在P>0.05水平上不显著,整体遵循中性进化模型。居群内变异百分比为89%,说明遗传变异主要存在于居群内;Fst=0.114(P<0.05),Nm=3.889说明居群间分化程度较低,居群间具有较强的基因交流。遗传距离与地理距离相关性分析r=-0.094(P<0.05),说明遗传距离与地理距离不具有明显的相关性。结论 甘肃祁连山地区麻花秦艽在物种水平上遗传多样性较高,具有丰富的单倍型类型,居群的遗传变异主要来自于遗传漂变。     

基于ISSR和SRAP分子标记的黄精种质遗传多样性研究

目的 研究黄精Polygonati Rhizoma居群遗传多样性,为黄精药材资源保护和新品种培育提供依据。方法 以4个居群22个种源47份黄精种质资源为材料,选用14条ISSR和11对SRAP分子标记进行多态性检测、遗传多样性比较和聚类分析,揭示黄精种质的遗传多样性及地理分布特征。结果 ISSR引物和SRAP引物分别扩增出186和142条清晰带数,其中多态性条带数分别为185和140,多态性比率（percentage of polymorphic bands,PPB）分别为99.46%和98.59%;遗传多样性分析显示,ISSR和SRAP标记下基因分化系数（G_st）分别为0.279 9和0.231 6,即黄精遗传变异主要发生在种群内,居群间基因流（N_m）分别为1.286 4和1.659 3,遗传相似系数在0.053 3~0.948 1和0.032 8~0.967 7。聚类结果显示,相同黄精药材基原种质聚在一起,ISSR和SRAP标记分别将黄精居群分为5和3大类群,且以ISSR标记的聚类结果更符合实际地域分布。结论 黄精种质遗传多样性丰富,ISSR和SRAP标记可适用于黄精亲缘性鉴定,研究结果可为黄精资源的保护和育种提供一定参考。     

基于ISSR的甘肃中麻黄遗传多样性研究

目的研究甘肃不同居群中麻黄Ephedra intermedia的遗传多样性。方法应用ISSR分子标记技术对甘肃省11个居群的中麻黄样本进行分析,利用POPGENE 32软件分析Nei’s基因多样性指数(H)等遗传信息参数,应用NTSYS软件构建亲缘关系UPGMA聚类图。结果 12条引物共检测到175个位点,其中多态性位点150个,多态位点百分率(PPL)为85.71%。中麻黄居群间的H为0.211 4,Shannon’s多样性信息指数(I)为0.332 1,种群间基因分化系数(Gst)为0.259 3,基因流(Nm)为1.428 6,遗传距离0.014 4~0.159 8。结论甘肃中麻黄种群遗传多样性水平较高,但居群内遗传多样性水平低于居群间;中麻黄种群的遗传变异主要存在于居群内;亲缘关系与地理分布具有一定的相关性。     

基于DNA条形码的多花黄精系统发育和变异位点分析研究

目的对来自不同地域的多花黄精野生资源的核糖体内转录间隔区2(internal transcribed spacer 2,ITS2)和psbA-trnH基因间隔区序列进行系统发育分析,探索不同地理来源的多花黄精资源的遗传多样性和亲缘关系。方法用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)的方法扩增获得多花黄精ITS和psbA-trnH的核酸序列,与美国国家技术信息中心(NCBI)相对应的核酸序列比对获得多花黄精ITS2和psbA-trnH核酸序列。用邻接法(Neighbor joining)构建系统发育树,用Kimura two-parameter(K2-P)模型分析遗传距离,用Mega和DNAman软件进行多重比对分析。结果安徽青阳样品的ITS2序列为224bp,其余24份样品的ITS2序列均为225bp,福建泰宁的1份样品为620bp,其余24份多花黄精样品的psbA-trnH序列均为621 bp,2个序列分别存在7个和4个变异位点。采用ITS2序列构建的系统发育树将25份资源分为2个大的类群,湖南和贵州的5份资源种群聚为一类,其他20份资源聚为一类,遗传距离显示来自贵州花溪、剑河的样品和来自福建建阳的遗传距离最大;采用psbA-trnH序列构建的系统发育树则无法将不同地域多花黄精资源区分开。结论系统发育和变异位点分析为多花黄精资源的进化研究、道地性评价奠定了理论基础,变异位点的分析可用于相关资源的鉴定。     

