青藏高原东部嵩草属植物遗传多样性研究

论文摘要

嵩草属（Kobresia Willd．）植物是多年生草本植物，主要分布于青藏高原及横断山区，是青藏高原高寒草甸的主要建群种。该属植物具有草质柔软、营养丰富等特点，是该地区重要的畜牧资源之一，具有非常重要的经济价值；而且其良好的生长对维持青藏高原的生态平衡起着重要的作用。本文从嵩草属植物RAPD分子标记、叶比较解剖学特征、分子系统学三个方面研究了分布于青藏高原东部的嵩草属植物的遗传多样性。主要结论如下： 1、从250个RAPD随机引物中筛选出14条引物对矮生嵩草、喜马拉雅嵩草、甘肃嵩草、西藏嵩草和四川嵩草五个种23个居群共484个个体进行扩增。14条引物共检测到179-194条条带，多态条带138-168条。物种水平的多态条带比率PPB（％）为76.67％-87.70％，Nei’s的基因多样度（h）为0.2527-0.3106，Shannon信息指数（Ⅰ）为0.3805-0.4628。居群平均多样性水平的多态条带比率PPB（％）为58.06％-71.13％，Nei’s的基因多样度（h）为0.1997-0.2521，Shannon信息指数（Ⅰ）为0.2998-0.3772。用AMOVA进行分子方差分析，显示五种嵩草的遗传变异主要存在居群内（77.45％-89.06％），居群间遗传变异较小（10.94％-22.55％）。Gst值（0.1066-0.2101）得出的结果与AMOVA的相似，五种嵩草的基因流Nm为1.8801-4.1906。而且，五种嵩草居群间的遗传分化和基因流存在差异，喜马拉雅嵩草和甘肃嵩草的遗传分化较小，基因流较大（分别为：Nm=4.1906，Gst=0.1066；Nm=2.9766，Gst=0.1438），而四川嵩草的遗传分化最大，基因流也最小（Nm=1.8801，Gst=0.2101）。研究结果表明： （1） 五种嵩草植物无论是物种水平还是居群水平遗传多样性均较大。 （2） 五种嵩草植物中，大多数的遗传变异存在于居群内，少数存在居群间。根据实验结果，其有性繁殖符合远交植物的特点。 （3） 五种嵩草植物居群间的遗传分化和基因流存在差异，可能与花的外部形态特征有相关性。 （4） 在所研究的五种嵩草植物中，除喜马拉雅嵩草由于居群数少，不能做相关性分析外，其他四种嵩草植物的遗传距离与地理距离和海拔无相关性。 2、13种嵩草属植物叶片的解剖学性状在气孔器的类型与排列、表皮细胞的形状、维管束类型等方面表现出莎草科植物共有的特征；与苔草属植物在下列

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 绪论
• 1. 遗传多样性概述
• 1.1 遗传多样性的概念
• 1.2 影响种内遗传多样性的因素
• 2. 研究物种遗传多样性的意义
• 2.1 对濒危植物遗传多样性的保护
• 2.2 确定有效种群大小
• 2.3 植物遗传育种
• 2.4 探讨种间或属间的遗传关系
• 2.5 揭示物种的适应和进化潜力
• 2.6 研究植物的繁育系统
• 3. 遗传多样性研究的方法
• 3.1 形态学标记
• 3.2 细胞学（染色体）标记
• 3.3 生化标记
• 3.4 DNA标记
• 3.5 RAPD在遗传多样性中的应用
• 第2章 嵩草属植物的背景资料及立题依据
• 1. 青藏高原概况
• 2. 嵩草属植物的研究概况
• 2.1 嵩草属植物植物学特征及系统分类研究
• 2.2 嵩草属植物地理分布及生境的研究
• 2.3 嵩草属植物生长的土壤特点
• 2.4 嵩草属植物繁殖对策的研究
• 2.5 嵩草属植物在生理生态方面的研究进展
• 3. 嵩草属植物的主要形态学特征
• 4. 青藏高原嵩草草甸面临的主要问题
• 4.1 自然生态系统脆弱，环境恶化压力继续增大
• 4.2 草地退化、沙化严重
• 4.3 草原鼠虫害发生加剧
• 4.4 草地管理责权不明，缺乏可持续发展观念
• 第3章 嵩草属植物RAPD遗传多样性分析
• 1. 材料及方法
• 1.1 采样地点
• 1.1.1样品采集
• 1.1.2总DNA提取
• 1.1.3 RAPD实验及数据统计分析
• 2. 研究结果
• 2.1 矮生嵩草
• 2.2 喜马拉雅嵩草
• 2.3 甘肃嵩草
• 2.4 西藏嵩草
• 2.5 四川嵩草
• 3. 结果讨论
• 3.1 遗传多样性水平
• 3.2 繁育系统研究
• 3.3 遗传结构分析
• 4. 结论
• 第4章 不同种群间嵩草属植物比较解剖学研究
• 1. 前言
• 1.1 叶结构和叶表皮特征的比较研究
• 1.2 植物生态解剖学研究
• 2. 材料与方法
• 2.1 材料来源
• 2.2 样品采集方法
• 2.3 实验方法
• 3. 实验结果
• 3.1 叶的解剖结构特征
• 3.2 叶片电镜扫描结果
• 3.3 表皮特征
• 4. 结果分析与讨论
• 4.1 嵩草属植物的叶的比较解剖结构
• 4.2 叶片解剖学性状的分类学意义
• 4.3 叶片结构对青藏高原环境的适应
• 5. 结论
• 第5章 嵩草属植物种间关系的分子学研究
• 1. 前言
• 1.1 基于mtDNA的植物分子分类
• 1.2 基于cpDNA的植物分子分类
• 1.3 基于nDNA的植物分子分类
• 1.4 基于全基因组 DNA的植物分子分类
• 1.5 RAPD在植物分类学研究中的应用
• 2. 实验材料及方法
• 2.1 实验材料及采样点概况
• 2.2 样品采集
• 2.3 实验方法
• 3. 实验结果
• 3.1 RAPD的多态性分析
• 3.2 居群间遗传关系及聚类分析
• 4. 结果分析及讨论
• 5. 结论
• 参考文献
• 博士研究生期间发表的文章
• 博士研究生期间完成的科研课题
• 致谢