生物遗传多样性类研究进展10月集锦（一）

发稿时间：2019-11-28来源：天昊生物

当今的生物多样性领域研究，已经离不开对遗传信息的检测。无论是SSR分子标记、线粒体/叶绿体基因组测序，还是DNA条形码测序，在遗传多样性分析、种质资源及品种鉴定、系统发育与进化等诸多领域都得到了广泛的应用。天昊生物也将针对相关领域国内外最新进展，进行搜集与分享。今天我们就先从国内相关期刊10月发表的文章开始。

 

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1、石松类和蕨类植物质体基因组研究进展（蕨类植物多样性专辑）

作者：杜新宇，卢金梅，李德铢 

作者单位：1. 中国科学院大学昆明生命科学学院 2. 中国科学院昆明植物研究所

出版日期：2019-10-22

近年来，随着测序技术的发展，石松类和蕨类植物的核基因组、质体基因组以及线粒体基因组研究发展迅速。质体基因组研究工作更是呈爆发式增长，截止2019年3月1日，GenBank公布的石松类和蕨类植物的175个质体基因组中，约3/4为最近两年新增。研究内容从早期对个别质体基因组结构和序列特征的简单报道，逐渐发展到综合性的比较基因组学和系统发育基因组学研究。目前已发表的质体基因组覆盖了石松类和蕨类植物所有目和大部分科，这两大类群的质体基因组结构变异和系统发育的基本框架已逐渐清晰。本文对石松类和蕨类植物的质体基因组结构特征进行了系统梳理，发现其结构变异主要包括大片段倒位、IR区边界变动、基因或内含子丢失等，其中一些结构变异可作为较高分类阶元的共衍征。RNA编辑和长片段非编码序列插入普遍存在于石松类和蕨类植物的质体基因组中，但其起源、演化机制和功能等仍不清楚。我们对质体基因组的应用、系统发育研究中质体和核基因组的优劣性，以及系统发育基因组学的前景进行了评述。

 

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2、东北亚地区鼩鼱科动物分子生态学研究进展

作者：刘铸,李博琦,田新民,李殿伟,张隽晟,金建丽,王奥男,王詝,李金旭

作者单位：1. 牡丹江师范学院生命科学与技术学院 2. 东北林业大学野生动物资源学院

出版日期：2019-10-22

在东北亚地区（中国的东北地区和内蒙古东北部、日本、朝鲜半岛、蒙古国、俄罗斯的远东地区）具有较为丰富的鼩鼱科类群。分子生物学方法的快速发展，使东北亚地区鼩鼱科动物分子生态学研究不断深入。对鼩鼱科动物的分子系统发育、遗传多样性和分子系统地理学等分子生态学内容进行了综述。其中提到，分子系统发育开始利用线粒体DNA序列作为分子标记对鼩鼱属进行了分析，也有利用mtDNA的Cyt b基因较长的片段，探讨了5 种鼩鼱的分子系统发生关系，还有研究使用微卫星DNA标记（SSR）研究中鼩鼱和长爪鼩鼱种群的遗传多样性，也显示中鼩鼱种群的遗传多样性高于长爪鼩鼱的遗传多样性，并且发现由于在岛屿上更容易发生遗传漂变，大陆分布长爪鼩鼱种群的遗传多样性高于岛屿上分布的种群。提出鼩鼱科动物分子生态学研究未来的发展：1）东北亚地区第四纪冰期避难所的研究；2）同域分布的鼩鼱科动物比较系统地理学研究；3）中国东北地区鼩鼱科动物在东北亚分布区的系统地理学地位；4）新型分子标记和分析方法的发展。

 

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3、基于线粒体DNA细胞色素b基因和控制区序列分析西藏雅鲁藏布江黄斑褶鮡种群遗传多样性

