四川不同寄主禾谷镰孢菌复合种的群体遗传多样性及相互侵染关系

【目的】探明四川地区小麦、玉米和大豆3种寄主禾谷镰孢菌复合种(Fusarium graminearum species complex,FGSC)的群体遗传多样性及相互侵染关系。【方法】采用多重PCR和PCR-VNTR分子标记技术分析不同寄主来源菌株的毒素类型和群体遗传多样性,并通过高粱粒接种法检测菌株在不同寄主间的相互侵染作用。【结果】来源于3种寄主的禾谷镰孢菌复合种菌株被鉴定为禾谷镰孢菌(F. graminearum)和亚洲镰孢菌(F. asiaticum),其中禾谷镰孢菌的毒素化学型为3-乙酰基脱氧雪腐镰刀菌烯醇(3-ADON)和15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇(15-ADON),而亚洲镰孢菌的毒素化学型为雪腐镰刀菌烯醇(NIV);各寄主菌株的群体遗传多样性存在差异,以小麦菌株群体遗传多样性最高,且与大豆菌株遗传距离较远;同时,各寄主菌株间能够相互侵染,但致病力存在差异。【结论】来源于四川小麦、玉米和大豆3种寄主的禾谷镰孢菌复合种遗传多样性存在差异,但可相互侵染致病,具有加重其所致病害在该地区发生的风险。

基于线粒体Cytb基因和D-loop区的鸭绿江流域细鳞鱼群体遗传多样性

旨在研究鸭绿江流域(丹东段)细鳞鱼野生群体与养殖群体的遗传多样性,并探究其种质资源情况。基于细鳞鱼线粒体DNA Cytb基因和D-loop区序列,对宽甸(KD)和丹东江域(DD)2个野生细鳞鱼群体和1个养殖群体的遗传结构与遗传多样性等进行比较研究。结果表明:Cytb基因1141 bp,A+T含量53.55%,G+C含量46.45%,D-loop区序列988 bp,A+T含量62.75%,G+C含量37.25%;基于Cytb和D-loop序列在90个样本中分别检测到42和56个多态性位点,定义了21和26种单倍型,其中KD、DD和YZ群体Cytb基因的单倍型数分别为14、10和7,KD、DD和YZ群体D-loop区单倍型数分别为16、15和10;遗传多样性分析Cytb基因表现出高单倍型多样性(0.986)和低核苷酸多样性(0.00466),而D-loop区表现出高单倍型多样性(0.981)和高水平的核苷酸多样性(0.01982),基于Cytb基因和D-loop区序列KD和DD群体分别具有4个和2个相同单倍型,说明2个细鳞鱼野生群体间的分化程度较小,而养殖群体与野生群体间遗传分化为中度;分子方差分析(AMOVA)发现群体内部的遗传变异(Cytb:73.38%;D-loop:85.91%)占比明显高于群体间的遗传变异(Cytb:26.62%;D-loop:14.09%),表明鸭绿江流域(丹东段)细鳞鱼群体遗传变异主要来源于群体内,不同地理群体间的遗传变异不大;群体单倍型系统发育树表明,KD、DD和YZ群体间互有交叉,均未表现出明显的地理聚集,3个群体间尚未出现明显的地理谱系结构,结果与遗传多样性研究一致。Tajima’s D和Fu and Li’s中性检验显著偏离中性,推测细鳞鱼KD和DD群体可能经历过群体扩张事件,随后处于相对平衡稳定状态。

