基于简化基因组技术的云南蓝果树群体遗传分析

极小种群野生植物云南蓝果树是国家和云南省实施极小种群野生植物保护工程的代表性物种。为有效保护其遗传资源,本研究通过二代测序技术,对其进行简化基因组测序,开发一批特异性高的单核苷酸多态性标记,分析现存群体的遗传结构和遗传多样性。经过遗传变异检测,本次研究中共获得SNP位点98498个,通过样品最低测序深度>2,样品缺失率<0.5,次要基因型频率(MAF)>0.05筛选以后,得到有效SNP位点6309个。基于过滤后的SNP,运用生物信息学分析方法,对云南蓝果树完成了群体的遗传分析,其中:系统进化树分析将云南蓝果树划分为3大类,研究分析了云南蓝果树各分类的私人等位基因数目(Private)、平均观测杂合度(H o)、平均期望杂合度(H e)、核苷酸多样性(π)和平均近交系数(F IS)5个遗传多样性参数;群体结构和主成分分析进一步证明了,云南蓝果树现存植株之间亲缘关系较远,遗传多样性差异较大,具有很高的遗传资源保存价值。本研究结果将为基于遗传管理的云南蓝果树就地保护、遗传资源保存和种群重建等保护工程提供科学依据。

云南主要核桃品种的ISSR分子鉴别

以核桃当年萌发的新叶为材料,在建立了良好的反应体系基础上,筛选出8条引物对云南省11个主要栽培和推广的核桃品种进行了ISSR分子标记研究。结果表明:8个ISSR引物共检测出位点102个,其中多态性位点62个,占60.78%,参试样品具有较高的多态比率;用其中的两条引物建立了11个品种的指纹图谱,并可用之鉴别参试品种;POPGENE 32软件的计算结果有效等位基因数、基因的多样性和Shannon信息指数分别为1.370 7,0.214 3和0.321 6,供试的云南核桃品种在分子水平上存在比较丰富的遗传变异。

云南红豆杉天然群体内同工酶遗传变异的研究

采用水平淀粉凝胶电泳技术 ,对分布于金沙江流域的云南红豆杉天然群体的 10种酶系统同工酶的遗传变异进行了研究。在谱带遗传分析的基础上确定了 15个酶基因座及其等位基因。其中有 14个酶基因座属多态 ,只有一个单态基因座 (ME - 3)。 14个多态基因座中 ,4个基因座遗传变异小 ,对该天然群体的遗传变异贡献不大 ,其余 10个基因座遗传变异丰富 ,对该天然群体的遗传变异贡献大。该天然群体具有明显丰富的遗传变异性 ,多态基因座比率P =0 .933,等位基因平均数A =2 .90 ,平均期望杂合度He=0 .2 90。

云南核桃品种遗传多样性的RAPD和ISSR标记研究

利用RAPD和ISSR分子标记技术对11份云南核桃（Juglans silillata Dode）品种进行了遗传多样性研究。研究结果表明,筛选出的8条RAPD和8条ISSR引物分别产生86和102条扩增带,其中多态性条带分别为53和62条,分别占总数的61.63%和60.78%。用POPGENE对两种标记方法的遗传多样性进行计算,有效等位基因数分别为1.3552和1.3707,基因多样性为0.2110和0.2143,Shannon信息指数为0.318 8和0.3216。以Nei氏遗传距离矩阵按UPGMA方法聚类分析结果RAPD和ISSR标记的遗传距离分别为0.0355~0.4113和0.1423~0.4011,平均值各为0.2288和0.2338,以上数据表明分析品种具有比较丰富的遗传变异,同时也说明尽管Mantel相关性检测两种标记方法相关性较低（r=0.543 9,P〈0.05）,但都可以有效地揭示核桃品种的遗传多样性状况。

云南红豆杉天然群体的遗传多样性和群体分化

利用云南红豆杉 Taxus yunnanensis种子的单倍体胚乳 ,采用水平淀粉凝胶电泳技术 ,对分布于金沙江流域的云南红豆杉天然群体的遗传多样性和群体分化进行了研究 .对 8个酶系统 15个酶位点的分析结果表明 :该地区的云南红豆杉天然群体遗传变异水平较高 ,多态位点比率 P=0 .933,等位基因平均数 A=2 .90 ,平均期望杂合度 H e=0 .2 90 ;4个小群体间遗传分化很小 ,基因分化系数 GST=0 .0 71.云南红豆杉天然群体具有明显丰富的遗传变异和较小的群体间分化 ,其原因是云南红豆杉寿命长、风媒异花授粉、种子传播。

