新疆额尔齐斯河流域杨属系统发育和种间关系研究

论文摘要

本研究从新疆额尔齐斯河流域两岸及河谷共收集杨属黑杨派、白杨派和青杨派等3大组6个种共83份样本单株，首次对新疆额尔齐斯河流域两岸及河谷天然林杨属种间亲缘关系、银灰杨杂种形成机制、额河杨和新疆杨的分类地位问题，从分子水平进行了比较系统的研究和分析，取得了一系列有重要价值的结论。 （1）SSR分析结果表明，额尔齐斯河流域天然杨属分为两大类群，即黑杨派和青杨派为一类，白杨派为一类，表明黑杨派和青杨派的亲缘关系比较近，而白杨派则较远。聚类分析显示，来自不同地理生境的苦杨种群其遗传结构差异比较显著，但同一种群内其遗传比较接近。由于额河杨与欧洲黑杨位于同一个大的分支，与苦杨有显著的差异，因此把杂种额河杨放到黑杨派是正确的，同时也表明杂种额河杨具有更多的欧洲黑杨的成分。 （2）银白杨种内相似系数为0.70-0.96，欧洲山杨为0.68-0.96，银灰杨为0.50-1.00，表明白杨派三个树种内部均有不同程度的遗传分化，特别是银灰杨更大，来自不同地点的银灰杨种群遗传差异较大的，但种群内分化相对较小。 （3）研究表明，在欧洲山杨分布区未发现有银灰杨种群的存在，这就暗示了银白杨和欧洲山杨的杂交方式，基因渐渗是通过欧洲山杨花粉的传播优先于从银白杨到欧洲山杨。另一种可能是从银白杨向山杨的花粉传播存在某种障碍，如花期不遇等（因二者分布的海拔不同）。研究发现，欧洲山杨的2个单株样本（大东沟H11、哈巴河H41）在总体聚类中，与来自玛拉斯林场基因库的银白杨E11同源性比较高，而与原山杨种群（H12、H41、H42、H43）的遗传差异比较大，这暗示山杨也可能存在接受银白杨花粉的可能。 （4）关于银灰杨的形成机制，在对第1次采集的样本进行SSR结果分析时，由于来自布尔津的种群G11♀和G12♀与山杨位于同一个聚类分支，因此推测银白杨和欧洲山杨基因渗透的方式与欧洲的方式可能不同，存在银白杨向山杨的基因渗透。由于山杨分布区并没有银灰杨与山杨相伴分布的现象，因此要解释布尔津类群的G11♀和G12♀形成的机制，一种可能是在早期地质时期，现在银灰杨分布的区域，银灰杨与山杨和银白杨共同生长在同一区域，只是随着阿尔泰山脉的隆起，造成了今天白杨组内种的分布格局。进一步推测是来自布尔津类群的G11♀和G12♀形成的年代可能远远早于北屯类群的G2♂和G3♂，它们可能均是早期杂种的克隆繁殖后代。基于这一点，进一步推测来自北屯的哈拉希里克种群（G30♀、G31♀）和西柏渡种群（G32♂、G33♂）均可能都

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 1 前言
• 1.1 植物系统发育研究中的遗传标记方法
• 1.1.1 RFLP
• 1.1.2 RAPD
• 1.1.3 AFLP
• 1.1.4 SSR（SSLP）
• 1.1.5 SNP
• 1.2 杨属植物研究进展
• 1.2.1 杨属植物的分类状况
• 1.2.2 杨树分子系统学与遗传进化的研究进展
• 1.3 本研究的目的和意义
• 1.4 研究内容和技术路线
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 技术路线
• 2 额尔齐斯河流域杨属天然林种间关系的研究
• 2.1 额尔齐斯河流域杨属天然林种间关系的SSR分析
• 2.1.1 材料和方法
• 2.1.2 结果与分析
• 2.1.3 讨论
• 2.2 额尔齐斯河流域杨属种间叶绿体 DNA trnL-trnF 序列分析
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 实验结果
• 2.2.3 分析与讨论
• 3 额尔齐斯河流域白杨派内部种间亲缘关系的研究
• 3.1 额尔齐斯河流域杨属天然林白杨派 SSR标记分析
• 3.1.1 材料和方法
• 3.1.2 结果与分析
• 3.1.3 讨论与分析
• 3.2 白杨派叶绿体 DNA trnL-trnF 序列分析
• 3.2.1 材料与方法
• 3.2.2 数据处理
• 3.2.3 结果与分析
• 4 结论及建议
• 4.1 额尔齐斯河流域天然林杨属派间和种间亲缘关系
• 4.2 银白杨与欧洲山杨种间基因渗透
• 4.3 银灰杨杂种和新疆杨起源的分子证据
• 4.4 额尔齐斯河流域杨属叶绿体 DNA trnL-trnF 序列分析
• 4.5 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 致谢
• 导师简介
• 个人简介