【目的】为了解析极小种群植物盐桦叶绿体基因组结构,筛选SSRs分子标记和桦属叶绿体基因组高变区,采用高通量测序技术完成盐桦叶绿体基因组测序并与其近缘种进行比对分析。【方法】采集盐桦幼叶,使用TIANGEN试剂盒提取DNA并利用HiSeq Xten测序平台进行测序。以欧洲矮桦叶绿体基因组作为参考,使用MITObim v1.8和NOVOplasty软件拼接组装盐桦叶绿体基因组,并利用生物信息学手段进行特征分析。【结果】利用质量控制后的30 000 000条clean data,成功拼接完成序列全长为160 648 bp的盐桦叶绿体基因组,NCBI登录号为MG674393。其中,大单拷贝(LSC)区段长度89 553 bp,GC含量33.7%,小单拷贝(SSC)区段长19 027 bp,GC含量为29.7%,2个反向重复区(IRs)区段均为26 034 bp,GC含量42.5%。成功注释了盐桦叶绿体基因组共114个基因,其中包括79个蛋白编码基因,31个tRNA基因和4个rRNA基因。盐桦叶绿体基因组含有91个SSRs位点,其中33个SSRs均由A或T组成。SSRs主要分布于LSC区,56个SSRs位于LSC区,13个SSRs位于SSC区,而IRs区有22个SSRs。对盐桦和欧洲矮桦叶绿体全基因组进行比对分析,结果显示ndhC-trnV、petA-psbJ、rpl22-rps19区域的核酸变异度(π>0.2)显著高于其他区域,高变区的位置都位于LSC区,而IRs区和SSC区内2种植物变异度较小。正选择分析显示ycf1,rpoC1,rpl2与ndhA 4个基因出现正选择信号。盐桦、欧洲矮桦与其他双子叶植物共14条叶绿体全基因组序列通过MP、NJ方法进行聚类分析,MP和NJ树中的11个节点中有9个支持度为100%。支持盐桦和欧洲矮桦亲缘关系最近,桦木属物种与天目铁木在同一分支。【结论】通过高通量测序和生物信息学分析,得到盐桦叶绿体基因组。比对分析表明结构、基因组成和SSRs分布都与欧洲矮桦叶绿体基因组相似,二者在3个片段区域存在较高的核酸多态性,可作为桦属植物叶绿体基因组高分辨率的分子条形码。正选择分析确定有4个基因出现正选择信号(ycf1,rpoC1,rpl2,ndhA)。本研究结果可为极小濒危植物盐桦的保护工作提供重要的遗传背景信息。

以69种中国极小种群野生植物为研究对象,结合国际植物物种绝灭风险评价指标体系及评价标准,从濒危野生植物对生存环境适应性的角度,采用层次分析法和调查分析与科学试验相结合的方法,确立中国极小种群野生植物濒危程度评价指标体系,并评估69种濒危野生植物受威胁等级标准。结果表明:被列为中国极小种群的69种野生植物全部处于濒危状态,Ⅰ级濒危的有2种,Ⅱ级濒危的有35种,Ⅲ级濒危的有13种,Ⅳ级濒危的有19种。

【目的】分析悬钩子属植物叶绿体基因组结构特征和系统演化机制，为悬钩子属物种的分类及演化提供分类依据，并为DNA条形码的编制和悬钩子属植物的保护提供理论支持。【方法】利用生物信息学及比较基因组学的方法对16种悬钩子属植物叶绿体基因组的大小、结构、组成、重复序列、边界扩张、基因组共线性、正向选择作用及系统发育进行了分析。【结果】16种植物的叶绿体基因组都具有典型的四联体结构，长度为155 286～156 668 bp，平均GC含量为37.15%，基因组大小变异整体较小，其中SSC区域和IR区域的长度更为稳定。在编码基因的功能分类中发现仅8种悬钩子属植物具有2个完整拷贝的ycf1基因且一些基因在部分植物中只有单个拷贝。边界扩张分析结果显示，反向重复区边界不存在明显的收缩或扩张现象。共线性与系统发育分析结果显示，太平莓与其余15种植物具较高的相似度，有良好的共线性关系；太平莓与柔毛梨叶悬钩子、竹叶鸡爪茶的亲缘关系较近，但太平莓与竹叶鸡爪茶的相似度最低。对悬钩子属植物进行Taijima’ test分析发现悬钩子属植物有群体扩张的趋势，且蛋白质编码基因具有一定程度的纯化选择或中性选择作用。【结论】悬钩子属植物叶绿体基因组高度保守，物种间亲缘关系越近，叶绿体基因组相似性越高，反之并不成立。根据叶绿体基因组的序列，可以定位它们在系统发育树中的位置，并分析它们之间的亲缘关系。