孑遗植物银杏群体遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术 ,对江苏泰兴、美国纽约的栽培银杏 (Ginkgobiloba)群体和中国 3个可能为野生的银杏自然群体 (浙江西天目山、贵州务川、湖北大洪山区 )的遗传多样性水平和群体遗传结构进行了研究。用 13个引物对 5个群体共 66个样品进行扩增 ,共得到 88个清晰的扩增位点 ,其中多态性位点 62个 ,多态位点百分率 (PPB)为 70 .45 %。POPGENE分析结果表明 :与其他裸子植物相比 ,银杏具有丰富的遗传变异 (He=0 .2 40 8;Ho=0 .3 5 99)。贵州务川群体的遗传多样性水平最高 (PPB =5 6.82 % ,He=0 .2 0 89,Ho=0 .3 0 87) ,江苏泰兴栽培群体(PPB =3 4.0 9% ,He=0 .12 69,Ho=0 .185 8)和美国纽约的栽培群体 (PPB =2 3 .86% ,He=0 .0 884,Ho=0 .13 12 )的遗传多样性水平较低。Nei’s遗传多样性分析和AMOVA分析表明 ,3个可能的自然群体间出现了一定程度的遗传分化(Gst=0 .1476,Фst=14.2 6% )。群体间一定程度的遗传分化可能是人为选择压力和基因流障碍引起的。根据Nei’s遗传距离矩阵分别构建了群体间和个体间的遗传关系树状图。由UPGMA聚类分析可知 ,贵州务川群体与浙江西天目山群体优先聚类 ;美国纽约群体与湖北大洪山群体具有较近的亲缘关系 ,它们可能为同一野生群体的后裔。通过对银杏群体遗传结构的分析?

陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性SSR分析

【目的】甘肃陇南地区是小麦条锈菌最主要和最大的越夏区,本研究的目的是分析该地区的小麦条锈菌自然群体的遗传结构,探索其分子遗传变异规律。【方法】采用TP-M13-SSR荧光标记技术,对甘肃省陇南地区8个种群409个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。【结果】陇南地区小麦条锈菌的观察等位基因数(Na)为1.95,有效等位基因数目(Ne)为1.43,Nei's(1973)基因多样性指数(H)为0.27,Shannon信息指数(I)为0.41。武都、文县和秦城种群遗传多样性较高,徽县、成县和西和种群相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的12.5%,群体内遗传变异占87.5%。地区间的基因流Nm=1.83。【结论】陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性很丰富,但地区之间有一定的差异;群体遗传变异主要存在于群体内部,不同地区间存在基因的交流和病原菌的移动。

中国主要稻区稻曲病菌的生物学特性及群体遗传多样性

【目的】明确采自中国10个水稻主产省份111个稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)菌株的生物学特性、群体遗传多样性与地理区域的关系。【方法】采用生物学方法测定111个稻曲病菌菌株的产孢能力、生长速率和致病力,并采用SPSS 20.0软件对稻曲病菌菌株的产孢能力、菌丝生长速率及致病力进行相关性分析。提取111个稻曲病菌基因组DNA,采用3对特异性引物BOX、REP、ERIC对稻曲病菌菌株的全基因组DNA进行PCR扩增,通过聚类分析对其群体遗传多样性进行研究。【结果】111个稻曲病菌菌株的致病力与产孢量的Pearson相关系数为0.765,显著性概率为0.001;致病力与生长速率的Pearson相关系数为0.035,显著性概率为0.685。采用3对特异性引物BOX、ERIC、REP对稻曲病菌菌株的全基因组DNA进行了PCR扩增,群体遗传多样性值分别为0.73、0.62和0.60。111个稻曲病菌菌株的DNA用BOX引物分别扩增出7—13条不等的带谱,DNA指纹相似性在0.70相似水平上,供试菌株被划分为6种基因类群,其中第1类群为优势类型,有57个菌株,占总数的51.4%;来自安徽、四川、广西、湖北和云南的菌株主要划分在类群1和4,第2类群主要是来自江苏的菌株,有18个菌株,占总数的16.2%;第3类群是来自浙江的菌株,有8个菌株,占总数的7.2%;第5类群是来自黑龙江的菌株,有9个菌株,占总数的8.1%,第6类群是来自辽宁的菌株,有12个菌株,占总数的10.8%。稻曲病菌基因类群与地理区域之间有一定的相关性,与致病力、生长速率和产孢量之间没有相关性。【结论】来自中国10个省份的111个稻曲病菌菌株的致病力与产孢量之间具有显著相关性,相关程度为中等;致病力与菌丝的生长速率没有相关性。根据BOX-PCR扩增的稻曲病菌菌株基因组DNA指纹图谱的多态性进行划分的基因类群与地理区域之间显著相关,推测稻曲病菌属于局域性传播;基因类群与生物学特性之间没有相关性。

