植物种群分子进化中对生境的适应——对荒漠植物遗传多样性研究结果的初步分析

长期以来 ,自然选择理论与中性理论对生物分子进化中的环境适应机理存在着激烈争论 .目前 ,在植物种群分子进化中对生境适应的研究中正面临着一些难题 :中性突变是分子水平进化的唯一原因 ,自然选择发挥主要作用的适应性进化是否存在于分子水平 ,选择与中性两种学说两种机制完全不同 ,如何才能将两者联系和统一起来 ,部分学者利用建立各种模型来描述自然选择对分子标记位点以及连锁序列的直接作用 ,如生态位宽度变异假设等 .本研究小组以新疆阜康荒漠植物为研究对象 ,通过对两种重要荒漠植物遗传多样性的研究 ,分析两种植物各亚种群不同生境的生态因子与其遗传变异的关系 ,讨论生态位宽度变异假设 ,揭示遗传变异的产生与维持 .中性论者与选择论者都试图解释生物环境适应与分子变异之间的关系 .中性论和选择论是反映进化的两个侧面 ,它们不是绝对的 。

漆树乳汁道周围组织的亚显微结构及其与生漆产生关系的研究

漆树乳汁道周围组织的各个组成分子中都含有嗜锇物质。根据生漆的亲脂性质分析,这些嗜锇物质很可能就是生漆的前体物质。电子显微镜的观察结果表明,在漆树乳汁道周围组织的各个组成分子中,这些前体物质主要是在内质网槽库上合成,通过内质网小泡、高尔基体小泡以及质膜凹陷包被等方式转运到质膜外空间,再以扩散渗透方式通过细胞壁向乳汁道分泌细胞转移:经过胞间连丝的共质体途径也存在于这个运输过程中。

漆树乳汁道分泌细胞的超微结构及其与生漆产生和分泌关系的研究

漆树(Rhus verniciflua)乳汁道分泌细胞含有丰富的质体、内质网和嗜锇物质。电子显微镜的现察结果表明,嗜锇的生漆成分合成的可能场所是质体和内质网,并且通过内质网分子和小泡群与质膜相互接触并融合以及质膜内褶包被等三种形式释放到质膜和细胞壁之间的间隙中;再经过细胞壁中乳汁道腔形成时断裂了的胞间连丝通道和扩散渗透两条途径,越过细胞壁分泌到乳汁道腔中。细胞核、线粒体、高尔基体以及细胞质基质或多或少也参与了上述过程。

盐肤木虫瘿的结构和发育

本文报道了盐肤木虫瘿的形态结构、发生发育和在此过程中叶片组织的变化规律。根据对盐肤木叶片上不同大小虫瘿的发育解剖学和扫描电镜观察,发现正常的盐肤木叶片经蚜虫取食时吻刺的机械性或化学性刺激后,受刺激部位的叶片组织畸形发育形成瘤状突起——虫瘿。在此过程中,叶片组织发生的最明显的变化是下表皮层细胞的分裂和增大。这种增生活动最初发生在幼小虫瘿背面凹沟的某个部位,然后呈波浪状扩展。因此,在整个成长虫瘿中都具有这种特征性的下表皮层。与此同时,栅栏组织细胞和海绵组织细胞中叶绿体的含量明显减少,并且由于上表皮层细胞的延长而增大了细胞间隙。我们的研究结果表明,盐肤木小叶片上虫瘿的形成可能是由于蚜虫吻刺一次性取食刺激导致以后一系列组织畸形发育的结果。

阿尔卑斯山高山亚高山过渡区高山黄花茅的群体遗传结构和分化研究(英文)

