海南岛破碎森林斑块中的青皮种群的遗传多样性研究

论文摘要

从形态学水平（形态分化研究）和分子水平（ISSR分子标记）对海南破碎化森林中13个居群的331株青皮（Vatica mangachapoi Blanco）进行了遗传多样性分析。1.从形态水平分化来看,叶柄长、叶长、叶宽及叶面积在种群间存在极显著差异,叶周长在种群间存在显著差异;2.环境因子对叶片的影响主要集中在对叶长的影响,其中海拔高度跟叶片各性状（除了叶柄长及叶长）的相关性几乎都达到了极显著水平。另外,坡面位置对叶周长及中肋干重、坡向对叶长、土壤质地对叶长、叶周长及叶面积均有显著影响,特别是土壤质地对叶片的形状影响较大。3. ISSR分子标记的研究结果与形态分化分析结果比较一致;海南青皮种群较高的遗传多样性水平是分布在各个种群间的,而其种群内部并不具备较高的遗传多样性;在种群水平上,平均多态位点百分率（P）为77%,每个位点平均等位基因数1.7747,平均Shannon指数（SI）达到0.3695,种群间遗传多样性GST值达到了0.2724,其遗传分化远高于多年生木本特有种的平均值（GST =0.141）,虽然各个种群间仍存在着一定的基因流（Nm =1.3352）,但对各位点在各种群间的遗传分化度进行的Х2检验表明大部分多态位点存在着极显著差异并且种群间的遗传距离变化范围在0.0130-0.3227之间,而遗传一致度的变化范围则在0.7242-0.9871之间。4.海南青皮各个种群间的遗传距离与地理距离之间有较强正相关性（r=0.1814,P=0.0559）,这从海南青皮各个种群的聚类分析结果也可以得到反映,大多数地理距离较近的种群首先聚集成一支。因此,处于破碎化生境中的海南青皮种群,其较高的居群间的遗传多样性水平说明了导致青皮濒危的主要原因并不是来自其遗传基础,而更大部分来自生境破坏后的破碎化造成。破碎化造成的地理空间隔离严重阻碍了居群间的基因交流。因此对于海南青皮种群保护要特别注意以下几个方面:（1）对于遗传多样性较高的种群,应继续做好目前各斑块的就地保护工作。（2）而对于遗传多样性较低特别是没有设立保护区的种群,应当加强就地保护工作的力度,同时也可采取人工的手段,适当引进遗传多样性水平较高种群的后代,以加强其基因流、增加其遗传多样性。（3）对于一些散生而非成林的青皮种群,迁地保护的工作是非常必要的补充。（4）建立青皮的种质资源库。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 引言
• 1.2 生物多样性与遗传多样性
• 1.3 生境破碎化与遗传多样性
• 1.4 海南岛热带森林破碎化概况
• 1.5 遗传标记技术
• 1.5.1 形态学标记（Morphological Markers）
• 1.5.2 细胞学标记（Cytological Markers）
• 1.5.3 生化标记（Biochemical Markers）
• 1.5.4 分子标记（Molecular Markers）
• 1.6 研究对象
• 1.6.1 青皮的一般生物学特征
• 1.6.2 青皮的濒危机理研究进展
• 1.6.3 青皮的保育生态学研究进展
• 1.6.4 青皮的生态功能及濒危等级
• 1.7 研究目的与意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 研究地概况
• 2.2 供试材料
• 2.2.1 材料的采集与保存
• 2.2.2 主要试剂
• 2.3 主要仪器
• 2.4 研究方法
• 2.4.1 实验方案
• 2.4.2 化学元素的测定
• 2.4.3 形态分化研究
• 2.4.4 青皮总DNA 的提取
• 2.4.4.1 DNA 提取步骤（2×CTAB 法）
• 2.4.4.2 青皮总DNA 的浓度和纯度的检测
• 2.4.4.3 青皮总DNA 分子量的检测
• 2.4.5 青皮的PCR 扩增
• 2.4.5.1 青皮ISSR 实验反应体系的确定
• 2.4.5.2 青皮ISSR 引物的筛选及群体的ISSR-PCR 扩增
• 2.4.6 ISSR-PCR 扩增产物数据的统计与分析
• 2.4.6.1 多态位点百分数（P）
• 2.4.6.2 等位基因频率
• 2.4.6.3 平均等位基因数目（A）
• 2.4.6.4 有效等位基因数目（Ae）
• 2.4.6.5 Shannon 指数
• 2.4.6.6 遗传一致度（I）与遗传距离（D）
• 2.4.6.7 基因分化系数（GST）
• 2.4.6.8 聚类分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 形态分化研究
• 3.1.1 青皮叶的形态性状及表型变异特征
• 3.1.2 居群水平上的聚类分析
• 3.1.3 叶片性状与环境因子的相关性
• 3.2 青皮DNA 的提取方法
• 3.3 ISSR 分子标记分析
• 3.3.1 青皮ISSR 反应体系的确定
• 3.3.2 青皮ISSR 引物的筛选
• 3.3.3 位点的遗传变异统计
• 3.3.4 居群内和居群间的基因多样性分析
• 3.3.5 基于ISSR 数据居群间遗传一致度和遗传距离
• 3.3.6 基于ISSR 数据的居群聚类分析
• 3.4 形态变异与基因变异的比较
• 3.5 空间地理距离、形态性状距离与基因遗传距离的相关性比较
• 第四章 讨论与总结
• 4.1 形态分化研究
• 4.2 青皮居群的遗传多样性
• 4.3 总结
• 4.4 对青皮保护工作的建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 答辩委员会决议