Population genetics of the invasive plant species Impatiens glandulifera in Southern Finland

Biological invasions affect biodiversity worldwide, and, consequently, the invaded ecosystems may suffer from significant losses in economic and cultural values. Impatiens glandulifera Royle (Balsaminaceae) is an invasive annual herb, native to the western Himalayas and introduced into Europe in the 19th century as a garden ornamental plant. The massive invasion of I. glandulifera is due to its high reproductive output, rapid growth and its ability to outcompete native species. In Finland, the first observations regarding the presence of I. glandulifera date from the year 1947, and today it is considered a serious problem in riparian habitats. The aim of this master’s thesis research is to reveal the population genetic structure of I. glandulifera in Finland and to find out whether there have been one or multiple invasions in Finland. The study focuses on investigating the origin of I. glandulifera in Southern Finland, by comparing plant samples from the Helsinki region with those from its native region and other regions of invasion. Samples from four populations in Helsinki and from the United Kingdom, Canada, India and Pakistan were collected and genotyped using 11 microsatellite markers. The genetic analyses were evaluated using the programs Arlequin and Structure. The results of the genetic analyses suggested that I. glandulifera has been introduced to Finland more than once. Multiple introductions are supported by the higher level of genetic diversity detected within and among Finnish populations than would be expected for a single introduction. Results of the Bayesian Structure analysis divided the four Finnish populations into four clusters. This geographical structure was further supported by pairwise Fst values among populations. The causes and potential consequences of such multiple introductions of I. glandulifera in Finland and further perspectives are discussed.

Genetic and epigenetic mechanisms of tumor predisposition in hereditary non-polyposis colorectal carcinoma and sporadic cancers

Individuals with inherited deficiency in DNA mismatch repair(MMR) (Lynch syndrome) LS are predisposed to different cancers in a non-random fashion. Endometrial cancer (EC) is the most common extracolonic malignancy in LS. LS represents the best characterized form of hereditary nonpolyposis colorectal carcinoma (HNPCC). Other forms of familial non-polyposis colon cancer exist, including familial colorectal cancer type X (FCCX). This syndrome resembles LS, but MMR gene defects are excluded and the predisposition genes are unknown so far. To address why different organs are differently susceptible to cancer development, we examined molecular similarities and differences in selected cancers whose frequency varies in LS individuals. Tumors that are common (colorectal, endometrial, gastric) and less common (brain, urological) in LS were characterized for MMR protein expression, microsatellite instability (MSI), and by altered DNA methylation. We also studied samples of histologically normal endometrium, endometrial hyperplasia,and cancer for molecular alterations to identify potential markers that could predict malignant transformation in LS and sporadic cases. Our results suggest that brain and kidney tumors follow a different pathway for cancer development than the most common LS related cancers.Our results suggest also that MMR defects are detectable in endometrial tissues from a proportion of LS mutation carriers prior to endometrial cancer development. Traditionally (complex) atypical hyperplasia has been considered critical for progression to malignancy. Our results suggest that complex hyperplasia without atypia is equally important as a precursor lesion of malignancy. Tumor profiles from Egypt were compared with colorectal tumors from Finland to evaluate if there are differences specific to the ethnic origin (East vs.West). Results showed for the first time a distinct genetic and epigenetic signature in the Egyptian CRC marked by high methylation of microsatellite stable tumors associated with advanced stage, and low frequency of Wnt signaling activation, suggesting a novel pathway. DNA samples from FCCX families were studied with genome wide linkage analysis using microsatellite markers. Selected genes from the linked areas were tested for possible mutations that could explain predisposition to a large number of colon adenomas and carcinomas seen in these families. Based on the results from the linkage analysis, a number of areas with tentative linkage were identified in family 20. We narrowed down these areas by additional microsatellite markers to found a mutation in the BMPR1A gene. Sequencing of an additional 17 FCCX families resulted in a BMPR1A mutation frequency of 2/18 families (11%). Clarification of the mechanisms of the differential tumor susceptibility in LS increases the understanding of gene and organ specific targets of MMR deficiency. While it is generally accepted that widespread MMR deficiency and consequent microsatellite instability (MSI) drives tumorigenesis in LS, the timing of molecular alterations is controversial. In particular, it is important to know that alterations may occur several years before cancer formation, at stages that are still histologically regarded as normal. Identification of molecular markers that could predict the risk of malignant transformation may be used to improve surveillance and cancer prevention in genetically predisposed individuals. Significant fractions of families with colorectal and/or endometrial cancer presently lack molecular definition altogether. Our findings expand the phenotypic spectrum of BMPR1A mutations and, for the first time, link FCCX families to the germline mutation of a specific gene. In particular, our observations encourage screening of additional families with FCCX for BMPR1A mutation, which is necessary in obtaining a reliable estimate of the share of BMPR1A-associated cases among all FCCX families worldwide. Clinically, the identification of predisposing mutations enables targeted cancer prevention in proven mutation carriers and thereby reduces cancer morbidity and mortality in the respective families.

