利用RAPD特异标记分析东北猬草染色体组成

选用5个染色体组特异的RAPD引物(St、H、Ns、Ee、Eb),对东北猬草[Hystrix komarovii(Roshev.)Ohwi]等5个猬草属及其8个近缘属物种进行PCR扩增,以探讨东北猬草的染色体组组成。结果显示:Hy.kom-arovii具有Ns染色体组特异的RAPD标记,而没有St、H、Ee和Eb特异的RAPD标记。表明Hy.komarovii含有Ns染色体组,而不含St和H染色体组,认为其染色体组组成可能与Hy.duthiei、Hy.coreana和Leymus arenarius一样,具有NsXm染色体组。根据染色体组分类原理,支持将东北猬草归于赖草属中。

利用RAPD分析披碱草属、鹅观草属和猬草属模式种的亲缘关系

利用随机扩增多态性 DNA( RAPD)技术对小麦族披碱草属、鹅观草属和猬草属 3个属的模式种进行了基因组 DNA多态性分析。 42个引物产生的 2 90条谱带中 ,2 5 7条( 88.62 % )表现出多态性 ,说明披碱草属、鹅观草属和猬草属 3个属的模式种间具有丰富的遗传多样性。利用 2 90个 RAPD标记 ,计算材料间 Nei氏遗传相似性系数和遗传距离 ,在NTSYS程序中利用 UPGMA进行聚类。结果表明 ,Elymus sibiricus种内不同居群间的遗传差异较小 ,遗传距离在 0 .0 97～ 0 .1 80之间。E.sibiricus、Roegneria caucasica和 Hystrix patula的种间遗传差异明显 ,遗传距离在 0 .45 8～ 0 .60 5之间。 H.patula与 E.sibiricus的亲缘关系较近 ,R.caucasica与 E.sibiricus的亲缘关系较远nalysis of

长芒猬草与华山新麦草属间杂种的形态学和细胞学研究

为研究长芒猬草Hystrixduthieissp .longearistata的染色体组成 ,将其与华山新麦草Psathyrostachyshuashanica进行了人工杂交 ,获得杂种F1 。对亲本及杂种F1 花粉母细胞减数分裂染色体配对行为、繁育特性和形态特征进行了比较分析。结果表明 :杂种F1 的许多形态特征介于父母本之间 ,花粉完全不育 ,结实率为 0 ;杂种F1 花粉母细胞减数分裂中期I染色体配对较高 ,5 5 .1 2 %的细胞形成 5个或 6个二价体 ,其构型为 :9.83Ⅰ + 5 .46Ⅱ + 0 .0 7Ⅲ ,C_值为 0 .5 7。以上结果表明H .duthieissp.longearistata含有Ns染色体组。本文还讨论了Hystrix与Leymus的关系。

鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属植物的RAPD分析及其系统学意义

利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术分析了鹅观草属 ( 7种 )、披碱草属 ( 3种 )、猬草属 ( 2种 )和仲彬草属 ( 3种 ) 4个属的 15种植物。对 34个OPRON公司十聚体随机引物进行多态性筛选 ,2 7个 ( 79 4% )能产生多态性。 16个引物产生的 2 13个DNA片断 ,用于计算种间Nei氏遗传相似性系数分析 ,在NTSYS程序中利用UPGMA构建系统发育树状图。分析结果表明 :①这 4个属的物种各自聚类在一起 ,在相似系数 0 6水平上 ,明显分为 4组 ,分别代表了Hystrix、Elymus、Roegneria和Kengyilia 4个属 ;②Hystrix的 2个物种与Roegneria和Kengyilia物种的亲缘关系较远 ,与同具StH基因组的Elymus也有较大的RAPD变异 ;③Roegneria与Elymus亲缘关系较近 ;④Roegneria中StY和StYH基因组组合的物种亲缘关系很近 ,StY基因组的物种间存在着RAPD遗传变异 ;⑤Kengyilia与Roegneria亲缘关系较近 ;⑥RAPD结果与形态学和细胞学等分析结果一致 ,支持将它们独立作为属分类等级来处理。

鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种的酯酶同工酶分析

对小麦族鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属19个物种的幼叶酯酶同工酶比较分析,电泳分离出迁移率不同的24条酶带。结果表明:①4个属19个物种的酯酶同工酶酶谱多态性较高,遗传差异较大,其属间变异大于种间变异;②形态相似,染色体组相同的物种聚类在一起;猬草属模式种Hystrix patula和披碱草属的4个物种聚在一起,而H.duthiei和H.longearistata聚在一起;③酯酶同工酶分析结果与前人的细胞学和形态学研究结果基本一致。仲彬草属、鹅观草属和披碱草属作为属分类等级处理是恰当的,猬草属的系统地位有待进一步研究。

小麦族鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属细胞质基因组PCR-RFLP分析

对鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属23个物种和1份外类群共24份材料进行了细胞质基因组PCR-RFLP分析。3个叶绿体和3个线粒体通用引物扩增出的片段,用15种限制性内切酶对其进行酶切。在47种引物/酶组合中,获得329条DNA片段,其中304条具有多态性,占92.4%。结果表明鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属材料存在属间和种间多态性,遗传相似系数较高。聚类分析显示仲彬草属单独聚为一类,鹅观草属R.grandis、R.aristiglumis、R.elytrigioides、R.alashanica、R.magnicaespes聚为一类,R.caucasica、R.ciliar-is、R.amurensis、R.japonensis聚在一起,5个披碱草属材料、3个猬草属材料和1个鹅观草属物种R.kamoji聚为一类。这些结果与前人对其进行的RAPD和RAMP分析的结果基本一致。仲彬草属作为属分类等级处理是恰当的,对于鹅观草属、披碱草属和猬草属的系统地位和一些物种的分类处理,有待进一步研究。

基于叶绿体atpB-rbcL序列探讨猬草属和赖草属植物的系统发育和母系起源

对小麦族猬草属、赖草属(NsXm)、披碱草属(StH)及含不同染色体组(St、H、Ns、Eb、Ee、P、F、V、W)的近缘二倍体属共46个类群的叶绿体基因间隔区atpB-rbcL序列进行系统发育分析,探讨猬草属和赖草属植物系统发育关系及母系起源。结果显示,1)猬草属模式种H.patula与拟鹅观草属和披碱草属物种聚为一支,表明H.patula与披碱草属植物亲缘关系近,其母本来源为含St染色体组的拟鹅观草属物种;2)猬草、长芒猬草、4个新麦草属物种及滨麦和所有欧亚分布的赖草属物种聚在一支,说明猬草、长芒猬草与欧亚赖草亲缘关系较近,其母本供体来自含Ns染色体组的新麦草属物种;3)高丽猬草和东北猬草与北美赖草及冰草属、旱麦草属、大麦属物种处于同一分支,表明高丽猬草和东北猬草与北美赖草具有较近亲缘关系,其母本供体为未知来源的Xm染色体组。研究结果支持将H.patula组合到披碱草属中,猬草、长芒猬草、高丽猬草和东北猬草应组合到赖草属中。

披碱草属、鹅观草属和猬草属模式种的形态学变异和酯酶同工酶分析

比较了小麦族披碱草属、鹅观草属和猬草属 3个属模式种的形态特征和幼叶酯酶同工酶差异。结果表明 :E lymussibiricus、Roegneriacaucasica和Hystrixpatula在形态上有明显差异 ,但 3个模式种的部分形态性状存在交叉 ,单纯以形态特征很难完全反映它们的真实亲缘关系。酯酶同工酶在E .sibiricus、R .caucasica和H .patula的种间有明显的变异 ,而在E .sibiricus的不同居群之间没有表现出差异。从其酶谱资料来看 ,H .patula与E .sibiricus之间的亲缘关系较近 ,而H .patula与R .caucasica之间及R .caucasica与E .

