杨柳科单拷贝核基因引物的开发与利用（英文）

【目的】由于现有的遗传标记比较单一且变异太少,杨柳科(Salicaceae)属间系统发育关系还存在较大的争议,需要开发在种间变异大且信息量多的标记来准确揭示杨柳科属间系统位置。相比胞质基因组,单拷贝核基因具有双亲遗传、携带大量信息位点和直系同源的特点,可以满足不同系统发育问题及不同分类阶元研究的需要。【方法】根据先前研究中发表的15个杨柳科(杨属、柳属)单拷贝核基因标记以及核糖体DNA的转录间隔区序列(ITS),选取杨柳科4个属的代表物种:箣柊(Scolopia chinensis)、大果刺篱木(Flacourtia ramontchi)、爪哇脚骨脆(Casearia velutina)、天料木(Homalium cochinchinense)进行PCR扩增测序,以测序结果为参考序列,设计合适的引物。利用杨柳科6个不同属的代表物种:山桂花(Bennettiodendron leprosipes)、柞木(Xylosma congesta)、锡兰莓(Dovyalis hebecarpa)、栀子皮(Itoa orientalis)、山桐子(Idesia polycarpa)、山拐枣(Poliothyrsis sinensis)来验证引物的通用性。利用箣柊一个自然居群中的20个个体对新引物进行多态性计算以及中性检验。将单拷贝核基因序列和ITS序列组合成联合片段,分别用最大简约法和贝叶斯法构建系统发育树。【结果】在10个属中成功筛选设计出6对合适的引物,分别为5对单拷贝核基因标记以及ITS遗传标记,各引物扩增出的序列长度为297～716 bp。多态性检测结果表明:单倍型数目(H)为3～9个,平均核苷酸差异数(κ)为0.644～2.278,核苷酸多样性(π)和Watterson核苷酸多样性参数(θ_w)分别为0.001 04～0.004 51和0.001 19～0.004 75,所有位点在箣柊中核苷酸多样性较高。中性检验结果表明所有位点均符合中性进化假设。利用位点联合方法构建的最大简约树和贝叶斯树的拓扑结构基本一致,各分支均有较高的支持率。【结论】筛选出的6对通用性高的引物,丰富了杨柳科的分子标记,可为杨柳科属间系统发育学以及杨柳科植物遗传多样性的研究提供参考。     

基于RNA-seq的崇左金花茶EST-SSR标记开发

本研究分析了崇左金花茶(Camellia chuongtsoensis)转录组水平的EST-SSR特征.从崇左金花茶转录组数据组装获得的35 410个Unigene中,共鉴定出2~7不同核苷酸重复类型的SSR位点7 754个,分别分布于6 394条序列中,其中1 121个Unigene具有两个以上的位点.在转录组中SSR位点出现频率为21.90%,分布密度为1/3.6kb;在所有重复单元中,二碱基微卫星占主要优势,占SSR位点总数的61.3%.利用Primer 3.0设计引物,共计3 303条Unigene成功设计出引物.随机选择10对SSR引物,对一个崇左金花茶群体进行扩增多态性分析,8对引物能够扩增出符合预期大小的PCR片段,其中4对引物成功检测出多态.以上结果表明,转录组数据能够提供丰富的SSR位点,用于快速高效地开发SSR引物,所开发的引物可为崇左金花茶遗传多样性的研究以及种质资源的鉴定与保护等方面提供分子基础.     

小麦族拟鹅观草属Adh基因PCR扩增条件优化

拟开发适用于小麦族拟鹅观草属植物系统发育研究的低拷贝核基因,即Adh基因.通过探索模板DNA、Mg2+、dNTP和引物的浓度,以及退火温度等因素对Adh基因扩增的影响,建立最优PCR体系.在25 μL最优 PCR 反应体系中包括如下成分:2.5 μL 10 × PCR 缓冲液,0.6 μL模板DNA(约15 ng),1.5 mmol Mg2+,0.15 mmol dNTP 混合液,0.12 μmol 正向和反向引物,0.75 U Ex Taq 酶;退火温度为55℃.优化后的体系得到清晰目的条带,可用于后续研究.     