基于线粒体DNA D-loop序列的黄斑篮子鱼群体遗传多样性分析

对中国华南沿海不同地理群体的黄斑篮子鱼(Siganus oramin)进行遗传多样性分析,测定了漳州东山湾(DS)、深圳大亚湾(DY)、深圳大鹏湾(DP)、阳江沙扒湾(SB)4个群体共计100尾黄斑篮子鱼线粒体DNA D-loop序列。结果显示:序列长度约828bp,包含72个变异位点,50个单倍型,A、T、C、G含量平均为31.2%、31.1%、20.8%和16.9%;单倍型多样性指数为0.893±0.053~0.957±0.030,核苷酸多样性指数为0.0105±0.0031~0.0179±0.0031,表现为高单倍型多样性而低核苷酸多样性的特点;群体内的遗传距离0.0107~0.0184,群体间的遗传距离0.0112~0.0172,AMOVA分析显示群体间的分子变异占0.66%,群体内占99.34%;中性检验结果表明Fu’s Fs检验值为显著的负值(-16.7079,p<0.01);核苷酸不配对分布图呈单峰,表明黄斑篮子鱼演化过程中经历过种群扩张事件,推测扩张时间约在1.38~4.60万年前。综上,华南沿海岸4个黄斑篮子鱼群体间不存在显著的遗传分化,可划归一个管理单元,而沙扒湾(SB)群体遗传多样性水平相对较高,应优先加以保护。

花生根瘤菌群体遗传多样性和系统发育研究

利用 16SrRNARFLP、16SrRNA序列分析和 16S～ 2 3SIGSPCRRFLP技术对 4 3株花生根瘤菌和来自其他种属的 15个参比菌株进行了群体遗传多样性和系统分析。 16SrRNAPCRRFLP分析结果表明 ,所有供试花生根瘤菌均属于慢生根瘤菌属 ,在系统发育上与B .japonicum的亲缘关系最近 ,具有相同的 16SrRNARFLP基因型 ,而与B .elkanii相对较远。 16SrRNA序列分析结果表明 ,供试花生根瘤菌在系统发育上更接近于B .liaoningense ,序列间差异小于 1% ,而B .liaoningense在系统发育上与B .japonicum相距很近 ,其序列间差异小于 1%。 16S～ 2 3SrRNAIGSRFLP分析结果表明 ,尽管花生根瘤菌与B .japonicum和B .elkanii的亲缘关系很近 ,但在 71%的相似性水平上供试花生根瘤菌仍各自聚为一群 ,并可进一步分为A、B、C和D 4个亚群 ,该分群还明显反映了地理因素对群体遗传多样性和系统发育的影响。

美国山核桃群体遗传多样性的RAPD分析

运用随机扩增多态性 DNA(RAPD)标记技术 ,采用 Operon公司的 10种随机引物 ,以采自美国东南部、北部、西部和我国江苏、浙江、湖北、湖南、云南等地的 9个美国山核桃栽培群体 45个单株的种子为材料 ,检测出多态位点42个。以这些多态位点为依据 ,计算和估测了多态性位点百分比、Shannon表型多样度指数、Virk群体内遗传距离和Nei氏群体间遗传距离 ,并用它们作为参数进行群体遗传多样性的 RAPD分析。结果表明 ,参试的美国山核桃品种群体遗传变异明显 ,且群体间差异大于群体内差异 ,我国引种的群体遗传差异大于原产地美国的群体遗传差异。

