Како проучавати генетску разноликост херба цистанцхес?

Студија о генетском диверзитету Херба Цистанцхес од стране РАПД-а

Контакт:joanna.jia@wecistanche.com/ ВхатсАпп: 008618081934791

Цуи Гуангхонг, Цхен Мин, Хуанг Луки*, Ксиао Супинг, Ли Да

(Институт кинеске Материа Медица, Кинеска академија кинеске медицине, Пекинг 100700)

Апстрактан

сврха:За проучавање становништвагенетска разноликостофЦистанцхе десертицолаиЦистанцхе тубулоса.

Методе:Две дивље популацијеЦистанцхе десертицолаи четири дивље популацијеЦистанцхе тубулосаанализирао је РАПД, игенетска разноликостпопулација је анализирана софтверском верзијом 1.31 ПОПГЕНЕ-а.

Резултати:Просечан проценат полиморфних локуса одЦистанцхе десертицолаизносио је 47,37 процената, полиморфни локуси две популације су били 39,47 процената и 35,53 процената, а просечна Неи-ова генска разноликост је била 0.135 8. Шеноново је било више. Индекс информација о статусу је 0.207 2, а коефицијент диференцијације гена Гст {{1{{20}}}.254 6. Просечан проценат полиморфних локуса у Цистанцхеу био је 27,59 процената, а проценат полиморфних локуса у свакој популацији кретао се од 19,54 процената до 25,29 процената, од чега је Андиер популација имала највиших 25,29 процената, а просечна Неијева генска разноврсност била је 0. {21}}, Шенонов индекс информација о полиморфизму је 0,1258, коефицијент диференцијације гена Гст =0.175 5.

Закључак:Цистанцхе десертицолаиЦистанцхе тубулосаимају извесну диференцијацију међу популацијама. Тхегенетска разноликостДесерт Цистанцхе је знатно виши од Цистанцхе тубулоса и диференцира се у два екотипа.

Кључне речи: Цистанцхе десертицола; Цистанцхе тубулоса; РАПД; генетска разноликост

[Класификациони број Кинеске библиотеке] С 567 [Идентификациони код документа] А [Број чланка] 1001-5302 (2004) 08-0727-04

Цистанцхе је паразитска биљка која припада роду Цистанцхе из породице Лиданацеае, позната и као Даиун, која је драгоцени кинески медицински материјал. Главне изворне биљке Цистанцхе десертицола у мојој земљи суЦистанцхе десертицолаИЦМа и Ц.тубулоса (Сцхенк) Р.Вигхт[1]. Биљке домаћини Цистанцхе десертицола су Халокилон аммодендрон и Халокилон аммодендрон, које су углавном распрострањене у Алашанској лиги у Унутрашњој Монголији, северном Синђијангу, Ћингају, Гансуу и другим местима. Распрострањеност Цистанцхе десертицола је иста као и код биљака домаћина. У мојој земљи, Цистанцхе цистанцхе је распрострањен само у окрузима око пустиње Таклимакан јужно од планине Тјеншан у Синђиангу, а њена дистрибуција није у потпуности синхронизована са домаћином Тамариксом. Други региони као што су северни Ксињианг, Гансу, Кингхаи, Нингкиа, Унутрашња Монголија, Схаанки и друга места Тамарик биљака нису паразитске Цистанцхе Тубула[2]. Због брзог пораста потражње за цистанцхеом у последњих неколико година, што је резултирало изумирањем његових ресурса, ресурси дивље цистанцхе су се смањили на само неколико главних производних подручја. Обе су наведене као угрожене заштићене биљне врсте у мојој земљи [3], међу којимаЦистанцхе десертицолаје укључен у ЦИТЕС Додатак ИИ [4].