庙台槭的居群遗传结构和遗传多样性

目的 研究庙台槭(Acer miaotaiense P．C．Tsoong)自然居群的遗传结构和种内遗传多样性。方法 选取20条RAPD随机引物对3个庙台槭居群的39个个体进行PCR扩增得到一系列0，1数据，用Popgen32，AMOVA和SPSS 9．0软件进行数据分析。结果 20条引物共检测到128个RAPD位点，庙台槭物种水平的多态性位点比率为53．13％，居群水平的多态位点比率分别为秦岭中段南坡居群42．90％，中段北坡居群18．75％，秦岭西段居群32．78％。聚类分析及主成分分析显示3个居群的个体有以彼此为中心的聚集趋势。庙台槭居群间基因流大小仅为Nm=0．7036。结论 庙台槭具有较低的遗传多样性，尤其是在居群水平上；庙台槭居群间已发生了强烈的遗传分化；庙台槭居群间的基因流很小，遗传漂变和随之而来的近交可能是刻划居群遗传结构的主要因素。     

夏蜡梅SSR引物适用性分析及其在遗传多样性研究中的应用

【目的】筛选适合夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)遗传多样性分析的SSR(simple sequence repeats)引物并进行遗传多样性分析。【方法】从夏蜡梅转录组数据库组装的125 014条unigene序列中,随机选取了344对SSR引物,以夏蜡梅6个不同种群的DNA为模板,运用聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行引物筛选,根据扩增产物带型的丰富度,筛选出具有多态性的SSR引物;挑选扩增带型数在4以上的SSR引物,进一步验证这些引物在夏蜡梅种群间和种群内的适用性;利用已验证的引物对6个夏蜡梅种群的遗传多样性和遗传结构进行分析。【结果】共有148对引物能够扩增出清晰条带,占选取引物总数的43.02%,其中29对引物具有多态性,占扩增总数的19.60%;有15对引物扩增带型数在4以上,这些引物具有更高的多态性。对这15对高多态性引物进一步分析发现,根据扩增的带型数和遗传参数,这些引物均可用于种群间遗传多样性分析;同时,这15对引物可进一步分为3类,所揭示的遗传多样性程度依次降低。在种群内遗传多样性分析时,根据带型数及其分布和遗传参数,第1类、第2类及第3类中的P004和P061在各个种群内扩增的带型数较多且分布较为均匀,具有更高的多态性;而P021、P075、P095、P098、P018等5对引物在部分种群内扩增的带型数相对较少且分布较为集中,多态性相对较低。利用15对引物分析6个种群的遗传多样性得知,夏蜡梅的总基因多样性指数(Ht)为0.625 0,各种群的基因多样性指数为0.251 8~0.400 2,Shannon’s指数(I)为0.419 7~0.668 1,平均基因多样性指数(Hs)为0.3230。【结论】此次实验结果说明夏蜡梅物种水平具有较高的遗传多样性,但各种群内遗传多样性较低。聚类分析将6个种群分为3个分支,且各分支之间遗传距离较远,种群间遗传分化系数(Gst)为0.437,种群内近交系数(Fis)为0.430,种群间基因流(Nm)为0.309 4,基于AMOVA分子方差分析,56%的变异来自种群间,44%的变异来自种群内,这说明夏蜡梅种群间遗传分化显著,种群内存在显著的近交现象,各种群间基因交流受阻。     

应用FQ-PCR检测孕妇外周血中胎儿细胞含量

合成一对染色体单拷贝基因GAPDH特异的引物和一对Y染色体单拷贝基因SRY特异的引物,并合成两条特异性TaqMan探针,加等量的DNA到含有上述两个引物探针的PCR反应体系中,行荧光定量PCR,获得两种基因的定量值,通过这两种基因含量的比值,计算孕妇外周血中胎儿细胞含量.在30 μL FQ-PCR反应体系中,加入最少约0.05 ng 正常男性基因组DNA能够稳定地获得扩增曲线;在60例临床孕妇外周血标本DNA 的DCFQPCR扩增中有35例出现SRY扩增阳性,阳性率为58.3%;在这些标本中,GAPDH 基因Ct值范围在20~22之间;SRY 基因Ct值范围在33~40;经计算,胎儿细胞含量范围在1/10.4~1/10.6.     