Population genetic structure and conservation of Asian elephants (Elephas maximus) across India

This study examines the population genetic structure of Asian elephants (Elephas maximus) across India, which harbours over half the world's population of this endangered species. Mitochondrial DNA control region sequences and allele frequencies at six nuclear DNA microsatellite markers obtained from the dung of free-ranging elephants reveal low mtDNA and typical microsatellite diversity. Both known divergent clades of mtDNA haplotypes in the Asian elephant are present in India, with southern and central India exhibiting exclusively the β clade of Fernando et al. (2000), northern India exhibiting exclusively the α clade and northeastern India exhibiting both, but predominantly the α clade. A nested clade analysis revealed isolation by distance as the principal mechanism responsible for the observed haplotype distributions within the α and β clades. Analyses of molecular variance and pairwise population FST tests based on both mitochondrial and microsatellite DNA suggest that northern-northeastern India, central India, Nilgiris (in southern India) and Anamalai-Periyar (in southern India) are four demographically autonomous population units and should be managed separately. In addition, evidence for female philopatry, male-mediated gene flow and two possible historical biogeographical barriers is described.

Genetic analysis of an Indian family with members affected with Waardenburg syndrome and Duchenne muscular dystrophy

Purpose: Waardenburg syndrome (WS) is characterized by sensorineural hearing loss and pigmentation defects of the eye, skin, and hair. It is caused by mutations in one of the following genes: PAX3 (paired box 3), MITF (microphthalmia-associated transcription factor), EDNRB (endothelin receptor type B), EDN3 (endothelin 3), SNAI2 (snail homolog 2, Drosophila) and SOX10 (SRY-box containing gene 10). Duchenne muscular dystrophy (DMD) is an X-linked recessive disorder caused by mutations in the DMD gene. The purpose of this study was to identify the genetic causes of WS and DMD in an Indian family with two patients: one affected with WS and DMD, and another one affected with only WS. Methods: Blood samples were collected from individuals for genomic DNA isolation. To determine the linkage of this family to the eight known WS loci, microsatellite markers were selected from the candidate regions and used to genotype the family. Exon-specific intronic primers for EDN3 were used to amplify and sequence DNA samples from affected individuals to detect mutations. A mutation in DMD was identified by multiplex PCR and multiplex ligation-dependent probe amplification method using exon-specific probes. Results: Pedigree analysis suggested segregation of WS as an autosomal recessive trait in the family. Haplotype analysis suggested linkage of the family to the WS4B (EDN3) locus. DNA sequencing identified a novel missense mutation p.T98M in EDN3. A deletion mutation was identified in DMD. Conclusions: This study reports a novel missense mutation in EDN3 and a deletion mutation in DMD in the same Indian family. The present study will be helpful in genetic diagnosis of this family and increases the mutation spectrum of EDN3.

