吴思[1]2001年在《聚类分析及其在农业物种信息自动提取中的应用》文中认为在“便携式农业专家系统”项目的开发中，为了从农作物信息文本中抽取数据构造数据库，首先得从文本中为各类物种提取信息模板，形成数据库中各个表的字段定义。由于自然语言尤其是中文表示的灵活性，同一类信息的描述就有很多不同的表示，要从不同的描述中提取出各种信息模式，就需要对文本中的各个句子进行归类，而要通过计算机来解决这个问题，就必须采用聚类分析的方法。在聚类分析完成后，就可以将要抽取信息的句子与模板中的信息模式进行关键词匹配，定位它所属的的信息模式，最后抽取句子中的信息。聚类分析是一种应用性很强的数学方法，它已经应用到工程技术中的许多领域。在现实世界中，很多事物之间没有明显的划分界限，它们之间的关系往往是模糊的，普通的聚类分析方法难以担此重任。将模糊数学方法应用到聚类分析中，形成模糊聚类分析。模糊关系更能反映客观事物之间的联系。因此，模糊聚类分析更适合于现实世界中事物的分类。通用的聚类方法一般适合于简单对象的分类和有限对象的分类。而在我们的应用中，文本语料中包含的信息量特别大，通用的聚类方法不适合于我们的应用。为此我们在开发中提出了一种新的快速模糊聚类算法，它具有准线性的处理速度和较高的聚类精度。本文先介绍了本项目开发的背景情况，然后介绍了农作物信息自动提取的任务的提出和基本解决思路。在文章的主体部分讲述了如何应用聚类分析的方法解决样本的归类问题：首先介绍了常用聚类方法，并对它们的复杂度进行了简要分析。然后详细介绍了我们提出快速模糊聚类算法，并给出了实验数据。文章最后介绍在农作<WP=4>物信息文本中实现信息自动提取的思路。
陈天生[2]2008年在《利用TRAP标记分析甘蔗遗传多样性》文中研究说明分子标记辅助育种是提高育种效率的重要措施,但其在育种实践上的应用,依赖于甘蔗分子遗传多样性尤其是基于靶标基因标记的遗传多样性的研究以及与目标基因连锁标记的开发。糖分是甘蔗育种最重要的性状,蔗糖代谢基因与该性状的表现型密切相关。同时,甘蔗栽培上不时也遭受寒害胁迫。为此,本试验率先在国内应用TRAP标记,以5个蔗糖代谢关键酶基因及1个耐寒性相关基因为靶标基因,通过设计正向锚定引物和9个随机引物,采用其中34个多态性好的引物组合,对33份包括我国主栽品种、新选育品种(系)和新引进的重要种质,进行TRAP标记分析。共产生579个条带,其中多态性条带288条,占49.74%,显示正向锚定引物和上游随机引物组合也能扩增出丰富的多态性条带,暗示了甘蔗的开放读码框外显子存在着高度的变异性与多样性。基于靶标基因的遗传距离幅度为0.26～0.63,UPGMA聚类分析显示,在GD为0.52水平上,可将33个样本分为4类,其中ROC系列品种间靶标基因的相异系数小。基于靶标基因TRAP标记的聚类结果,不能完全反映血缘关系的远近,但能揭示不同基因型蔗糖代谢关键酶基因家族的差异程度,同时,也发现了一些较特异的种质,为应用分子标记数据指导甘蔗高糖及抗寒杂交育种的亲本选择与组合配置积累了基础资料。另一方面,本文还利用17个TRAP引物组合,对28份糖分性状表型差异比较明显的基因型及部分杂交后代个体进行多样性分析,共扩增出170个条带,其中109个为多态性条带,多态性比率为64.12%;基于靶标基因的遗传距离变化幅度为0.12～0.80,UPGMA聚类结果能反映甘蔗蔗糖代谢基因家族的遗传多样性,对高糖育种杂交亲本的选择和组合配置具有指导意义,同时,聚类呈一定的糖分高、低同类型率先聚类的规律,为建立糖分性状标记辅助评价技术奠定基础。此外,本研究结果同样显示了TRAP标记具有稳定性、高效性和易操作性的特点,暗示其在甘蔗分类、重要性状标记等方面,具有很大的应用潜力。研究结果具有重要的理论意义和实践价值。
黄焱[3]2008年在《珍珠黄杨遗传多样性及其资源保护与利用》文中提出珍珠黄杨(Buxus sinica var. parvifolia)为中国特有的珍稀濒危植物,属半岩生植物。本研究通过对其分布区的广泛调查,选择了7个天然群体和1个栽培群体,从形态性状和DNA水平,分析了珍珠黄杨群体的表型多样性和遗传多样性。从分子生态学、种群生态学、更新复壮及扦插繁殖角度系统研究了珍珠黄杨资源的保护与利用。结合表型标记和分子标记分析,探讨了珍珠黄杨相关类群的等级地位及命名。主要结论如下:①珍珠黄杨种内存在丰富的群体间、群体内表型变异,其8个群体的枝叶等17个表型性状差异显着,变异系数较大。②利用21个RAPD引物对8个珍珠黄杨群体进行遗传多样性分析,共扩增出176个(84.21 %)多态位点;21个ISSR引物共扩增出397个(91.89 %)多态位点。经POPGENE分析,Shannon信息指数在群体内为0.3039,占总遗传变异51.39 %;Gst是0.2723;Nm是1.3933(RAPD);Shannon信息指数在群体内为0.3368,占总遗传变异82.51 %;Gst是0.1627;Nm是2.5741(ISSR)。经AMOVA分析,群体内变异为62.65 %,Φst 0.554(RAPD);群体内变异达到77.65 %,Φst 0.223(ISSR)。基于Nei遗传距离对各群体进行聚类分析,截取λ=0.1653(RAPD)/0.0503(ISSR),可将不同地区的珍珠黄杨分为两大类:神农架山区的为一类,而华东片珍珠黄杨归为另一类。③表型标记聚类结果表明:栽培黄杨的形态稳定一致,形态分化较小;尖叶黄杨与雀舌黄杨在形态上比较一致;珍珠黄杨各种群表型性状变异大。分子标记的UPGMA、NJ和PCA分析均支持华东片珍珠黄杨为独特的进化枝,这与其仅根据表型特征而定的分类单位相冲突,其它分类单位的聚类结果基本与传统分类结果一致。④珍珠黄杨天然种群有2个死亡高峰:第一个死亡高峰在幼苗幼树阶段,第二个死亡高峰在各种群出现的时间及强度不同。其存活曲线介于Deevey-II型与Deevey-III型之间。⑤在愈伤组织形成及根突出表皮时期,初始世代IAA,ABA和GA4水平与后继世代有明显差异并呈现一定规律。Fv,Fm,Fv/Fm,Fv/Fo,Fm/Fo这5个参数从初始世代到后继世代呈现一个明显地逐渐增大规律。荧光诱导动力学随继代次数的增加,从P相到T相的时间逐渐缩短,振荡衰减逐渐加快。⑥春季扦插中,在愈伤组织产生前后及根突出表皮时,IAA,ABA和GA4含量的变化曲线在不同品种处理之间存在明显差异并呈现一定规律。夏季扦插中,以蛭石珍珠岩为扦插基质的插穗经外源激素尤其是IBA+BA处理后,生根效果明显提高;以轻壤土为扦插基质的则以IBA+BA和ZZHY处理的效果为好。
