毛乌素沙地油蒿种群遗传多样性与环境相关性研究

摘要

油蒿(Artemisia ordosica Krasch.)又称黑沙蒿，属菊科（Asteraceae）蒿属(Artemisia)半灌木，是我国北方温带荒漠、沙漠化的草原地带黑沙蒿群落的主要建群种和优势种，可作为干旱区重要的固沙植物。本文采用ISSR方法研究毛乌素不同沙地类型油蒿的遗传多样性与遗传分化特征，同时探讨不同生境遗传多样性与环境因子的相关性，试以分子生物学水平阐释油蒿种群对生境的适应机理。　　本研究主要内容包括：⑴油蒿的形态特征与环境因子存在一定的相关性:冠幅与年均日照数显著相关，株高、地上生物量与土壤水分显著相关。⑵采用10条引物对不同类型沙地9个油蒿种群进行ISSR分析，共检测出273条扩增片段，其中多态性条带有273条，种群总的多态百分率达到100％，其中多态百分率最高的为位于固定沙地生境的S9，多态百分率高达92.66％。⑶油蒿有着丰富的遗传多样性，种群总的多态位点百分率为100％，Shannon指数为0.2241，Nei's指数为0.1586。对三个不同生境进行综合考量:就P而言，固定沙地＞半固定沙地＞流动沙地;就H和I而言，半固定沙地＞固定沙地＞流动沙地。H和I趋势相同，P略有不同。⑷与大多数高等植物相类似，油蒿的遗传变异主要来自种群内。9个油蒿的总的基因多样性Ht为0.2567，种群内的基因多样性Hs为0.1225，种群间的遗传分化系数Gst为0.1657，基因流Nm为3.0913。油蒿种群间的遗传变异占种群总的遗传变异率为16.57％，种群内的遗传变异率为83.43％。⑸在9个种群所得的遗传一致度的变化范围为0.917-0.993，遗传距离的变化范围为0.007-0.084。研究认为，物种亲缘关系随着遗传距离的大小而发生变化，亲缘关系相对较近的物种遗传距离较小。聚类分析表明，优先聚到了一起的种群地理距离较小，反之，后聚到一起则地理距离较远。由此可知，油蒿种群的遗传分化和地理距离之间存在一定的相关性。⑹不同生境油蒿种群遗传多样性与生态因子相关性分析表明:流动沙地上多态位点百分率与年均降水显著相关;固定沙地多态位点百分率与生长旺季的相对湿度显著负相关。

目录

声明

摘要

一 前言

1．1 油蒿概况

1．1．1 油蒿的生物学特征

1．1．2 油蒿的价值

1．2 油蒿研究现状

1．2．1 生态学水平研究

1．2．2 分子水平研究

1．3 遗传多样性研究进展

1．3．1 遗传多样性概况

1．3．2 遗传多样性研究方法

1．3．3 遗传多样性影响因素研究

1．4 选题背景与研究意义

1．5 研究目的

二 材料与方法

2．1 研究地点概况

2．2 样地设置及取样

2．3 生态因子的测定

2．4 分子生物学试验主要试剂

2．5 分子生物学试验及分析方法

2．5．1 油蒿DNA的提取

2．5．2 引物的筛选与扩增

2．5．3 ISSR数据的统计分析

2．5．4 相关性分析

三 结果与分析

3．1 油蒿种群形态特征分析

3．2 油蒿种群生长旺季土壤水分特征分析

3．2．1 不同生境土壤水分分析

3．2．2 不同月份土壤水分动态分析

3．3 油蒿的形态特征与气候因子、土壤水分相关性分析

3．3．1 相关因子分析

3．3．2 逐步回归分析

3．4 油蒿遗传多样性ISSR研究与生境相关性分析

3．4．1 不同种群油蒿遗传多样性比较分析

3．4．2 油蒿种群遗传分化分析

3．4．3 种群的遗传多样性与生态因子相关性分析

3．5 不同生境遗传多样性指数的比较

四 讨论

4．1 油蒿种群的遗传多样性特征及遗传分化

4．1．1 油蒿种群的遗传多样性特征

4．1．2 油蒿种群的遗传分化

4．2 遗传多样性与生态因子相关性探讨

五 结论

参考文献

致谢