吉林露水河阔叶红松林乔木植物群落结构与多样性

为明确阔叶红松林群落结构和多样性变化特征,在露水河东升林场内布设50个20 m×20 m样地,分析群落的物种组成、径级结构、垂直结构和α多样性变化.结果显示:群落内共调查到乔木植物13科21属32种,优势种为红松、髭脉槭、色木槭、紫花槭、紫椴;径级结构呈倒"J"形曲线,在小径级以槭属、暴马丁香等小乔木为主,大径级以红松、紫椴占比较大;垂直结构第1高度级个体数量占比为89.17％,至第6高度级后极为稀少,随着高度级的增加,槭属、枫桦逐渐减少,红松、紫椴逐渐增加;各样地间个体数差异较大,Shannon-Wiener指数、Simpson指数和Pielou指数差异较小;物种分布受坡度、坡向、土层厚度、土壤水分、海拔的影响显著,其中,坡度是限制研究区物种分布的主要因素.     

吉林省能源树种色木槭的资源现状与开发潜力

通过调查吉林省木本油料树种色木槭的资源现状,分析吉林省色木槭存量现状及特点,根据色木槭郁闭度与结实量关系及种子含油量估算年制备生物柴油原料油量,剔除边远地区不可采摘部分,得出吉林省色木槭种子年可制备生物柴油量为10万t,进而分析其开发利用的潜力,可为吉林省开发利用色木槭这一能源树种提供理论基础.     

濒危植物单羽苏铁SSR引物的筛选

以濒危植物单羽苏铁为材料,利用改良的CTAB法提取其总DNA.利用5个单羽苏铁居群的91个个体,对已从苏铁属其他植物开发的65对核SSR引物进行筛选,并对引物的多样性指数进行检测分析.共筛选到多态性高、扩增稳定的SSR引物20对.在这20对引物中,检测到的等位基因数平均为9.75,有效等位基因数平均为4.769,香农多样性指数平均为1.473,观察杂合度平均为0.380,期望杂合度平均为0.636,固定指数只有引物4的小于0.绝大多数引物都偏离了哈迪-温伯格定律,并达到了极显著水平.以上结果为单羽苏铁的遗传多样性和遗传结构的进一步分析提供了依据.     

分子生物学方法在木霉菌分类研究中的应用

木霉是一类常见的生防真菌,具有重要的科研价值和广阔的应用前景。对木霉进行准确的分类鉴定具有重要的意义。传统的形态学特征分类方法受条件所制约还存在着一些不足。近年来,随着分子生物学技术的不断发展和广泛应用,人们已经将其与形态学分类方法相结合用于解决木霉属的分类和系统进化,并在木霉鉴定方面获得了巨大的成功。本文综述了包括随机扩增多态性DNA(RAPD)、通用引物PCR(UP-PCR)、扩增片段长度多态性(AFLP)、ITS序列分析等在内的多种分子生物学技术在木霉鉴定与多样性分析中的应用;此外,我们还在研究中发现了一种新的分子系统发育标记——木霉植酸酶基因,为木霉的分类鉴定提供了新的参考。     

Large-scale processes and the Asian bias in species diversity of temperate plants

An important issue in the study of biodiversity is the extent to which global patterns of species richness reflect large-scale processes and historical contingencies. Ecological interactions in local assemblages may constrain the number of species that can coexist, but differences in diversity in similar habitats within different regions (diversity anomalies) suggest that this limit is not firm. Variation in rate of species production could influence regional and perhaps local diversity independently of the ecological capacity of an area to support coexisting species, thereby creating diversity anomalies. Temperate Zone genera of plants that are disjunct between similar environments in eastern Asia and eastern North America (EAS-ENA) have twice as many species in Asia as in North America. Because lineages of these genera in Asia and North America are mostly sister pairs, they share a common history of adaptation and ecological relationship before disjunction. Thus, the diversity anomaly in EAS-ENA genera is not an artefact of taxon or habitat sampling but reflects differences in the net diversification (speciation-extinction) of the lineages in each of the continents. Here we propose that the most probable cause of the EAS-ENA anomaly in diversity is the extreme physiographical heterogeneity of temperate eastern Asia, especially compared with eastern North America, which in conjunction with climate and sea-level change has provided abundant opportunities for evolutionary radiation through allopatric speciation.     