杜晓云[4]2008年在《系列逆转座子分子标记的建立及其在柿属植物中的应用研究》文中研究表明我国是柿属植物的分布中心和原产中心之一,拥有丰富的种质资源。逆转座子是真核生物基因组中的重要组成成分,其在决定植物基因组大小、结构、功能以及及其进化中扮演重要角色。开发和应用逆转座子分子标记,可为我国柿属植物种质资源研究提供技术支撑。本研究首先分离柿Tyl-copia类逆转座子RNaseH-LTR序列并设计逆转座子引物,其次建立柿属植物IRAP、REMAP、SSAP和ISTR系列逆转座子分子标记技术体系并应用于柿属植物种质鉴定和亲缘关系分析等方面,同时应用非逆转座子分子标记AFLP和DAMD于柿属植物,并比较了二者以及ISTR与柿属特异性逆转座子分子标记在该属植物遗传分析中的性能,此外,对柿逆转座子引物在它类果树物种及禾本科、茄科和蔷薇科已发表的逆转座子引物在果树类作物上的通用性进行研究,并对一份特殊种质‘90-1-10'进行了鉴定。主要结果如下:1.利用抑制PCR方法从‘罗田甜柿'(Diospyros kaki Thunb.‘Luotiantianshi')基因组中分离31条Tvl-copia类逆转座子的RNaseH-LTR序列,序列分析表明:至少有10个逆转座子家族得到扩增;其家族间序列普遍表现高度异质,发生不同程度的碱基替换、插入或缺失突变,以及翻译成氨基酸后的终止密码子突变、氨基酸取代和移框突变等;家族内部某些序列相似性极高,类反转录病毒中的准种居群;序列LTR区含有启动子的结构特征“CAAT box”、“TATA box”以及受不同胁迫条件作用下的调控元件。序列投递GenBank,登录号为EU068698-EU068728。2.基于其中15条RNaseH-LTR(Long terminal repeat)序列共设计26条逆转座子引物,包括8条正向LTR引物、10条反向LTR引物和8条PPT(polypurine tract)引物。为增加特异性,引物设计过程中充分考虑其较长长度和高Tm值:长度均在20bp～26bp之间,平均23bp;Tm值普遍高于55℃,平均为60.2℃。其中24条引物表现较好。3.优化PCR反应体系各组分浓度、退火温度(T_m)和扩增程序的基础上建立起适合柿属植物的逆转座子分子标记IRAP(Inter-retrotransposon amplifiedpolymorphism,逆转座子之间扩增多态性)和REMAP(Retrotransposon-miorosatelliteamplified polymorphism,逆转座子一微卫星扩增多态性)PCR扩增技术体系:20μL反应体系中,含1×Buffer、模板DNA 50 ng、Mg~(2+) 2.0mmol/L、dNTPs 0.25mmol/L、引物0.40μmol/L、Taq DNA聚合酶1.0U,矿物油20μL;PCR扩增程序:95℃5min;95℃1min;56℃1min ramp+0.6℃/s;72℃2min,循环44次;72℃延伸8min。4.建立柿属SSAP(Sequence-specific amplified polymorphism,特异序列扩增多态性)逆转座子分子标记技术体系,并对可能影响其扩增性能的几个重要因素和不同逆转座子在柿属种质遗传关系研究中的特点进行分析比较。结果表明,所有逆转座子都产生丰富的多态性,表明每个逆转座子都可单独用于SSAP分析;SSAP扩增性能与逆转座子自身的特点、选择性扩增酶接头引物的种类、组成及排序相关;不同逆转座子在28份试材中表现不同的转座特点。研究为进一步使用多逆转座子分子标记,以获得较为全面的柿属种质起源进化信息和进行遗传多样性评价及种质鉴定提供技术支持。5.建立适合柿属植物的通用引物逆转座子ISTR(Inverse sequenoe-tagged repeat,反向序列标签重复)分子标记体系,与IRAP同时用于32份柿属基因型的多态性和亲缘关系分析,并比较二者分析性能。结果表明,IRAP和ISTR均能很好的用于柿属植物的遗传分析;IRAP能区分供试所有基因型,包括芽变;ISTR不能区分‘富有'和其芽变‘松本早生',但可以区分其它所有基因型;IRAP与ISTR的聚类结果基本一致,但在细节上存在差异;IRAP在种间及种下分析所得的所有参数值(平均每次实验扩增总位点数、平均每次实验扩增多态位点数、多态位点百分率Pi、多样性指数DI、有效多重系数EIVIR、标记指数Marker Index MI)均高于ISTR,总的来看,具有柿属特异性的IRAP标记系统的分析性能优于通用引物的ISTR。6.探讨IRAP用于柿属植物种间关系研究的可行性,并与小卫星分子标记DAMD(Directed amplification of minisatellite-region DNA,直接扩增小卫星DNA)进行多态性和聚类分析比较。结果表明IRAP可以很好的用于柿属种间亲缘关系研究;DAMD作为首次应用于柿属植物的标记类型,也表现出很好的扩增性能,并能区分芽变;IRAP和DAMD聚类基本均能将不同采集地的种按地理位置聚类,但对中国热带、亚热带采集的柿种与温带栽培柿之间的关系存在分歧;两种标记用于柿属植物种间亲缘关系研究,在多态性水平、平均扩增总位点等方面表现相当,然而综合扩增性能评价IRAP较优于DAMD。总的看来,IRAP是揭示柿属植物种间及种下丰富多态性的有效标记类型,而DAMD也是将来用作柿属植物遗传分析的极具潜力的标记类型。7.探讨IRAP用于品种内微小变异检测的性能,以我国最大的‘磨盘柿'产区—北京市房山区张坊镇上报的11株磨盘柿基因型作为试材,这些试材在成熟期、果实外观形态、抗性及耐贮性等方面性状与标准品种存在差异。结果表明,19个逆转座子单引物IRAP扩增中,4个引物(PPT3,PPT6,SAF5和SAR10)在磨盘柿变异间具多态性,采用二歧法,该4个引物可将11份‘磨盘柿'变异完全区分;UPGMA聚类图上,磨盘柿变异与标准磨盘柿紧密相聚,分支模式显着不同于种与种间及不同品种之间:相似系数计算表明,磨盘柿变异单株间的相似指数在0.90(‘MP2'与‘MP4'、‘MP8'、‘MP9')～0.98(‘MP7'和‘MP8')之间,平均0.94,与磨盘柿标准品种‘BZMP'的平均相似指数为0.91,大于种间和品种间相似水平,与芽变间的相似水平接近。