После вишегодишњих истраживања, истраживања о вештачком оплемењивању цистанче су била успешна иу фази су велике промоције и садње. Међутим, како спречити опадање врста Цистанцхе током индустријске производње, како обновити ограничену дивљу популацију што је пре могуће и сачувати драгоцене ресурсе дивље гермплазме, кључ су за постизање њеног одрживог коришћења. Што се тиче заштићеног наслеђа Цистанцхе [Датум пријема], 2004-03-11 [Пројекат Фонда] Пројекат социјалне заштите Министарства науке и технологије (2001.109); Министарство науке и технологије Пројекат „Десети петогодишњи план“ (2001БА701А09а) [Аутор за дописовање] * Хуанг Луки, Тел:( 010) 64014411-2955, Е-маил: хуанглуки @263.нет Студија преноса је још увек празно. Ова студија користи РАПД технологију за проучавање 2 дивље популацијеЦистанцхе десертицолаи 4 дивље популацијеЦистанцхе тубулоса, и анализирати оба Разлика угенетска разноликосточекује се да ће обезбедити важну експерименталну генетску основу за заштиту Цистанцхеа, драгоценог кинеског лека.

цистанцхе

1. Материјал и методе

1.1 Материјали

Цистанцхе десертицолаприкупљен је из округа Јимсар у Синђангу и области Јилантаи у Древној Алкса лиги у Унутрашњој Монголији. Популације Цистанцхеа прикупљене су из округа Минфенг и округа Иутиан, Ксињианг. Округ Минфенг је тренутно подручје са највећим приносом Цистанцхе цистанцхе, са највећом густином и релативно потпуним заједницама природних шума. Тачке узорковања Андил, Савузек, Иатонггуз и Дахеиан округа Иутиан су главна производна подручја која се налазе у ријеци Андир, Иеиике Ривер, Иатонггузи и Келанииа У доњем току ријеке, размак између популација је већи од 50 км. Свака популација насумично је узорковала 19-30 појединаца. Узорци су брзо осушени у силика гелу и коришћени за екстракцију ДНК (Табела 1).

Табела 1 Популације узорковања и производна подручја Цистанцхе десертицола и Цистанцхе тубулоса

1.2 Екстракција ДНК

Метода екстракције укупне ДНК користи методу високе соли и ниског пХ [5]. Узорак ДНК је подвргнут спектрофотометру да би се детектовала концентрација ДНК шаблона, затим је за РАПД анализу коришћена електрофореза са 1 процентом агарозног гела, ЕБ бојење, посматрање и фотографисање под ултраљубичастим светлом, електрофорезна ДНК са јасним тракама и мање репа.

1.3 Скрининг РАПД прајмера

Пошто је експеримент открио да исти прајмер има незадовољавајући ефекат на истовремено појачање обаЦистанцхе десертицолаи Цистанцхе тубулоса, прајмери ​​су прегледани независно. 150 насумичних прајмера (10 бп), 25 μЛ реакционог система Схангхаи Схенггонг Биотецхнологи Цо., Лтд. коришћено је за амплификацију и скрининг; сваки прајмер је користио 2 шаблона популације и 1 стерилисану двоструко дестиловану воду као празну контролу и добио је 10 прајмера за амплфикацију Цистанцхе десертицола са јасним тракама, јаким полиморфизмом и добром поновљивошћу: С490, С1 101, С{{ 8}}, С1 137, С1 165, С1 218, С1 222, С2 015, С2 112, С{{15 }}; 10 прајмера заЦистанцхе тубулоса: S1 141, S1 146, S1 183, S1 208, S1 500, S2 032, S2 042, S2 052, S2 059, S2 155.

1.4 ПЦР амплификација и детекција производа

Одабрани прајмери ​​су коришћени за амплификацију ДНК шаблонаЦистанцхе десертицолаиЦистанцхе тубулосапомоћу ПЦР. Геномска ДНК је разблажена на 50 нг·μЛ -1 према измереној концентрацији као шаблон. Укупна запремина реакције је 25 μЛ, од чега 10 × ПЦР пуфер 2,5 μЛ, Мг2 плус 1,5 μЛ, Так (5 У·μЛ -1) 0,2 μЛ, дНТП смеша (сваки 2,5 мМ) 1 μЛ, 5 μМ Прајмер 1 μЛ, ДНК шаблона 1 μЛ, стерилисана двоструко дестилована вода 18,8 μЛ, горњи ПЦР раствор за амплификацију је производ Схангхаи Сангона. Појачавање је извршено на ПТЦ-100 термалном циклусу. Програм амплификације је био 94 степена пре-денатурације током 5 минута, а затим 40 циклуса. Сваки циклус је укључивао 94 степена 45 с, 34 степена 1 мин, 72 степена 1 мин 30 с, и коначно продужити на 72 степена за 5 мин. Амплификовани производи су подвргнути електрофорези на 2,0 процентном агарозном гелу (који садржи ЕБ) у 1×ТАЕ пуферу и посматрани и фотографисани под СИНГЕНЕ гел системом за снимање.