猬草及其近缘属植物单拷贝核Pgk1基因序列的系统发育分析

文章对禾本科小麦族猬草属及其近缘属Thinopyrum(Eb)、Lophopyrum(Ee)、拟鹅观草属(St)、新麦草属(Ns)、大麦属(H)、赖草属(NsXm)和披碱草属(StH)植物共23个类群的单拷贝核Pgk1基因序列进行系统发育分析,探讨猬草属及其近缘属植物的系统发育关系。序列分析发现Pgk1基因序列在L.arenarius和Psa.juncea中有81bp的Stowaway家族DNA转座元件插入,而在Hy.duthiei、Hy.duthieissp.longearistata和L.akmolinensis中有29bp Copia家族的反转录转座元件插入。最大似然和贝叶斯推断进行的系统发育分析表明:(1)猬草属模式种Hy.patula与披碱草属、拟鹅观草属和大麦属具有密切的亲缘关系;(2)猬草属的其他物种Hy.duthiei、Hy.duthieissp.longearistata、Hy.coreana和Hy.komarovii与新麦草属和赖草属植物亲缘关系密切。研究结果支持将Hy.patula从猬草属组合到披碱草属中,而Hy.duthiei、Hy.duthieis sp.longearistata、Hy.coreana和Hy.komarovii应组合到赖草属中。

猬草属与其近缘属物种的RAPD和ISSR分析

对猬草属及其近缘属(新麦草属、赖草属)物种11种1变种共13份材料进行了RAPD和ISSR分析。聚类分析结果表明:①新麦草属物种和赖草属物种各自聚类在一起;②猬草属模式种Hystrixpatula与其他猬草属物种间存在明显的遗传差异;③Hystrix coreana、H.duthiei ssp.duthiei和H.duthiei ssp.longearistata与含Ns基因组的新麦草属物种及具NsXm基因组的赖草属物种聚在一起。以上结果与细胞学结果类似,表明H.patula与其他猬草属物种存在较大的遗传变异,而H.coreana、H.duthiei ssp.duthiei和H.duthiei ssp.longearistata与新麦草属及赖草属物种具有较近的亲缘关系。两种标记得到的Jaccard遗传相似系数和遗传聚类图基本一致,但ISSR引物扩增的多态性高于RAPD标记,且PCR扩增反应优于RAPD反应。RAPD和ISSR标记可作为评价小麦族物种遗传多样性和亲缘关系的分子标记技术。

鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种的醇溶蛋白分析

应用酸性聚丙烯胺凝胶电泳(A-PAGE)对鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属19个物种进行醇溶蛋白电泳分析,19份材料电泳分离出75条相对迁移率不同的条带,均为多态性带。结果表明:①19个物种具有很显著的醇溶蛋白遗传差异;②聚类分析显示鹅观草属、披碱草属、猬草属和仲彬草属物种各自聚为一类;猬草属的模式种Hystrix patula与披碱草属物种聚类在一起,而H.duthiei和H.longearistata单独聚为一类;③本研究结果与形态学、细胞学、RAPD和RAMP分析结果基本一致,鹅观草属、披碱草属和仲彬草属分别作为属分类等级处理是恰当的,猬草属的系统地位还有待于进一步的研究。

小麦族猬草属和赖草属物种的叶表皮微形态研究

对4种猬草属和12种赖草属植物叶表皮进行光镜观察,发现叶下表皮呈现较丰富的微形态差异,主要表现在长细胞形态、短细胞类型及分布、刺毛的有无、气孔器的形态与分布等;表皮微形态的性状组合特征与植物所生长的生态环境有较大的关联;叶表皮微形态具有区分物种的价值,但在属间或属内分组水平上的分类意义不大。

猬草属及其近缘属种子胚乳细胞多样性研究

对小麦族猬草属、赖草属、新麦草属、拟鹅观草属、披碱草属和Lophopyrum共6属20份材料的胚乳细胞特征进行解剖观察,发现不同属种植物种子胚乳细胞存在丰富的多样性,不同物种的胚乳细胞在大小、形状和数量上均表现出差异,但不能很好地反映种以上的组、属以及基因组间的差异。