总的看来,本研究鉴定了供试的11份北京房山区磨盘柿的变异为遗传物质的改变,并非饰变;11份基因型之间以及与标准磨盘柿品种在遗传上的高相似性表明,它们可能为磨盘柿的芽变类型;IRAP分子标记能够很好的区分遗传背景高度相似的微小变异,反映了该项技术是今后进行柿品种鉴定,尤其是遗传差异较为接近的基因型,如芽变的有效工具。8.IRAP、REMAP和SSAP逆转座子分子标记用于28份柿属植物种质鉴定,16个柿逆转座子引物在供试材料的单引物IRAP分析中检测到丰富的扩增位点,且高多态性比例(97.6%);筛选出的7对REMAP引物和25对SSAP引物在相应的分子标记内同样检测到丰富的多态性(分别为95.2%和93.4%);每一类型分子标记均可成功鉴定28份种质,其中2个IRAP引物(PPT3和SAR10)及4对SSAP引物(SAR10/EA06、SAR9/MC03、SAR9/MC11、SAR1/MC11)可以单独用于区分全部种质。进一步计算形态学相近和已知芽变关系的5组种质各组内基因型间的遗传距离,量化每种逆转座子分子标记的鉴别效率表明:IRAP为3种逆转座子分子标记中进行种质鉴别最为灵敏的标记类型。9.IRAP、REMAP、SSAP和AFLP(Amplified fragment length polymorphism,扩增限制性片段长度多态性)4种分子标记在柿属植物遗传关系研究中的应用效果比较表明:IRAP具有最高的多态性水平和多样性指数;AFLP的多态性低于IRAP和SSAP,但具有最高的标记指数;SSAP的标记指数值低于AFLP,但其多态性高于AFLP;4种分子标记的遗传相似系数矩阵间的相关性显着,相对而言REMAP可靠性略差;4种分子标记的聚类结果基本一致,均可将28份种质按种间及种下不同地理起源进行划分,然而聚类细节因标记种类不同有别。综合评述,IRAP适用于柿属植物遗传多样性分析和种质区分,尤其是遗传背景相近的种质鉴定,而SSAP和AFLP适用于起源、进化研究。10.从‘罗田甜柿'中开发的26个逆转座子引物在其它果树上的通用性试验表明:53.85%的引物可在供试果树类植物中获得扩增产物,但不同引物在不同物种中的通用性各异,其中在柿属、葡萄属、柑橘类和桃属植物中的通用性较好。利用可通用引物在柿属、柑橘类、葡萄属、桃属和梨属植物中的IRAP数据进行遗传关系分析的结果表明:这些引物在相关试材上还具有种质区分、亲子关系鉴定、分类和系统关系研究以及遗传多样性评价等研究的潜力;同时还研究了已发表的来自蔷薇科、禾本科和茄科的逆转座子引物在果树类作物上的通用性,进一步佐证了逆转座子引物可跨物种通用的特点,不同意前人的观点。11.我国原产柿种质中只有完全甜柿和完全涩柿两种类型,至今尚无不完全甜柿存在的报道。对引种自湖北省罗田县的‘90-1-10'进行形态学、细胞学鉴定及生化和分子水平分析,结果表明,‘90-1-10'具有与中国原产柿种质相近的果实特征,结合4种DNA分子标记IRAP、REMAP、SSAP和AFLP的聚类分析结果和引种地推断其属中国原产;可溶性单宁含量和单宁细胞大小的测定结果表明‘90-1-10'属非完全甜柿类型;果实脱涩和种子形成及其果肉褐斑情况分析结果表明‘90-1-10'应为非完全甜柿种质中的不完全甜柿:‘90-1-10'与‘罗田甜柿'及其它罗田甜柿变异单株在形态学、脱涩性状及DNA水平上表现明显的差异,表明其应为不同于‘罗田甜柿'的一份新种质。因此,‘90-1-10'可能系原产我国的不完全甜柿新种质。这是目前中国原产不完全甜柿类型的首例报道。
周慧[5]2008年在《云南高黎贡山国家自然保护区土壤微生物多样性研究》文中指出土壤微生物是生态系统的重要成员,它参与生态系统的物质循环和能量流动,是土壤中最活跃的部分,它们在土壤中的数量与分布一定程度上反映出土壤肥力状况与植物营养的密切关系,同时也反映土壤、植被和气候等综合因素对土壤微生物的影响。因此土壤微生物多样性的保护和研究对系统生态保护具有重要意义。高黎贡山国家级自然保护区位于云南西部中缅边境地区,海拔760-3100m,具有高山、亚高山生物气候垂直带谱自然景观和异常丰富的生物多样性,是中国生物多样性保护具有全球意义的关键区域,被喻为“世界物种基因库”。研究高黎贡山土壤微生物群落结构与功能,揭示其生态分布和区域特异性,为评价高黎贡山地区的生态环境、了解全球变化对高黎贡山地区土壤微生物的影响以及高黎贡山自然保护区保护策略的制定提供科学依据。本研究采用传统分离培养方法对高黎贡山生物多样性固定监测样地的土壤中主要微生物类群的数量进行研究,探讨其与土壤酶和生态因子的相关性;采用木端限制性酶切片段长度多态性分析(T—RFLP)和基因芯片(GeoChipⅡ)等分子生物学技术对土壤细菌群落、氮循环相关基因(nifH和nosZ)、降解纤维素真菌及11类功能基因的多样性及分布特点进行研究。分离培养了土壤中高效降解纤维素真菌并对其进行分子鉴定。同时探讨了不同植被和海拔高度土壤微生物群落结构与功能的多样性及其主要影响因子。其主要研究结果如下:(1)对高黎贡山海拔960—2 878m的8个生物多样性固定监测样地的土壤微生物进行培养分析,所有样地中细菌数＞放线菌数＞真菌数,细菌、真菌、放线菌数量随海拔不同而变化,各样地间差异极显着(P＜0.05),最高点均出现在海拔2 000m左右的森林样地;好气性纤维素菌和嫌气性纤维素分解菌在低海拔的灌丛和咖啡林数量丰富,而高海拔森林样地中数量相对较低,好气性自生固氮菌和嫌气性自生固氮菌数量在玉米地最高,咖啡林最低,纤维素菌和固氮菌数量在样地间均差异显着(P＜0.05)。土壤微生物量碳在玉米地、咖啡林和海拔2 000m的森林样地中偏高且所有样地间差异极显着(P＜0.01)。土壤微生物随海拔高度变化且与土壤酶及生态因子呈现不同程度的相关性。细菌数、总菌数、微生物量碳分别与脲酶和淀粉酶活显着相关(P＜0.05);真菌数与淀粉酶活显着相关(P＜0.05);嫌气固氮菌与脲酶、蛋白酶、淀粉酶活都显着相关(P＜0.05)。细菌数、微生物总数与土壤有机质含量显着相关(P＜0.05),放线菌数与全氮、全磷、全钾、海拔、含水量、pH值及温度显着相关(P＜0.05);纤维素菌与温度、海拔、含水量显着相关(P＜0.05);好气固氮菌与全磷显着相关(P＜0.05),嫌气固氮菌与有机质、全氮、全磷及含水量显着相关(P＜0.05);微生物量碳与有机质含量显着相关(P＜0.05)。