1.5 Статистика и анализа података

У спектру електрофорезе, одговарајући положај продукта реакције на гелу се упоређује према стандарду молекулске тежине и процењује се молекулска тежина амплификованог производа. Опсег са опсегом се бележи као 1, а опсег без опсега се бележи као 0, формирајући 0/1 матрични графикон и уносећи у рачунар, користећи ПОПГЕНЕ32 за израчунавање процента полиморфних места (ППЛ) сваке популације, Неијев индекс генске разноликости (Х), Шенонов индекс информација о полиморфизму (И), коефицијент диференцијације гена (Гст), генска разноликост (Хт),Генетска разноликост(Хс), Неијев (1978) генетски идентитет (И) и генетичка удаљеност (Д) унутар популације, а кластер анализа је извршена коришћењем УПГМА методе.

2. Резултати и анализа

2.1 Генетски диверзитет Цистанцхе

Сви узорци су добили траке са молекулском тежином у распону од 200 до 2 200 бп (Слика 1, 2). Детектовано је укупно 76 локуса у 60 узорака из 2 популацијеЦистанцхе десертицола, од којих су 36 били полиморфни локуси, који су чинили 47,37 процената , Х=0.135 8, И=0.207 2. Међу њима, Јимсаров ППЛ је 39,47 одсто, а Гилантијев 35,53 одсто. Х је 0. 0 95 3 и 0.1 070 респективно, а ја сам 0.15 12 и 0.163 7 респективно. Укупно 87 локуса је откривено код {{20}} особа из 4 популације Цистанцхеа, од којих су 24 били полиморфни локуси, који су чинили 27,59 процената, Х=0.084 8, И=0.1278. Највећи ППЛ био је Андил са 25,29 процената, док је ППЛ био нижи у Савузеку и Иатунгусију (оба по 19,54 процената). Х је 0.062 1 -0.080 0, ја је 0.095 0 -0.116. Величина Х и И је у складу са трендом величине ППЛ сваке популације, а коефицијенти су највећи у Андиеру, а затим у Дајану. У случају истог ППЛ, Савузеков Х=0.{{40}} Збир И=0.097 0 је нешто већи од 0.{44 }} и 0.095 0 Јатунгуске (Табела 2).

Слика 1 РАПД појачане траке неких узорака пустињеЦистанцхе десертицола, пример С490 1-10. Гарантие самплес; 11-20. Јимпстер узорци М-ДНК маркера (200 - 2 000 бп)

Слика 2 РАПД појачане траке неких узорака Цистанцхе Тубулоса, прајмер С2 042 1-20. Ксињианг Андиер узорак М-ДНК маркера (200 - 2 000 бп)

Табела 2 Тхегенетска разноликостофЦистанцхе десертицолаиЦистанцхе тубулосапопулације

2.2 Анализа генетске варијације Цистанцхеа

Према нивоу одгенетска разноликосту популацијама (Хс), диференцијацији између популација (Дст) и пропорцији генетских разлика између популација у укупним генетским разликама (Гст), може се видети да је укупна генетска разноликост Цистанцхе десертицола Хт=0.{{ 1}}, где је Хс=0.101 2, Гст =0.254 6. Цистанцхе Хт=0.082 2, од којих Хс=0.067 8, Гст=0.175 5 (Табела 3). Горе наведени резултати указују да постоји одређени степен генетске варијације међу популацијама. Варијације између пустињских популација Цистанцхе десертицола чиниле су 25,46 процената укупне варијације, а варијације популација Цистанцхе тубулоса чиниле су 17,55 процената укупне варијације.