小麦族猬草属和近缘属物种醇溶蛋白分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)对小麦族猬草属、赖草属、新麦草属、拟鹅观草属、披碱草属和Lophopyrum共6属19份材料进行醇溶蛋白遗传分析。结果表明:①19份材料共出现19种不同的醇溶蛋白图谱,共分离出56条带纹,多态性高达100%,说明属间和种间具有丰富的醇溶蛋白遗传多态性;②Hystrix duthieissp.duthiei与H.duthieissp.longearistata的亲缘关系较近,它们与H.patula的亲缘关系较远;Psathyrostachys juncea和Psa.huashanica亲缘关系较远;Lophopyrum elongatum和Lo.bessarabicum的亲缘关系较远;③含相似染色体组的物种能各自聚类在一起,它们具有较近的亲缘关系;④醇溶蛋白揭示的亲缘关系与形态学、细胞学研究结果基本一致,表明醇溶蛋白能够用于小麦族多年生物种系统亲缘关系分析。

小麦族披碱草属、鹅观草属和猬草属模式种的C带研究

采用改良的GiemsaC带技术 ,分析了小麦族披碱草属、鹅观草属和猬草属模式种的染色体C带带型。Elymussibiricus、Roegneriacaucasica和Hystrixpatula的染色体在GiemsaC带带型上存在明显的差异 ,显示了这 3个属模式种的物种特异性。 3个模式种的GiemsaC带核型表明 ,C带带纹主要分布在染色体的末端和着丝粒附近 ,而中间带相对较少。对E sibiricus、R caucasica和H patula的St、H、Y染色体组C带带型与其它物种的St、H。

小麦族下Hystrix longearistata和Hystrix duthiei的生物系统学研究

对Ｈｙｓｔｒｉｘｄｕｔｈｉｅｉ、Ｈ．ｌｏｎｇｅａｒｉｓｔａｔａ和它们的人工种间杂种花粉母细胞减数分裂染色体配对行为、繁育特征和形态特征进行了比较分析，结果表明：（１）这两个分类单位形态差异较小，Ｈ．ｌｏｎｇｅａｒｉｓｔａｔａ的外稃芒较长，叶片较宽，每小穗具２～３个小花；Ｈ．ｄｕｔｈｉｅｉ的外稃芒较短，叶片较窄，每小穗具１～２个小花。（２）它们很容易杂交，杂种Ｆ１染色体配对频率很高，为１３～１４个二价体。（３）亲本种花粉育性和结实性正常，杂种Ｆ１花粉育性较低，结实性较差。（４）Ｈ．ｌｏｎｇｅａｒｉｓｔａｔａ和Ｈ．ｄｕｔｈｉｅｉ亲缘关系很近，是同一物种。由于地理分布和生境的差异，使它们在形态上开始分异，并出现一定程度的生殖隔离。把Ｈ．ｌｏｎｇｅａｒｉｓｔａｔａ处理为Ｈｙｓｔｒｉｘｄｕｔｈｉｅｉ的一亚种是合理的。

小麦族四个属模式种的醇溶蛋白分析

利用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳 (APAGE)对小麦族披碱草属、鹅观草属、猬草属和仲彬草属 4个属的模式种进行了醇溶蛋白电泳分析 ,结果表明 :(1 ) 4个模式种具有明显的醇溶蛋白遗传多样性 ,其种间醇溶蛋白多态性高达 92 .3 % ;(2 ) Elymus sibiricus和 H ystrix patula具有相似的醇溶蛋白带型 ,而 Roegneria caucasica和Kengyilia gobicola的带型基本相似 ,其醇溶蛋白图谱能够反映一定的系统关系 ;(3 )不同收集地的 E. sibiricus材料间也存在明显的醇溶蛋白遗传差异 ,新疆的 E. sibiricus具有较丰富的醇溶蛋白带纹 ,而甘肃的 E. sibiricus的醇溶蛋白带纹较少。