基于SLAF-seq简化基因组技术的沙冬青SNP位点开发及遗传分析

选取分布在内蒙古、宁夏、甘肃10个地点的沙冬青个体,用SLAF-seq简化基因组技术进行测序。以大豆基因组为参照,通过生物信息学分析进行实验方案的系统设计,筛选特异长度的DNA片断,构建SLAF-seq文库,并通过高通量测序的方式获得海量序列,再通过软件分析比对,获得多态性SLAF标签,最后在多态性SLAF标签上开发大量特异性SNP位点。结果共获得374265个SLAF标签,其中多态性SLAF标签56295个。通过序列分析,共开发得到127278个SNP。对所有的SNP根据完整度>0.5,MAF>0.05过滤,共得到102025个高一致性的群体SNP。基于过滤后的SNP,运用数学统计学方法,对10份沙冬青个体完成系统进化树、群体结构、PCA分析,从基因组水平揭示不同个体之间的遗传分化关系。结果表明,通过群体结构分析发现这10个地点的沙冬青都来源于同一祖先,但由于地理位置的影响使得这10个地点的沙冬青在生长发育过程中发生了遗传分化。通过系统进化树发现分布在内蒙古的沙冬青具有较近的亲缘关系,甘肃和宁夏的沙冬青有较近的亲缘关系。     

基于SLAF-seq技术的动物基因组应用及进展

近年来随着测序技术的迅速发展,简化基因组中的SLAF-seq是一种既经济又高效的、且在全基因组范围内挖掘SNP位点的测序技术。该技术已广泛应用于群体进化分析、遗传图谱的构建和QTL定位等大样本群体研究。该文综合国内外文献介绍SLAF-seq技术在动物基因组研究方面的应用,分析SLAF-seq技术在动物学中的发展方向并做出展望,以期为动物的遗传学和物种保护等相关研究开启一扇新的大门。     

五爪金龙茎的解剖结构

运用常规石蜡切片、显微观察及显微照相的方法,对五爪金龙(Ipomoea cairica)茎的结构进行了观察研究,结果表明:五爪金龙茎的解剖结构以初生结构为主,维管形成层已经形成,但次生结构尚不发达。通常具3~6个空腔,初步推断其为裂生式分泌道;表皮外弦向壁增厚,具角质层,具气孔及气室;紧贴表皮内方的1~3层和皮层最内1~3层的细胞可能为分泌细胞;具双韧维管束,木质部极为发达,导管细胞紧密排列,围绕内韧皮部和中央的髓而成一圆周;形成层位于外韧皮部与木质部之间;茎中央是大型薄壁细胞构成的髓,具簇晶。     

五爪金龙茎的解剖结构

运用常规石蜡切片、显微观察及显微照相的方法, 对五爪金龙( Ipomoea cairica) 茎的结构进行了观察研究, 结果表明: 五爪金龙茎的解剖结构以初生结构为主, 维管形成层已经形成, 但次生结构尚不发达。通常具3～6 个空腔, 初步推断其为裂生式分泌道; 表皮外弦向壁增厚, 具角质层, 具气孔及气室;紧贴表皮内方的1～3 层和皮层最内1～3 层的细胞可能为分泌细胞; 具双韧维管束, 木质部极为发达, 导管细胞紧密排列, 围绕内韧皮部和中央的髓而成一圆周; 形成层位于外韧皮部与木质部之间; 茎中央是大型薄壁细胞构成的髓, 具簇晶。     

入侵植物五爪金龙生物学特性研究

通过栽培实验,观察入侵植物五爪金龙的形态学特征,测定两个不同生长期的生物量、根茎长度等指标,对实验数据进行统计分析,从几个方面研究五爪金龙的生物学特性。结果表明:生长期为6个月的五爪金龙生物量与生长期为3个月的五爪金龙生物量相比,根、茎、叶分别增长了2~5倍;平均含水量在7.41%~82.99%之间,两者无显著差异;两者之间的根冠比存在显著差异,但是跟其他草本植物相比,其根冠比相对较小;不同生长期的平均根长度分别为57cm、87cm,平均茎长度分别为319cm、714cm,两者之间的根茎比存在极显著差异。研究结果为进一步研究五爪金龙的入侵机制和控制五爪金龙的对策提供科学的理论依据。     

