江孜沙棘与云南沙棘遗传多样性分析及其保护评价

论文摘要

江孜沙棘（Hippophae gyantsensis）和云南沙棘（Hippophae rhamnenoidesubsp.yunnanensis）隶属于胡颓子科（Elaeagnaceae）沙棘属（Hippophae）,是药用植物天然的种质资源,具有重要的经济和生态价值。它们是我国西部特有种,分别仅分布于青藏高原西部和横断山区。而这些地区由于人类活动,环境变得越来越恶劣、生态显得十分脆弱,可能对江孜沙棘和云南沙棘遗传多样性和遗传结构产生了影响,而以前的数据资料尚不足以确定江孜沙棘和云南沙棘遗传多样性丢失的可能性有多大,对它们的物种保护类别划分及其分子鉴定没有被研究过。本文以涵盖分布区的江孜沙棘与云南沙棘类群为研究对象,共选取了14个居群,109个样品,通过DNA测序对种群遗传多样性和遗传结构进行分析,并评价了研究物种种群遗传多样性受威胁的风险性,提出了相应的保护对策。1.江孜沙棘与云南沙棘遗传多样性及遗传分化研究利用叶绿体基因TrnS-G和TrnL-F测序对江孜沙棘与云南沙棘进行居群遗传多样性和遗传结构分析,共检测出11种单倍型。在物种水平上,江孜沙棘与云南沙棘具有很高的遗传多样性,总的单倍型多样性（Ht）分别是0.850和0.919,核苷酸序列多样性指数（π）分别为0.00668和0.01159,总的遗传多样性指数为Ht=0.884。而且遗传分化也较大,用ARLEQUIN计算出的居群间遗传分化系数（Gst）为0.694,分子方差分析（AMOVA）的结果表明64.42%的遗传变异存在于居群之间,居群分化系数Nst=0.725（0.0864）显著高于Gst=0.694（0.0902）（P＜0.05）,这表明基因型与地理分布间存在亲缘地理结构。从单倍型间最小生成树（minimum spaning tree）可以推测出比较古老的基因型,有这些基因型经过若干突变衍生成其他基因型。种群遗传结构过程研究结果表明,除单倍型H2和H11以外,发现基因流的存在,其余基因型均为限制性基因流。此外,我们推测江孜沙棘与云南沙棘在分布区范围内可能有多个避难所。2.江孜沙棘与云南沙棘遗传多样性丧失风险评价江孜沙棘与云南沙棘各自在类群上都存在明显的分化,而且遗传多样性丰富,总的遗传多样性丢失的风险较小。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 文献综述
• 引言
• 1.1 遗传多样性研究进展
• 1.1.1 遗传多样性的含义
• 1.1.2 遗传多样性的研究意义
• 1.1.3 遗传多样性形成原因
• 1.2 影响遗传多样性的因素
• 1.2.1 地理隔离对植物遗传多样性的影响
• 1.2.2 胁迫环境对植物遗传多样性的影响
• 1.2.3 气候对植物遗传多样性的影响
• 1.2.4 人类活动对遗传多样性的影响
• 1.3 遗传多样性研究方法
• 1.3.1 形态学标记
• 1.3.2 生化标记
• 1.3.3 DNA标记
• 1.4 DNA指纹分析研究方法
• 1.4.1 RFLP
• 1.4.2 RAPD
• 1.4.3 AFLP
• 1.4.4 微卫星标记
• 1.4.5 ISSR
• 1.4.6 SNP
• 1.4.7 DNA测序
• 1.5 基于植物遗传多样性的亲缘地理学研究
• 1.5.1 亲缘地理学的含义
• 1.5.2 亲缘地理学的研究方法
• 1.5.3 亲缘地理学在遗传多样性保护中的应用
• 1.6 沙棘遗传多样性研究进展
• 1.7 本文研究意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料与实验步骤
• 2.1.1 材料采集
• 2.1.2 总DNA的提取
• 2.1.3 PCR扩增及扩增产物纯化
• 2.1.4 序列测定
• 2.2 数据分析
• 2.2.1 遗传多样性分析
• 2.2.2 分子变异分析
• 2.2.3 基因型聚类分析
• 2.2.4 遗传结构动态分析
• 3 结果
• 3.1 基因序列与遗传结构
• 3.2 遗传多样性数据统计结果
• 3.3 单倍型谱系结果
• 3.4 亲缘地理信息结果
• 4 讨论
• 4.1 遗传多样性评价
• 4.2 江孜沙棘遗传分化模式分析
• 4.3 单倍型分布与冰期避难所
• 4.4 基于遗传资料的遗传多样性和种群保护
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 已发表论文
• 附录1
• 附录2