基于文献数据比较研究东北针阔混交林群落叶绿体遗传多样性

第四纪气候变化对植物群落产生深远影响,然而植物群落如何响应气候变化,群落内不同物种是否具有一致的响应,对于这些问题仍缺乏更系统和完整的答案．中国东北针阔混交林位于凉温带,对气候变化十分敏感,是研究物种对第四纪气候变化响应的理想区域．本研究利用文献检索调查东北针阔混交林物种谱系地理研究现状,并基于文献数据分析东北针阔混交林群落及其周边群落的遗传多样性空间分布情况．结果发现,2020年前,仅有23篇文章对27个东北针阔混交林群落物种进行谱系地理研究．无论是群落水平还是物种水平,均未发现遗传多样性的纬度梯度格局．现有的数据表明,长白山西部和大兴安岭北部地区具有较高的群落遗传多样性．这些结果表明冰期“原位避难”可能是东北针阔混交林群落物种的普遍模式,但是具体的冰期避难所位置可能存在物种差异．由于文献数据是独立而分散的谱系地理研究,存在取样种群和分子标记以及覆盖度的差异,从而导致基于文献分析的群落水平遗传多样性格局结论仍存在不确定性．未来应开展以群落遗传多样性和群落形成历史问题为导向的系统设计,以期系统性地回答群落如何响应第四纪气候变化．      

黄河三角洲柽柳群体遗传多样性RAPD分析

采用随机扩增多态DNA(RAPD)分子标记技术,分析了黄河三角洲主要优势树种之一柽柳(Tamarix chinensis)3个天然群体的遗传多样性及遗传分化。结果表明:26条随机引物扩增出105个可分析位点,多态位点百分比40.07%,Nei的基因多样度(h)为0.4061,Shannon多样性指数(I)为0.5917,基因分化系数(Gst)为0.0507,基因流值为9.3564。分子方差分析(AMOVA)表明,在总遗传变异中,群体间遗传变异占7.17%,群体内占92.83%。说明柽柳物种内存在较高的遗传多样性,群体的遗传变异主要存在于群体内,群体间基因交流频繁,遗传距离与地理距离具有显著相关性。     

青藏高原城镇化水平时空动态及影响因素——基于长时间序列夜间灯光数据的分析

基于长时间序列夜间灯光数据集构建复合灯光指数(compounded night light index,CNLI),量化了青藏高原1992-2018年城镇化水平动态变化.在省级行政区、地级行政区、县级行政区和流域等多个尺度上分析了青藏高原城镇化水平变化过程,揭示了青藏高原城镇化水平空间集聚特征以及不同时间段城镇化水平的影响因素.结果表明：青藏高原1992-2018年的总体城镇化水平呈加速增长趋势并且内部存在显著的空间差异,CNLI由1.03×10^-4增长到4.46×10^-3,大约增长了42倍;青藏高原高城镇化水平聚集区面积和数量均显著增大,在西宁周边、拉萨周边和区域的东南边缘形成了3大高城镇化水平聚集区;此外,青藏高原城镇化水平动态变化主要受到交通和地形的影响,交通要素的影响在不断加强.本研究基于长时间序列夜间灯光数据集的城镇化水平动态变化分析方法具有普适性,可用于其他统计资料不完善的地区的城镇化水平分析.     

小鼠巨细胞病毒PCR 诊断方法的建立及其应用

摘要: 目的建立小鼠巨细胞病毒( MCMV) PCR 检测方法,并进行初步应用。方法根据NCBI 公布的巨细胞病毒设计引物,进行PCR 体系优化、敏感性、特异性测试; 运用优化后的方法,对87 份小鼠血清进行检测,对阳性样本进行测序分析。结果建立的小鼠巨细胞病毒PCR 方法灵敏度高,特异性好,初步检测4 个屏障设施的87 份小鼠血清, 13 份为阳性,通过测序证实为小鼠巨细胞病毒,验证了此方法的可行性。结论为小鼠巨细胞病毒的快速检测提供了方法。     