基于居群DNA条形码的药用植物黄芩的产地鉴别研究

目的:利用居群DNA条形码阐明不同产地(居群)黄芩的遗传分化程度,对其进行产地鉴别。方法:应用进化速率快和母系遗传的叶绿体DNA基因间序列,基于分子谱系地理学理论筛选出居群间遗传分化明显的片段,构建单倍型网状进化树,根据单倍型在网状进化树中的位置、出现的频率和地理分布范围的大小,划分出不同层次的居群DNA条形码,以用于地理分布范围宽窄不同的产地鉴别。结果:本实验筛选出3个叶绿体DNA基因间序列atpB-rbcL,trnL-trnF和psbA-trnH对17个黄芩野生居群进行分子谱系地理学分析,得到13个多态位点,共20个单倍型,其中3个分布最广、频率最高的单倍型可用于较广地域的产地鉴别,称为区域居群DNA条形码;3个分布次之、只存在于2～3个邻近居群的单倍型可用于较窄地域的产地鉴别,称为地区居群DNA条形码;另有8个仅局限在某一个居群的单倍型可用于特定居群的鉴别,称为居群特有DNA条形码。结论:叶绿体基因间序列在居群间存在明显遗传分化,可用于地理分布范围宽窄不同的黄芩产地鉴别。     

河南产不同居群柴胡遗传多样性分析

目的研究河南野生柴胡遗传多样性。方法利用伏牛山区和太行山区的4个居群36份个体的ITS序列进行了遗传多样性分析。结果基于ITS序列共得到13个单倍型(A～M),单倍型多样性指数(H)为0.758±0.001 3,核酸多样性指数(π)为0.004 73,遗传分化系数(Gst)为0.319 8,种群间基因流(Nm)为0.53。结论河南野生柴胡种群具有较高的遗传多样性,但部分地区已经造成了柴胡遗传多样性的降低,柴胡种群间地理距离会限制种子介导的基因流。     

多花黄精转录组SSR位点分析及分子标记开发

目的基于转录组测序数据鉴别和分析多花黄精EST-SSR位点,开发可用于多花黄精种质资源评价与利用的SSR标记。方法利用MISA工具从多花黄精转录组126 544条Unigenes中鉴定SSR位点并进行分析;利用Primer 3.0设计SSR引物,随机选择50对SSR引物进行有效性验证。结果从9 982条Unigenes中鉴定出12 317个包含2～6个核苷酸重复类型的SSR位点,SSR的分布频率为9.73%,发生频率为1/5.91 kb;SSR位点中的主导类型是二核苷酸重复,占总SSR的53.14%,其次是三核苷酸重复,占33.31%。SSR引物的有效性筛选显示,50个SSR引物对中有29个(58%)可从多花黄精中扩增出预期大小的SSR条带。SSR荧光标记的毛细管电泳检测显示在多花黄精的7个SSR位点共鉴定出了9种基因型,进一步验证了SSR引物的有效性。结论多花黄精转录组SSR位点出现频率高,重复类型丰富,多态性较高,这将为多花黄精遗传多样性分析和遗传图谱构建提供大量有价值的候选标记,也可为黄精属内种间物种的分子鉴别、多花黄精优良品种的分子辅助育种提供技术手段。     

绞股蓝的遗传多样性和群体结构研究

目的研究绞股蓝Gynostemma pentaphyllun的遗传多样性和群体遗传结构,为绞股蓝植物资源的保护和合理利用提供理论依据。方法利用6对SSR引物对绞股蓝28个自然居群426份个体进行研究,计算遗传参数,分析遗传多样性,进行聚类分析。结果绞股蓝遗传多样性水平较低:平均多态性位点比率(PPL)为58.33%,Nei’s遗传多样性指数(He)平均为0.18,Shannon指数(I)在0.02~0.50。AMOVA揭示遗传变异主要存在于居群间(居群间变异78.86%,居群内变异21.14%),居群遗传分化(FST=0.673)明显,基因流水平(Nm=0.142)较低。聚类分析表明不同倍性的居群间遗传关系较为明显。结论绞股蓝自然居群遗传多样性较低,群体遗传结构清晰;建议对绞股蓝遗传多样性水平较高的居群进行原地保护,同时对一些包含特有基因型的居群进行原地和迁地重点保护。     