说明影响高黎贡山土壤微生物数量和多样性垂直分布的主要生态因子是土壤酶、温度、有机质、含水量。人为耕作活动和土地利用方式的改变、植被类型等因素对微生物量有重要影响,且这种影响具有综合效应。(2)本研究首次采用核糖体DNA基因文库技术与T-RFLP技术相结合,分析高黎贡山8个不同海拔和植被类型的生物多样性固定监测样地中土壤细菌16S rDNA基因多样性。8个样地Msp I酶切共得到289个OTU,Rsa I酶得到216个OTU。基于Msp I酶切指纹图谱:海拔2 000m左右的森林土壤细菌多样性普遍高于其它海拔和植被的样地,样地内细菌多样性与可培养微生物数量显着相关。16S rDNA文库随机测序150个阳性克隆得到132条特异序列,它们分属细菌的7个门,其中酸杆菌门占总鉴定数的57%,为高黎贡山地区土壤细菌的优势菌群。土地利用方式的不同和温度是影响此地区土壤细菌多样性的主要因素。地理距离和植被类型的差异是影响此地区土壤细菌生态分布的主要因素。此外,土壤pH值可能对群落结构起重要作用,而其它生态因子均与土壤细菌群落结构多样性及生态分布有一定相关。(3)为了解高黎贡山地区土壤氮循环微生物的群落结构及其差异,利用T-RFLP技术对高黎贡山地区土壤微生物固氮酶基因nifH和反硝酶基因nosZ多样性及生态分布进行研究,研究选取了来自于不同海拔高度、植被类型的8个生物多样性固定监测样地。利用4种限制性内切酶(HaeⅢ、HhaⅠ、#saⅠ和MspⅠ)分别对这两个基因进行T—RFLP分析,两个基因均是用HhaⅠ酶切得到OTU数最多:8个样地共得到63个nifH基因OTU,156个nosZ基因OTU。样地内nifH基因多样性为0.454(样地10)—1.200(样地5),各样地均有3—4个优势菌群,nifH基因多样性与土壤pH值相关性较高,与其它生态因子有不同程度相关,受到土壤耕作制度、植被类型等诸多因素的影响;样地内nosZ基因多样性为0.760(样地10)—1.464(样地13),各样地均有2—4个优势菌群,nosZ基因多样性与温度、海拔、pH值、土壤含水量有较强相关。地理距离和植被类型对nifH和nosZ基因的分布有重要影响。(4)采用刚果红平板和PDA平板对研究样地土壤中降解纤维素类真菌进行分离培养,通过液体发酵测定其纤维素酶活差异,筛选相对酶活较高的菌株进行形态学和分子生物学鉴定,共得到35株具有较高纤维素酶活真菌,其96h液体发酵测量CMC酶活力范围在79.6(菌株6)-228.9IU(菌株3)。这些株菌分属15个属,其中4株归属于担子菌类(Basidiomycetes)的3个属,占筛选菌株数的11.4%,31株归属于子囊菌类(Ascomycetes)12个属,占筛选菌株数的88.6%。其中曲霉属(Aspergillus)、青霉属(Penicillium)、葡萄状穗霉属(Sttachybotrys)、毛壳霉属(Chaetomium)的真菌共计20株,占总分离菌株数的57.1%,是高黎贡山土壤中降解纤维素类真菌的优势菌群。其中菌株3被鉴定为扩展青霉,其在酶系和对底物利用都有突出特点,具有开发前景。(5)利用功能基因芯片(GeoChipⅡ)检测高黎贡山高黎贡山海拔960—2 878m的6个样地土壤微生物与碳、氮、磷、硫、磷循环、金属抗性,生物降解相关的11类功能基因。6个样地共检出功能基因1 515个及未知基因27个,各类功能基因检出数:ORG＞MET＞CDEG＞NRED＞NIT＞DSR＞methane ox＞CFIX＞NFIX＞methane gen＞PER。样地检出功能基因数目及多样性:样地5＞样地10＞样地7＞样地13＞样地15＞样地8;土壤微生物功能基因多样性受人为干扰,植被类型、海拔、土壤生态因子等多方面因素共同影响,其中人为干扰和植被类型的变化明显改变了土壤微生物功能群。重点分析了高黎贡山6个样地土壤微生物与碳、氮循环相关的7类基因:CDEG、CFIX、methane ox、methane gen、NFIX、NIT、NRED。这些基因在各样地检出数、多样性和均匀度均不相同,并且同一类基因在各样地的检出情况也互不相同。碳氮循环基因多样性与土壤有机质、全氮、碳氮比、速效磷和土壤含水量等生态因子有不同程度的相关。不同强度的人为干扰和不同的植被类型,对土壤微生物碳氮循环基因种类与分布有显着差异。
葛静茹[6]2007年在《河北省太行山区土地利用类型遥感解译及旅游区划研究》文中认为土地利用与社会经济的发展以及生态安全密切相关。故掌握研究区近期土地利用变化时空格局及土地利用的现状，对制定土地整理工作的方向、重点，逐步建立有效的土地整理宏观调控政策体系，合理规划水土资源，提高土地利用率，改善生态环境，具有重要的现实意义。本文以河北省太行山区为研究对象，利用遥感技术对该区进行了土地利用类型调查研究，并在此基础上，对该区进行了旅游区划研究，主要结果如下：首先，将Erdas Imagine软件的图像拼接、裁剪功能运用到界定研究区的范围中，解决了研究区范围的界定问题。其主要技术在于利用该软件的Mosaic工具将遥感图像拼接在一起，再利用AOI工具在遥感图像上精确描绘出研究区的范围，进而利用Subset工具裁剪出所要研究的区域，即可得到研究区的范围。该方法具有操作简单、结果精确的优点，极大地弥补了前人在此研究上的不足。第二，在分别进行监督分类和非监督分类方法的基础上，提出了迭加分类的遥感解译方法。此分类方法主要技术是：进行迭加分类时对迭加图像进行部分重新编码，即只对监督分类与非监督分类中的典型地物进行重新编码，这样会使监督分类图与非监督分类图进行较为充分地迭加，迭加后再进行重新编码，才能保证良好的分类效果。第叁，以各县为最小研究单元，利用迭加分类方法，解译得到了研究区各县8种土地利用类型分布及其面积信息。研究区总面积为31150.74km~2，其中林地3148.92km~2，占研究区总面积的10.11％；灌丛7359.65km~2，占研究区总面积的23.63％；草丛6069.30km~2，占研究区总面积的19.48％；旱地6436.70km~2，占研究区总面积的20.66％；水浇地4624.95km~2，占研究区总面积的14.85％；居民地2782.49km~2，占研究区总面积的8.93％；水体342.46km~2，占研究区总面积的1.10％；裸地386.27km~2，占研究区总面积的1.24％。该数据资料的获取研究为该区的持续经营提供了强大的数据支持。