中甸刺玫的系统位置及杂交起源研究

中甸刺玫(Rosa praelucens Byhouwer)是云南特有的高山花卉和耐低温的月季种质资源,也是蔷薇属唯一有报道的10倍体的野生种。然而,中甸刺玫的系统位置存在较大争议,其起源也不清楚。本研究利用5S rDNA和4个叶绿体DNA(cpDNA)片段(psbA-atpH、rbcL、rpl16和trnL-F)来构建蔷薇属的系统关系,明确中甸刺玫的系统位置;通过与近缘物种的序列比对,推测中甸刺玫的原始亲本。结果表明:蔷薇属50个种(变种)的5S rDNA序列长度为498~573 bp,变异程度随物种表现出明显差异。cpDNA片段中psbA-trnH变异较大,4个片段联合分析的矩阵长2969 bp,其中变异位点153个。基于5S rDNA的分子系统树和4个cpDNA片段联合分析的分子系统树中,中甸刺玫均与桂味组的物种聚在一起,与小叶组的刺梨亲缘关系较远,其系统位置应从小叶组移至桂味组。中甸刺玫的十倍体起源很复杂,细梗蔷薇、华西蔷薇、尾萼蔷薇、西南蔷薇和西北蔷薇是与其关系最近的野生近缘种,其原始母本最可能是尾萼蔷薇、西南蔷薇和西北蔷薇的其中之一或共同母本,细梗蔷薇和华西蔷薇极可能是其父本,而尾萼蔷薇、西南蔷薇和西北蔷薇也可能以父本的身份参与了中甸刺玫的杂交物种形成。

从mtDNA和SRY基因多态揭示云南大额牛杂交起源

从父系、母系全面揭示云南大额牛的遗传背景。采集了云南大额牛、印度野牛(Bos gaurus)、迪庆黄牛、怒江黄牛以及文山高峰牛共5个种群的血液样品,对其中70头牛mtDNA D-loop和39头公牛Y染色体非同源部分SRY基因序列多态检测,结合GenBank已经报道的相关序列,对所构建的单倍型NJ系统树和网络图进行了聚类分析。线粒体DNA数据显示,云南大额牛母系来源于瘤牛(B.indicus)和普通黄牛(B.taurus),云南本地牛母系也来源于瘤牛和普通黄牛;SRY基因序列信息显示,云南大额牛父系来源于大额牛(B.frontalis),云南本地牛父系来源于印度瘤牛。结果说明,云南大额牛为大额牛与黄牛的杂交后代,云南本地牛主要为瘤牛血统。

脊椎动物孤雌生殖杂交起源的研究进展

脊椎动物行孤雌生殖的物种中,绝大多数都是杂交起源的。本文从孤雌生殖物种的外部形态特点、同工酶分析、核酸分子标记、染色体涂染法等方面,综述了脊椎动物中孤雌生殖杂交起源的研究进展,分析了其核内有丝分裂模式的细胞学机制。

基于细胞核ITS序列的变叶海棠起源新证据

在利用ITS序列初步证明苹果属植物变叶海棠(Malus toringoides Hughes.)杂种起源的基础上,对其3个自然居群(马尔康雅尔珠林场、柯河和下阿坝)47个样品(其中18个新样品)的核糖体DNA的ITS区进行了进一步测序分析。以窄叶海棠(M.angustifolia Michx.)、草原海棠(M.ioensis Britt.)和台湾林檎(M.doumeri Chev.)作为外类群,结合已报道的变叶海棠的ITS序列,对变叶海棠及其假定亲本的种间特异位点和系统进化关系进行了分析,并用软件RDP3beta27对变叶海棠的ITS序列进行了重组检测。结果表明,变叶海棠居群有3种ITS拷贝变异类型:1)与陇东海棠(M.kansuensis Schneid.)相似的ITS拷贝;2)与花叶海棠(M.transitoria Schneid.)相似的ITS拷贝;3)杂合的ITS拷贝。在ITS基因树上3类ITS拷贝分别与2个推测亲本单独聚在一支(自展值分别为100%和92%);杂合的ITS拷贝虽与花叶海棠聚在同一大支(B),但杂合的ITS拷贝在B支内形成具有94%自展值支持的次级分支。重组检测支持杂合ITS拷贝是假定亲本ITS重组进化的产物。上述结果为变叶海棠的杂种起源提供了进一步的分子证据。