干旱对云南蓝果树种子萌发的影响

干旱是影响森林植物天然更新的重要因子,但干旱如何阻碍云南蓝果树天然更新的机制尚不清楚。试验采用室内受控的方法,研究干旱可能导致的水分需求限制和自毒效应加剧对云南蓝果树种子萌发这一关键环节的影响。结果表明:PEG 6 000浓度、浸提液浓度和浸提液来源器官(根、茎和叶)对云南蓝果树种子萌发均产生极显著的影响,且随着处理水平浓度的提高,云南蓝果树的发芽率和发芽势呈降低趋势,但是12.5 g/L和25 g/L浸提液浓度之间、10%与15%PEG 6 000浓度之间的差异不显著;建立的二元线性回归方程表明,浸提液浓度的标准化影响系数的绝对值都低于PEG 6 000浓度的标准化影响系数的绝对值,说明干旱导致的水分缺失对云南蓝果树种子萌发的影响要强于干旱导致的自毒效应加剧的影响。因此,综合原始生境的改变,气候变化引起的干旱胁迫通过水分缺失和自毒效应加剧两种作用方式,共同影响了云南蓝果树的种子萌发,从而阻碍其天然更新。研究结果阐明了干旱对云南蓝果树种子萌发的影响机制,初步揭示了云南蓝果树濒危的原因和机理,为云南蓝果树的有效保存提供了科学理论依据。

思茅松转录组SSR分析及标记开发

基于思茅松转录组测序数据进行其SSR标记开发,为丰富思茅松SSR数据库提供参考。采用MISA软件对思茅松59 636条Unigene进行SSR搜索,共获得3 745个SSR位点,分布频率为6.28%,平均11.36 kb出现一个SSR位点。SSR重复类型以三核苷酸基序为主,其次是二核苷酸基序,所占比例分别为49%和24%,其主要重复单元分别为AGC/CTG和AT/TA。随机挑选224个位点进行引物设计及合成,琼脂糖凝胶检测发现其中29个位点具有多态性且效果良好,但仅12个位点符合SSR重复类型的倍数大小且扩增效率高于85%。利用这12对荧光标记引物,对2个居群42份样本进行遗传多样性分析,共检测到35个等位基因,多态性信息量(PIC)为0.093 2-0.480 9,平均为0.306 9。4个位点为低度多态位点(0<PIC<0.25),8个位点为中度多态位点(0.25<PIC<0.5)。这12个标记可用于思茅松遗传多样性分析、遗传图谱构建、基因定位及克隆等研究,旨为思茅松分子标记辅助育种及变异水平等研究提供技术支持。

云南省藤黄属植物的地理分布及其区系特征

云南省产藤黄属植物13种,占中国总种数的65.0%,是中国藤黄属植物种类最丰富的地区,因此是进行该属植物研究的典型区域.以文献和标本为基础资料,通过聚类和相似性分析,研究了云南省藤黄属植物的地理分布及其区系特征.结果表明:①藤黄属植物在云南的水平分布分区包括:滇东南至滇西南、滇南、滇东南偏滇南至滇西南、滇南偏滇西南和滇西南至滇西北独龙江等5个区.垂直分布分区为:丘陵至低山地带、低山至近低亚中山地带和亚中山地带等3个地带;②云南省藤黄属植物特有现象显著,其中,有8种(61.54%)属于中国特有分布区类型,5种(38.64%)属于热带亚洲(印度-马来西亚)分布区类型;③藤黄属主要分布于600～1 500 m的滇东南、滇南至滇西南的低山和近低亚中山地带,属于热带分布区类型;④藤黄属植物在云南的分布具有明显的地理替代现象;⑤与相邻省区的比较表明,云南藤黄属植物区系与广西联系最为密切.