第四，利用Erdas Imagine软件对遥感解译结果进行精度评价和Kappa系数分析。结果表明，非监督分类、监督分类和迭加分类的总精度分别为0.83、0.80和0.88，解译结果均满足分类要求，但从提高分类精度的角度来讲，迭加分类方法的结果最为理想，且具有操作简单、人为影响较小、精度较高等优点。第五，综合考虑研究区旅游区划的原则，将系统聚类分析的主要指标确定为：气候、地表覆盖类型及其覆盖率、水资源丰富程度及其分布状况、人口密度等，利用该指标对研究区进行了定量区划。把研究区划分为叁个旅游区，分别是：河北省太行山北部综合旅游区、河北省太行山中部森林避暑度假旅游区和河北省太行山南部赵国古文化科学考察旅游区。分别明确了各区的旅游资源特点和旅游主题，为进行后续的规划及管理研究奠定了坚实的基础。第六，归纳总结了各旅游区的主要旅游资源及其面积、资源特色和优势，得到各旅游区的面积分别为17594.43km~2，8244.47km~2，5334.94km~2。在此基础之上，对研究区的旅游区划结果进行了单元景观格局研究，分析了各旅游区的景观差异性。结果表明，第一旅游区和第叁旅游区的景观多样性指数、优势度指数、均匀度指数均呈显着性差异，而第二旅游区与第一、第叁旅游区之间景观差异性并不显着，处于两区的过渡地带。证明了该旅游区划的结果是比较科学、客观的，为本地区生态经济的进一步研究提供了思路和依据。最后，旅游亚区及旅游小区的划分主要根据当地的旅游资源特色(如革命历史遗迹、民族风情、土特产品等)，结合研究区旅游资源的实际分布状况，对旅游亚区及小区进行了定性区划。将研究区划分为7个旅游亚区和19个旅游小区，并明确了旅游亚区、旅游小区的主要旅游资源及其面积、资源特色和优势等。为后续研究工作提供了基础数据资料。
郭大龙[7]2006年在《几种分子标记技术的建立及其在部分柿属植物亲缘关系研究中的应用》文中研究表明柿是柿科(Ebenaceae)柿属(Diospyros Linn. )植物，我国是柿属植物的分布中心和原产中心之一，捌有丰富的种质资源。但长期以来，对我国柿属植物的种类和分布还缺乏清楚的了解，对我国柿属植物的起源、演化和亲缘关系缺乏深入的探讨。本研究首次开发了柿属植物SSR分子标记技术，并同时采用SSR，SRAP，IRAP和REMAP四种DNA分子标记技术，分别对供试7种柿属植物(柿Diospyros kaki Thunb. ；君迁子D. Lotus L. ；浙江柿D. glaucifolia Metc. ；油柿D. oleifera Cheng. ；金枣柿；老鸦柿D. rhombifolia Herosl. ；美洲柿D. virginian L. ；)进行了亲缘关系分析，以期从DNA水平上明确柿种间及种下的亲缘关系和分类地位，为柿属植物种质资源的科学利用提供依据。主要结果如下： 1．利用数据库查询的方法开发柿属植物SSR引物。查询GenBank，EMBL和DDBJ数据库中的柿属植物核酸序列，采用Sputnik筛选包含SSR的序列，用Primer Primere 5.0设计SSR引物。从98条核酸序列中共计筛选到SSR引物7对，并建立起柿属植物SSR-PCR扩增技术体系。 2．利用ISSR技术结合抑制PCR技术开发SSR引物。使用ISSR引物8条，对基因组DNA扩增后，设计抑制PCR引物进行染色体步行，共计开发出12对SSR引物，其中9对表现较好。在GenBank上登录序列19条。 3．采用链亲和素(streptavidin)与生物素(biotin)之间具有很强的亲和能力的原理，用链亲和素磁珠富集法使用生物素标记的探针(GA)_(10)开发柿SSR引物6对，并在GenBank上登录6条。 4．利用自主开发的SSR标记，选用18对SSR引物对柿属植物的亲缘关系进行分析，实验中采用两种电泳方式进行检测。有关等位基因的相关信息从PAGE胶上获得，聚类图构建的数据则来源于琼脂糖凝胶电泳。结果通过琼脂糖凝胶电泳检测方式共得到158条多态性带，每个引物检测的带数从5到20条不等。6％的变性聚丙烯酰胺凝胶上检测到的等位位点数的变化从3到24不等，平均每个引物检测到15个位点。PAGE胶上所检测的扩增条带数明显比琼脂糖凝胶上的多。根据琼脂糖凝胶所获得的数据由NTSYS计算30份试材间的相似系数，结果表明供试材料的相似系数变化范围在0.42(浙江柿和老鸦柿)到0.93(富有和松本早生)间，平均值0.79。日本柿，中国柿和近缘种间相似系数平均值分别为0.83，0.81和0.71。期望杂合度和表观杂合度变化范围分别为0.42-0.77和0.27-0.59。 5．利用SRAP标记，使用文献中运用较多的7条正向引物，8条反向引物，通
刘成[8]2010年在《多年生簇毛麦基因组新重复序列的分离及其在小麦抗病新种质鉴定中的应用》文中进行了进一步梳理簇毛麦属(Dasypyrum原作Haynaldia)包括二倍体一年生簇毛麦(D. villosum,染色体组为VV),二倍体多年生簇毛麦(D. breviaristatum,染色体组为VbVb)和四倍体多年生簇毛麦(D. breviaristatum,染色体组为VbVbVbVb)。一年生簇毛麦主要分布在地中海沿岸,而多年生簇毛麦主要分布在西北非的山区,希腊和摩洛哥。在植物分类上属禾本科(Gramineae)小麦族(Triticeae)的小麦亚族(Triticinae),是小麦的野生近缘种,具有抗白粉病、抗叶锈病和秆锈、抗全蚀病、分蘖力强、小穗数多、耐旱耐寒、耐盐和蛋白质含量高等许多栽培小麦所需要的优良性状,是小麦高产、抗病、优质育种的重要遗传资源。迄今为止,对簇毛麦属物种研究仍有如下不足:(1)四倍体多年生簇毛麦在该属中的遗传进化关系一直存在争议。特别是对四倍体多年生簇毛麦与二倍体多年生簇毛麦的染色体组关系研究上,缺乏分子和细胞学证据。(2)可在育种中利用的簇毛麦染色体组(臂)特异分子标记不能满足小麦-簇毛麦新种质鉴定的需求,需要进一步挖掘和开发。(3)我们在开展将四倍体多年生簇毛麦抗白粉和抗条锈基因导入小麦的研究工作中,育成了一批小麦-四倍体多年生簇毛麦抗病渐渗系,但是这些抗病渐渗系中外源染色质的同源群关系尚未明确。(4)涉及二倍体一年生簇毛麦1V、4V和6V染色体的抗病(或高产)易位系已经育成,但是涉及2V、3V、5V和7V染色体的易位系还未见报道。本文着重解决上述4个问题。