濒危植物五小叶槭(Acer pentaphyllum Diels)天然种群遗传多样性的ISSR标记分析

五小叶槭(Acer pentaphyllum Diels)是中国四川特有野生珍稀濒危植物,仅分布于雅砻江中上游干旱河谷地带;探索其遗传多样性特征可以为其遗传资源的保护和利用提供理论依据.本文采用ISSR技术对五小叶槭的5个野生种群的44份材料进行遗传多样性分析,8条引物总共检测到38个位点,其中多态性位点35个,多态位点百分率(PPL)平均为90.21%.应用分析软件Popgen32分析得出:在物种水平上,五小叶槭的香农多样性指数(I)为0.3924,Nei氏基因多样性指数(H_e)为0.2498;种群间基因分化系数(G_(st))为0.3722,种群间的基因流(N_m)为0.8433,这表明五小叶槭的遗传变异主要存在于种群内.在种群水平上,香农多样性指数(I)为0.2125, Nei氏基因多样性指数(H_e)为0.1456.结果表明木里、九龙三垭宫和康定这3个种群的遗传多样性水平较高,而雅江和九龙洛莫种群遗传多样性较低.通过Mantel检测,种群间遗传距离和地理距离之间没有显著相关性.     

福建省梁野山自然保护区的蕨类植物区系

野外调查和资料整理分析结果表明,梁野山自然保护区共有蕨类植物40科、79属、147种,物种多样性丰富,区系起源古老.优势科为水龙骨科、鳞毛蕨科、金星蕨科和凤尾蕨科,优势属为凤尾蕨属、卷柏属、鳞毛蕨属、瘤足蕨属、铁角蕨属和复叶耳蕨属,科、属组成优势现象明显;分布区类型在科、属水平上以泛热带分布和世界分布为主,而种的地理成分则以热带亚洲分布、东亚分布和中国特有分布为主,表现出明显的热带亲缘,具有由热带向温带过渡的特点.     

京冀太行山优先保护区域受胁鸟类多样性与分布特征

通过样线法实地调查和查阅历史文献分析,对京冀太行山优先保护区域的受胁鸟类多样性和分布特征进行了研究．实地调查时间为2019年7月—2020年5月,于春季、夏季、秋季和冬季共进行了4次调查．研究结果显示,京冀太行山区域受胁鸟类共计19种,占全国受胁鸟类物种的11.87%．其中:极度濒危物种1种,占全国的5.26%;濒危物种10种,占全国的20.00%;易危物种8种,占全国的8.60%．京冀太行山优先保护区域是黑鹳（Ciconia nigra）、褐马鸡（Crossoptilon mantchuricum）及多种猛禽等受胁鸟类的重要栖息地,其中:黑鹳和猛禽在该区域分布范围较广,潜在适宜栖息地面积较大;而褐马鸡分布区域相对较小,主要分布在北京西部及河北小五台和驼梁2个国家级自然保护区内．受胁猛禽偏向于在中、高海拔开阔的山地环境活动,主要沿着山脊分布．      

近40年大尺度气候因子对中国洪涝灾害的可能影响

基于中国1980—2018年0.5°×0.5°逐日降水数据、紧急灾害数据库数据（EM-DAT）,分析了厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）和北大西洋涛动（NAO）对中国极端降水频次及强度、洪水发生率及损失的可能影响．结论如下:1)当冬季厄尔尼诺发生后,次年我国东部沿海及黄河、长江下游地区秋季极端降水强度增加26%;当冬季拉尼娜发生后,次年我国东部地区春、夏季极端降水强度分别增加8.8%、5.1%．2)当NAO为正位相时,我国大部分地区春、夏、秋季极端降水频次较高,华东地区夏季极端降水强度增加8.5%．3)与正常年份相比,冬季厄尔尼诺或拉尼娜发生后,次年我国春季洪水损失偏多14.5%,秋季洪水发生率偏低30%;NAO为正位相时,我国春季洪水损失偏少20%,秋季洪水发生率偏高14%．4)当拉尼娜发生后及NAO正位相、负位相时,我国长江、黄河和珠江流域极端降水与洪涝灾害的变化具有一致性．      

蒙古高原野豌豆属植物区系生态地理分布研究

由于蒙古高原位于亚洲温带地区,广布的北温带和温带亚洲成分（5种,占31.25％）构成了该属的基本成分,在蒙古高原的北部汉入欧洲－后利业成分（4种）,在东部渗入了东亚区系成分（4种）,分别占25％,反遇了该属植物区系成分与西伯利亚和东亚森林区植物区系的紧密联系,亚洲中部成分（3种,占18.75％）,特别是达乌里－蒙古种（2种）为蒙古原物有种,这是该属植物在蒙古高原长期适应演化的结果,蒙古高原野豌豆属植物与东西伯利亚、东北和华北地区联系较为紧密。