应用等位酶分析 ,在瑞士阿尔卑斯山的阿尔拜特 (Arpette)和拜阿尔普 (Belalp) ,沿三个不同的海拔梯度 ,研究了高山黄花茅 3个自然居群的遗传变异和分化。研究结果表明 ,平均的多态性位点比例为64.9% ,每个位点平均等位基因数为 2 .37,平均期望杂合性为 0 .2 52。亚居群间平均的遗传距离为0 .0 1 1 ,发现 79%的遗传变异存在于居群内。基于等位酶分析 ,边缘亚居群与中心亚居群似乎有类似的遗传变异性。相对比较高的遗传分化、低的亚居群间基因流和小的邻居大小值暗示 。

漆树花器官中漆汁道的分布和发育

本文报道了漆树花器官中漆汁道的发生和发育方式。研究结果表明,萼片、花瓣和子房中漆汁道是以裂生方式产生的。但发育到一定阶段,漆汁道腔周围的分泌细胞有与漆汁道中分泌物相似的染色反应。随后,这些细胞脱入腔道,逐渐解体。与此同时,暴露在腔道周围的薄壁细胞逐渐变成分泌细胞。因此,在漆树花器官(雄蕊除外)中,漆汁道的发育是裂溶生的。

瑞士阿尔卑斯山欧洲落叶松居群的遗传变异和分化(英文)

应用等位酶分析技术 ,沿两个海拔梯度在瑞士阿尔卑斯山研究了欧洲落叶松 (LarixdeciduaMill.)居群内和居群间的遗传多态性。结果表明 ,多态性位点的比例为 2 2 .9% ,平均每个位点的等位基因数为 1.3,平均期望杂合度为 0 .0 95 ,遗传变异的 5 .8%存在于居群之间 ,平均遗传距离为 0 .0 0 6。几个有统计意义的基因频率差别在不同树龄类被发现。正的繁育系数值表明在瑞士阿尔卑斯山欧洲落叶松居群有相当的杂合体缺乏。在阿尔拜特 (Ar pette) ,海拔最高的亚居群与其他亚居群相比较显示最低的遗传多态性 (如显示最低的多态性位点比例和最低的平均期望杂合度 )和最大的遗传距离值。在最高亚居群和其他亚居群间的遗传差别暗示奠基者效应可能是影响这个定样场所欧洲落叶松居群遗传分化的主要因素。

新疆阜康绿洲荒漠过渡带植物群落物种多样性与土壤环境因子的耦合关系

对新疆阜康绿洲荒漠过渡带植物群落 4个物种多样性指数和 3层土壤 19个指标进行回归分析 .结果表明 ,土壤酸碱度、全盐量、Cl-、K+ +Na+ 、Mg2 + 、土壤有机质、全N和速效P与物种多样性有显著相关关系 (P <0 .0 5 ) .酸碱度和有机质与多样性的最好拟合为二项式 ,即高的物种多样性出现在梯度中间位置 .其余 6个指标与物种多样性为显著线形负相关关系 ,表明全盐量、Cl-、K+ +Na+ 、Mg2 + 含量越多 ,物种多样性越小 .全N和速效P与均匀度均呈显著负相关 ,表明全N和速效P含量上升 ,均匀度显著下降 .植物个体数与土壤水盐的回归分析表明 ,植物多度受土壤水分和盐分影响显著 (P <0 .0 1)

秦岭太白红杉种群结构与动态的研究

在秦岭太白山、光头山、玉皇山和冰晶顶等 4个地段分别设置了 4个样地 ,用样方法对太白红杉种群进行了调查 .共做样方 2 80个 .分析了太白红杉的群落学特征、径级结构及其密度变化规律 ;编制了太白红杉的静态生命表 ;绘制了存活曲线和死亡曲线 ;从多角度研究了太白红杉种群的动态变化规律 .结果表明该种群存活曲线趋向于Deevey Ⅱ和Ⅲ之间 ,高径级种群趋向于稳定 ,低径级种群则反之 .幼年个体补充不足 ,严重影响着该种群的生存和发展 .

