西北地区红砂居群的遗传多样性及空间分布的研究

论文摘要

红砂是一种超旱生灌木,是荒漠半荒漠地区的优势种,具有很强的耐旱、耐盐性。本文通过实验测定了红砂花粉的萌发活力、传播距离、花粉释放后的去向、散布范围;运用ISSR分子标记研究了红砂植物居群的遗传多样性;运用空间自相关分析方法研究了红砂植物居群遗传变异的空间分布,主要结果如下:1.红砂植物以风媒传粉为主,当地的风速、风向、坡度、花粉自身的形状大小是影响花粉传播的主要因素。红砂植物花粉粒的活力较强,这与风媒传粉的特征相吻合。2.运用ISSR分子标记对红砂28个居群进行遗传多样性的实验分析,14条ISSR引物扩增得到155条条带,其中多态性条带137条,多态性条带的百分率(PPB)为88.39%。Nei’s基因多样性指数(H_e)为0.2864,Shannon信息多样性指数(I)为0.3499。通过实验表明红砂居群具有较高的遗传多样性,居群的基因位点存在丰富的遗传变异。遗传分化系数(Gst)为0.267,说明居群内的遗传变异占总遗传变异的26.7%,居群问的遗传变异占总遗传变异的73.3%,居群间发生了显著的遗传分化,说明遗传变异多发生在居群间。3.根据等样对频率和等距离间隔的方法对红砂居群进行空间结构的分析。通过Moran’s I值显示:红砂居群的多数ISSR位点在居群间的分布缺乏一定的空间结构,为随机分布,但少数ISSR位点在短距离内表现出微弱的空间结构。这与红砂本身的扩散特性、繁育特性是紧密相连的。因此,红砂居群遗传变异的空间模式的形成是基因流、自然选择、居群隔离以及本身的扩散机制等综合作用的结果。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1 引言
• 2 红砂形态解剖学研究概况
• 3 遗传多样性的研究概况
• 3.1 生物多样性和遗传多样性的概念
• 3.2 研究遗传多样性的意义
• 3.3 研究遗传多样性的方法
• 3.3.1 形态学水平
• 3.3.2 染色体水平
• 3.3.3 生理生化水平
• 3.3.4 DNA水平
• 3.4 ISSR分子标记在遗传多样性研究中的概况
• 4 空间自相关分析的研究概况
• 5 研究目的及意义
• 第二章 材料与方法
• 1 红砂植物花粉流与花粉活力的测定
• 1.1 实验时间与地点
• 1.2 花粉的标记方法
• 1.3 花粉活力的测定方法及染料配置
• 1.4 风媒传粉的测定
• 1.5 虫媒传粉的测定
• 1.6 花粉活力的测定
• 2 运用ISSR分子标记对红砂居群遗传多样性的测定
• 2.1 取样地点和材料收集
• 2.2 DNA的提取
• 2.3 ISSR条件优化及引物筛选
• 2.4 ISSR条件扩增
• 2.5 扩增产物电泳及拍照
• 2.6 运用Popgenel.32软件对所得结果进行统计分析
• 3 红砂居群遗传变异的空间自相关分析的测定
• 第三章 结果与分析
• 1 红砂植物花粉流与花粉活力的测定结果
• 1.1 风媒传粉的观测结果
• 1.2 虫媒传粉的测定结果
• 1.3 花粉活力的变化结果
• 2 运用ISSR分子标记研究红砂植物遗传多样性的结果
• 2.1 ISSR条件优化结果与分析
• 2.1.1 ISSR条件优化结果
• 2.1.2 ISSR条件优化分析
• 2.2 ISSR引物筛选
• 2.3 ISSR扩增、电泳结果
• 2.4 红砂居群ISSR遗传多样性的实验结果与分析
• 3 空间自相关分析的结果
• 第四章 讨论
• 1 红砂植物花粉流的变化
• 2 红砂植物居群遗传多样性的探讨
• 3 红砂居群遗传变异的空间自相关分析探讨
• 第五章 结论
• 1 红砂植物花粉流的分析
• 2 ISSR遗传多样性的分析
• 3 ISSR遗传变异的空间分布的分析
• 参考文献
• 附录
• 致谢