珍珠黄杨两个天然群体遗传多样性的RAPD分析

以珍珠黄杨为材料,研究了RAPD分析过程中的模板DNA、Mg2+、随机引物、dNTP、TaqDNA聚合酶等影响因素,建立了适于珍珠黄杨RAPD分析的PCR反应体系,并在此基础上对珍珠黄杨两个天然群体的遗传多样性进行了分析。从200个随机引物中筛选出14个引物共检测出个161个位点,其中多态位点137个。用POPGEN32版软件对数据进行了分析,结果表明:多态位点百分率为85·09%,Shannon’s信息指数为0·5492,Nei’s基因多样性为0·3711,珍珠黄杨具有较高的遗传多样性。

用微卫星标记对宁夏固原地区两个鸡群体遗传多样性的分析

利用微卫星标记对中国宁夏固原地区地方品种鸡固原鸡和培育品种鸡固原红鸡两个群体DNA水平上的遗传多态性进行了研究,探讨群体内的遗传多态性,为种质资源的保护、开发、利用等提供理论依据。结果表明,利用微卫星标记分析6个位点,共检测到38个等位基因,固原鸡和固原红鸡分别发现29个和20个等位基因;平均有效等位基因数分别为4.6983和3.9385个;群体内平均杂合度分别为0.7198和0.6944。固原鸡和固原红鸡平均多态信含量分别为0.6456和0.5584,表明两个鸡群均为高度多态,均具有较为丰富的遗传多态性。

甘肃陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性分析

为了解甘肃陇南地区小麦条锈菌群体的遗传多样性,采用TP-M13-SSR荧光标记技术,对该地区8个种群202个小麦条锈菌分离株基因组DNA进行SSR标记分析。结果表明,甘肃陇南地区小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富。在物种水平上,观察等位基因数(Na)为1.88,有效等位基因数(Ne)为1.50,Nei's基因多样性指数(H)为0.30,Shannon信息指数(I)为0.46,多态位点百分率(P)为87.5%;种群之间遗传多样性有显著差异。中梁种群、秦安种群的遗传多样性相对较高,武都种群、文县种群、齐寿种群和平南种群次之,礼县种群、西和种群遗传多样性相对较低。AMOVA分析结果表明,小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间的遗传变异占总变异的4.05%,群体内遗传变异占95.05%。

甘肃、青海地区小麦条锈菌监测及群体遗传多样性分析

【目的】了解甘肃和青海小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)春季流行传播路线、群体遗传多样性和生殖模式,明确春季流行期两省小麦条锈菌的传播关系及菌源交流规律,进而为两省小麦条锈病的预测预报、确定越夏初始菌源来源和有效治理提供理论依据。【方法】选择条锈病常发生的地区作为调查和研究区域。甘肃省4个试验点:陇南市文县、陇东平凉市崆峒区、中部麦区定西市临洮县、临夏州临夏县;青海省2个试验点:西宁市城北区、海东市互助县。2017年秋季,在甘肃和青海省6个试验点内根据当地小麦播种适期依次种植82份变异观察圃材料。2018年4—8月,对试验点82份变异观察圃材料进行田间病害调查,并采集到551份小麦条锈菌标样,使用15对引物进行SSR分子标记分析。利用GenAlEx和POPPR v2.5.0软件对数据进行相关分析,不显著的rbarD值表示连锁平衡,用于推断群体是否发生有性重组。【结果】82份变异观察圃材料在甘肃地区发病比青海地区严重。15对引物组合共扩增出81个位点,每对引物组合产生的多态性位点为2—12个。551份样本克隆矫正后,共鉴定出505个多位点基因型(MLG),其中仅有32个MLG被克隆并进行了2—6次重新采样。甘肃和青海群体总的基因型多样性(G=0.917)较高,其中,甘肃平凉群体的最高,青海互助群体次之,甘肃临洮群体最低。小麦条锈菌的遗传变异主要在各群体内部个体之间。春季流行期,菌源在各群体之间交流频繁,青海东部(互助和西宁)群体与甘肃(平凉和临夏)群体之间的基因流高于青海(互助和西宁)群体与甘肃文县群体之间的基因流。最小时空网络图(MSN)和非参数主成分分析(DAPC)表明青海互助和西宁的群体与来自于甘肃平凉和临夏的群体之间菌源关系最密切,差异最小;与临洮群体遗传距离相对较远且临洮群体相对独立;文县群体则是一个完全独立的群体,与其他5个群体之间的差异最大。连锁不平衡分析表明,甘肃文县、临夏和青海西宁群体存在不显著的rbarD值表示连锁平衡,是有性生殖群体,其中文县群体(rbarD=0.0139,P=0.186)显示出明显的有性重组特征。【结论】小麦条锈病春季流行期,甘肃地区与青海东部地区的传播路线以甘肃平凉、临夏到青海的传播为主,甘肃文县到青海的传播为辅。甘肃文县、临夏和青海西宁3个群体存在有性生殖现象,对甘肃、青海地区条锈菌丰富的遗传多样性的形成具有一定作用。

