沙生植物大赖草种质资源遗传结构及克隆多样性的研究

摘要

本研究利用荧光AFLP分子标记对位于新疆阿勒泰地区的6个自然种群（共117个个体）的大赖草进行遗传多样性分析，了解大尺度范围内沙生植物大赖草种质资源的遗传背景，并对其6个种群内及种群间的遗传变异和空间分布格局进行研究，旨在为防风固沙及小麦遗传改良提供参考依据，同时以其中两个典型生境（沙地与沙丘）的大赖草种群（共170个个体）为材料，利用ISSR分子标记技术分析小尺度内沙地及沙丘两种生境下的大赖草的克隆多样性及克隆结构，以了解小尺度范围内其种群的动态及演化的信息，主要结果如下:
　　1、沙生植物大赖草6个种群的遗传变异
　　对沙生植物大赖草6个种群的遗传变异分析表明，筛选出的6对荧光选择性扩增引物，在种群水平上，Nei's基因多样性(H)为0.177; Shannon多态性信息指数(I)为0.288。6个大赖草种群的PPL变幅在72.97％～85.89％，BT种群最高(PPL=85.89％)，而H、I变幅分别为0.159～0.190、0.258～0.311，最大的为BEJ种群(H=0.190，I=0.311)，表明沙生植物大赖草BT与BEJ种群遗传多样性均较高，进一步分析表明，沙生植物大赖草的6个种群间遗传变异不明显。
　　2、沙生植物大赖草6个种群的遗传结构
　　沙生植物大赖草6个种群遗传结构主要体现在以下几个方面:6个大赖草种群的Fst变幅为0.023～0.096，平均Fst为0.078; Nm变幅为2.520～10.568，平均为2.960＞1，说明这6个种群间由于遗传漂变引起的遗传分化可以被基因交流阻止。STRUCTURE及PCoA聚类结果表明，HBX、HBN及HBD这三个种群聚为一支，而BEJ、FH及BT这三个种群聚为另一支，进一步分析6个沙生植物—大赖草种群间的遗传距离与地理距离的关系，结果呈正相关(P＞0.05)，但未达到显著水平。
　　3、沙地及沙丘分布的大赖草种群克隆多样性
　　NTSYS分析沙地及沙丘分布的大赖草两个种群(HBX和HBN)，共检测到98个克隆，并且它们的平均克隆大小(Nc)、平均基因型频率(PD)、平均Simpson指数(D)以及平均Farger均匀度指数(E)分别为1.862、0.562、0.882和0.676，结果表明，大赖草克隆多样性较高，其中HBX这一种群内，三个样方(75个样品)共得到44个基株。虽然其Nc值即平均每个克隆所包含的分株数比HBN种群少，但是总体来说，分布在沙地的HBX种群，克隆多样性较分布在沙丘的HBN种群明显，HBX种群的Simpson指数(D)和Fager均匀度指数(E)的变幅分别为0.923～0.940与0.686～0.856，两者的平均值分别为0.932和0.764，而HBN种群Simpson指数(D)和Fager均匀度指数(E)的变幅分别为0.642～0.978与0.318～0.818，两者的平均值分别为0.844和0.609。两者基因型均为局部分布。经鉴定，沙地及沙丘分布的大赖草种群均包含有多个基因型，因此推测，两者均为多克隆种群，且各采集地均存在优势克隆。
　　4、沙地及沙丘分布的大赖草种群的克隆结构
　　HBX这个种群三个样方的基株扩散距离为1.000～3.610m，分枝较少，间隔子较长，在水平方向沿直线迅速伸展，其克隆构型为游击型，而HBN这个种群的基株扩散距离为最远为1 m(斑块面积约为1 m2)分株排列紧密，间隔子不长，分枝较明显，但没有明显的方向性，形成一个个不整齐的株丛，克隆无性系交叉分布，因而其克隆构型为密集型。结果显示，沙地及沙丘分布的大赖草两个种群克隆结构具有明显差异，可能也是其适应异质性生境的结果。

目录

声明

论文说明

摘要

缩略语中英文对照表

第1章 引言

1．1 植物遗传多样性的研究

1．2 克隆植物克隆多样性的研究

1．3 大赖草的研究进展

1．4 本研究的目的及拟解决的关键问题

第2章 沙生植物大赖草种质资源遗传结构的研究

2．1 前言

2．2 实验材料与试剂

2．3 实验方法

2．4 结果与分析

2．5 讨论与小结

第3章 沙生植物大赖草种质资源克隆多样性的研究

3．1 前言

3．2 实验材料与试剂

3．3 实验方法

3．4 结果与分析

3．5 讨论与小结

第4章 总结与展望

4．1 总结

4．2 展望

附表

附图

参考文献

致谢

作者简介