入侵杂草五爪金龙在切割处理下的再生能力

对五爪金龙(Ipomoea cairica (Linn.) Sweet)进行切割试验,对其在不同光环境及不同季节的萌芽率、成活率、主茎长度和生物量等进行研究。结果表明:五爪金龙切条越短其萌芽越迟,其成活率、主茎长度和生物量下降;五爪金龙在光下和林下的成活率无显著差异,但林下生物量较低;切条越短,林下条件越不利于主茎的伸长;冬季五爪金龙的主茎长度和生物量最低;夏季在光下和林下不能再生的最长切条长度均为4 cm;秋季均为1 cm;而冬季光下为1 cm,林下为3 cm;春季光下则为4 cm,林下为5 cm。春季时将五爪金龙切割为5 cm并置于林下是最经济的防除方法;如果不考虑季节性及光条件,应将其切割至1 cm以下的片段,可以有效防止五爪金龙再生。     

甘薯台龟甲对五爪金龙的取食力测定

试验结果表明,甘薯台龟甲幼虫对五爪金龙具有较强的取食力,取食力随着虫口密度的增加而增强.幼虫期的取食力(y)和投放1龄幼虫密度(x)的线性关系式为y=19.32+ 11.36x.每个叶片投放1龄幼虫2头,8d后取食力可达100％.甘薯台龟甲成虫对五爪金龙的取食力更为显著,每叶放虫1头,6d后取食量达100％,且取食力随...     

五爪金龙乙醇提取物对福寿螺毒杀和水稻苗生长的影响

福寿螺和五爪金龙是两种危害严重的入侵生物,利用五爪金龙防治稻田福寿螺是以害治害的方法.盆栽条件下研究了五爪金龙乙醇提取物毒杀福寿螺的效果,以及其对水稻苗生长的影响.在砂培条件下五爪金龙乙醇提取物及其分离得到的甲醇相、乙酸乙酯相、乙醚相水溶液不仅对福寿螺起到毒杀作用, 而且对水稻秧苗生长有促进作用, 毒杀和促进作用由强到弱的顺序均为:乙醇提取物>甲醇相>乙酸乙酯相>乙醚相.在实验浓度范围内五爪金龙乙醇提物对福寿螺的毒杀效果及其对水稻苗促进作用强度均随浓度的增大而增强,在水稻土盆栽条件下抑制福寿螺取食水稻苗的效果与密达差异不显著(p>0.05).五爪金龙乙醇提取物能毒杀福寿螺,对水稻苗的生长没有不利的影响.因此, 利用五爪金龙防治稻田福寿螺危害是环境友好的非化学防治措施,具有良好的应用前景.     

五爪金龙和圆叶牵牛对某些除莠剂的反应

五爪金龙Ipomoeacairica和圆叶牵牛Pharbitispurpurea是华南地区重要的草质藤本杂草。 6 5× 10 - 6以上浓度的 2甲 4氯和 36 0× 10 - 6以上的 2 ,4 -D丁酯完全能使圆叶牵牛种子不能萌发 ,幼苗致死。叶片喷洒 6 50× 10 - 6以上浓度的 2甲 4氯及 36 0 0× 10 - 6以上浓度的 2 ,4 -D丁酯能杀灭五爪金龙和圆叶牵牛成熟植株。分别在茎干基部注射 1ml的 2 ,4 -D丁酯、“恶草灵”和“毒莠定”能较彻底地灭除五爪金龙。     

干旱胁迫对五爪金龙种子萌发与幼苗生长的影响

以粤东地区危害严重的入侵杂草五爪金龙为材料,采用聚乙二醇(PEG-6000)模拟不同程度的干旱胁迫,测定了干旱胁迫下五爪金龙种子萌发率、萌发指数及其幼苗的叶绿素含量、细胞水势、生物量、抗氧化酶活性等指标,以探讨五爪金龙的抗旱机理.结果表明:随着干旱胁迫程度的增加,(1)五爪金龙种子的初始萌发时间延迟,萌发率、萌发指数显著降低,在重度干旱胁迫(30%)时,种子完全不能萌发且伴随腐烂现象;(2)五爪金龙幼苗叶绿素含量、细胞水势、生物量及苗高显著降低,根茎比显著增大;(3)幼苗叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量持续上升,过氧化氢酶(CAT)活性持续下降,过氧化物酶(POD)活性在轻度胁迫时无明显变化,但中度胁迫时显著上升,重度胁迫时显著下降(P<0.05).研究发现,干旱胁迫对五爪金龙种子萌发和幼苗生长均有显著抑制作用,但同时也能通过自身一系列生物学、生理学指标的改变主动适应干旱逆境.     

