基于分子标记的野生大豆居群遗传多样性估算与取样策略

遗传多样性是生物多样性的基础和最重要组成部分,正确评价物种及其居群的遗传多样性是有效保护和利用生物种质资源的必要条件．以一个野生大豆自然居群(面积约为10000m^2)为研究材料,从中随机选取了100棵植株,分别用3种分子标记AFLP,ISSR和SSR对其遗传多样性进行分析,并采用计算机模拟方法,从这100棵植株中随机抽取不同大小(5～90个个体)的样本(抽样群体)各50次,对其主要遗传多样性参数进行了计算,旨在探讨利用不同分子标记检测该野生大豆居群的主要遗传多样性参数,即位点的预期杂合度(H_e)、Shannon多样性指数(l)和多态位点百分率(P)的差异和变化趋势以及随抽样群体样本量的不断增加这些参数的变化规律．结果表明,不同分子标记检测到同一野生大豆居群的各种遗传多样性参数值不同；同一居群中的不同样本量对遗传多样性参数的估算值有较大影响；用不同分子标记进行遗传多样性参数的估算时,多态位点百分率相对具有可比性；选用不同的遗传多样性参数来反映居群90%以上的总体遗传变异时需要不同的样本量,当选用多态位点百分率(P)时,30-45个植株才能代表总体90%以上的遗传变异．本研究为评价植物居群遗传多样性和采用合理的保护取样策略提供了科学依据．

籼稻和粳稻的高效分子鉴定方法及其在水稻育种和进化研究中的意义

为了建立准确高效的籼稻和粳稻鉴定方法,对基于籼稻(93-11)和粳稻(日本晴)的全基因组DNA序列比对而获得的45个特异插入/缺失(InDel)位点进行了实验验证.以包括93-11和日本晴在内的44个典型籼稻和典型粳稻品种为实验群体,用45对InDel引物对上述水稻品种的DNA样品进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳,获得了多态的电泳条带.对获得的各InDel位点的基因型数据矩阵进行了中性检测(neutrality test),确定了与栽培稻的籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel位点.进一步对来自亚洲11个国家的栽培稻品种和来源不同12个野生稻物种的PCR产物和电泳结果的读取和分析,计算这些栽培稻品种和野生稻DNA样品在这34个InDel位点上的籼型或粳型基因频率,最终确定了不同样品的籼、粳特性.该籼稻和粳稻鉴定方法被称为"InDel分子指数法".与传统基于形态特征鉴定栽培稻籼、粳特性的"程氏指数法"相比,该方法不仅能够准确鉴定籼稻和粳稻,而且还具有更快捷、简便和高效的特点.另外,InDel分子指数法还可以用于野生稻样品的籼、粳特性鉴定,扩大了被检测样品的范围,具有广阔的应用前景.InDel分子指数法的建立为栽培稻育种过程中正确选用籼稻或粳稻种质资源提供了新的技术方法,也为栽培稻的起源、籼—粳遗传分化、以及籼稻和粳稻在驯化过程中如何适应地理环境变化提供了新的研究思路.

用线粒体Cytb基因序列探讨冬虫夏草寄主蝠蛾的系统进化关系

为探讨冬虫夏草寄主蝠蛾种属间的系统进化关系,采用CTAB法分别从18个冬虫夏草居群的虫草虫体头部和2种寄主蝠蛾中提取基因组DNA,PCR扩增获得冬虫夏草寄主线粒体Cytb基因片段序列.结合GenBank中的蝙蝠蛾科24种冬虫夏草寄主的同源序列,构建NJ系统树.结果表明,双栉蝠蛾属(Bipectilus)先于蝠蛾属(Hepialus)和类蝠蛾属(Hepialiscus)分化;蝠蛾属的冬虫夏草寄主种类众多形态各异,且均有特定的地理分布,蝠蛾属的种间遗传分化也较明显,蝠蛾属可能是多系起源;Cytb基因序列在冬虫夏草寄主蝠蛾种属间存在较丰富的变异,在蝠蛾属中除草地蝠蛾和金沙蝠蛾的该段序列完全一致外,其他种类蝠蛾种间变异率为0.23%—9.24%,Cytb基因序列可用于冬虫夏草寄主昆虫种的鉴定,但有必要获取更多种类的寄主昆虫来进一步验证.通过对冬虫夏草虫体头部提取的DNA进行PCR扩增获得其寄主蝠蛾Cytb基因序列的方法准确有效,有助于进一步获取更多的基因序列对更多的冬虫夏草居群和寄主种类进行系统发育、居群遗传结构及菌虫相互关系等研究.