油麦吊云杉叶绿体基因组特征及密码子偏性分析

【目的】分析油麦吊云杉cpDNA的特征和密码子偏好性,为云杉属植物叶绿体基因组学提供研究依据。【方法】通过Ilumina HiSeq测序平台对油麦吊云杉cpDNA进行测序,并利用Codon W 1.4.2和CUSP软件对其密码子偏性进行分析。【结果】油麦吊云杉cpDNA是一个全长为124161 bp的环状DNA分子,与典型的具有保守的四分体cpDNA结构不同,油麦吊云杉cpDNA中存在反向重复区域的丢失,其cpDNA的GC含量为38.7%。油麦吊云杉cpDNA包含113个基因,其中蛋白质编码基因76个,核糖体RNA基因4个,转运RNA基因33个,系统发育分析显示,油麦吊云杉和西加云杉聚为一个独特的分支,油麦吊云杉cpDNA密码子不同位置上的GC含量从低到高依次是GC_(3)(49.39%)45的占86%,表明其密码子的偏性较弱;GC_(12)和GC_(3)的相关性不显著(r=0.1664,b=-0.1577);ENC频数比值分布在-0.05~0.05的基因频率占比57%,说明油麦吊云杉叶绿体基因组CUB受选择影响的同时也受到其他因素影响;油麦吊云杉cpDNA中大部分基因分布在PR2平面图的右下方,即T>A、G>C,说明在油麦吊云杉绿体基因组密码子的偏好性受选择、突变等因素的影响。最终UCU、AAA、GGU、GCA、GUU、UGU、UCC、CAU、GCU、CGU、GAA和AUU等12个密码子被确定为油麦吊云杉绿体基因组的最优密码子。【结论】油麦吊云杉cpDNA密码子偏好使用A或U结尾的密码子,选择和突变是其CUB的主要影响因素。

不同种源膏桐在干旱胁迫下生理指标的变化

以不同种源膏桐实生盆栽幼苗为试验材料,研究其在自然干旱胁迫下水分饱和亏缺、质膜相对透性、丙二醛含量、叶绿素含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量的变化。结果表明,随着干旱胁迫时间的延长,红河、永涛和元阳3个种源膏桐的叶绿素含量逐渐缓慢降低,至胁迫末期,分别为对照的76.85%、53.61%和45.66%;饱和水分亏缺、质膜相对透性、丙二醛含量、脯氨酸含量和可溶性糖含量呈上升趋势,其中后3个指标的增幅明显,至胁迫末期,分别为对照的465.19%、429.98%和554.85%,615.22%、627.33%和786.25%,232.00%、305.13%和294.74%。综合分析认为,3个种源膏桐的抗旱能力由强到弱依次为:红河、永涛、元阳。

不同碳氮源对牛樟芝菌丝体生长的影响

为研究不同碳氮源对牛樟芝菌丝体生长的影响,采用不同碳源（甘露醇、麦芽糖、山梨醇、蔗糖、乳糖、葡萄糖、肌醇、果糖、可溶性淀粉）、不同氮源（麦芽浸粉、酵母提取物、番茄浸粉、马铃薯浸粉、大豆蛋白胨、胰蛋白胨、牛肉浸粉、酪蛋白胨、麦芽浸粉肉汤）及不同浓度果糖（0．2%~3．2%）对牛樟芝菌丝体进行培养,观测其菌落大小、菌落长势、生长速率及菌丝生长指数。结果表明,以麦芽浸粉与酵母提取物为氮源,9种糖类中果糖作为碳源时,牛樟芝菌丝生长速度最快,培养30d时的菌丝生长速率为1．47mm/d,且菌丝呈红色,与野生牛樟芝子实体颜色接近。以麦芽糖和果糖为碳源,9种提取物中牛肉浸粉作为氮源时,牛樟芝生长最佳,培养30d时的菌丝生长速率为1．51mm/d,但其菌丝呈黄白色。果糖浓度在4%以内,生长的各个指标均随着果糖浓度的升高而升高。本研究为今后研究牛樟芝菌种扩繁、大规模发酵及椴木接种提供了实验依据。

27份核桃种质资源亲缘关系的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术对4个种的27份核桃种质进行亲缘关系分析。从120条ISSR引物中筛选出扩增条带清晰稳定、重复性好的10条引物对27份核桃种质基因组DNA进行扩增,共扩增出129条带,其中91条呈现多态性,多态性条带的比例平均为70.54%。不同核桃种质间遗传相似性系数在0.496 1～1.000 0之间。研究结果表明:27份核桃种质具有较为丰富的遗传多样性,铁核桃与核桃的亲缘关系较近(最近),与野核桃的亲缘关系最远。基于遗传相似性系数的UPGMA聚类结果表明,27份核桃种质按照种的划分被明显地分成4大组,与传统形态分类一致。该结果为核桃种质资源的进一步研究和利用提供参考。