羌活不同地理种群ITS序列变异及系统发生分析

利用核糖体rRNA基因内转录间隔区(ITS)序列,对我国羌活31个野生群体的遗传结构进行了分析。经PCR扩增测序,获得长度为634~635 bp的ITS核苷酸序列,其平均G+C量(57.8%)显著高于A+T量。在羌活31个居群402条序列中共检测到31个变异位点,多态位点比例为4.88%,其中,简约信息位点为12个,共有31种单倍型。AMOVA分析结果显示:羌活大部分的遗传变异发生在居群间(57%)。以宽叶羌活为外群构建的NJ树显示:31个单倍型并没有按地理分布形成明显的族群,各地理单元中的单倍型相互混杂,没有明显的地理分化模式。     

基于ISSR的甘肃不同产区栽培当归遗传多样性研究

目的研究甘肃不同产区栽培当归的遗传多样性。方法应用ISSR分子标记技术对甘肃省41个居群的栽培当归样本进行分析,利用Popgene 32软件分析Nei’s基因多样性指数(H)等遗传信息参数,应用Ntsys软件构建亲缘关系UPGMA聚类图。结果 8条引物共检测到154个位点,其中多态性位点119个,多态位点百分率(PPB)为77.27%。栽培当归居群间的H为0.222 9,Shannon’s多样性信息指数(I)为0.337 4,种群间基因分化系数(Gst)为0.683 9,基因流(Nm)为0.2311,遗传距离变化范围0.042 9~0.327 8。结论甘肃栽培当归遗传多样性在物种水平上较高;居群间遗传多样性水平明显高于居群内;居群间遗传分化程度大,且基本无基因交流。     

福建金线莲DALP遗传多样性分析

目的 通过分子标记技术对不同产地野生福建金线莲及近似种的遗传多样性进行分析,了解不同产福建地金线莲及近似种的遗传差异。方法 采用直接扩增片段长度多态性(DALP)分子标记技术,对产多个产地的野生福建金线莲及近似种的18个居群进行多样性检测。结果 筛选出6个引物组合,总共扩增得到355个多态性位点,遗传多态性为100%,平均每组引物扩增所得多态位点为59.2个。其中14个福建金线莲居群多态百分率为95.77%,其平均观测等位基因数(Na)为1.273 4,有效等位基因数(Ne)为1.074 4,Nei’s基因多样性指数(H)为0.056 2,Shannon信息指数(I)为0.096 9,遗传分化系数(Gst)为0.423 0,基因流(Nm)为0.681 9。结论 不同福建金线莲居群之间存在较高的遗传分化、基因交流较小。地理隔离和资源锐减可能是造成福建金线莲居群间基因流动受到限制的原因。     

基于ISSR的野生红芪种质遗传多样性与遗传结构研究

目的研究甘肃野生红芪种质资源的遗传结构及遗传多样性。方法收集15份武都、宕昌红芪自然分布区野生种质样本,采用ISSR标记技术扩增,POPGENE 1.32软件计算遗传多样性参数,NTSYS软件进行UPGMA与PCo A分析,采用Arlequin 31开展分子变异分析,运用structure 2.3.4软件开展居群结构分析。结果 9条引物总共扩增出173条条带,多态性条带数为126,多态性比率为72.83%,取样野生红芪种群的多态性位点比率(PPL)为49.71%~61.85%,平均多态性比率为55.78%。红芪种群的总体物种水平的等位基因观察数(Na)为1.728 3,有效等位基因数(Ne)为1.364 6,Nei’s基因多样性指数(H)为0.224 2,Shannon’s指数(I)为0.334 5。野生红芪种质的Nei总基因多样性为0.223 0,Nei’s种群内基因多样性为0.192 1,Nei’s基因分化系数为0.138 9,基因流为3.099 4。野生红芪种质种群间的变异为16.36%,种群内的变异占83.64%,遗传变异主要发生在种群内。UPGMA、PCo A与居群结构分析均表明取样野生红芪种质种群可分为2类,Mantel相关性检测发现,遗传分化与地理距离呈中等程度相关性。结论取样野生红芪种质具有丰富的遗传多样性,遗传结构呈现出遗传分化主要发生在种群内与多年生的特征,为保护与开发利用红芪种质资源提供了理论基础。     

