中国漆树与越南红豆杉遗传多样性的研究

摘要

中国漆树Toxicodendron vernicifluum(Stokes) F. A. Barkley（formerlyRhus vernicifluaStokes, Anacardiaceae）和越南红豆杉（包括越南南方红豆杉Taxus chinensis和越南北方红豆杉T. wallichiana）是重要的经济树种。采用可靠和信息丰富的分子标记技术方法。研究了中国漆树与越南红豆杉濒危遗传多样性 取得的主要研究结果如下： 1.通过Illumina公司HiSeq?2500从三种不同漆树组织样本产生20 074 230测序读数，中鉴定出48 693个未遗传基因序列（序列号：KU947470至KU947955）。从486个微卫星位点中，选 150对被选择来测试引物扩增效率，其中 40对引物产生多态性扩增产物。从这些 SSR 引物中发现漆树的自然种群保持了高水平的遗传多样性。开发的这些漆树的微卫星标记物将为漆树遗传多样性研究、物种识别、保护和繁殖提供基础。 2.漆树品种内部和之间的遗传变异水平研究结果表明, 品种高八尺的遗传多样性最高(有效等位基因数Ne = 1.899, Shannon's信息指数I = 0.638,观察杂合度Ho = 0.612和期望杂合度He = 0.410)；通过研究，得到了主要品种的遗传多样性参数：黄毛贵州(有效等位基因数Ne = 1.878, Shannon's信息指数I =0.643,观察杂合度Ho = 0.568和期望杂合度He = 0.418)；黄茸(有效等位基因数Ne = 1.710, Shannon's信息指数I = 0.538,观察杂合度Ho = 0.555和希望杂合度He = 0.356),大红袍(有效等位基因数Ne = 1.659, Shannon's信息指数I = 0.466,观察杂合度Ho = 0.573和希望杂合度He = 0.322)和大木(有效等位基因Ne = 1.536, Shannon's信息指数I = 0.468,观察杂合度Ho = 0.315和希望杂合度He = 0.297)，平均（有效等位基因数Ne = 1.736, Shannon's信息指数I = 0.55,观察杂合度Ho = 0.525 and和希望杂合度He = 0.361)。品种间群体间的遗传分化系数Fst比较高(Fst = 0.427到0.526)，基因流Nm = 0.278。种群间和种群内的分子方差分析（AMOVA）表明，46%的遗传变异发生在各品种之间, 而 54%的遗传分异发生在品种内部。采用非加权组平均法(UPGMA) 分析检测表明，高八尺比大木和黄毛贵州更接近包含大红袍和黄茸的组。 3.在越南南方红豆杉（T. wallichiana）和越南北方红豆杉（Taxus chinensis）扩增出的13个等位基因中有11个具有多态性（占76.33％）。肖恩信息指数(I)和多态波段(PPB)的百分比为：越南南方红豆杉I = 0.202, PPB = 67.22%；越南北方红豆杉I =0.217，PPB = 65.03%。这两个品种的遗传多样性都很低，越南南方红豆杉观察杂合度Ho = 0.107,希望杂合度He= 0.121；越南北方红豆杉观察杂合度Ho = 0.095，希望杂合度He = 0.109。越南南方红豆杉的群体间的遗传分化系数比较高（Fst = 0.189），而越南北方红豆杉的群体间的遗传分化系数比较低（Fst = 0.156）。越南南方红豆杉群体间的基因Nm = 0.68，越南北方红豆杉群体间的基因Nm = 0.65。越南北方红豆杉中27.88%的遗传变异发生种群之间, 而 73.12%的遗传变异发生在品种内部。因此，遗传多样性的缺乏使两种针叶树种受到严重威胁。所有的种群都被封闭在小的空间中。应建立一个新的保护点，为这些物种拓展新的种群提供条件，在环境压力下提高他们的适应性。

目录

声明

ABBREVIATIONS

CHAPTER I. REVIEW OF LITERATURE

1.1 Justification and importance of present research

1.2Review of researches on T. vernicifluum (Stokes) F. A. Barkley

1.3Review of researches on two Taxus speciesin Vietnam

1.4Plant genetic diversity

1.5Population genetic structure

1.6Research progress on genetic diversity and genetic structure

1.7Research progress on genetic diversity of Toxicodendron genus

1.8Research progress on genetic diversity of Taxus genus

1.9Goal and objectivesof the thesis

CHAPTER II. MATERIALS AND METHODS

2.1 The roadmap of study

2.2 Methology

2.3 Experimental set-up

2.4 Laboratory alalyses

CHAPTER III. RESULTS AND DISCUSSION

3.1 Isolation and characterization of polymorphic microsatellite markers in T. vernicifluum(Stokes) F. A. Barkley

3.2 Assessing genetic diversity and structure of lacquer cultivars (T. vernicifluum) in China using microsatellite (SSR) markers

3.3 Genetic diversity and structure of two threatened species in Vietnam:T. chinensis and T. wallichiana

CHAPTERIV.CONCLUSIONS AND FUTUREDIRECTION

4.1 Conclusion

4.2 Future direction

参考文献

APPENDIX

致谢

CURRICULUM VITAE