地衣型真菌次级代谢产物抗菌活性初步研究

地衣是一种传统的民族药物,能产生多种具有活性的物质。该研究对地衣型真菌(Xanthoria elegans,Myelochroa indica,Ramalina peruviana,Cladonia macilenta,Nephromopsis pallescens,Cladonia coccifera)进行液体培养,2个月后,培养液用乙酸乙酯萃取后获得初提物。该研究采用抑菌圈法评价地衣型真菌初提物对7种致病细菌(Bacillus subtilis,Bacillus cereus,Vibrio parahaemolyticus,Straphylococcus haemolyticus,Pseudomonas aeruginosa,Staphylococcus aureus,Micrococcus luteus)的抗菌活性,并测定最低抑菌浓度(MIC)。结果表明:6种地衣型真菌的初提物均具有一定的抗菌活性,且不同培养基对地衣型真菌产生抗菌物质有显著影响。其中,R.peruviana在MY液体培养基中所产生的次级代谢产物对金黄色葡萄球菌、藤黄微球菌、溶血性葡萄球菌、铜尿假单胞菌具有抑制效果,但在YMG培养基中所得初提物对供试7种致病细菌不具有抑菌效果。X.elegans在YMG培养基中所得初提物对枯草芽孢杆菌具有明显抗菌活性,其抑菌圈直径可达17.77 mm。该研究证实不同地衣型真菌液体培养初提物具有抗菌活性,不同的培养基也直接影响地衣型真菌抗菌效果。该研究结果为地衣型真菌的进一步研究及民族药的开发利用奠定了基础。

园林树木的分类方法及观赏特性评价

以人为分类法为主论述了园林树木的分类方法,继而在阐述园林树木观赏特性评价指标的基础上,分析比较了几种园林树木观赏特性的评价方法,据此提出了今后相关的研究方向。

野生中泰南五味子果实的形态及营养成分分析

中泰南五味子(KadsuraananosmaKerr)为五味子科(Schisandraceae)南五味子属(KadsuraKaempf.exJuss.)攀缘植物[1]14,其根、藤茎、果实是珍贵的傣药,具有收敛固涩、益气生津、补肾宁心的作用。对中泰南五味子化学成分的研究结果表明:中泰南五味子体内含有较多的木脂素类和三萜类成分,其中20多个成分为其特有成分,这些成分具有抗氧化、抗HIV病毒等药理活性[2-5]。中泰南五味子果实具有果大、肉多、酸甜可口等特点,还可作为野生水果食用,但目前对中泰南五味子果实的相关研究尚未见报道;相关志书[1]15,[6]234对其果实的基本描述也不完整,甚至空缺。为此,作者对野生中泰南五味子果实的形态特征进行观察,并对其营养成分进行分析,以期完善中泰南五味子果实的基础研究数据,为其深入开发和利用提供依据。

滇西北深纹核桃(Juglans sigillata)种质资源遗传多样性研究

【目的】揭示滇西北深纹核桃(Juglans sigillata)种质资源的遗传多样性,为该区域深纹核桃资源的有效利用和科学保护提供依据。【方法】采用微卫星(SSR)分子标记技术对滇西北13个群体共332份深纹核桃种质进行了遗传多样性分析;利用分子方差分析(AMOVA)揭示群体间的遗传分化状况;用Mantel检验估算群体间遗传距离和地理距离的相关性。【结果】(1)滇西北13个核桃群体的期望杂合度介于0.456 5~0.630 0之间,平均为0.528 6;Shannon信息指数介于0.852 9~1.336 7之间,平均为1.026 4;Nei’s基因多样性指数在0.442 1~0.622 5之间,平均为0.528 6,遗传多样性属于中等水平,遗传多样性呈由西北群体(迪庆和怒江)向东南群体(丽江和大理)逐步降低的分布格局。(2)群体间的遗传分化系数为0.101 1,遗传变异主要来自群体内;AMOVA分析也得到了类似的结果,群体内的分化是该区域种质资源变异的主要来源。(3) UPGMA聚类结果显示:13个群体在遗传一致度为0.85时被聚成了4组;Mantel检验结果表明:群体间遗传距离与地理距离相关性显著(r=0.644 1,P=0.002 0)。【结论】长期的自然选择及人为影响,导致了滇西北核桃种质资源遗传多样性水平及特有的分布格局,该区域核桃资源群体间的遗传分化较低,遗传变异主要来源于群体内。资源选育和保护时,在选择遗传多样性高的群体基础上,应侧重于群体内家系和单株的选择。