本文对四倍体多年生簇毛麦在簇毛麦属的遗传进化关系进行了深入研究;创制并用建立的多个EST-STS标记和PLUG标记鉴定了小麦-四倍体簇毛麦附加系;诱导和鉴定了小麦-二倍体一年生簇毛麦2V、3V、5V和7V补偿性罗伯逊易位系。研究结果如下:1.簇毛麦属物种的遗传进化关系:(1)利用RAPD技术对二倍体一年生簇毛麦、四倍体多年生簇毛麦和小麦族黑麦、中间偃麦草、拟鹅观草和黑麦等物种进行了聚类分析,结果表明二倍体一年生簇毛麦和四倍体多年生簇毛麦不能聚在一起,表明四倍体多年生簇毛麦不是由二倍体一年生簇毛麦加倍而来。(2)吉姆萨C分带结果显示,四倍体多年生簇毛麦与二倍体多年生簇毛麦具有较多的中间带,这些带纹多属弱带型,并且二者的带型还有所差异;而二倍体一年生簇毛麦具有较多的端带,这些带纹多属强带型。因此,C分带的证据只能粗略证明四倍体多年生簇毛麦与二倍体多年生簇毛麦遗传关系较近,而与二倍体一年生簇毛麦相对较远。(3)克隆了簇毛麦属叁物种的叶绿体infA基因和线粒体trnfM及rrn18基因,并以此对这些基因序列分别进行了bootstrap分析。分析结果支持四倍体多年生簇毛麦是由二倍体多年生簇毛麦加倍而来的观点。(4)基因组原位杂交和利用核糖体基因pTa71为探针的原位杂交清楚的表明四倍体多年生簇毛麦是由二倍体多年生簇毛麦加倍产生的。(5)以黑麦基因组重复序列pSc74为探针的原位杂交表明,从二倍体多年生簇毛麦加倍到四倍体多年生簇毛麦的过程中,不仅发生了染色体的重排,还发生了基因组DNA水平上的重组现象。2.簇毛麦基因组或单染色体分子标记:(1)分离得到簇毛麦基因组1个新的重复序列pDb12H(或称为OPH12),该重复序列和大麦基因组Sabrina反转录重复序列具有95%的同源性。根据pDb12H设计引物,对含簇毛麦染色质的材料和大量对照材料进行扩增,建立了簇毛麦基因组SCAR标记,该标记被用来筛选小麦-四倍体多年生簇毛麦抗病渐渗系和小麦-二倍体一年生簇毛麦易位系。以pDb12H为探针对小麦族大量物种进行原位杂交,结果表明,pDb12H仅分布在小麦族二倍体一年生簇毛麦V基因组、多年生簇毛麦Vb基因组、大麦H基因组和中间偃麦草Js基因组上,即pDb12H高拷贝存在于V基因组,Vb基因组,H基因组和Js基因组上,而寡拷贝存在于小麦族其他基因组上,Southern blot也证实了上述结果。根据FISH和Southern blot结果推测pDb12H在小麦族各基因组(V、Vb、H和JS基因组除外)分化前期可能就失去了转座活性。Kishii等曾用原位杂交和分子标记手段证实百萨偃麦草J基因组和黑麦R基因组参与了中间偃麦草Js基因组的形成,认为中间偃麦草基因组应为StJs(V-J-R)s。本文发现大麦H基因组也参与了中间偃麦草基因组进化,因此我们建议将中间偃麦草基因组暂时补充修订为StJs(V-J-R-H)s。(2)利用小麦第1到第7同源群的943对EST-STS引物对四倍体多年生簇毛麦和中国春进行筛选,PCR产物利用HaeIII、MspI、RsaI和AluI四种酶进行酶切,获得了474个STS标记。同时还筛选了小麦第1到第7同源群的56对PLUG引物,利用TaqI和HaeIII两种酶对PCR产物进行酶切,筛选到6个PLUG标记。3.小麦-四倍体多年生簇毛麦附加系的鉴定:利用建立的SCAR分子标记对小麦-四倍体多年生簇毛麦抗病渐渗系进行初步筛选,然后利用C分带对筛选出的渐渗系进行普查,结果显示这批抗病渐渗系中只有2种不同类型的附加系Y93-1-6-1和Y93-1-A6-4。利用上述筛选到的STS标记和PLUG标记对Y93-1-6-1和Y93-1-A6-4进行鉴定。首次发现Y93-1-6-1和Y93-1-A6-4中四倍体簇毛麦染色体均发生了重组。附加系Y93-1-6-1中四倍体簇毛麦染色体长臂为6VbL,其短臂发生了6VbS和7VbS染色体片段的重组;而附加系Y93-1-A6-4中四倍体簇毛麦染色体发生了更为复杂的染色体重组,其短臂为6VbS和7VbS的重组,长臂为1VbL、2VbL和7VbL的重组。4.小麦-二倍体一年生簇毛麦易位系的创制与鉴定:利用中国春-二倍体一年生簇毛麦附加系与相应的中国春单体进行杂交获得双单体,然后双单体进行自交,对所获得的自交种子进行筛选获得相关易位系。(1)筛选来自双单体40+2V+2D的自交后代660个单株,获得4个杂合T2VL.2DS易位系,3个杂合T2VS.2DL易位系。(2)筛选来自双单体40+3V+3D的自交后代496个单株,获得5个T3DS.3VL易位系,3个杂合T3DL.3VS易位系。(3)筛选来自双单体40+5V+5D的自交后代342个单株,获得12个杂合的T5DL.5VS易位系,未发现T5DS.5VL易位系。(4)筛选来自双单体40+7V+7D的自交后代384个单株,获得6个杂合T7DS.7VL易位系,2个杂合T7DL.7VS易位系。对上述杂合易位系的自交种子进行筛选,目前都已获得了纯合的易位系,这些优异的种质资源可用于小麦育种。综上,本论文对簇毛麦属种间的进化关系进行了系统研究,对簇毛麦特异分子标记进行了进一步挖掘和开发并利用开发的分子标记对新创制的种质进行了鉴定。
温雅[9]2012年在《细菌新种Hansschlegelia zhihuaiae S 113的鉴定及其在磺酰脲类除草剂污染土壤修复中的分子生态学研究》文中研究说明靖磺腺类除草剂(sulfonylurea herbicides)是近叁十年来开发并应用的一类高效、广谱、高选择性除草剂,2008年全球磺酰脲类除草剂销售额为22.44亿美元,占全球农药销售市场的4.9%,居除草剂行业首位。在自然条件下,磺酰脲类除草剂降解缓慢,在土壤中的残留对后茬敏感作物产生药害,造成严重的经济损失。在世界范围内,磺酰腺类除草剂的发明和使用仅有叁十年的历史,其在环境中的残留、危害和降解的研究历史只有十多年,研究较少。因此,研究磺酰脲类除草剂在环境中的残留、生态学效应和降解行为具有重要的理论和现实意义。本研究以实验室保存的一株高效、广谱磺酰脲类除草剂降解菌株S 113为研究材料。通过细菌表型、生理生化特征、细胞化学组分及基因型分析等多相分类方法,发现菌株S 113是革兰氏阴性好氧细菌;它和亲缘关系最接近种Hansschlegelia plantiphila VKM B-2347.T的16S rRNA基因同源性为96.8%,基因组DNA同源性为44.9%;菌株S 113最主要的直链不饱和脂肪酸成分为C18:1ω7c,含量达76.95%;直链饱和脂肪酸成分为C16:0,含量为14.34%;主要的极性脂为双磷脂酰甘油、磷脂酰甘油、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰单甲基乙醇胺和磷脂酰胆碱;主要呼吸醌是Q-l0;G+C mol%含量为65.7%。