基于叶绿体DNA atpB-rbcL区序列探讨石蒜属种间系统发育关系

为了探讨石蒜属(Lycoris Herb.)植物的种间系统发育关系,对石蒜属植物95份材料,包括15种4变种及2个人工杂种的叶绿体DNAatpB-rbcL间隔区进行了测序,结合花部形态和核型特征,探讨了石蒜属种间系统关系及其可能的杂交起源。系统发育树的分析结果表明,矮小石蒜(L.radiata var.pumila)和换锦花(L.sprengeri)与2个人工杂交种、麦秆石蒜(L.straminea)、江苏石蒜(L.houdyshelii)、短蕊石蒜(L.caldwellii)和乳白石蒜(L.albiflora)具有密切的亲缘关系。atpB-rbcL序列揭示的石蒜属种间关系与染色体核型的分类结果部分一致,主要表现在具有近端部着丝粒(A)染色体的种与具有中部(M)和端部(T)着丝粒染色体的种各成一支,与形态和染色体分类结果一致;不同之处在于具有中部、端部和近端部着丝粒染色体的种分散在两个主要分支内,进一步验证了具有中部、端部和近端部3种着丝粒类型染色体组的石蒜,如麦秆石蒜、江苏石蒜、短蕊石蒜和乳白石蒜等,是杂交起源的假设,结合2个人工杂交种分析,揭示了短蕊石蒜和乳白石蒜的近端部着丝粒染色体来源于换锦花;麦秆石蒜和江苏石蒜近端部着丝粒染色体来源于矮小石蒜。

木犀属美丽木犀和布克木犀花粉形态研究

利用扫描电镜对木犀属美丽木犀和布克木犀的花粉形态进行了观察与测量.结果显示:美丽木犀和布克木犀花粉在P/E值、外壁纹饰、萌发沟方面表现出一定的相似性,表现为花粉为近球形,外壁具有网状纹饰,三孔沟萌发;在花粉大小(P、E)、沟长(L)、沟深(D)、网眼大小等方面表现一定的差异性.通过对布克木犀、美丽木犀、山桂花花粉形态的比较,推测花粉大小、P/E值是判断其杂交起源的依据之一.

中甸刺玫及其近缘种基于FISH的核型分析

为了解中甸刺玫(Rosa praelucens Byhouwer)异源十倍体的起源,以中甸刺玫及与其同域分布的20个蔷薇属近缘种为研究材料,以45S rDNA和5S rDNA为探针,采用双色荧光原位杂交(FISH)技术研究其核型。(1)21种蔷薇中只有中甸刺玫的核型为2B,其他种的核型均为2A。(2)细胞分裂间期除拟木香的45SrDNA杂交位点与倍性不一致外,其他20种蔷薇的45SrDNA位点数与倍性相同;细胞分裂中期所有蔷薇的45S rDNA杂交位点数都与倍性相同;细梗蔷薇、峨眉蔷薇、绢毛蔷薇、毛叶蔷薇、钝叶蔷薇、西北蔷薇、拟木香、全针蔷薇、大叶蔷薇、刺蔷薇、华西蔷薇、橘黄香水月季、刺梨、中甸刺玫等14种蔷薇的45S rDNA有脆性位点。(3)5S rDNA杂交位点的数量和位置在蔷薇属中不确定,多腺小叶蔷薇、橘黄香水月季、卵果蔷薇、复伞房蔷薇、川滇蔷薇这5个二倍体蔷薇的细胞分裂间期和中期都有4个5S rDNA杂交位点,西北蔷薇和拟木香这两个二倍体蔷薇的间期有4个5S rDNA杂交位点,中期有2个杂交位点,其他14种蔷薇的间期和中期5S rDNA杂交位点数与倍性一致。上述结果表明,45S rDNA和5SrDNA的FISH能准确地定位蔷薇属植物的部分染色体,使核型分析结果更加精确。根据中甸刺玫及其近缘种的核型特征,推测中甸刺玫的原始亲本可能是细梗蔷薇、华西蔷薇和西南蔷薇。

植物研究

峨眉锥栗的杂交起源和生殖隔离位点的非均匀分布中国科学院西双版纳热带植物园进化生态学研究组孙永帅等用多个方法分析峨眉锥栗与板栗、锥栗的遗传差异,为峨眉锥栗的分类地位提供了基因组学证据。并采用hhs方法、溯祖模型比较分析等对峨眉锥栗的杂交起源过程进行解析,估算亲本物种对峨眉锥栗基因组的相对贡献。