连城扁圆吻鲴池塘群体遗传多样性分析

本研究基于DNA条形码技术,对连城扁圆吻鲴池塘群体的序列变异、遗传多样性和种群历史动态进行分析。结果表明,连城扁圆吻鲴池塘群体的遗传多样性低于已报道的鲴亚科其他鱼类,应通过增加亲本数量、增加不同品系的亲本来源进行人工繁殖等措施,保证连城扁圆吻鲴池塘群体基因库的稳定,提高遗传多样性,维持种质资源活力。

桑树野生群体遗传多样性的分子评价

本研究分析了16个野生桑树（Morus serrata Roxb．）群体的遗传多样性，以便将其应用于栽培近缘种的渗入育种计划中。我们对印度Uttaranchal和Himachal Pradesh的不同桑树自然群体的形态一解剖性状的多样性和ISSR标记进行了研究。这些群体的形态一解剖性状和DNA标记存在显著的遗传多样性。

研究证实宁夏中卫山羊保种群体遗传多样性较高

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所畜禽种质资源保护与利用科技创新团队,对该场48只保种公羊进行了50K芯片扫描和种质资源构成分析,同时与其他两个山羊品种—内蒙古阿尔巴斯绒山羊和济宁青山羊样本进行了比较,结果表明中卫山羊保种群内遗传丰富度高于其他两个品种,为中卫山羊保护与创新利用提供理论指导。相关研究成果在线发表在《基因(Genes)》上。

研究证实宁夏中卫山羊保种群体遗传多样性较高

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所畜禽种质资源保护与利用科技创新团队,对该场48只保种公羊进行了50K芯片扫描和种质资源构成分析,同时与其他两个山羊品种—内蒙古阿尔巴斯绒山羊和济宁青山羊样本进行了比较,结果表明中卫山羊保种群内遗传丰富度高于其他两个品种,为中卫山羊保护与创新利用提供理论指导。相关研究成果在线发表在《基因(Genes)》上。

四川省小麦条锈菌群体遗传多样性的SSR分析

利用TP-M13-SSR自动荧光检测技术,对四川省小麦条锈菌群体遗传多样性水平进行了分析。研究结果表明,四川省小麦条锈菌群体遗传多样性比较丰富,地区之间存在明显的差异,川西北和四川盆地的种群遗传多样性相对较高,而四川西南部和四川东南部的种群遗传多样性较低。四川小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,地区间的遗传变异仅占14.92%,群体间的遗传变异占总变异的23.06%,群体内遗传变异占60.02%,遗传变异主要存在于群体内部。基因流和共享基因型从分子水平证实了四川小麦条锈菌在地区间的传播,且川西北和四川盆地之间的菌源交流最为广泛。