Табела 3 Анализа генетичких варијацијаЦистанцхе десертицолаиЦистанцхе тубулоса.

2.3 Генетичка дистанца и анализа кластера међу популацијама Цистанцхе десертицола

Генетска удаљеност две популацијеЦистанцхе десертицолаје {{0}}.080 0, а генетски идентитет је 0.9231. Генетска удаљеност четири популације Цистанцхеа била је 0.012 0-0.031 5, а генетски идентитет је био 0.9690-0.988 1 (Табела 4) . Груписање јединки Цистанцхе десертицола и Цистанцхе тубулоса показује да се Цистанцхе десертицола може групирати у две различите групе према популацији, док различите јединке цистанцхе тубулоса не могу бити груписане по популацији, што такође указује да је генетска диференцијација међу Цистанцхе десертицола популација је релативно висока. Велика, али је генетска диференцијација међу популацијама Цистанцхе тубулоса мала.

Табела 4 Генетски идентитет (доле лево) и генетска удаљеност (горе десно) одцистанцхе тубулоса.

3. Дискусија

3.1 Генетски диверзитет Цистанцхе

Ниво одгенетска разноликостбиљака је неодвојива од њихових биолошких карактеристика, станишта, порекла и еволуције. Међу њима, највећи утицај имају систем оплемењивања, распрострањеност, животни облик и методе ширења полена и семена [6]. Према статистичким резултатима података о алозима за 499 биљних врста у 165 родова Ге Сонг ет ал. [7], полиморфизам Цистанцхе на нивоу врсте треба да буде око 50 процената, а полиморфизам на нивоу популације треба да буде око 40 процената. Око 0,17. Сви нивои полиморфизма добијени у овом експерименту су нижи од ових просечних вредности. Истовремено, у поређењу са нивоима полиморфних локуса добијених РАПД методама за неколико уобичајених угрожених биљака, као што је 32 одсто угрожених врста Сребрна јела[18], 22,5 одсто патуљастог божура и 27,6 одсто љубичастог божура. [9] ] Види се да је генетска разноликост одЦистанцхе десертицола је нешто ниже од просечног нивоа, док је генетски диверзитет Цистанцхе тубулоса већ изузетно низак.

3.2 Разлози за ниску генетску разноликост Цистанцхеа

Цистанцхе је специфична паразитска биљка, истовремено распрострањена у уским пустињским пределима. Стога, јединствени начин живота и релативно узак животни простор могу бити инхерентни разлог заштогенетска разноликостод Цистанцхеа је генерално нижа него код обичних биљака.

Разлика угенетска разноликостизмеђу Цистанцхе десертицола и Цистанцхе тубулоса може бити повезано са разликом у опсегу дистрибуције ова два и да ли су синхронизовани са дистрибуцијом домаћина. Подручје дистрибуције Цистанцхе тубулоса је знатно мање него код Цистанцхе десертицола, а његова дистрибуција је изузетно неусаглашена са биљком домаћином. Студије су показале да постоји богатство разноликости међу врстама Тамарик. На пример, Зханг Јуан ет ал. известили су да је генетски диверзитет Тамарик сибирицус био чак 98,7 процената [10], док је генетски диверзитет Цистанцхеа изузетно лош, што указује на дугорочну еволуцију. Цистанцхе тубулоса је можда искусила озбиљна уска грла у историји, што је резултирало губитком велике количинегенетска разноликост.

Истовремено, према истрагама, утврђено је да ниједан одЦистанцхе десертицолау кругу од 20 км од људских насеља могло би се ископати и нормално цветати. Ископане су велике и мале јаме Цистанцхе, посебно у главним производним подручјима Цистанцхе цвијећа. Због тога је то узроковано великом количином ископавања. Недостатак порекла и уништење станишта могу бити главни разлози које је створио човекгенетска разноликостоф Цистанцхе.

3.3 Генетска диференцијација Цистанцхеа

Због географске удаљености између Синђијанга и Унутрашње Монголије, географска изолација је изазвала диференцијацију и изолацију измеђуЦистанцхе десертицолапопулације, а две популације су формирале различите генетски различите екотипове због прилагођавања условима локалног станишта. Због свог уског распона дистрибуције и честе размене гена међу популацијама, генетска диференцијација међу популацијама је мања него код Цистанцхе десертицола.