Genetic analysis of Indian tasar silkmoth (Antheraea mylitta) populations

Indian tasar silkmoth, Antheraea mylitta is an economically important wild silkmoth species distributed across India. A number of morphologically and ethologically well-defined ecotypes are known for this species that differ in their primary food plant specificity. Most of these ecotypes do not interbreed in nature, but are able to produce offspring under captive conditions. Microsatellite markers were developed for A. mylitta, and out of these, ten well-behaved microsatellite loci were used to analyze the population structure of different ecoraces. A total of 154 individual moths belonging to eight different ecoraces, were screened at each locus. Hierarchical analysis of population structure using Analysis of MOlecular VAriance (AMOVA) revealed significant structuring (F-ST = 0.154) and considerable inbreeding (F-IS = 0.505). A significant isolation by distance was also observed. The number of possible population clusters was investigated using distance method, Bayesian algorithm and self organization maps (SOM). The first two methods revealed two distinct clusters, whereas the SOM showed the different ecoraces not to be clearly differentiated. These results suggest that although there is a large degree of phenotypic variation among the different ecoraces of A. mylitta, genetically they are not very different, and the phenotypic differences may largely be a result of their respective ecology.

Desenvolvimento e validação de sistema multiplex X-STR para identificação humana por DNA

Novas metodologias de análise molecular voltadas para estudos populacionais, clínicos, evolutivos, da biodiversidade e identificação forense foram desenvolvidas com base em marcadores microssátelites ou STR Short Tandem Repeats. Os marcadores STR, que estão amplamente espalhados nos genomas e se caracterizam por apresentar alto grau de polimorfismo, podem ser analisados a partir da amplificação por PCR (Reação em Cadeia da polimerase). A análise foi facilitada a partir do desenvolvimento de sistemas de amplificação simultânea de múltiplos STR (multiplex STR) e com a detecção automatizada dos produtos de amplificação marcados por fluorescência. Recentemente, o uso de marcadores STR do cromossomo X (X-STR) tornou-se significativo na prática forense. Devido ao seu modo de transmissão, os X-STR são úteis em situações particulares de investigação de relações de parentesco, apresentando vantagens sobre o uso de STR autossômicos. Este estudo teve como principal objetivo o desenvolvimento e validação de sistema multiplex, denominado LDD (X-STR) Decaplex, capaz de amplificar dez loci X-STR (DXS7133, DXS7424, DXS8378, DXS6807, DXS7132, DXS10074, DXS7423, DXS8377, GATA172D05 e DXS10101) para aplicação em genética populacional, identificação e análises forenses. Utilizando o LDD (X-STR) Decaplex 170 indivíduos autodenominados afrodescendentes, não aparentados geneticamente, foram genotipados. As freqüências alélicas e genotípicas não apresentaram desvio do equilíbrio de Hardy-Weinberg e estão em concordância com aquelas observadas em outros estudos. Os haplótipos observados foram únicos em indivíduos de amostra masculina. A análise de desequilíbrio de ligação não revelou associação entre os marcadores X-STR. A diversidade genética foi elevada, variando entre 0,6218 para o locus DXS7133 a 0,9327 para o locus DXS8377. Os parâmetros de Probabilidade de Vinculação (PV), Índice de Vinculação (IV), Poder de Exclusão (PE), Poder de Discriminação e Razão de Verossimilhança foram também elevados, demonstraram que os dez X-STRs são altamente polimórficos e discriminativos na população estudada. A concentração mínima de DNA para a amplificação dos loci do LDD (X-STR) Decaplex é de 0,5 ng e verificamos que amplificação por PCR pode ser afetada quando são adicionados mais de 5 ng de DNA nas reações. Os percentuais de bandas stutter foram elevados para os loci DXS7132 e DXS8377. No teste de reprodutibilidade observamos consistência entre as tipagem de diferentes amostras biológicas, incluindo as de restos mortais. No teste de mistura a proporção limite em que observamos a coexistência de duas espécies biológicas foi de 2,5:1ng (feminino-masculino). Os resultados evidenciaram que os loci do LDD (X-STR) Decaplex são altamente informativos, consistindo, em conjunto, uma ferramenta importante em estudos de identificação humana e de relações de parentesco.