综合细菌表型、生理生化特征、细胞化学组分及基因型分析,将菌株 S 113 鉴定为 Hansschlegelia 属中的新种,命名为 Hansschlegelia zhihuaiae sp.nov.S 113(=DSM 18984T=CCTCC AB 206143T=KCTC 12880T)。菌株S 113碳源利用范围窄、对各种抗生素抗性差或无抗性、生长缓慢、易受其他微生物抑制,因此采用固体平板培养法和分子标记法研究菌株S 113在环境中的定殖动态具有很大的难度。本研究根据从菌株S 113中克隆到的酯酶新基因(sulE),设计特异性引物,采用real-time PCR的方法,定量扩增菌株S 113基因组DNA上的一段309 bp的特异性基因片段sulE5,从而跟踪菌株S 113在土壤和玉米植株内部的动态变化。研究发现,菌株S 113在土壤中能够定殖约2周的时间,接种108cfu.g-1干土的S 113菌剂到土壤中7 d后,含量约为1585 cfu·g-1干土,14 d后土壤中不能检测到菌株S113的存在。菌株S113在玉米植株根部也能定殖约2周时间,接种108cfu·g-1干土的S 113菌剂到土壤中,7 d后菌株S 113在玉米植株根部的数量达到最高,约为501 cfu·g-1植株,之后数量逐渐减少;茎、叶中始终无法检测到菌株S113存在。本论文研究了菌株S 113对土壤中不同浓度甲磺隆的降解,发现其对低浓度甲磺隆的降解明显快于高浓度,说明甲磺隆的投加量越少,其在土壤中越易被降解,残留期越短。研究了菌株S 113对不同土壤中甲磺隆的降解,发现在pH偏酸且空隙大的土壤中甲磺隆降解速度最快。还研究了菌株S 113对土壤中不同类型磺酰脲类除草剂的降解,发现除草剂pKa越小,在供试土壤中越难降解。采用454焦磷酸高通量测序技术,研究了菌株S 113对磺酰脲类除草剂污染土壤修复过程中的分子生态学效应。本次454高通量测序共有71个样品,共测得305365个有效reads(指所测得序列条数)。在cutoff=0.03的水平,共测得136809个Operational Taxonomic Units(OTUs)。在门(phylum)的水平,测得了 25 个门(phyla)或类群(group);在属(genus)的水平,测得了 604 个属(genus)。通过对土壤中的菌群多样性进行分析,发现低浓度的甲磺隆施加(0.1 mg.kg-1干土)可以刺激土壤微生物多样性增加,中浓度施加(2 mg.kg-1干土)会造成土壤微生物多样性减少,高浓度施加(10 mg—kg-1干土)会对土壤微生物多样性产生显着抑制;施加S 113菌剂28 d后,各个浓度甲磺隆污染土壤的微生物群落结构都得到明显恢复。对土壤微生物群落结构进行PCA聚类分析、系统进化树分析和共有微生物类群分析,发现通过S 113菌剂对土壤的修复,高浓度甲磺隆污染土壤微生物群落结构恢复到中浓度污染的水平,中浓度甲磺隆污染土壤微生物群落结构恢复到低浓度污染的水平。通过对土壤中优势菌群的分析,发现甲磺隆的施加对某些革兰氏阴性细菌、光合细菌、硝化细菌和土壤益生菌的产生巨大的损害,刺激了土壤中革兰氏阳性细菌的增加。甲磺隆的施加导致碱性土壤中假单胞菌比例增加了约10倍,中性土壤中增长了 3-5倍;S 113菌剂的施加会使这种增长得到明显缓。假单胞菌的剧烈变化,可以作为土壤中,尤其是碱性土壤中甲磺隆污染的指示菌种。本研究分析了甲磺隆施加对果园、菜园和草地叁种供试土壤中微生物群落结构的影响,及S 113菌剂施加对土壤微生物群落结构的修复。发现甲磺隆的施加,对叁种土壤的微生物群落结构都会产生影响,S 113菌剂都会起到修复作用。研究还发现,甲磺隆施加会对叁种土壤中的微生物产生选择压力,使它们的共有微生物种类增加,微生物群落趋向同一;加入S 113菌剂后,甲磺隆发生降解,其产生的选择压力也得到缓解,土壤微生物多样性有所增加,叁种土壤的共有微生物种类减少。通过分析甲磺隆、胺苯磺隆和苄嘧磺隆施加对土壤中微生物群落结构的影响,及S 113菌剂施加对土壤微生物群落结构的修复。发现甲磺隆对土壤微生物多样性的影响最大,即毒性最大,苄嘧磺隆毒性最小。S 113菌剂能较好地修复胺苯磺隆和苄嘧磺隆的污染,在28 d中对供试土壤的甲磺隆污染也能起到一定的修复作用。分析土壤中的优势菌群,发现甲磺隆的加入对土壤生态系统造成较大的破坏,胺苯磺隆和苄嘧磺隆的影响小于甲磺隆。叁种除草剂对厚壁菌门细菌的影响显示,苄嘧磺隆对土壤微生物的毒性小于甲磺隆和胺苯磺隆。叁种农药的施加都会对土壤细菌的光合作用和硝化作用产生抑制作用。
袁录霞[10]2012年在《基于分子标记和DNA条形码的大别山特产柿种质的遗传多样性和系统发育学》文中进行了进一步梳理柿属(Diospyros Linn.)是柿科中种类最多、分布最广、经济价值最大的属。我国是柿属植物的分布中心和原产中心之一,拥有丰富的种质资源。柿(Diospyros kaki Thunb.)是柿属植物作为果树栽培的代表种,分为完全甜柿、不完全甜柿、不完全涩柿和完全涩柿四种类型。我国大多数柿品种为完全涩柿。中国甜柿和完全雄性柿种质仅分布在湖北、河南和安徽叁省交界的大别山区,因其甜涩性状为显性遗传等特点而在世界柿基因库和甜柿遗传改良中具有重要的地位,但其遗传多样性和起源与进化至今鲜见报道。另外,柿属植物的系统发育关系至今仍不清楚。本研究首次利用ISSR、IRAP和cpDNAPCR-RFLP分子标记对大别山区特产柿种质的遗传多样性和系统发育学进行系统分析,探索其起源与传播途径,并对柿属植物DNA条形码进行初探,以期为柿属植物的快速鉴定、系统发育学、起源与进化和遗传育种等研究提供方法和思路。主要研究结果如下：1.