作者：马清芝,马波,李雷,金星,林小婉,金洪宇

作者单位：1. 哈尔滨师范大学 2. 中国水产科学研究院黑龙江水产研究所 3. 上海海洋大学

出版日期：2019-10-20

本文采用线粒体DNA（mtDNA）Cyt b基因和D-loop控制区为分子标记，对分布于西藏雅鲁藏布江大峡谷以上里龙段和以下墨脱段2个群体的黄斑褶 （Pseudecheneis sulcata）共60个样本进行遗传多样性研究。获得联合基因有效序列长度为1893 bp，包括Cyt b基因1060 bp和D-loop控制区833 bp。结果显示，里龙和墨脱2个群体的单倍型多样性值均较高（0.701和0.761），核苷酸多样性值均较低；高频率的单倍型Hap1和Hap2为2个群体所共享，推测为祖先单倍型；同时，里龙和墨脱群体分别存在5个和6个特有单倍型，且在2个群体中不共享；分子方差分析显示遗传变异主要来源于种群内部，群体间呈中度遗传分化水平；中性检验和核苷酸不配对分析结果揭示，黄斑褶种群曾经历过种群扩张现象。本研究推测，黄斑褶 2个群体间的基因流动存在障碍，雅鲁藏布大峡谷的海拔落差及水文情势等生态屏障可能是阻碍黄斑褶迁徙和交流的主要原因。

 

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4、基于16S rRNA基因白眉长臂猿属物种鉴定研究

作者：胡桓嘉，滕萍，李媛，番玉买，李宏刚，王勒端，段玉宝

作者单位：1. 德宏州野生动物收容救护中心 2. 西南林业大学，云南省高校极小种群野生动物保育重点实验室 3. 西南林业大学生物多样性保护学院

出版日期：2019-10-28

分子生物学作为重要的辅助手段是物种分类和物证鉴定常用的方法之一。高黎贡白眉长臂猿（Hoolock tianxing）于2017年从东白眉长臂猿（H.leuconedys）中分离出来，独立成种，但两者幼体的形态学特征并不明显，形态鉴别较难。本研究基于16S rRNA基因对3个白眉长臂猿属物种进行物种鉴定。BLAST比对结果显示，B1与东白眉长臂猿（GenBank：KY250071.1）的同源性为100%，B2与天行长臂猿（KY250070.1）的同源性为100%，B3与东白眉长臂猿（KY250074.1）的同源性为99.61%。系统发育树分析显示：B1、B3与东白眉长臂猿的聚为一支，B2与4条天行长臂猿的序列聚为一支，支持率达100%。综上，B1、B3为东白眉长臂猿，B2为天行长臂猿。本次研究为16S rRNA基因在灵长类物种鉴定和野生动物司法鉴定上提供参考。

 

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5、几条热点 DNA 条形码序列对海南大戟科植物鉴定能力比较

作者：徐腊红，陆籽豪，唐历波，李 栎

作者单位：1.德克萨斯农工大学 2. 海南医学院高等职业教育学院 3. 海南医学院基础医学与生命科学学院

出版日期：2019-10

本研究目的是为比较 ITS2、ITS、psbA-trnH、rbcL、matK序列对海南大戟科植物的鉴定能力。本研究采用方法为利用 PCR 测序法对供试样本目的片段进行双向测序，所得序列经Codon Code Aligner拼接后，利用MEGA 6.0进行 相关数据分析，利用TAXON DNA软件分析序列种内、种间变异并作barcoding gap分析。5条候选序列的序列获得率分别为86.96%、76.81%、89.86%、79.71%、49.28%；ITS2序列的变异系数和信息位点系数最大；ITS2序列存在明显的 barcoding gap，种间与种内变异分布呈两边分开的趋势。ITS序列虽存在 barcoding gap，但种内变异和种间变异有较多的重叠区；psbA-trnH和matK序列barcoding gap均不明显，同时种内变异和种间变异有 较多的重叠区；rbcL序列虽barcoding gap不明显，但种内变异和种间变异重叠比例较小。ITS2 条形码序列对海南大戟科植物鉴定能力强，rbcL 序列不能作为单独的条形码鉴定物种，但可以作为ITS2的补充条形码。

 

 