Estrutura populacional e filogeografia de Panulirus argus (Latreille, 1804)

Panulirus argus (Latreille, 1804) é uma das principais espécies de lagosta no Atlântico, sendo um dos maiores recursos pesqueiros do Atlântico Ocidental, onde apresenta um alto valor comercial. A forte explotação da espécie resulta em uma grande pressão sobre suas populações. Recentemente, foi descoberto que sob o binômio P. argus estão contidas duas espécies crípticas que ocorrem em alopatria, uma na região do Caribe e outra na costa brasileira. Esta tese tem como objetivo estudar como se estruturam geneticamente as populações dessas duas espécies, com o propósito de fornecer mais informações para a determinação de estoques e um correto manejo das espécies, e analisar os processos históricos evolutivos que moldaram suas histórias demográficas. Para tal, foram estudados dois marcadores mitocondriais (região controle e o gene da Citocromo Oxidase I) e loci de microssatélites de indivíduos de 7 regiões do Caribe (Florida, Bahamas, Turks e Caicos, Porto Rico, Cuba, Colômbia e Venezuela) e 11 estados do Brasil (Pará, Maranhão, Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte, Pernambuco, Alagoas, Bahia, Espírito Santo, Rio de Janeiro e São Paulo). Dentro de cada espécie foram observadas duas linhagens mitocondriais diferentes, que co-ocorriam, de maneira homogênea, ao longo de suas distribuições. Hipotetiso que essas linhagens foram formadas a partir de um evento de vicariância com contato secundário ou como consequência de um efeito gargalo seguido de expansão. As duas linhagens são evidentes nas sequências da região controle mitocondrial, mas no gene da COI foram evidentes apenas em P. cf. argus do Caribe. As linhagens do Brasil se separaram há aproximadamente 233 - 288 mil anos e cada uma sofreu expansão em tempos diferentes, a primeira se expandiu há 100 mil anos e a segunda linhagem há 50 mil anos. As linhagens do Caribe se separaram cerca de 1 milhão de anos atrás e possuem o mesmo tempo de expansão, 50 mil anos. Os microssatélites não revelaram subdivisão populacional para nenhuma das duas espécies, porém os marcadores, juntos, sugeriram um fluxo gênico diferenciado entre localidades expostas a diferentes correntes marítimas. Considerando que essas lagostas são intensamente explotadas, é importante ser cuidadoso no momento de definir estoques pesqueiros. Para a espécie do Brasil, dois estoques pesqueiros foram sugeridos, o primeiro do Pará à Bahia e o segundo do sul da Bahia a São Paulo. Para a espécie do Caribe, foi mantida e reforçada a hipótese de quatro estoques sugerida pela FAO (Norte, Sul, Centro-Norte e Centro-Sul).

Diversidade genética em um grupo de anuros em miniatura endêmico da Mata Atlântica brasileira (Euparkerella Griffiths 1959).