不同甜樱桃品种果实主要内含物测试与分析

以 拉宾斯 、 斯坦勒 等7个生产上主栽的欧洲甜樱桃品种为试验材料,研究了不同品种采收后果实可溶性蛋白质、维生素C Vc 、可溶性总糖和总酸等主要内含物含量的差异.进一步分析了各主要内含物含量与果实发育期、果实大小以及相互之间的相关性.结果表明:甜樱桃品种果实可溶性蛋白质和总糖含量与果实发育期均呈显著正相关,说明发育期短的早熟品种果实可溶性蛋白质和糖含量显著低于果实发育期长的中、晚熟品种 P<0.05 ;甜樱桃品质标准在 中上 级以上,果实的可溶性蛋白质含量范围在1052.0～1119.3mg·100g-1FW;品质在 中上 标准以上的果实维生素C的含量范围在9.89～18.01mg·100g-1FW;7个甜樱桃品种之间果实总酸度差异显著 P<0.05 ;甜樱桃果实的糖酸比值与果实发育期和可溶性糖含量均呈显著正相关,甜樱桃果实的糖酸比值能确切地反映果实风味及品质的优劣,可以作为一项指标,甜樱桃品质在 中上 标准以上的果实糖酸比范围在31.37～40.54;早、中、晚熟品种之间相比较,甜樱桃早熟品种的果实大小显著低于中、晚熟品种 P<0.05 .

不同生态位计测方法在绿洲荒漠过渡带上的应用比较

In this paper,plant niche breadth and niche overlap were analyzed on oasis-desert ecotone in Fukang of Xinjiang,with 7 measurements.The results reveal that:the methods for measuring niche breadth such as Simpson,Shannon Wiener and Levins formula were all fit to plants on oasis desert ecotone,while Simpson,Shannon Wiener were better than Levins; niche overlap formula of Levins,Wang gang,Pianka were all suitable to reflect niche structure,But Wang-gang’s method was more rational than the others.The minimal spanning tree and polar ordination proved it fully.

新疆阜康绿洲荒漠过渡带主要植物种的生态位分析

采用 Levins公式和王刚生态位重叠计测方法 ,对新疆阜康绿洲荒漠过渡带中的 7个植物种 ,分别从群落梯度和 3个单一生态因子 (土壤水分维 ,土壤盐分维 ,土壤酸碱度维 )上对其生态位分化进行了定量分析。结果如下 :1在群落梯度上 ,生态位大小依次为红砂 ( 0 .70 1 0 ) ,梭梭 ( 0 .6 4 34 ) ,角果藜 ( 0 .4 774 ) ,雾冰藜 ( 0 .374 5 ) ,盐爪爪 ( 0 .35 4 1 ) ,叉毛蓬( 0 .335 4 )和碱蓬 ( 0 .2 76 9) ;2红砂在土壤水分、土壤盐分、土壤酸碱度维上的生态位分别为 0 .5 2 74 ,0 .6 0 39和 0 .36 2 0 ,梭梭在这 3维上分别为 0 .332 0 ,0 .30 83和 0 .5 1 0 3,从生态位宽度看 ,红砂和梭梭处于优势种地位 ,其余为非优势种 ;3每个物种在群落梯度上的生态位宽度基本大于在上述 3个资源轴上的平均生态位 ;4红砂与梭梭在土壤盐分维上的生态位重叠最大 ( 0 .4 2 0 3) 。

新疆阜康绿洲荒漠过渡带植物群落物种多样性特征

分别采用重要值、盖度、多度计算多样性指数、均匀度指数、丰富度指数、优势度指数 ,对新疆阜康荒漠地区植物群落的物种多样性进行了研究。结果表明 :1)各类型群落的物种多样性水平表现为红柳、红砂、梭梭这三个群落较高 ,肉叶雾冰藜群落、叉毛蓬群落、盐爪爪群落、囊果碱蓬群落和雾冰藜群落居中 ,无叶假木贼群落和碱蓬群落较低 ;2 )研究区总体群落物种多样性水平较低 ,随着群落演替其物种多样性水平呈现低高较高的变化趋势 ;3)对荒漠植被 ,以重要值或盖度为指标计测多样性指数较为可行。

