濒危植物长柄双花木的遗传多样性

论文摘要

遗传多样性是物种遗传潜力和应对环境变化能力的重要指标,遗传多样性丧失常常导致物种的适合度下降。因此,遗传变异的维持对濒危物种的保护具有重要意义。本研究采用8对微卫星（SSR）引物对中国特有濒危植物长柄双花木10个自然居群进行了遗传多样性分析。结果表明：1.8对微卫星引物多态信息含量较高,杂合性好,均呈现高度多态性和稳定的扩增效果,可作为长柄双花木遗传学研究的可靠的遗传标记。2.8个微卫星位点在10个自然居群中共检测到52个等位基因,平均每个位点6.5个,等位基因数最多的位点是DC013,为12个,最少的位点是DC185和DC426,均为4个。每个位点的等位基因在不同居群中的分布规律不同。8个位点上共检测到9个稀有等位基因,占总检出等位基因的17.31%。等位基因频率大于0.50的有6个,占总检出等位基因的11.5%。3.在居群水平上,8个微卫星位点在10个居群中的平均多态信息含量PIC在0.161-0.824之间,平均为0.499；居群水平的观察杂合度（H。）在0.203-0.445之间,平均为0.347,期望杂合度（He）在0.367-0.551之间,平均为0.469；位点水平的观察杂合度（H。）在0.132-0.629,平均为0.345,期望杂合度（He）在0.169-0.845,平均为0.545。4. Hardy-Weinberg平衡检验结果显示：10个长柄双花木居群在8个微卫星位点上的80个组合中,有53个组合偏离Hardy-Weinberg平衡,表明长柄双花木居群内个体间存在非随机交配现象。5.两两居群间Nei’s无偏遗传一致度（I）在0.686-0.946之间,平均为0.828；遗传距离（D）在0.056-0.376之间,平均为0.192。LQ和JG两居群间的遗传距离最大（0.376）,YZ和DX两居群间的遗传距离最小（0.056）。居群间的遗传分化均达到显著水平。这一结果在AMOVA分析中也得到了验证。6. UPGMA聚类分析表明10个长柄双花木自然居群基本上按地理位置进行聚类。但JG和YF这两个江西居群较为特殊,它们分别与浙江的KH和湖南的XN聚在一起,其原因值得进一步探索。7. Mantel检验结果表明,长柄双花木自然居群间的遗传距离与居群间的地理距离存在一定的相关性,但并未达到显著水平（r2=0.055,P=0.073,slope=0.48）,这可能与JG和YF这两个特殊居群有关。总之,长柄双花木表现出较高水平的微卫星遗传多样性,但居群间存在显著的遗传分化。较高的遗传多样性水平很可能与其长寿命、异交为主的繁育系统和较长的进化历史等生物学特性密切相关。然而,生境片段化、栖息地的丧失导致居群缩小,并且彼此隔离,加上有限的种子传播,严重地阻碍了居群内和居群间的基因交流,导致居群内近交的发生,进一步加剧了居群间的遗传分化。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 遗传多样性
• 1.1.1 遗传多样性的概念
• 1.1.2 研究遗传多样性的意义
• 1.2 微卫星（SSR）分子标记
• 1.2.1 微卫星的特点
• 1.2.2 微卫星在濒危植物遗传多样性研究中的应用
• 1.2.2.1 居群遗传多样性和遗传结构分析
• 1.2.2.2 确定物种的避难所及其迁移路线
• 1.2.2.3 亲子鉴定与交配系统的研究
• 1.2.2.4 确定濒危植物的保护单元及种质资源鉴定
• 1.2.2.5 近缘物种及杂交个体鉴别
• 1.3 长柄双花木
• 1.3.1 长柄双花木的形态特征
• 1.3.2 长柄双花木的地理分布
• 1.3.3 长柄双花木的生物学及生态学特征
• 1.3.4 长柄双花木研究进展
• 1.3.4.1 核型分析
• 1.3.4.2 种子生理和繁殖生物学研究
• 1.3.4.3 对其濒危机制的研究进展
• 1.3.4.4 长柄双花木的分化
• 1.3.4.5 长柄双花木分子标记的开发
• 1.3.5 本研究的目的和意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 基因组总DNA的提取
• 2.2.2 DNA模板的浓度与质量检验
• 2.2.3 核微卫星引物的选择
• 2.2.4 PCR扩增及产物检测
• 2.4.4.1 PCR扩增
• 2.4.4.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.2.5 数据记录与分析
• 2.2.5.1 带的记录与数据矩阵的建立
• 2.2.5.2 遗传多样性分析
• 2.2.5.3 遗传结构分析
• 2.2.5.4 距离隔离检验（Isolation By Distance Tests）
• 2.2.5.5 分配检验（Assignment tests）
• 第3章 结果与分析
• 3.1 长柄双花木遗传多样性水平
• 3.1.1 物种遗传多样性
• 3.1.2 居群遗传多样性
• 3.1.3 等位基因频率
• 3.2 哈迪—温伯格平衡
• 3.3 居群间遗传分化
• 3.4 组间遗传水平
• 3.5 槽式分子方差分析（AMOVA）
• 3.6 地理隔离检验
• 3.7 分配检验
• 第4章 讨论
• 4.1 长柄双花木的遗传多样性水平
• 4.2 长柄双花木居群遗传结构与遗传分化
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果