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6、杭椒新品种H12纯度的SSR快速鉴定技术

作者：傅鸿妃

作者单位：杭州市农业科学研究院

出版日期：2019-10-11

辣椒是常异花授粉蔬菜,获得杂交种子绝大部分是经过人工去雄后再授粉得到,去雄不干净、昆虫传播、机械混杂都会影响杂交种子的纯度。本研究主要通过SSR分子标记引物筛选，得到CAMS885和GP20036两对可以区分杭椒杂种H12和其父母本的引物,利用这两对引物进行杭椒杂交种的纯度快速鉴定,该技术的研究有利于加快种子鉴定速度,节约时间和成本。

 

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7、基于SSR荧光标记构建建兰品种核心种质

作者：艾 叶，陈 璐，谢泰祥，陈 娟，兰思仁，彭东辉

作者单位：福建农林大学园林学院，兰科植物保护与利用国家林业与草原局重点实验室

出版日期：2019-10-25

本研究以226个建兰品种为材料，应用16对SSR荧光引物进行扩增，基于等位基因最大法，按照93.36%、83.19%、71.68%、64.16%、54.42%、47.35%、32.30%、23.45%、17.26%、12.39%和8.41%等11个压缩比例逐步聚类，形成备选种质。结果表明，16对SSR荧光引物共检测到135个等位基因，平均观测等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon’s指数（I）、观测杂合度（Ho）、期望杂合度（He）和多态信息量（PIC）分别为8.5、3.218、0.584、1.228、0.617、0.384、0.539，表明建兰品种的遗传多样性丰富。各品种间的遗传多样性系数在0.64 ~ 1.0之间，在0.75处可分为4类，聚类结果客观反映出品种间的亲缘关系。经过对11个压缩比例形成的备选种质的对比，压缩比例32.30%为构建核心种质的最佳比例。t检验结果表明，构建的包含73个品种的核心种质与原始种质的遗传参数无显著差异，能充分代表原始种质的多样性。

 

8、菜薹品质性状与SSR标记的关联分析

作者：夏岩石，张润霖，卢宇鹏，李荣华，李光光，张 华，郭培国

作者单位：1. 广州大学生命科学学院，作物抗逆国际合作研究中心  2. 广州市农业科学研究院

出版日期：2019-10-25

为挖掘与菜薹品质性状相关的分子标记，本研究选用具有多态性的84个SSR标记分析了81份菜薹种质材料的遗传多样性，并采用TASSEL3.0软件中混合线性模型（MLM）对菜薹群体材料的单株质量、叶绿素含量、维生素C含量、可溶性总糖含量、可溶性蛋白含量和硝酸盐含量等6个品质性状进行关联分析。结果显示，84个SSR标记在81份菜薹种质材料中共检测出310个等位位点，引物多态信息量（PIC）在0.1878 ~ 0.9902，平均值为0.6119；81份菜薹种质材料的遗传相似系数（GS）在0.4742 ~ 0.8958，平均值为0.6294；在GS值为0.596水平上，81份菜薹种质可聚为4个类群。关联分析显示，10个等位位点与菜薹4个品质性状显著相关（P < 0.01），对表型变异的贡献率为8.59% ~ 11.50%，其中5个等位位点表现为增效表型效应，其余5个等位位点为减效表型效应。基于等位位点的分析结果，鉴定出典型的载体材料11份，分别携带有4 ~ 8个优异等位位点。本研究发掘的与菜薹品质性状相关的优异等位位点及载体材料，可为高品质菜薹的分子标记辅助育种提供参考。

 

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9、浙江省主要地方鸡品种遗传多样性分析

作者：王珍珍, 黄玲玲, 田勇, 余早生, 石孟达, 曾涛, 卢立志

作者单位：1. 浙江师范大学化学与生命科学学院2. 浙江省农业科学院畜牧兽医研究所3. 福建农林大学动物科学学院 4. 松阳县早上好鹊山鸡养殖有限公司 5. 新昌县宫廷黄鸡繁育有限公司

