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1、不同种源山生柳SSR分析文献综述1.1山生柳研究概述1.1.1山生柳生态习性概况 山生柳(Salix oritrepha)为我国特有种1，属杨柳科柳属多年生灌木2，是落叶直立矮小灌木,高10120 cm1，藏名朗玛，晶珠本草记载朗玛能解热、治疗妇科疾病,藏医用黑色朗玛入药3-4,常与金露梅(Potentilla fruticosa)、沙棘(Hippophae rhamnoides)、甘肃杜鹃(Rhododendron potaninii)、锦鸡儿(Caragana sinica)等组成高寒灌丛5。分布于高山、亚高山山地寒温针叶林带和冰雪带之间1，分布于海拔3000一3700米的高山山脊、山坡2
2、。分布区属于寒温带气候,具有低温、风大、干燥、长期积雪等气候特点,以山生柳为优势种的高寒柳灌丛分布区,也是藏系家畜的夏季放牧地,放牧活动对山生柳种群的分布格局产生较大的影响6。在严酷的环境压力下,山生柳有性繁殖受到极大限制。其种子的生活力较低,幼苗补充量十分有限。从植物适应环境的对策来看,在较大的环境压力下,无性繁殖在选择上占优势7。山生柳可通过无性克隆产生大量分株和萌生枝，萌生枝在生长发育过程中形成自己的根系，并不断地萌发枝条，在该地区起着涵养水源、保持水土的重要生态作用2。无性繁殖具有取材方便、育苗周期短、繁殖系数大、生长快、抗性强、能保持树木优良性状等优点5。1.1.2国内外研究动态国内
3、外对山生柳的研究尚属起步阶段,主要从山生柳种群结构8、无性繁殖5、化学成分9-12等方面进行了研究,关于利用灰色系统关联度分析方法对其3种不同无性繁殖技术进行计算分析的研究涉及尚少5,对山生柳(Salix oritrepha)硬枝5种不同扦插处理的关联度及其扦插繁殖中的8个观察指标值间的关联度大小进行了计算分析13。对山生柳化学成分的研究表明，山生柳幼叶被牛羊所吃,能驱除牛羊肠道内寄生虫8。山生柳具有镇痛作用,但起效比较慢,维持时间比较短14。1.2植物遗传多样性研究1.2.1遗传多样性概述 遗传多样性(geneticdiversity)泛指地球上物种内部特有多样性和物种之间的多样性，是全部遗
4、传信息的总和，并由个体基因表现。狭义的遗传多样性，即通常所说的遗传多样性，主要指物种内的不同种群间以及种群内不同个体间的遗传变异。遗传多样性的研究主要包括两方面，一是检测和确定物种或种群内的基因结构组成、变异及种间的遗传和进化关系:二是在此基础上建立并发展保护和利用基因资源的手段和措施15。遗传多样性的本质是生物体在遗传物质上的变异，即编码遗传信息的核酸(DNA或RNA)在组成和结构上的变异。遗传多样性的研究对象主要集中在物种的可遗传变异上。遗传多样性的表现形式是多层次的，在分子水平，可表现为核酸、蛋白质、多搪等生物大分子的多样性;在细胞水平可体现在染色体结构的多样性以及细胞结构与功能的多样性
5、;在个体水平，可表现为生理代谢差异、形态发育差异以及行为习性的差异。遗传多样性通过对上述各层次的生物性状的影响，导致生物体的不同适应性，进而影响生物的分布和演化。遗传变异是生物进化的内在源泉，因而，遗传多样性及其演变规律是生物多样性及进化生物学研究中的核心问题之一16。遗传结构与物种繁衍或濒危灭绝密切相关，遗传多样性在一定程度上决定了物种的分布以及数量多样性。缺乏对生物遗传多样性的深入研究，就无法完整地认识物种的进化过程或适应机理，以及种群地理分布格局、数量增长及物种灭绝等问题。1.2.2遗传多样性的地位及研究意义遗传多样性是丰富多彩的生物保持和发展的基础，可以说遗传多样性是生物多样性的基础和
6、核心。遗传多样性关系到物种的长期生存与稳定，物种遗传多样性越高，对环境变化的适应能力越强，也就越容易扩展其分布范围和生存空间;当环境发生激烈变化时，有维持群体进行有利突变的潜力，使其始终保持对周围环境的适应状态。遗传多样性的研究无论是对生物多样性的保护，还是对生物资源的可持续利用都有重要的意义。遗传多样性的研究也具有十分重要的实践意义。遗传多样性是生物界几十亿年进化所产生的宝贵资源，是人类生存和社会生产发展的基础。对遗传多样性的掌握和有效利用，是现代医学生物学、农业生物技术研究的一个前沿领域。特别表现在诸如:动植物优良品种选育、新的药物的发现和制取、人类遗传疾病的诊断治疗、生物活性物质的基因工
7、程生产、生物资源的鉴别和利用、有害生物的检测和防治方面15。1.2.3遗传多样性产生的基础遗传物质是生物遗传信息的载体，保证了生物性状和物种的相对稳定。遗传物质的变异，则导致遗传多样性的产生，使物种具备进化适应的可能性。遗传物质的改变可通过两个途径获得，即突变和重组。突变和重组不仅发生在细胞核基因，也发生在细胞质基因上17。1.2.4山生柳遗传多样性的研究展望 山生柳在甘肃省的山丹、肃南、榆中，青海和四川等省均有分布18。因此，进一步探讨真正存在空间隔离的不同群体间的遗传分化模式将会是山生柳遗传多样性研究的重要方向。1.3SSR标记研究1.3.1SSR概述SSR(Si mple Sequenc