基于ITS序列分析钩苞大丁草九个居群的亲缘关系

该研究对我国西南地区钩苞大丁草(Gerbera delavayi)9个居群rDNA ITS序列进行PCR的扩增和检测序列,并以非洲菊(G.jamesonii)的ITS序列作为外类群,比较了序列之间的差异,同时分析了钩苞大丁草不同居群在地理距离与遗传距离之间的关系,构建了NJ系统发育树。结果表明:(1)钩苞大丁草9个居群的ITS序列全长介于600~700 bp之间,平均长度约为657 bp,其中,ITS1长度为243~246 bp,(G+C)含量为45.67%~46.80%之间,5.8S长度191~193 bp,(G+C)含量为58.60%~58.61%之间,ITS2长度为220~221 bp,(G+C)含量为57.00%~57.45%之间;ITS序列共有22个变异位点,ITS1序列(17个)、5.8S序列(2个)以及ITS2序列(3个)上均有变异。(2)地理距离与遗传距离有正相关(r2=0.652),序列间遗传分化距离为0.001 1~0.024 3,其中普洱居群与其他居群间遗传距离最大。(3)钩苞大丁草9个居群分成三个分支,普洱居群单独成支,丽江和洱源居群聚为一支,富源、武定、德昌、石林、新平和开远6个居群聚为一支。rDNA ITS序列可以用于钩苞大丁草群体遗传研究的分析,该研究结果为其保护性开发提供了参考依据。     

缅甸紫金牛属新记录

报道了缅甸克钦邦分布的报春花科(Primulaceae)紫金牛属(Ardisia Swtarz)的3 新记录种:伞形紫金牛(Ardisia corymbifera Mez)、珍珠伞(Ardisia maculosa Mez)和Ardisia interjacens C. M. Hu & J. E. Vidal。     

21种野生百合亲缘关系的ISSR分析

该研究选用7条ISSR标记引物对百合属21种野生百合的亲缘关系进行分析,使用POPGEN1.32和MEGA5.1数据处理软件分析数据。结果表明：7条引物扩增出149条条带,其中136条为多态性条带,多态性条带比率为91.06％,平均有效等位点数为1.7624,平均Nei’ s基因多样度为0.4214,平均Shanon信息指数0.6085。遗传距离变化范围为0.3075~0.8873,紫脊百合和尖被百合的遗传距离最大,均值为0.8873,表明21份材料中二者亲缘关系最远;紫脊百合和宜昌百合遗传距离最小,均值为0.3075,表明二者亲缘关系最近。聚类结果与形态学分类大致吻合,21个供试材料可被分成5个类群,大理百合、宝兴百合、卷丹百合、紫斑百合、乳头百合、川百合、兰州百合、山丹百合、绿花百合和毛百合为第Ⅰ类群;紫脊百合、宜昌百合、岷江百合、通江百合和淡黄花百合为第Ⅱ类群;野百合和百合为第Ⅲ类群;青岛百合为第Ⅳ类群;第Ⅴ类群包括玫红百合、有斑百合和尖被百合。毛百合与卷瓣组百合亲缘关系较近,钟花组百合与卷瓣组百合存在基因交流,说明不能仅仅依靠形态学对野生百合进行分类。聚类分析结果中野百合与百合单独聚为一类,这说明是否具叶柄对野生百合的分类是一个重要的形态学特性。 ISSR分子标记适合用于百合属植物的亲缘关系分析。     

基于SSR标记探讨三种金花茶植物的遗传多样性和遗传结构

薄叶金花茶、小花金花茶和小瓣金花茶是三种濒危金花茶植物,为了解珍稀濒危植物遗传多样性和遗传结构,该研究利用微卫星标记对他们的7个种群共184个个体进行了遗传多样性和遗传结构分析。结果表明:11个位点共检测到等位基因92个。在物种水平上,小瓣金花茶平均等位基因数(N_A)为3.9、有效等位基因数(N_E)为2.328、观测杂合度(H_o)为0.520、期望杂合度(H_e)为0.501,高于薄叶金花茶和小花金花茶。在种群水平上,有效等位基因数(N_E)在1.788～2.466之间,期望杂合度(H_e)在0.379～0.543之间;种群间遗传分化系数(FST)在0.143 7～0.453 3之间,种群间基因流(N_m)在0.301 5～1.488 9之间。AMOVA分子变异分析显示65.72%的变异存在于种群内。三种金花茶具有较低水平的遗传多样性和高水平的种群间遗传分化。STRUCTURE和PCoA种群遗传结构分析结果将取样种群分为2组,即薄叶金花茶和小花金花茶大部分个体分为一组,小瓣金花茶大部分个体分为一组。现存所有种群应根据实际情况尽快采取就地保护或迁地保护措施。     