A Mata Atlântica (MA) está entre as regiões com maior biodiversidade e mais ameaçadas do planeta. Esforços em diversas áreas do conhecimento têm sido feitos para que se tenha uma estimativa mais refinada da diversidade existente e sua organização ao longo do bioma. O crescente número de estudos que buscam reconstituir a história da diversificação da MA apontam para um cenário espacial e temporal complexo, havendo ainda uma lacuna no conhecimento dos processos em pequena escala. Vertebrados em miniatura têm se mostrado uma boa ferramenta para estudos de processos evolutivos em pequena escala. Assim, o gênero Euparkerella, endêmico de uma pequena região da MA dos Estados do Rio de Janeiro (RJ) e Espírito Santo (ES), foi escolhido como modelo para este estudo. No primeiro capítulo buscou-se descrever a diversidade existente dentro do gênero a partir de uma filogenia molecular. Para isso, utilizaram-se métodos bayesianos para gerar genealogias de genes e de espécies a partir de um fragmento de gene mitocondrial e quatro fragmentos de genes nucleares. Os resultados obtidos apontaram para uma grande diversidade críptica no gênero. Foram identificadas seis unidades evolutivas significativamente divergentes para o RJ: duas em Euparkerella cochranae, três em Euparkerella brasiliensis, e Euparkerella sp.. A espécie mais basal recuperada foi Euparkerella robusta, do ES, e estimou-se o início da diversificação do gênero para o final do Mioceno. O segundo capítulo descreve onze marcadores de microssatélites desenvolvidos para Euparkerella brasiliensis através do método de pirosequenciamento de nova geração 454. No terceiro capítulo estudou-se apenas uma unidade evolutiva, Euparkerella brasiliensis da área dos Três Picos/ RJ. A partir de marcadores de evolução rápida (microssatélites) e lenta (sequências de DNA) buscou-se compreender a estrutura e a dinâmica populacional desta unidade evolutiva em uma área bastante pequena (aprox. 20 km) sob influência de um gradiente ambiental altitudinal (40 m 1000 m). Foram identificadas, a partir dos microssatélites, duas subpopulações geneticamente distintas nas bordas do gradiente. O fluxo gênico se deu predominantemente das bordas para a zona de contato, onde foi observado o maior efetivo populacional. Tais resultados indicam que pequenas variações ambientais podem atuar no isolamento populacional em Euparkerella e corroboram o padrão de formas microendêmicas identificadas na filogenia. Futuros estudos devem ser feitos no sentido de buscar caracterizar morfologicamente as unidades evolutivas aqui identificadas; preencher as lacunas amostrais, especialmente no ES; e descrever os processos que atuam em pequena escala nas zonas de contato entre as unidades evolutivas e fatores limitantes a distribuição das mesmas.

Genetic variation between outer-coastal and fjord populations of Pacific herring (Clupea pallasii) in the eastern Gulf of Alaska

Pacific herring (Clupea pallasii) from the Gulf of Alaska were screened for temporal and spatial genetic variation with 15 microsatellite loci. Thirteen collections were examined in this study: 11 from Southeast Alaska and 2 from Prince William Sound, Alaska. Although FST values were low, a neighbor-joining tree based on genetic distance, homogeneity, and FST values revealed that collectively, the Berners Bay and Lynn Canal (interior) collections were genetically distinct from Sitka Sound and Prince of Wales Island (outer-coastal) collections. Temporal genetic variation within regions (among three years of Berners Bay spawners and between the two Sitka Sound spawners) was zero, whereas 0.05% was attributable to genetic variation between Berners Bay and Sitka Sound. This divergence may be attributable to environmental differences between interior archipelago waters and outer-coast habitats, such as differences in temperature and salinity. Early spring collections of nonspawning Lynn Canal herring were nearly genetically identical to collections of spawning herring in Berners Bay two months later—an indication that Berners Bay spawners over-winter in Lynn Canal. Southeast Alaskan herring (collectively) were significantly different from those in Prince William Sound. This study illustrates that adequate sample size is needed to detect variation in pelagic fish species with a large effective population size, and microsatellite markers may be useful in detecting low-level genetic divergence in Pacific herring in the Gulf of Alaska.