新疆阜康荒漠红砂种群构件结构与环境因子的灰色关联度分析

以构件理论为基础 ,运用灰色关联度分析技术 ,对新疆阜康荒漠红砂 (Reaumuriasoongorica)自然种群构件结构及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明 :1)植株冠幅是表征红砂生长情况的重要指标 ,随着红砂植株冠幅的增大 ,植株高度明显增加 ,而且植株冠幅与植株的一级分枝系统和当年生枝系统的构件因子相关度较大。2 )在某种意义上 ,一级分枝系统是红砂植株的基础 ,三级分枝系统和当年生枝系统则是二级分枝系统的派生物 ,它们之间的关联性显示了红砂种群构件组成间的整合作用。 3)一级分枝系统内的分枝高度与分枝数、长度及分枝角度有较大的关联度 ,但与径粗关联度相对较小 ,说明一级分枝系统内后者的变化与前四者并不完全相似 ,表现出一定的异质性。 4 )在二级分枝系统中 ,一方面 ,各构件特征与一级分枝系统存在较大的关联度 ,反映了红砂种群构件结构一定程度的整合作用 ;另一方面 ,二级分枝构件系统内的分枝数、分枝角度、径粗间表现出了一定的高相关性 ,说明它们的变化特征比较相似 ,受其它因子作用的反映具较高的一致性。 5 )三级分枝和当年生枝系统也是阜康荒漠红砂种群构件结构中比较重要的特征。 6 )研究的 17个环境因子与红砂种群的生长关系均较密切 ,其中土壤Cl-含量和土壤电导率是影响阜康荒?

新疆阜康地区植物群落物种多样性及其测度指标的比较

对新疆阜康绿洲荒漠过渡带植被 ,分别采用重要值、盖度、多度计测了 9种物种多样性指数 ,并进行了对比分析。结果表明 :1对新疆阜康绿洲荒漠过渡带植被类型 ,以重要值和盖度为测度指标优于以多度为指标计测群落多样性指数 ;2对 9个指数的主成分分析 (PCA)表明 ,3个多样性指数中 ,Shannon- Wiener指数受丰富度影响最大 ,其次是 Mc Intosh指数 。

华山新麦草自然居群沿海拔梯度的遗传分化

华山新麦草为我国特有种 ,仅分布于陕西华山 ,是国家一级珍稀濒危植物和急需保护的农作物野生亲缘种。应用 RAPD技术 ,选取 8条引物对华山新麦草自然分布区的 3个山峪(种群 ) 1 1个样方 (亚居群 ) 79个华山新麦草个体的总 DNA进行随机扩增 ,共得到 65个RAPD位点。统计分析表明 ,在华山的 3个山峪 (居群 )中 ,黄埔峪 (居群 )与其它 2个山峪 (居群 )发生较显著的遗传分化 ;华山峪 6个亚居群的个体平均 RAPD位点数有随海拔的升高而下降的趋势 ;6个亚居群间的相似性系数也有随海拔的升高而下降的趋势 ;华山峪的高海拔亚居群和低海拔亚居群间表现出明显差异。主成分分析结果进一步证明了黄埔峪居群与华山峪居群和仙峪居群间、以及华山峪的高海拔亚居群与低海拔亚居群间已发生一定程度的分化。研究结果暗示海拔差异是导致华山新麦草自然居群遗传分化的主要因素 ,海拔差异造成的有限的基因流可能才是影响居群和亚居群遗传分化的主要因子 。