8、e Repeats)标记是近年来发展起来的一种以特异引物PCR为基础的分子标记技术,也称为微卫星DNA(MicrosatelliteDNA),是一类由几个核苷酸(一般为16个)为重复单位组成的长达几十个核苷酸的串联重复序列.由于每个SSR两侧的序列一般是相对保守的单拷贝序列。1.3.2SSR标记的分类 生物的基因组中，特别是高等生物的基因组中含有大量的重复序列14，根据重复序列在基因组中的分布形式可将其分为串联重复序列和散布重复序列。目前发现的串联重复序列主要有两类：一类是由功能基因组成的(如rRNA和组蛋白基因)；另一类是由无功能的序列组成的。根据重复序列的重复单位的长度，可将串联重复序列分
9、为卫星DNA、微卫星DNA、小卫星DNA等3。微卫星DNA又叫简单重复序列，指的是基因组中由16个核苷酸组成的基本单位重复多次构成的一段DNA，广泛分布于基因组的不同位置，长度一般在200bp以下。微卫星在真核生物的基因组中的含量非常丰富，而且常常是随机分布于核DNA中15，38，不同植物中微卫星出现的频率变化是非常大的。单核苷酸及二核苷酸重复类型的SSR主要位于非编码区，而有部分三核苷酸类型位于编码区。另外在叶绿体基因组中，目前也报道了一些微卫星，以A/T序列重复为主3。 1.3.3SSR标记研究的特点 微卫星中重复单位的数目存在高度变异，这些变异表现为微卫星数目的整倍性变异或重复单位序列中
10、的序列有可能不完全相同，因而造成多个位点的多态性。如果能够将这些变异揭示出来，就能发现不同的SSR在不同的种甚至不同个体间的多态性，基于这一想法，人们发展起了SSR标记。SSR标记又称为sequence tagged microsatellite site,简写为STMS，是目前最常用的微卫星标记之一。由于基因组中某一特定的微卫星的侧翼序列通常都是保守性较强的单一序列，因而可以将微卫星侧翼的DNA片段克隆、测序，然后根据微卫星的侧翼序列就可以人工合成引物进行PCR扩增，从而将单个微卫星位点扩增出来。由于单个微卫星位点重复单元在数量上的变异，个体的扩增产物在长度上的变化就产生长度的多态性，这一多
11、态性称为简单序列重复长度多态性(SSLP)，每一扩增位点就代表了这一位点的一对等位基因。由于SSR重复数目变化很大，所以SSR标记能揭示比RFLP高得多的多态性，这就是SSR标记的原理。1.3.4SSR标记研究的优点 与其它分子标记相比，SSR标记具有以下优点：(1)数量丰富，覆盖整个基因组，揭示的多态性高；(2)具有多等位基因的特性，提供的信息量高；(3)以孟德尔方式遗传，呈共显性；(4)每个位点由设计的引物顺序决定，便于不同的实验室相互交流合作开发引物。1.3.5SSR标记研究的应用 目前该技术已广泛用于遗传图谱的构建、目标基因的标定、指纹图的绘制等研究中。但应看到，SSR标记的建立首先要
12、对微卫星侧翼序列进行克隆、测序、人工设计合成引物以及标记的定位、作图等基础性研究，因而其开发费用相当高，各个实验室必须进行合作才能开发更多的标记。由于SSR标记具有较大的应用价值，且种属特异性较强，目前在一些主要的农作物中SSR标记研究都进行了合作，共同进行STMS引物的开发。参考文献1 陈永霞,马建云,山生柳无性繁育技术 J.内蒙古林业科技,2008,(34):12 王志泰.东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群年龄结构和空间分布格局 D.甘肃农业大学.20013 马兴铭,于红娟,刘燕玲,等.藏药山生柳抑菌活性研究J.兰州医学院微生物学免疫学教研室,兰州.2001,(5)4 封士兰,石民彦,胡芳弟,
13、等.山生柳中的酚类衍生物J.兰州大学学报(自然科学版).2003,(3):395 陈文业,戚登臣,赵 明,等.高寒区山生柳无性繁殖技术的灰色系统理论分析J.甘肃省林业科学研究院,兰州.2010,(12)6 李毅,胡自治,王志泰,东祁连山高寒地区山生柳种群分布格局研究J.草业学报.2002,(3)7 孟少童,陈文业,戚登臣,等.高寒区山生柳温棚容器嫩枝扦插育苗技术J.防护林科技,2009,(5):3-8.8 李毅,王志泰.东祁连山山生柳种群年龄结构及其动态分析J.草业学报.2002.(3)9 封士兰,苏策,段生玉,等.藏药山生柳的化学成分研究j.中国中药杂志,2001,(9)10 胡芳弟,封士兰
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