【目的】获取杨柳科叶绿体基因组的结构及序列特征,揭示杨柳科植物的系统发育关系。【方法】利用Excel和本地Blast,分析统计杨柳科已公布的23种植物叶绿体基因组大小、结构组成、基因数量、排列顺序及内含子等信息;同时基于55个共有单拷贝蛋白编码基因,采用NJ法进行系统发育分析。【结果】杨柳科23种植物叶绿体基因组大小在155～159 kb,主要由大单拷贝区(LSC)长度差异引起。各物种基因排列顺序基本一致,均为2个IRs和2个SCs的典型四元组合结构,4个边界主要位于rpl22、ycf1、rps19基因处。psbZ、ycf15、lhbA、infA、trnK、trnG、trnL、trnV、trnI、trnA等基因存在缺失现象,引起基因数量差异。内含子在细胞色素复合物(petB)基因、RNA聚合酶(rpoC2)基因和核糖体蛋白(rpl2)基因等内发生结构变异,引起基因长度差异。系统进化分析结果表明,杨树聚类为4个高支持率进化支,钻天柳等7种柳树分为2个进化支。【结论】叶绿体基因组支持杨属、柳属独立进化,为杨柳科系统分类和系统发育提供了分子证据。

【目的】通过叶绿体基因组密码子偏好性，分析5种柏科植物(秃杉、水杉、杉木、福建柏、日本柳杉)的亲缘关系，筛选出与秃杉亲缘相近者作为异种砧木，为秃杉无性繁殖与规模化生产提供理论参考。【方法】通过NCBI下载并筛选5种柏科植物的蛋白编码序列，使用CUSP、CodonW、SPSS、MAFFT等软件分析密码子偏好性形成模式，并构建聚类树和系统发育树。【结果】5种柏科植物叶绿体密码子的A/T碱基均较多，且第3位以A/T结尾为主；有效密码子数基本高于35,密码子使用偏好性总体较弱；由中性绘图分析、ENC-plot分析、PR2-plot分析可得，密码子偏好性的形成同时受自然选择、碱基突变等多种因素影响，且自然选择是主导因素；通过相对同义密码子分析和最优密码子分析确定AAA、CCA、GCU同时为秃杉、水杉、杉木与福建柏的最优密码子，无以G/C结尾的密码子；秃杉与水杉、杉木、福建柏、日本柳杉共有的最优密码子分别为9、7、11、7个，数量上差异较小；基于相对同义密码子使用度与基于蛋白编码序列构建的进化树结构相似，基于全序列和蛋白编码序列构建的系统进化树均显示秃杉与杉木的亲缘关系最为接近。【结论】叶绿体基因组密码子偏好性可用于异砧嫁接中砧木选择方法的优化，杉木与秃杉的亲缘关系相近，推荐使用杉木作为秃杉嫁接的异种砧木。

【目的】全面解析鸡骨柴[Elsholtzia fruticosa (Thunb.) Hyland.]叶绿体全基因组序列与结构特征，探讨香薷属药用植物叶绿体基因组的整体特征与变异模式，比较序列的种间变异情况，筛选种间高变异序列，为香薷属药用植物叶绿体基因组的深入研究和应用奠定基础。【方法】以传统民族药用植物鸡骨柴为试验材料，采用高通量测序技术对鸡骨柴进行叶绿体基因组测序、组装和注释，同时利用生物信息学手段对4种香薷属药用植物（鸡骨柴、海州香薷、密花香薷、边山香薷）叶绿体基因组的反向重复区边界、结构同源性、基因密码子使用偏性参数、核苷酸组成及进化关系进行分析。【结果】①鸡骨柴叶绿体基因组全长为151 550 bp，为典型四分体结构，共检测出49个简单重复序列（SSRs）。②4种香薷属药用植物叶绿体基因组边界扩张收缩较为稳定相似，只在个别种（密花香薷、边山香薷）中发生了较小变异。③4种香薷属药用植物的非编码区变异大于编码区，同时大单拷贝区的变异程度最高，反向重复区a的变异程度最低。④相对于其它3个物种，鸡骨柴叶绿体基因组变异程度最低，psbA、petA、psbF、ycf1、petG和psbL等基因编码区存在显著差异，同时trnQ-UUG、trnS-GCT、trnM-GTT、trnS-GGA、trnL-CAA等基因间隔区也存在不同程度的变异。⑤4种香薷属药用植物叶绿体基因组密码子偏好性主要受碱基突变和选择压力的影响，最优密码子大多以A或T（U）作为第3位碱基。⑥系统发育树表明鸡骨柴与野拔子亲缘关系最近。【结论】本研究对香薷属药用植物的系统发育研究和分子标记开发等工作提供了参考依据。

