黑龙江大小兴安岭红皮云杉种群更新与遗传多样性研究

摘要

本文由国家自然科学基金“气候变化背景下黑龙江东部山区谷地云冷杉林的衰退机理(30970487)”(鼠平)和黑龙江省自然科学基金“气候变化背景下谷地云冷杉林的衰退机理(C200919)”资助。本研究在黑龙江省大、小兴安岭等12个红皮云杉种源分布区内,分别选取调查样方,进行红皮云杉种群更新研究,同时以种源调查样方附近的144个样木为对象,采集新鲜的云杉针叶,采用RAPD分子标记方法进行遗传多样性研究,在种群更新研究结果的基础上分析其遗传多样性,最终为谷地红皮云杉衰退机制研究提供种群水平及分子水平的相关证据。研究主要结果如下:
　　 利用12个引物对12个种源的144个个体进行RAPD分析,共检测到83条谱带,多态位点百分比为98.81％。各种源间多态位点百分比变化范围为64.29％-85.71％,其中多态位点百分比最高的是双丰种源,最低的是友好种源。说明红皮云杉在DNA水平上具有较高的遗传变异。
　　 红皮云杉种源总的Nei遗传多样性指数(H)为0.3632,Shannon指数(Ⅰ)为0.5405；种源间和种源内遗传分化分别为27.72％和72.28％,12个红皮云杉种源间的基因分化指数Gst=0.2772,基因流系数Nm为1.3040,红皮云杉种源内的遗传多样性占总群体的72.28％,种源间遗传多样性占总群体的27.72％,各种源间具有较高水平的遗传一致度,变化范围为0.7511～0.94.81。
　　 遗传距离聚类分析表明,12个种源可聚为3大类:新青、乌伊岭、红星种源为第1类；五营、友好、美溪、乌马河、带岭、南岔、双丰种源为第2类；蒙克山、塔林为第3类。
　　 种群更新数据表明:小兴安岭新青、乌伊岭、红星种源为进展种群；小兴安岭五营、友好、美溪、乌马河、带岭、南岔、双丰种源为衰退种群；大兴安岭蒙克山、塔林为进展性种群。
　　 遗传距离聚类研究结果与种群更新研究结果表现出较大的一致性,进一步证明了红皮云杉在各个分布区的种群更新状况。
　　 研究结果可为进一步寻找谷地云冷杉林衰退机制提供一定的数据基础,也可为红皮云杉种群遗传多样性的保护以及种群生态恢复提供了科学依据。