羌活不同地理种群cpDNA trnT-trnL多态性分析

目的对245份不同产地羌活Notopterygium incisum样品的遗传多样性和遗传结构进行研究。方法采用叶绿体cpDNA trnT-trnL直接测序的方法和邻接法(NJ)对245份羌活样品进行遗传多样性和遗传结构分析。结果物种水平上单倍型多样性(Hd)指数为0.873,核苷酸多样性(Pi)指数为0.004 07;种群水平上Hd介于0~0.900,Pi指数介于0~0.054 4,与同属的宽叶羌活Notopterygium franchetii相比,遗传多样性水平居中;分子方差分析表明,羌活大部分遗传变异(77.55%)发生在居群间,居群间的基因流(Nm=0.145)较低,群体间变异是羌活的主要变异来源;NJ树表明,受试的31个野生种群可分为2大类群。结论羌活的遗传多样性处于中等水平,居群间遗传分化较大。     

白术遗传多样性ISSR分析

目的:对白术12个栽培居群及3个半野生居群的遗传多样性进行分析.方法:应用ISSR分子标记技术研究浙江、安徽、河北等省15个居群356个样品的遗传多样性;采用POPGEN32进行数据分析,UPGMA绘制聚类图.结果:13条ISSR引物共检测到102个清晰的扩增位点,多态性位点94个,多态位点百分率为92.16％;Nei's基因多样性指数(Hr)为0.406 5,Shannon多样性指数(I)为0.590 3,基因分化系数(Gst)为0.202 5.居群间的遗传相似系数为0.690 7 ～0.960 5,平均为0.825 6.聚类分析可知,居群间并无明显分类.结论:白术具有较高的遗传多样性,遗传分化水平低,无明显地域性差异及品种差异.这与白术目前栽培及种质流通现状呈正相关.     

薄荷属植物遗传多样性的ISSR分析

目的:对薄荷属植物的遗传多样性进行了分析。方法:利用ISSR标记技术对我国薄荷属植物7个种34个居群进行了遗传多样性分析。结果:10个ISSR引物共扩增出68条带,其中59条多态性条带,多态位点百分率为86.7%。Nei's基因多样性指数为0.3457,Shannon's信息指数为0.5166,居群间的遗传分化指数0.7564。在总的遗传变异中,75.64%的遗传变异存在于薄荷居群间,24.36%的变异存在于居群内。通过UPGMA聚类,将34个薄荷居群分为三类。结论:薄荷属种质资源存在丰富的遗传多样性。     

基于叶绿体DNA trnL内含子序列变异的远志谱系地理学研究

目的研究我国自然地理分布范围内远志Polygala tenuifolia的分子谱系地理情况,揭示其地理分布格局的形成原因,推测该物种潜在的冰期避难所及冰期后的迁移扩散路线。方法使用叶绿体非编码片段(trn L内含子序列)对远志在我国自然地理分布区内的39个居群308个个体的遗传变异分布模式进行检测。结果共发现26个多态性位点,得到12种叶绿体单倍型。单倍型系统发育分析显示远志自然居群可划分为南、北2个地理组群:北方(包括中国东北、中部、西北地区)组群和南方组群,南北组群没有共享单倍型。居群遗传结构分析表明2个地理组群之间遗传分化较大(Gst=0.783,P<0.001),物种水平遗传多样性较高(Ht=0.755),北方组群不存在明显的谱系地理结构。结论第四纪冰期时远志在中国北方和南方地区存在多个避难所;冰期后或间冰期,北方地区发生了明显的居群扩张事件;南、北组群的分化可能是由于长期的地理隔离所致。     

黄精属8种药用植物遗传多样性的ISSR分析

目的:从分子水平对黄精属8种药用植物的遗传多样性和遗传关系进行研究。方法:采用ISSR分子标记技术,对黄精属8个种的植物进行多态性分析,并通过UPGMA聚类法进行聚类分析,探讨8种药用植物的亲缘关系。结果:在筛选到的6条引物中,共获得62条清晰的DNA标记谱带,多态性谱带60条,多态性位点百分率为96.8%,表明8个品种间具有较高的遗传多样性。8种黄精属植物的遗传相似系数在0.4194~0.7258之间,平均达0.5904。其中,节根黄精与滇黄精遗传相似系数最小为0.4194,亲缘关系最远;节根黄精与多花黄精遗传相似系数最大为0.7258,亲缘关系最近。此外,利用NTSYS-pc 2.1软件对样品进行了UPGMA聚类分析,结果显示8种黄精属植物在阈值为0.55时可聚为两大类。结论:8种黄精属植物间遗传相似性较低,在遗传物质上存在显著的遗传变异,具有丰富的遗传多样性。