【目的】研究极小种群野生植物狭叶坡垒[Hopea chinensis (Merr.) Hand.-Mazz.] 的种群结构特征和数量动态特征，探讨种群发展潜力和濒危原因，为狭叶坡垒种质资源的保护和恢复提供参考依据。【方法】采用样地调查法对广西十万大山区域8个狭叶坡垒自然集中分布区进行调查，以空间代替时间分析狭叶坡垒种群结构特征，绘制种群静态生命表和存活曲线，分析种群动态指数及种群生存函数，对种群未来发展趋势进行预测。【结果】狭叶坡垒野生种群龄级结构呈倒J型，幼龄个体数占比较高，表现为增长型结构，种群个体幼龄期淘汰率较高；种群动态指数、随机干扰敏感指标和随机干扰风险概率分别为52.61%、4.38%和8.33%，对外界干扰敏感，环境对个体有较强的选择作用。狭叶坡垒野生种群存活曲线为Deevey Ⅱ型的B1亚型，狭叶坡垒种群生存率在Ⅰ～Ⅵ龄级期间随龄级增加而减小，累积死亡率随龄级增加而增加，危险率在Ⅵ龄级达最高值，狭叶坡垒种群在Ⅵ龄级之后进入生理衰退期。时间序列分析表明，除Ⅻ龄级的个体数经过4个龄级时间后保持不变，经过4、6、8、10个龄级时间后，狭叶坡垒各龄级的个体数均呈增加趋势，其中Ⅳ～Ⅷ龄级逐渐成为种群的主体，狭叶坡垒种群总体呈增长状态。【结论】狭叶坡垒野生种群为增长型，种群处于波动变化状态中，对外界干扰敏感。幼苗数量充足，在生境不被破坏的前提下，具有较好的恢复潜力。但幼苗向幼树、幼树向小树转换过程中存在增补限制，制约狭叶坡垒种群发展。

[目的]探索藤枣生境及其种群数量、分布、结构及更新等特征。[方法]在藤枣主要分布地设置5块20 m×20m的调查样地,记录样地中所有胸径(DBH)≥1 cm的植物的物种名称、高度、胸径、及样地的郁闭度、海拔、坡度、裸岩覆盖率、距河流距离、土壤等环境因子,同时在样地中调查藤枣种群特征,分析藤枣藤枣生境地的林分因子、群落特征、生境特征及种群数量与更新。[结果]表明:藤枣生境地林分平均高、平均胸径、平均胸高断面积、林分密度分别为11.98 m、15.13 cm、41.42 m2·hm-2和1 205株·hm-2

本文以崖柏主要分布区大巴山保护区内崖柏为研究对象，对其群落结构、物种组成、垂直结构、种群大小级结构及种群更新状况进行调查研究，揭示崖柏群落结构、物种组成、种群更新等方面的特点。结果表明：崖柏所处生境破碎，且被分割成许多＂岛屿状＂局部小种群；群落中共出现伴生植物７５科１５６属１８２种，其中表征科为蔷薇科、百合科、菊科、樟科、山茱萸科；无论是乔木层还是灌木层，群落的Ｇｌｅａｓｏｎ指数、ｓｉｍｐｓｏｎ指数、ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ多样性指数、ｐｉｅｌｏｕ指数均较高；崖柏群落林木层在垂直结构上可分为４层，崖柏主要处在灌木层、乔木下层和乔木中层，乔木上层基本没有分布；崖柏种群天然更新存在严重障碍，分．．．

【目的】为进一步探究鹅掌楸种群的天然更新、稳定与演替机制,合理保护现有资源,对湖北鹤峰鹅掌楸天然种群进行调查。【方法】通过建立静态生命表,绘制存活曲线描绘种群结构特征,利用种群数量动态量化分析方法和时间序列预测研究其未来的发展趋势,结合扩散系数判断物种在不同龄级的集聚与分散状态,分析鹅掌楸天然种群的年龄结构与数量动态及分布格局。【结果】1)种群Ⅰ～Ⅵ中小龄级个体占比88.4%,Ⅴ～Ⅶ大龄个体占比33.61%,Ⅶ～Ⅹ老龄个体占比11.62%,总体呈不规则的金字塔型,高度在第Ⅴ级(20～25 m)个体数量最多,总体呈单峰型;2)种群死亡率单调上升,在第Ⅷ龄级达最大值(qx=75%),期望值在第Ⅰ龄级最高(ex=4.43),随后逐渐降低,存活曲线趋向于Deevey-Ⅱ型,动态指数显示种群为增长型,对外界干扰具有一定敏感性。整个种群呈现前期缺乏、中期稳定、后期衰退的动态特征,种子发芽率低、幼苗成活率差是导致其衰退的重要原因之一;3)种群在不同径级均为集聚分布,聚集度随着龄级的增长逐渐下降。【结论】鹅掌楸天然种群中中小龄级个体数量相对较多,未来一段时间内将发展良好,但幼龄与老龄个体严重缺乏,因此,提高种子萌发率与幼苗存活率是促进种群恢复更新的关键。

