葛萝槭天然种群遗传多样性研究

摘要

葛萝槭( Acer grosseri Pax.),又称青皮椴,隶属于槭树科槭属,具有重要的观赏价值、药用价值和经济价值。为了更好地利用和保护葛萝槭,本文通过对表型性状结合SRAP分子标记,从表型和分子两个方面对葛萝槭遗传多样性进行研究,揭示其变异程度和变异规律。主要研究结果如下:
　　1.通过对24个葛萝槭天然种群34个表型性状进行研究,结果显示:(1)叶片、果实和种子的表型性状除KFLW、FL、FW和FLW外,其余30个性状在种群内和种群间均呈现显著和极显著差异。(2)葛萝槭34个表型性状的平均变异系数为18.19％,叶、果实和种子平均变异系数依次为种子(13.11％)<果实(14.79％)<叶(21.23％),种子的性状较为稳定。(3)葛萝槭种群平均表型分化系数(VST)为52.2216％,种群间的变异(52.2216％)与种群内的变异(47.7784％)相当。(4)葛萝槭24个种群的平均Shannon-Wiener指数为1.7700,其种群所属山脉的Shannon-Wiener指数排列顺序为燕山山脉<太岳山脉<中条山脉<秦岭山脉<太行山脉<伏牛山脉<桐柏山脉<大别山脉。(5)葛萝槭表型变异呈现梯度性变化,叶片的表型性状变异在空间上以经度和纬度并存的变异方式。果实和种子呈现出从南到北逐渐变小,并随着海拔的升高,逐渐变小的趋势。(6)利用欧式平均距离进行UPMGA聚类分析,葛萝槭种群很明显的聚为两支,基本依地理距离而进行聚类的,利用 Mantel's test对葛萝槭的地理距离和欧式距离做相关性分析(r=0.198),但经检验不显著。
　　2.通过葛萝槭24个种群的360份材料,利用 SRAP分子技术对葛萝槭的分子遗传多样性和遗传结构进行研究。结果显示:(1)11对引物共扩增出140个条带,其中多态性条带为115个,多态性条带百分率为82.14％,平均多态性条带为10条,平均多态性百分率为80.49％;(2)平均观测等位基因数 Na指数为1.7781,平均有效等位基因数Ne指数为1.6126,平均Nei's基因多样性指数为0.3472,平均Shannon信息指数I为0.4976,平均多态位百分率PPB为77.81％,种群的Na、Ne、H、I和PPB指数变异中,变化较为一致。(3)24个种群总的遗传多样性 Hsp是0.4396,种群内的遗传多样性Hpop是0.3595,种群内的遗传变异占总遗传变异的81.45％,种群间的遗传变异仅占总遗传变异的18.55％;Gst平均值为0.1964,说明葛萝槭变异只有19.64％发生在种群间,80.36％发生在种群内;分子方差分析(AMOVA)分析种群间的遗传变异占10％,种群内的遗传变异为90％,均说明种群内的遗传变异大于种群间的遗传变异。基因流Nm的变化范围为1.7261~7.1938,平均值为3.4223,葛萝槭种群中存在基因交流。(4)观测等位基因数Na、有效等位基因数Ne、Nei's基因多样性指数H、Shannon信息指数I和多态位百分率 PPB与纬度呈极显著负相关,说明随着纬度的增加,从南到北,遗传变异逐渐减小。(5)利用遗传距离进行UPGMA聚类,24个种群很明显聚为两支,通过Mantel相关性检验,地理距离和遗传距离之间呈正相关,但相关性不显著(r=0.182.p>0.05)。

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1前言

1.1槭属概述

1.2葛萝槭研究概况

1.3遗传多样性概述

1.4研究目的与意义

2 试验材料与方法

2.1实验材料

2.2 试验方法

3 结果与分析

3.1 表型多样性结果与分析

3.2遗传多样性结果与分析

4 结论与讨论

4.1葛萝槭种群的遗传多样性

4.2葛萝槭种群的遗传结构

4.3葛萝槭种群与生态因子之间的关系

4.4下一步研究设想

致谢

参考文献

附录