皂荚种质资源SCoT遗传多样性分析及指纹图谱的构建

采用SCoT标记分析了18个皂荚种质的遗传多样性,并采用UPGMA法对18个皂荚种质进行了聚类分析。在此基础上,通过筛选出的多态性条带构建了18个皂荚种质的SCoT指纹图谱。扩增结果表明:从51个SCoT引物中筛选了15个引物进行PCR扩增,共扩增出226条带,其中多态性条带216条,多态性比率为96.61%。各引物多态性信息含量(PIC)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s基因多样性指数(H)和Shannon’s信息指数(I)的平均值分别为0.875 9、1.964 9、1.440 1、0.272 6、0.426 1。18个皂荚种质的遗传相似系数在0.491 4~0.938 1之间,表明供试材料之间具有较丰富的遗传多样性。聚类分析结果表明:在遗传相似系数为0.60处可将18个皂荚种质分为3组,其中野皂荚单独为一组,山皂荚和皂荚-T聚为一组,其它皂荚材料聚为一组。利用3个引物扩增的8个多态性位点构建了18份皂荚种质资源的DNA指纹图谱,可以将其区分并精准鉴定。该研究结果为皂荚种质的鉴定和新品种选育提供了一定的理论依据。     

基于LC-MS代谢组学技术的丽豆-大豆差异代谢物比较研究

丽豆(Calophaca sinica)是我国华北地区特有的一种珍稀野生植物。为探明丽豆的营养价值，该文以大豆(Glycine max)为参照组，利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术对其种子进行了比较代谢组学研究。结果表明：(1)丽豆和大豆中共检测到1 857种代谢产物，二者成分相同且含量相似的代谢物有1 698种(>90%),差异代谢物有159种(<10%)。(2)在差异代谢物中，成分差异的有9种，其中有5种为丽豆特有，剩余150种均为含量差异，其中48种(约30%)在丽豆中的含量高于大豆。(3) KEGG注释到8条差异代谢物显著富集(P<0.1)的通路，主要包括初生代谢物的各类氨基酸生物合成途径和次生代谢物的罗汉松脂素、花生四烯酸以及二萜类等生物合成途径。(4)丽豆比大豆含量低的化学组分主要是初生代谢产物，比大豆含量高的化学组分主要是次生代谢物，而这些次生代谢物在调节血糖、骨坏损修复、增强免疫以及消炎抗癌等生理过程中有着积极的作用。综上所述，该研究认为丽豆与大豆具有相近的营养价值，并且对改善人类亚健康状况有积极的影响；此外，该文使我们对丽豆的营养价值和代谢组成...     

西南地区6种魔芋属植物基于cpDNA序列的遗传多样性研究

研究野生作物资源的遗传变异及分化机制对种质资源的收集与改良具有重要意义。魔芋是我国西南地区的特色经济作物,但由于受到人为活动干扰,野生种群不断衰退。为评估西南地区魔芋属(Amorphophallus)野生群体的遗传多样性,探究代表性物种的系统发育地位,该研究利用3个叶绿体DNA(cpDNA)片段,分析了魔芋6个物种的遗传多样性,重建了种间系统发育关系。结果表明:(1)西南地区野生魔芋群体的遗传多样性普遍较低,虽然单倍型多样性(H_d)均值为0.428,但近一半群体只有1个单倍型,6个物种整体水平上的单倍型多样性在0.704到0.983之间。(2)在6个物种间检测到高水平的遗传分化,遗传分化系数(F_ST)值在0.481到0.967之间。(3)系统发育分析表明,选取的27个魔芋种主要聚成3个分支:非洲分支、东南亚分支和东亚大陆分支。疣柄魔芋(A. paeoniifolius)隶属于东南亚分支,而东亚大陆分支A包含花魔芋(A. konjac)和西盟魔芋(A. krausei),东亚大陆分支B由东亚魔芋(A. kiusianus)、滇魔芋(A. yunnanensis)和东京魔芋(A. tonkinensis)构成。生境隔离与人为干扰造成了西南地区野生魔芋群体较低的遗传多样性,魔芋属东亚大陆分支的分化可能与早期的快速扩张和生态适应有关。该研究为西南地区魔芋资源的合理保护、可持续利用和杂交育种提供了参考资料。     

秋海棠属植物种质亲缘关系的ISSR分析

应用ISSR标记方法对秋海棠属(Begonia L.)植物33个种的种质亲缘关系进行分析,从70条引物中筛选出13个多态性引物,并通过POPgen 32软件以UPGMA法分析其亲缘关系。结果表明:33份秋海棠属植物的遗传距离在0.188 9～0.932 8之间,多态性百分率达到97.54%,Shannon信息指数为0.551 9,Nei基因多样性指数为0.376 0。秋海棠属植物具有丰富的遗传变异,UPGMA聚类分析结果与现有属下分类学表现较为一致,且生态地理条件相似的种群优先聚集。