中国秋海棠属植物的自然杂交发生及其特点

自然杂交在植物界中十分普遍,一直是物种形成和进化研究的热点。秋海棠属(Begonia)为世界最大植物属之一,其种类繁多,但关于自然杂交的相关报道很少。系统调查秋海棠属的自然杂交不仅有利于理解该属植物的多样性,也是弄清其资源和解决物种分类问题不可缺少的环节。本文通过对国产秋海棠属植物自然杂交现象的系统调查和分析,发现总计29种(占国产已知200种秋海棠的约15%)参与了杂交,产生了31个自然"杂种"约50个居群。其中,掌叶秋海棠(B.hemsleyana)和粗喙秋海棠(B.longifolia)参与杂交程度最高,分别与另外的8种和7种秋海棠发生了杂交;而裂叶秋海棠(B.palmata)发生杂交的居群最多,达16处。自然杂交以云南(尤其是南部)发生频率最高,一共有20种参与,产生了31处杂交居群;台湾和广西次之。杂交多为单向发生,个体以F1代个体为主,尚未脱离亲本独立成种。野外传粉生物学初步观察发现:秋海棠的主要访花昆虫为食蚜蝇类,其次是蜜蜂科,但各自传粉特点及效率尚待进一步研究。杂种及疑似亲本的鉴定可通过形态学、分子生物学和人工重复杂交等综合方法实现。杂种的基因组大小(C值)等于或接近两亲本的平均值,误差通常小于10%,有助于辅助鉴定杂种及亲本。我们总结后认为杂交发生及杂种形成必须满足5个条件:(1)重叠或邻近分布;(2)花期相遇;(3)有效传粉媒介;(4)杂交亲和;(5)适宜种子萌发幼苗生长的小生境及气候条件。据此,我们预测了国产秋海棠属未来可能发生的约40个新杂交组合的可能亲本及地点。到目前为止,尽管所有已知的秋海棠杂种尚未形成真正的新物种,但是,为了满足科学研究及实践交流的需要,建议按照新分类群发表的严格要求,将"杂种"逐一开展调查研究并整理发表,并将其作为物种进化过程中的一个特殊分类单元对待。鉴于秋海棠属的杂种个体稀少且并未对亲本构成威胁,反而在一定程度上增加了类群的多样性,并为优良观赏品种的直接选育创造了机会,因此,国产秋海棠属种类丰富及杂种区应为就地保护的优先考虑范围之一。同时,鉴于秋海棠属杂交亲和性高,迁地保护栽培时应增大花期重叠种类的种植间距,避免发生自然杂交。

Rapid detection of intestinal pathogens in fecal samples by an improved reverse dot blot method

AIM:To develop a new, rapid and accurate reverse dot blot(RDB) method for the detection of intestinal pathogens in fecal samples.METHODS:The 12 intestinal pathogens tested were Salmonella spp., Brucella spp., Escherichia coli O157:H7, Clostridium botulinum , Bacillus cereus , Clostridium perfringens , Vibrio parahaemolyticus , Shigella spp., Yersinia enterocolitica, Vibrio cholerae, Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus.The two universal primers were designed to amplify two variable regions of bacterial 16S and 23S rDNA genes from all of the 12 bacterial species tested.Five hundred and forty fecal samples from the diarrhea patients were detected using the improved RDB assay.RESULTS:The methods could identify the 12 intestinal pathogens specifi cally, and the detection limit was as low as 103 CFUs.The consistent detection rate of the improved RDB assay compared with the traditional culture method was up to 88.75%.CONCLUSION:The hybridization results indicated that the improved RDB assay developed was a reliable method for the detection of intestinal pathogen in fecal samples.

偏花报春和海仙报春3个同域居群的不对称杂交

自然杂交是进化生物学研究中的热点,而杂交方向则是理解自然杂交和生殖隔离机制的一个关键环节。偏花报春(Primula secundifora)和海仙报春(P.poissonii)在横断山区重叠分布且存在自然杂交现象,研究仅证实了种间杂交的发生,但对不同地域的这2个物种间的杂交方向并未开展深入研究。本研究选取偏花报春和海仙报春3个同域分布点的居群,利用双亲遗传的核转录间隔区ITS和母系遗传的叶绿体片段trnH-psb A构建系统树,检测了3个居群中的自然杂交以及杂交方向;通过人工授粉实验检测种内种间杂交以及不同物种作为母本时对结籽数的影响水平。DNA分子标记结果显示每个居群中的杂交方向都是不对称的,海仙报春更容易在杂交中作为母本。人工授粉的结果表明种内种间交配以及哪个种作为母本对结籽数有非常显著的影响。海仙报春作为母本时能够显著提高结籽数。这2个物种之间不同的生殖隔离强度可能是造成不对称杂交的原因。3个居群中都是以海仙报春更易作母本,可能是因为这3个地点的种间生殖隔离具有相似的机制。