Patterns of genetic variation in the endangered European mink (Mustela lutreola L., 1761)

Background: The European mink (Mustela lutreola, L. 1761) is a critically endangered mustelid, which inhabits several main river drainages in Europe. Here, we assess the genetic variation of existing populations of this species, including new sampling sites and additional molecular markers (newly developed microsatellite loci specific to European mink) as compared to previous studies. Probabilistic analyses were used to examine genetic structure within and between existing populations, and to infer phylogeographic processes and past demography. Results: According to both mitochondrial and nuclear microsatellite markers, Northeastern (Russia, Estonia and Belarus) and Southeastern (Romania) European populations showed the highest intraspecific diversity. In contrast, Western European (France and Spain) populations were the least polymorphic, featuring a unique mitochondrial DNA haplotype. The high differentiation values detected between Eastern and Western European populations could be the result of genetic drift in the latter due to population isolation and reduction. Genetic differences among populations were further supported by Bayesian clustering and two main groups were confirmed (Eastern vs. Western Europe) along with two contained subgroups at a more local scale (Northeastern vs. Southeastern Europe; France vs. Spain). Conclusions: Genetic data and performed analyses support a historical scenario of stable European mink populations, not affected by Quaternary climate oscillations in the Late Pleistocene, and posterior expansion events following river connections in both North-and Southeastern European populations. This suggests an eastern refuge during glacial maxima (as already proposed for boreal and continental species). In contrast, Western Europe was colonised more recently following either natural expansions or putative human introductions. Low levels of genetic diversity observed within each studied population suggest recent bottleneck events and stress the urgent need for conservation measures to counteract the demographic decline experienced by the European mink.

Territorialidade e ecologia reprodutiva de Formicivora littoralis (Thamnophilidae) na Restinga da Massambaba, RJ

A distribuição espacial dos indivíduos é decorrente da presença e ausência de microhábitats adequados, sendo aqueles que se estabelecem nas melhores manchas favorecidos pela seleção natural. A aquisição de um território permite a manutenção do indivíduo e o sucesso reprodutivo. A reprodução é considerada de alto custo energético, pois há deslocamento dos recursos para a manutenção de uma prole em vez de serem incorporados no crescimento individual. Investir em uma prole não significa alcançar o sucesso reprodutivo. O sucesso reprodutivo pode ser afetado, por exemplo, por eventos de predação, disponibilidade de alimento e cuidado parental. Este último pode ser realizado por ambos os membros do par reprodutor ou por apenas um deles. A deserção do cuidado parental por um dos sexos pode ser uma resposta à cópulas extra-par. Formicivora littoralis tem distribuição muito restrita. É a única espécie de ave considerada endêmica de restinga e se encontra ameaçada de extinção, embora seja localmente abundante. O presente estudo teve como objetivos: 1) estimar os tamanhos de territórios e compara-los entre estação reprodutiva e não reprodutiva; 2) testar a influência do tamanho dos indivíduos e quantidade de vizinhos no tamanho do território; 3) descrever ninhos, ovos, filhotes e determinar o sucesso reprodutivo; 4) quantificar o cuidado parental; 5) desenvolver marcadores moleculares de microssatélites para determinar paternidade. Para os indivíduos capturados e marcados individualmente, foram obtidas amostras de sangue e medidas morfométricas (tarso, asa, cauda, comprimento total), além do peso. Os tamanhos dos territórios foram estimados pelo método do mínimo polígono convexo (unindo pontos onde machos foram registrados vocalizando). A densidade foi estimada com base no tamanho dos territórios. Aspectos da reprodução foram acessados por meio de busca mensal por ninhos e acompanhamento destes por dois dias consecutivos. Foram obtidas as taxas de predação e a quantificação do cuidado parental. Para a paternidade foram utilizados sete marcadores de microssatélites, desenvolvidos para este fim. Formicivora littoralis possui território pequeno (0,008 a 0,32ha), que varia de acordo com a estação (menor na estação reprodutiva). O tamanho do território não foi relacionado com o tamanho do indivíduo, mas apresentou resultado significativo quando comparado com a quantidade de territórios vizinhos, mostrando ser menor quanto maior o número de vizinhos. A espécie apresentou elevada densidade (0,53 a 1,15 indivíduos/km2). Com relação à reprodução, ninhos tem o formato de cesto aberto onde foram postos no máximo dois ovos. Os filhotes nasceram sem penas. A razão sexual no ninho foi igual em ambos os sexos. A taxa de predação foi elevada na fase de incubação quando comparada à fase no ninho após a eclosão. O cuidado parental (durante a incubação e com os filhotes) foi realizado pelos dois sexos, sem diferenças na proporção do investimento realizado. Dos nove ninhos analisados, todos contiveram pelo menos um ninhego proveniente de fertilização extra-par. Um total de 81,2% dos ninhegos (13 em 16) não foram prole biológica do macho do par reprodutor que realizava o cuidado parental e que se encontrava pareado socialmente com a fêmea. Essa taxa foi a mais elevada entre os estudos já realizados nos neotrópicos