利用DNA扩增片段序列对樱桃种质资源的遗传分析

从130个任意寡核苷酸引物中筛选出48个引物,对8个樱桃种及2个种间杂交种的总DNA进行PCR扩增,产生的多态性用于遗传分析。利用两种距离法进行系统发育分析,并构建出种间及品种间亲缘关系的聚类图。结果表明,扩增位点总数为840个;23个甜樱桃品种及4个酸樱桃品种各自聚为一类,多态位点数分别为569和247个,多态位点百分率分别为67.74%和29.40%。毛樱桃、草原樱桃(变种)与欧李聚为单一组群;中国樱桃与寇尔特亲缘关系较近,聚为另一单一组;甜樱桃、酸樱桃等其他种在亲缘关系上分歧较大;樱桃种群间的遗传距离在0.0623～0.2719之间,并且从分子水平上可以鉴别。聚类图聚类分析结果总体上与李属分类标准相一致。除甜樱桃‘红灯’品种外,均扩增出了1个以上的特有RAPD标记,据此可以进行品种鉴定或杂种优良性状预选。

华山新麦草自然居群的遗传结构和种内遗传多态性研究

华山新麦草为我国特有种，仅分布在陕西华山。应用５种酶系统共１３个基因位点对采自华山１３个亚居群的华山新麦草进行等位酶分析。研究结果发现，多态性位点的比例（Ｐ）为６９％，每个位点等位基因的平均数（Ａ）为１．８，平均每个位点的预期杂合性（Ｈｅ）为０．３４４，Ｓｉｍｐｓｏｎ指数为０．９９８，证明华山新麦草居群内有较高的遗传多态性和克隆多样性．固定指数（Ｆ）显示有意义的负值（－０．２５２），与预期的随机交配相比较，居群内有过多的杂合体，这可能与华山新麦草的交配系统和繁育方式有关。平均的遗传距离为 ０．０４６（变化范围： ０～ ０．１３９），大约有９１％的遗传变异存在于亚居群内。应用间接法测得华山新麦草自然居群间的基因流（Ｎｍ）为２．７７，明显低于一般风媒传粉植物（５．２４）．暗示华山新麦草自然居群的基因流水平似乎正处于一种临界状态，有进一步分化的潜能，但受多种因素的影响．

金钱槭和云南金钱槭遗传多样性比较研究

金钱槭属(Dipteronia)是我国特有少种属,属下仅金钱槭(D.sinensis)和云南金钱槭(D.dyeriana)两种。该文用RAPD标记揭示了金钱槭的遗传多样性和遗传结构,并与云南金钱槭的RAPD研究结果进行了比较。同时,对两物种遗传距离与地理距离的相关性进行了分析,结果有助于阐释该属植物遗传变异的产生机制。研究显示,18条随机引物在17个金钱槭居群(226个个体)中检测到128个扩增位点,物种水平的多态位点比率为92.97%,在4个云南金钱槭居群(45个个体)中则检测到103个扩增位点,物种水平的多态位点比率为81.55%,金钱槭的多态位点比率高于云南金钱槭。相似性系数值、Shannon多样性指数和Nei基因多样性指数分析反映了与多态位点比率相一致的结果。AMOVA(Analysisofmolecularvariance)分析结果显示,金钱槭居群内、居群间的遗传变异分别占总变异量的56.89%和43.11%。云南金钱槭居群内、居群间的遗传变异分别占总变异量的57.86%和42.14%。Shannon多样性指数、Nei基因多样性指数的分析结果与AMOVA分析结果趋势相同。上述特征值揭示,金钱槭和云南金钱槭居群间的遗传分化均已达到较高水平,推测居群间低水平的基因流可能是导致上述现象产生的原因之一。遗传距离与地理距离的相关分析结果显示,金钱槭居群间的遗传距离与经度差异存在极显著水平的相关性(p<0.01),云南金钱槭居群间的遗传距离与地理隔离则无显著相关关系。说明在大尺度上遗传距离与地理距离相关而在小范围内则无上述关系,该结果可能与位于不同分布区内的物种所承受的生境选择压力不同有关。建议在对该属植物进行就地保护时,应设立多个保护点,保护自然居群及其周围生境;在迁地保护时,应通过加大居群间种子和幼苗的交换,人为创造基因交流和重组的条件,保存该属植物的遗传多样性。