蒜头果中3-酮酯酰-CoA合酶基因克隆与表达分析

以蒜头果(Malania oleifera)为实验材料,基于转录组数据分析,采用RT-PCR方法获得蒜头果3-酮酯酰-CoA合酶(KCS)基因的cDNA序列,命名为MoKCS1,GenBank登录号为MK210592。序列分析显示MoKCS1基因cDNA全长为1 539 bp,编码512个氨基酸,属于KCS家族。序列比对分析显示Mo KCS1拥有KCS家族特有的3个功能保守结构域,与榴莲(Durio zibethinus) KCS的蛋白序列同源性为80. 66%;与已知超长链KCS蛋白进行系统进化分析显示,MoKCS1独立形成一个分支。荧光定量PCR分析表明,MoKCS1在蒜头果果实膨大期的表达量最高,而在叶中几乎不表达。

木兰科含笑属含笑组3种植物叶的挥发性化学成分研究

采用同时蒸馏萃取法(SDE)分别提取2月份采摘的峨眉含笑、南亚含笑、毛果含笑叶片的挥发油,运用毛细管气相色谱-质谱联用法结合计算机检索分析其化学组成。结果表明,峨眉含笑、南亚含笑、毛果含笑叶片经SDE提取所得挥发油共分离鉴定出42种挥发性化合物,其中峨眉含笑28种、毛果含笑20种、南亚含笑29种,分别占挥发性物质总含量的83.54%、88.15%和92.58%。3种挥发油化学组成各有异同,3种植物共有的化合物有α-愈创木烯、匙叶桉油醇、c-木罗烯、绿叶烯、马兜铃烯、α-胡椒烯、1(10),4-杜松二烯、反式-去氢白菖烯、tau-杜松醇、tau-木罗醇和α-杜松醇等11种。这3种植物挥发油中富含大量在香料和医药行业有重要用途的高生物活性化合物。从组分多度相似百分率的分析结果看,峨眉含笑与毛果含笑的组分多度相似百分率为41.33%,处于极近似水平,挥发性化学成分的组成关系较密切,而南亚含笑与毛果含笑以及与峨眉含笑的组分多度相似百分率分别为30.19%和29.73%,处于较近似水平,组成关系相对较疏远。

油橄榄ISSR-PCR反应体系优化与引物筛选

[目的]对油橄榄ISSR-PCR反应体系进行优化,并筛选出多态性ISSR引物。[方法]以油橄榄嫩叶片提取的基因组DNA为模板,通过单因子试验针对反应体系主要因子Mg2+、dNTPs、引物浓度及模板用量进行油橄榄ISSR-PCR反应体系优化。[结果]优化的油橄榄ISSR-PCR反应体系为:总体系20μl中含1×Taq Buffer,3.5 mmol/L Mg2+,0.4 mmol/L dNTPs,1.0μmol/L引物,1.0 U Taq DNA聚合酶,20 ng DNA模板。反应程序为:94℃预变性5 min;94℃变性30 s,52～55℃退火30 s,72℃延伸2 min,40个循环;72℃延伸10 min,4℃保存。同时利用上述反应体系和反应程序筛选出了扩增稳定、多态性高、扩增条带清晰的ISSR引物11条。[结论]为进一步油橄榄种质资源的多样性研究和品种鉴定奠定了基础。

哈茨木霉基因组中NRPS基因多样性的生物信息学分析

为了解哈茨木霉中非核糖体肽的生物合成,本文通过本地BLAST、结构域分析结合抗生素和次生代谢产物分析软件(antiSMASH)、天然产物结构域查找软件(NaPDoS)等次生代谢产物生物合成基因分析工具对哈茨木霉基因组中的非核糖体肽合成酶NRPS基因进行分析,通过本地BLAST获得42个可能具有NRPS基因的重叠群(contig),开放阅读框及结构域分析显示具A-T-C(A为腺苷酰化结构域、T为肽酰基载体蛋白结构域,又称为PCP结构域、C为缩合结构域)3个结构域的蛋白序列有21条;antiSMASH分析结果显示其基因组中合成NRPs的基因簇有10个;NaPDoS和聚类分析结果表明哈茨木霉中的NRPS基因催化合成的NRPs包括铁载体类、毒素类、抗生素类及一些未知化合物。