稻属Oryza rufipogon和Oryza nivara的遗传多样性和居群分化研究

普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)和尼瓦拉野生稻(O. nivara Sharma et Shastry)是亚洲栽培稻的最近缘野生种，是亚洲栽培稻育种和遗传改良的重要基因库。由于人类的破坏、生境片段化及亚洲栽培稻的遗传渐渗等因素，这两种野生稻处于濒危状态而急需保护。本文用微卫星标记研究中国普通野生稻居群的遗传多样性和居群分化，用核基因序列研究了全分布区的普通野生稻和尼瓦拉野生稻的遗传变异及模式，同时发现了巴布亚新几内亚普通野生稻的特殊分子变异。主要结果如下： 取自中国普通野生稻四个主要分布区的12个天然居群，共237份个体材料，利用10对微卫星引物对遗传多样性进行比较研究。结果表明这些居群的遗传多样性处于中高水平，其中每个位点的等位基因数之在2至18之间不等，平均10.6个，多态位点比率P从最低40.0%最高100%，平均为83.3%。观察杂合度在 (HO) 0.163-0.550变化，平均为0.332, 期望杂合度(HE) 在0.164- 0.648，平均 0.413，从地区来看，广西居群的遗传多样性水平是最高的，其次是广东、海南居群，江西的最低。这些结果与以前用其他分子标记得到的结果基本一致。但是本研究得到的居群间遗传分化却相对较高，分化系数RST为 0.5199，θ为 0.491，这表明一半左右的遗传变异存在于居群之间。两两居群之间的分化系数(pairwise θ)与地理距离呈正相关(r = 0.464)，这表明中国普通野生稻居群之间的遗传分化是由于地理的隔离造成的。造成目前这种遗传结构和分化模式的主要原因在于普通野生稻生境的破坏和生境的片段化。 选择6个普通野生稻居群，5个尼瓦拉野生稻居群共11个居群105个个体材料为研究对象，取样覆盖两个野生稻的主要分布区，用核基因片段Lhs1研究了这两种野生稻的序列水平的变异，探讨了它们的遗传结构和基因流方向。结果表明，普通野生稻的核苷酸多样性，无论在居群还是物种水平上，均显著高于尼瓦拉野生稻的。在居群水平上，普通野生稻的核苷酸多样性(Hd = 0.712; θsil = 0.0017)是尼瓦拉野生稻的2-3倍(Hd = 0.306; θsil = 0.0005)。AMOVA的结果表明，尼瓦拉野生稻居群之间的遗传分化(78.2%)显著高于普通野生稻居群间的分化(52.3%)。造成这种不同层次的遗传多样性和完全不同的遗传分化模式的原因在于这两种野生稻差异显著的生活史和交配系统。普通野生稻是多年生、异交的野生种，营养与有性繁殖混合，尼瓦拉野生稻为一年生的自交种，靠种子繁殖。模拟分析表明，二者之间的基因流方向是单向的，明显是从自交的尼瓦拉野生稻到异交的普通野生稻，基因流在这两个野生 稻遗传多样性模式的形成上，扮演至关重要的角色。 对于稻属A基因组物种的进化和多样性来说, 巴布亚新几内亚(PNG)是个很重要的地方。我们用两个核基因和一个叶绿体基因，对巴布亚新几内亚的普通野生稻样品进行了序列分析，结果发现来自巴布亚新几内亚北部Sepik河谷的普通野生稻样品在核基因Os0053位点和叶绿体基因序列上与其他地区的样品有很大的差异。巴布亚新几内亚北部的普通野生稻在Os0053位点上杂合的，其中一条等位基因与普通野生稻基本一致，另一条等位基因则与A基因组的另一个物种O. meridionalis基本一致，证明巴布亚新几内亚北部的普通野生稻实际上是亚洲典型普通野生稻与澳洲野生稻O. meridionalis种间进行天然渐渗杂交的后代。这个结果从分子序列上验证了前人有关巴布亚新几内亚北部的普通野生稻是比较特殊的观点。