细基江蓠繁枝变种(Gracilaria tenuistipitata var.Liui)群体遗传多样性的ISSR分析

运用ISSR标记对来自深圳、北海和防城港的三个细基江蓠繁枝变种群体进行遗传多样性检测,筛选出的16条ISSR引物共扩增出111条带,引物平均多态位点比例为54.95%。三个群体的多态位点比例深圳群体最高为23.42%,北海群体最低为4.50%;群体平均多态位点比例为11.12%,平均基因多样性(Hs)为0.051 3,表明细基江蓠繁枝变种群体遗传多样性较低。群体遗传分化指数为0.756 5,说明遗传变异主要存在于群体间且群体间的遗传分化水平较高。Mantel检验发现遗传距离与地理距离无关。适应生态环境选择无性繁殖模式可能是细基江蓠繁枝变种群体遗传多样性较低、群体间遗传分化大的重要因素。

基于SSR和InDel标记的大翼橙亚属种质遗传多样性及群体结构分析

元江宜昌橙是在云南元江县新发现的宜昌橙(Citrus ichangensis Swingle)原始野生资源。为了解元江宜昌橙与长江流域宜昌橙的遗传差异,以及元江宜昌橙野生种群内个体间的遗传差异,利用筛选的21对SSR和InDel引物对元江宜昌橙群体、长江流域宜昌橙群体、大翼橙群体、香橙(C.junos Siebold ex Tanaka)群体等4个群体的48份资源进行了遗传多样性分析。结果表明,21对引物共产生了131条多态性条带,平均每对引物检测到6.2个多态性条带,多态性标记位点的香农信息指数为0.14~1.11,平均期望杂合度为0.04~0.97。群体遗传结构分析、UPGMA聚类分析和主坐标分析均表明,元江宜昌橙是不同于长江流域宜昌橙的新类型,4个群体间的遗传差异较大,群体间的基因流较低。在元江宜昌橙种群内存在遗传异质个体,但种群内的遗传多样性水平比长江流域宜昌橙群体的遗传多样性水平低,香橙群体的遗传多样性水平较高。大翼橙群体中的马来西亚大翼橙(C.macroptera Montrouz.)与宜昌橙遗传距离较远,而红河大翼橙(C.hongheensis Y. L. D. L.)与元江宜昌橙的遗传距离较近。野生的元江宜昌橙是有别于长江流域宜昌橙的新类型,在进行元江宜昌橙野生资源的收集时,以居群为单位更有利于保护其遗传多样性。

水稻轮回选择群体XTBG-HP1表型遗传多样性分析

该研究基于4个陆稻群体及172个水稻品种或杂交组合,构建了水稻多亲本隐性核不育轮回选择群体XTBG-HP1,并经过4次轮回重组,采用16个表型性状对其进行了遗传多样性分析。结果表明:(1)该群体14个数量性状符合正态分布,各表型均存在极端性状个体。(2)数量性状变异系数范围为0.08~0.41,均值为0.20;Shannon-Wiener多样性指数范围为0.72~1.92,均值为1.50。(3)群体在株型与产量构成因子性状方面有显著的相关性,对株型的选择可以实现产量性状的改良。(4)剑叶长、每穗粒总数、千粒重、穗长、粒长、一次枝梗数、有效穗数、剑叶宽、二次枝梗数、抽穗期10个性状可作为群体综合评价指标。(5)剑叶长、二次枝梗数、每穗粒总数3个表型性状具有较高的遗传变异、丰富的遗传多样性及与综合得分F值相关系数较高。综合以上结果发现,后期群体进行基因挖掘、品种改良以及优良育种材料的选育可以基于剑叶长、二次枝梗数及每穗粒总数3个表型性状,同时要充分利用群体株型与产量构成因子性状间的显著相关性。此外,该研究群体中极端单性状或综合得分F值较高的个体,可进一步用于品种选育。