3.4 Препоруке за заштиту Цистанцхеа

Генетска разноликостје предуслов за дугорочни опстанак врста како би се избегло изумирање. Смањење одгенетска разноликостсмањиће способност популација да се прилагоде променама животне средине како краткорочно тако и дугорочно [11]. Због тога је заштита генетске разноврсности Цистанцхеа веома важна за заштиту ове ретке и драгоцене кинеске медицине. С обзиром на то да је цистанцхе врста са посебним еколошким типом, требало би је углавном заштитити ин ситу, а природну заштитну базу цистанцхе успоставити према њеном генетском диверзитету. На пример, заЦистанцхе тубулоса, пошто генетски диверзитет углавном долази из саме популације, популације са великим генетским диверзитетом ће бити приоритетни објекти заштите [12], као што су Минфенгов Ангиер и Иутианов Дахеиан може бити Наведен је као природна заштитна база за Цистанцхе. Што се тичеЦистанцхе десертицола, популације Унутрашње Монголије и Синђианга су претрпеле значајне промене, па би експериментална истраживања требало додатно ојачати како би се одредиле популације које су приоритетне за заштиту. Истовремено, спровести основна истраживања о репродуктивној биологији и екологији опрашивања Цистанцхеа како би се пружиле информације за његову даљу заштиту.

Референце

[1] Хе Ианпинг, Иин Зхезху, Ту Пенгфеи, ет ал. ИдентификацијаЦистанцхеи истраживање комерцијалних медицинских материјала. Кинески медицински материјали, 1997, 20(3):117.

[2] Лиу Мингтинг. Свеобухватно истраживање и општа примена Тамарик биљака. Ланзхоу: Ланзхоу Университи Пресс, 1995.

[3] Фу Гуоли. Црвена књига кинеских биљака. Пекинг: Сциенце Пресс, 1992.

[4] Управа за увоз и извоз угрожених врста Народне Републике Кине, Научни комитет за угрожене врсте Народне Републике Кине. Конвенција о међународној трговини угроженим врстама дивље фауне и биљака (ЦИТЕС), Додатак ИИ. 2003.41.

[5] Зоу Иупинг, Ванг Ксиаокуан, Леи Иидинг, ет ал. Екстракција и идентификација укупне ДНК неколико угрожених биљака и њихових сродника. Ацта Ботани, 1994, 36:528.

[6] Ванг Хонгкин, Ху Зхианг. Систем оплемењивања биљака, генетска структура и заштитагенетска разноликост. Биодиверзитет, 1996, 4(2): 92.

[7] Цхен Јиакуан, Ианг Ји. Еволуциона биологија биљака. Вухан: Вухан Университи Пресс, 1994.

[8] Ванг Ксиаокуан, Зоу Иупинг, Зханг Даминг, ет ал. РАПД анализа генетичког диверзитета јеле. Кинеска наука (Ц), 1997, 40(2): 145.

[9] Пеи Ианлонг, Зоу Иупинг, Иин Зхен, ет ал. Прелиминарни извештај о РАПД анализи патуљастог божура и љубичастог божура. Кинески часопис за таксономију биљака, 1995, 33(4): 350.

[10] Зханг Јуан, Јин Линке, Зханг Даоиуан. Прелиминарна студија оГенетска разноликостприродних популација Тамарик ланцеолате. Иуннан Ботаницал Ресеарцх, 2003, 25(5):557.

[11] Еллстранд НЦ, Елам Д Р. Последице популационе генетике мале величине популације: Импликације за очување биљака. Годишњи преглед Екологија и систематика, 1993, 34:217.

[12] Лиу Зханлин, Зхао Гуифанг. Принцип популационе генетике и његова примена у заштити ретких и угрожених биљака. Биодиверзитет, 1999, 7(4): 340.

Од: Цхина Јоурнал оф Цхинесе Материа Медица; Вол. 29, број 8. август 2004