通过DNBSEQ-T7测序平台对苏丹草叶绿体基因组进行了测序，并对其结构特征、系统进化关系以及密码子偏好性进行了分析。结果表明，苏丹草叶绿体基因组为典型的四分体结构，长度为140754 bp，共注释了86个CDS（蛋白编码）基因、38个tRNA（转运RNA）基因和8个rRNA（核糖体RNA）基因，缺失ccD和ycf1基因；苏丹草叶绿体基因组共检测到27个简单序列重复（simple sequence repeat，SSR）和47个长重复序列（long repeat sequence，Longrepeat）；LSC（大单拷贝）区和SSC（小单拷贝）区的核苷酸多态性显著高于IR（反向重复）区，LSC区的变异性大于SSC区和IR区，Pi（核苷酸多样性）变化范围为0-0.01852，通过Pi（≥0.01215）筛选出10个高变异区域，均位于LSC区；苏丹草及其11个近缘种叶绿体基因组密码子各位置GC含量不同，偏好以A/U结尾，平均ENC值为47.50，密码子偏性较弱；影响苏丹草及其11个近缘种密码子使用偏性的主要因素为自然选择，内部突变压力的影响较小；苏丹草叶绿体基因的最优密码子共15个（CAA、AAA、UUU、UAU、AUU、UAA、GCA、CCA、ACU、GUA、AGA、CGA、CUU、UCC、UCU），均以A、U结尾；苏丹草与高粱双色亚种Sorghum bicolor subsp. drummondii （MW999225）亲缘关系较近。本试验结果能为苏丹草分子标记的开发、遗传多样性以及进一步研究高粱属植物的保护生物学和种群遗传学提供参考。

为了探明岭南地区特色中药三桠苦的叶绿体基因组结构和序列特征，以三桠苦叶片为材料，采用试剂盒法提取DNA和构建测序文库，利用Novaseq平台进行高通量测序，再结合生物信息学手段进行序列拼接、注释和特征分析。结果显示：三桠苦叶绿体基因组为158 992 bp的环状四分体分子，含有134个基因；在三桠苦叶绿体基因组内找到86个简单重复序列，主要是A/T单核苷酸重复；检测到26 907个密码子，以A/T结尾的密码子有着更高的使用频次；序列比较分析表明，三桠苦与同科植物在非编码区存在更明显的序列变异；系统进化树揭示不同来源的三桠苦亲缘关系最近，但在基因组成和碱基序列上呈现出多样性。

以直穗小檗为材料进行叶绿体基因组测序和组装,分析其叶绿体基因组结构特征,并讨论系统进化关系。结果表明:直穗小檗叶绿体基因组全长167 036 b,GC含量占总碱基数量的38.16%,共编码144个功能基因;直穗小檗叶绿体基因组序列中共发现109个微卫星位点,A/T碱基组成的单核苷酸重复序列占比最高(73.4%);系统发育分析表明,直穗小檗与朝鲜小檗、黄芦木以及威宁小檗的亲缘关系更近,同时与十大功劳属的阿里山十大功劳和阔叶十大功劳聚为一支。该结果为进一步研究直穗小檗的遗传资源、物种资源鉴定和系统发育分析提供了依据。

为了探明岭南地区特色中药三桠苦的叶绿体基因组结构和序列特征，以三桠苦叶片为材料，采用试剂盒法提取DNA和构建测序文库，利用Novaseq平台进行高通量测序，再结合生物信息学手段进行序列拼接、注释和特征分析。结果显示：三桠苦叶绿体基因组为158 992 bp的环状四分体分子，含有134个基因；在三桠苦叶绿体基因组内找到86个简单重复序列，主要是A/T单核苷酸重复；检测到26 907个密码子，以A/T结尾的密码子有着更高的使用频次；序列比较分析表明，三桠苦与同科植物在非编码区存在更明显的序列变异；系统进化树揭示不同来源的三桠苦亲缘关系最近，但在基因组成和碱基序列上呈现出多样性。

[目的]全面了解滇东南特有濒危植物长梗杜鹃转录组SSR位点的分布及序列特征,为长梗杜鹃的保护和合理开发利用提供遗传学资料,为同属植物及近缘种SSR标记的开发及遗传研究提供便利。[方法]利用Illumina Hiseq 4000高通量测序平台对长梗杜鹃叶片进行转录组测序,再通过MISA软件对测序所得Unigenes进行SSR位点的发掘和分析。[结果]发现含SSR的序列17 354条,共得到23 192个SSR,出现频率为31.30%,平均每3 kb出现1个SSR。二碱基和三碱基重复为长梗杜鹃SSR主要重复单