出版日期：2019-10-25

地方鸡(Gallus gallus)品种是我国禽类遗传资源的重要组成部分。浙江省养鸡历史悠久,拥有众多鸡品种遗传资源,为研究浙江省主要鸡品种遗传多样性和遗传结构，促进不同鸡品种资源的保护以及合理的开发利用，本研究利用短串联重复序列(short tandem repeats, STR)分型技术对鹊山鸡、仙居鸡、萧山鸡、丝羽乌骨鸡、龙游麻鸡和白耳黄鸡6个鸡品种(共358只)在26个微卫星位点上进行了遗传多样性检测。结果显示，在6个群体的26个位点共检测到153个有效等位基因，平均有效等位基因数为5.9069，期望杂合度为0.7959，基因流为2.007，Shannon信息指数I为1.9251,多态信息含量在0.24~0.87之间。Nei氏遗传距离结果显示，6个群体间的Nei氏遗传距离为0.103 5~0.380 9；其中，鹊山鸡与萧山鸡的遗传距离最大，鹊山鸡和白耳黄鸡的遗传距离次之，龙游麻鸡和仙居鸡的遗传距离最小。聚类分析结果显示，鹊山鸡与白耳黄鸡、仙居鸡与龙游麻鸡分别聚为一类。6个群体均具有较高的遗传多样性，其中白耳黄鸡的遗传多样性最高，丝羽乌骨鸡的遗传多样性最低，鹊山鸡与其他鸡品种的相似性顺序由高至低依次为白耳黄鸡、丝羽乌骨鸡、龙游麻鸡、仙居鸡、萧山鸡。本研究通过对浙江省境内6个鸡品种的遗传多样性分析，进一步完善了浙江省主要鸡品种的遗传结构，为鸡遗传资源的保护及开发利用提供了基础资料。

 

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10、濒危植物新疆野扁桃的遗传多样性

作者：马松梅，王春成，孙芳芳，魏博，聂迎彬

作者单位：1. 石河子大学理学院 2. 石河子大学生命科学学院 3. 新疆农垦科学院作物研究所 石

出版日期：2019-10-28

本研究基于cpDNA序列，对孑遗濒危植物新疆野扁桃的遗传多样性、遗传结构和显著进化单元等进行分析，为居群的保护提供依据。基于叶绿体序列trnL-trnF和psbK-psbI，对新疆野扁桃自然分布区内的8个居群共102个个体进行序列分析；利用分子方差分析和景观遗传插值分析居群间的遗传分化；利用最大似然树和贝叶斯系统树分析单倍型间的分子系统关系。结果表明：1）叶绿体序列trnL-trnF和psbK-psbI拼接后的总长度为584 bp，鉴别了14个核苷酸变异位点，共定义了9个单倍型。居群间总的遗传多样和居群内平均遗传多样性分别为0.755和0.487。2）AMOVA分析结果表明，65.71%的遗传变异来源于居群间。物种分布范围内存在显著的遗传结构。3）单倍型的最大似然树和贝叶斯系统树均表明新疆野扁桃自然分布区内9个叶绿体单倍型共聚为2支：阿勒泰和塔城地区的居群各为一支。单倍型网络图和主坐标分析结果也表明阿勒泰和塔城地区的居群各聚为一支。所有居群的遗传景观分析表明，阿勒泰地区和塔城地区的居群之间表现出明显的遗传分化。4）哈巴河孔墩林山麓居群和裕民保护区居群2拥有较高的遗传多样性，可以作为该濒危植物遗传多样性保护的重点。基于cpDNA序列，新疆野扁桃居群的遗传变异主要来源于居群间，阿勒泰地区和塔城地区的居群组间存在显著的遗传分化。阿勒泰居群组和塔城居群组可以作为2个显著进化单元，哈巴河孔墩林山麓居群和裕民保护区居群2应该作为新疆野扁桃遗传多样性保护的重点。研究结果可以为深入研究新疆野扁桃居群的分布、进化和保护提供科学依据。

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