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新疆阜康地区重要荒漠植物自然种群生态遗传学研究

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第一部分 前言

一、本论文研究区域——新疆阜康绿洲沙漠过渡带概况

(一)新疆阜康绿洲沙漠过渡带的地理分布与水热条件及土壤分异状况

(二)新疆阜康绿洲沙漠过渡带的植被概况

(三)论文研究的三种重要荒漠植物

二、植物种群生态遗传学与生物遗传多样性保护

(一)种群生态遗传学理论

(二)植物生态遗传学研究与生物遗传多样性保护

(三)植物种群遗传多样性研究的分子标记

三、生物遗传多样性维持机制及生物分子进化适应性机理的探讨

(一)中性理论和自然选择理论

(二)植物种群分子进化中对生境适应研究面临的难题

四、构件理论及其在种群生态遗传学研究中的应用

(一)构件理论

(二)构件理论在植物种群生态学中的应用

五、植物种群光合特性生态适应研究

六、论文研究主要内容及意义

第二部分 试验材料与方法

一、新疆阜康绿洲沙漠过渡带三种重要植物种群的遗传多样性分析

1.野外取样

2.基因组DNA提取及随机扩增引物筛选

3. PCR扩增及RAPD数据分析

二、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群构件结构及与环境因子的灰色关联度分析

1.野外取样

2.数据处理

三、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群光合特性生态适应研究

1.影响红砂光合日变化因素的分析

2.新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群叶绿素含量变化及其影响因素分析

3.红砂各亚种群生物量分析

第三部分 试验结果与分析

一、荒漠植物分子生物学研究中的基因组DNA提取方法研究

二、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群的遗传多样性及其与环境因子的耦合性分析

1.红砂自然种群RAPD分析多态位点比率(PPB)

2.红砂亚种群遗传多样性及其分布

3.红砂亚种群间的遗传距离(ID)和遗传一致度(GI)分析

4.红砂亚种群遗传距离聚类分析(UPGMA法)

5.主成分分析(PCA)

6.红砂亚种群遗传多样性与其微生境生态因子的相关性分析

7.新疆阜康绿洲沙漠过渡带砂种群遗传变异与环境因子的关系

三、新疆阜康绿洲沙漠过渡带角果藜种群的遗传多样性分析

1.角果藜自然种群RAPD分析多态位点比率(PPB)

2.角果藜亚种群遗传多样性及其分布

3.角果藜亚种群间的遗传距离(ID)和遗传一致度(GI)分析

4.角果藜亚种群遗传距离聚类分析(UPGMA法)

5.主成分分析(PCA)

6.角果藜亚种群遗传多样性与其微生境生态因子的相关性分析

四、新疆阜康绿洲沙漠过渡带无叶假木贼种群的遗传多样性分析

1.无叶假木贼自然种群RAPD分析多态位点比率(PPB)

2.无叶假木贼亚种群遗传多样性及其分布

3.无叶假木贼亚种群间的遗传距离(ID)和遗传一致度(GI)分析

4.无叶假木贼亚种群遗传距离聚类分析(UPGMA法)

5.主成分分析(PCA)

6.无叶假木贼亚种群遗传多样性与其微生境生态因子的相关性分析

五、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群构件结构及与环境因子的灰色关联度分析

1.红砂种群构件间的关联度分析

2.环境因子与构件之间的关联度

六、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群光合日变化研究

1.红砂光合速率及各因素的日变化

2.光合速率及各因素多重线性回归和相关性分析

七、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群叶绿素含量变异及其影响因素分析

1.红砂亚种群间叶绿素含量的比较

2.红砂亚种群叶绿素含量与环境因子之间的相关性分析

3.红砂各亚种群生物量的比较

第四部分 讨论

一、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群的遗传多样性及其与环境因子的耦合性分析

1.新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂自然种群的遗传多样性

2.红砂亚种群遗传分化及其与微生境中的生态因子的耦合关系

二、新疆阜康绿洲沙漠过渡带重要盐生植物无叶假木贼与角果藜遗传多样性比较研究

三、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群构件结构及与环境因子的灰色关联度分析

四、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群光合日变化研究

五、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群叶绿素含量变异及与微生境生态因子耦合关系

六、新疆阜康绿洲沙漠过渡带重要荒漠植物种群遗传多样性维持机制的探讨

七、荒漠植物的生态遗传学特征分析及荒漠植物种群生物多样性保护策略探讨

第五部分 结论

一、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群的遗传多样性及其与环境因子的耦合性分析

二、新疆阜康绿洲沙漠过渡带重要盐生植物无叶假木贼与角果藜遗传多样性比较研究

三、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群构件结构及与环境因子的灰色关联度分析

四、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群光合日变化研究

五、新疆阜康绿洲沙漠过渡带红砂种群叶绿素含量变异及其与环境因子耦合关系

六、新疆阜康绿洲沙漠过渡带重要荒漠植物种群遗传多样性维持机制的探讨

七、荒漠植物的生态遗传学特征分析及荒漠植物种群生物多样性保护策略探讨

致谢

博士期间发表论文

参考文献

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摘要

该论文试图以新疆阜康绿洲沙漠过渡带分布的三种重要植物红砂(Reaumuria soongorica)、无叶假木贼(Anabasis aphylla)和角果藜(Ceratocarpus arenarius)作为研究对象,就其各自的生态遗传学特点做了初步的研究,进而探讨三种荒漠植物自然种群在形态学、遗传学及生理生态学等方面的变异和分化与环境的关系,为阐释物种进化、物种形成的生态遗传学机制和制定生物多样性保护策略提供理论上的依据和遗传学背景.首先,应用RAPD标记技术对分布于新疆阜康荒漠的重要植物红砂种群遗传结构和遗传多样性进行了分析.同时,该文采用RAPD标记技术对分布于新疆阜康绿洲沙漠过渡带的重要藜科盐生半灌木无叶假木贼种群和一年生泌盐性本角果藜种群的遗传多样性和遗传分化进行了研究.另外,该文以构件理论为基础,运用灰色关联度分析技术,对新疆阜康荒漠红砂自然种群构件结构及其与环境因子的关系进行了研究.

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