Y chromosome haplotypes reveal prehistorical migrations to the Himalayas

By using 19 Y chromosome biallelic markers and 3 Y chromosome microsatellite markers, we analyzed the genetic structure of 31 indigenous Sino-Tibetan speaking populations (607 individuals) currently residing in East, Southeast, and South Asia. Our results showed that a T to C mutation at locus M122 is highly prevalent in almost all of the Sino-Tibetan populations, implying a strong genetic affinity among populations in the same language family. Furthermore, the extremely high frequency of H8, a haplotype derived from M122C, in the Sino-Tibetan speaking populations in the Himalayas including Tibet and northeast India indicated a strong bottleneck effect that occurred during a westward and then southward migration of the founding population of Tibeto-Burmans. We, therefore, postulate that the ancient people, who lived in the upper-middle Yellow River basin about 10,000 years ago and developed one of the earliest Neolithic cultures in East Asia, were the ancestors of modem Sino-Tibetan populations.

Genetic structure of asian populations of Bombus ignitus (Hymenoptera : Apidae)

The genetic structure of seven mainland and island Asian populations of Bombus ignitus was investigated using nine microsatellite markers and the sequences of part of the mitochondrial cytochrome b (cytb) gene. While microsatellite markers showed high gen

Determination of some dominant genetic characteristics and morpho-meristic features for selection of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) broodstocks

In this study, Iranian and French male and female Oncorhynchus mykiss broodstocks were divided into two groups 50 and 24 respectively in Research center of genetic and breeding of coldwater fishes, Yasouj, Iran and the genetic structure of them was investigated using 6 microsatellite markers. Then 19 morphometric and 5 meristic of broodstock were measured and compared in two populations. Along with broodstock maturation, fertilization 1:1(female:male) were randomly assigned and occurred in 25 of 12 Iranian and French treatment respectively. Reproductive parameters were recorded for the whole family. Average number of observed alleles in Iranian and French stocks was 6.68 and 6.83, respectively. Average number of effective alleles in Iranian and French stocks was 3.13 and 3.45 respectively. Fixation index Fst was calculated based on allelic frequency between two stocks was 0.058 with significant difference between 2 stocks. Morphometric analysis showed significant difference between two stocks in 8 characteristics. Meristic characters was without significant difference in broodstock groups. Eyed percentage for french broodstock calculated zero and deleted. Fertilization rate (100-0), the eyed percentage (98- 0), The hatch rate (98-0), the average fecundity 4114.708, the average eggs size 4.88 mm, Survival in the first three months 19-73% calculated for Iranian broodstocks. Considering the quality of eggs and larvae at different stages and selection between the different family and the within family remained 10 treatments and are kept as future broodstocks. The relationship between fecundity - egg size, fecundity - weight , fecundity - length, egg size- weight was performed using regression. The results showed that Fecundity was influenced more by weight and productive length. The research is beginning to ID the broodstock in our country.