利用ISSR和IRAP对43份‘罗田甜柿’单株间的遗传差异进行分析,两种分子标记共扩增280条谱带,长度范围在250～2000bp,均具有较高的多态性比例(PiISSR=100%和PiiRAP=97.93%)和多态性信息含量(PICISSR=0.20和PICIRAP=0.26),是有效的分析方法(标记指数MIISSR=1.78和MIIRAP=1.14); ISSR和IRAP分析试材间的SM相似系数分别为0.104-0.985(平均0.795)和0.566-0.903(平均0.734),前者鉴定的遗传变异范围较后者更广,说明ISSI适用于筛选中国甜柿新种质而IRAP适宜研究其居群遗传多样性和起源与进化；UPGMA聚类图中,ISSR将试材分为两大类,IRAP将其分为叁大类,整合两种方法的结果与ISSF类似,这说明‘罗田甜柿’单株间存在遗传差异,并且少数遗传差异较大的试材可能为隐存新种质,如11、36、40、41等,‘罗田甜柿’是遗传背景复杂的品种群而非遗传背景一致的单一品种。2.利用IRAP对大别山区甜柿的遗传多样性进行分析,共扩增101条谱带,长度范围在250-2000bp,IRAP具有高的多态性比例(Pi=100%)和多态性信息含量(PIC=0.35),标记指数(MI)为1.92,是有效的分析方法；大别山区甜柿在物种水平上的Nei's基因多样度指数(H)为0.2992,Shannon信息指数(I)为0.4630,在居群水平上分别为0.2615和0.4156,说明大别山区甜柿存在较高的遗传多样性水平,并且物种水平略高于居群水平,存在丰富的遗传变异；七个居群中,八迪河居群的Nei's基因多样度指数(H=0.3194)和Shannon信息指数(I=0.4864)均最高,推测其为大别山区甜柿的起源中心；甜柿居群总基因多样度(Ht)为0.2967,居群内基因多样度(Hs)为0.2615,占总基因多样度的比率为88.14%,说明大别山区甜柿的遗传多样性主要是由居群内的基因多样性引起的,遗传变异主要发生在居群内单株间；居群间存在强的基因流(Nm=3.7205),可能发生过突变、杂交或人为引种等事件；大别山区甜柿的传播途径是从罗田县的八迪河村起始,向西南方传播至罗田县的唐家山村、錾字石村和东冲畈村等地,向东北方传播至安徽省的马石村等地进而传播至河南省的大埠河村等地,向西方传播至麻城市的凌家塝村等地,最终在湖北、安徽和河南叁省交界的大别山区进行广泛栽植和遗传进化。3.利用cpDNA PCR-RFLP和IRAP对完全雄性柿种质的分类学地位和系统发育学进行分析,前者多态性比例为75.0%,多态性信息含量为0.13,标记指数为0.26,后者多态性比例为97.61%,多态性信息含量为0.32,标记指数为2.49,说明cpDNA PCR-RFLP的鉴定力较低,适合种间或者利以上柿属植物的鉴定、系统发育学和遗传进化研究,而IRAP的鉴定力和灵敏度高,适合鉴定系统发育关系近的种内试材；cpDNA PCR-RFLP分析试材间的Jaccard相似系数范围为0.318-1.0(平均值为0.836),而IRAP分析的SM相似系数范围为0.394～0.912(平均值为0.671)；两利,方法获得的UPGMA聚类图表明完全雄性柿种质属于柿种,并且与中国柿品种系统发育关系紧密------雄株1号、雄株2号、雄株3号和雄株9号与‘罗田甜柿’和‘宝盖甜柿’等中国完全甜柿的系统发育关系较近,雄株8号与‘磨盘柿’和‘铜盆柿’等中国完全涩柿的关系很近,雄株10号则和日本柿品种关系近,这说明完全雄性柿种质间具有不同的遗传背景,其起源与进化途径不同；另外,君迁子与柿种内材料的遗传关系较浙江柿、老鸦柿和美洲柿近。4.利用matK和rbcL序列分析柿属植物DNA条形码及其适用性,通过比较分析筛选X+3.2和a f+724r引物组合分别对柿属植物natK和rbcL序列进行扩增,扩增效率均为84.47%,测序成功率分别为82.35%和100%；由于X+3.2扩增产物(1031bp)过长,推荐2.1a+5和a f+724r分别作为柿属植物DNA条形码matK和rbcL序列的通用PCR扩增引物;matK和rbcL序列长度分别为1031bp和744bp,相应序列已提交GenBank数据库(登录号GU471696～GU471727);功能分析可知前者为成熟激酶(matK)超家族蛋白的部分编码序列(编码约343个氨基酸),后者为核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(Rubisco)超家族蛋白的部分编码序列(编码约248个氨基酸),多数碱基位点高度保守；matK序列在所有试材间存在238个变异位点(23.92%)和114个简约信息位点(11.46%),约为rbcL)序列变异位点(12.84%)和简约信息位点(6.64%)的两倍,matK+rbcL序列组合居二者之间；matK检测最大的平均种内遗传距离(0.0009),因此当种间遗传距离大于0.001时确定为物种鉴定成功：当对110种柿属植物进行DNA条形码分析时,鉴定力大小依次为matK+rbcL (92.73%)>matK(91.82%)>rbcL(79.09%),因此建议matKK+rbcL片段组合作为柿属植物核心DNA条形码；利用matK+rbcL对110种164份试材(其中2份假乌木属试材作为外类群)构建NJ树、进行系统发育学分析,大多数柿属植物的分类学地位和系统发育关系得到鉴定,支持野毛柿和金枣柿分别作为新种,并且野毛柿与油柿、D. glandulosa聚类在一起,浙江柿和君迁子聚类在一起,说明他们之间的系统发育关系近,可能具有共同的祖先,但是一些未知试材[如Diospyros sp. SD-2009voucher Lowry et al.5783(MO)、Diospyros sp. K20616和Diospyros sp. K20613等]无法鉴定,柿属植物DNA条形码仍需深入研究。
参考文献：
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[7]. 几种分子标记技术的建立及其在部分柿属植物亲缘关系研究中的应用[D]. 郭大龙. 华中农业大学. 2006
[8]. 多年生簇毛麦基因组新重复序列的分离及其在小麦抗病新种质鉴定中的应用[D]. 刘成. 电子科技大学. 2010
[9]. 细菌新种Hansschlegelia zhihuaiae S 113的鉴定及其在磺酰脲类除草剂污染土壤修复中的分子生态学研究[D]. 温雅. 南京农业大学. 2012
[10]. 基于分子标记和DNA条形码的大别山特产柿种质的遗传多样性和系统发育学[D]. 袁录霞. 华中农业大学. 2012
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