基于SSR分子标记的闽楠遗传多样性分析及核心种质的构建

摘要

闽楠(Phoebe bournei)是樟科(Lauraceae)楠属(Phoebe Nees)常绿大乔木，为中国特有的珍稀用材与观赏树种。21世纪以来南方多个省区已建立了闽楠种质资源保存圃，对其生长表型做了较多研究，但针对闽楠种质资源遗传多样性及遗传结构的研究相对匮乏，闽楠核心种质的构建也鲜见报道。本研究利用简单序列重复(SSR)标记对福建和江西两省共16个闽楠群体进行遗传多样性和群体遗传结构分析，从分子水平揭示了闽楠种质资源的遗传多样性特点，分析参试闽楠种质材料的遗传变异规律，初步构建闽楠核心种质，为闽楠种质资源的收集、研究及合理利用提供参考。主要研究结果如下:　　(1)筛选得到10个高多态性的SSR位点。10个SSR位点共扩增出61个条带，每个位点检测到的等位基因数(Na)和有效等位基因数(Ne)的范围分别为3～10和1.02～3.07，位点多态性(PIC)在0.46～0.83。各位点等位基因数、有效等位基因数、Shannon多样性指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态性指数(PIC)、固定化指数(F)等遗传参数的平均值分别为6.1、1.96、0.72、0.35、0.43、0.59、0.28。　　(2)利用筛选出的10个SSR位点对16个闽楠天然群体进行遗传多样性分析。各群体平均等位基因数的范围为1.91～3.64。平均有效等位基因(Ne)的范围为1.11～2.42。观测杂合度(Ho)的范围为0.13-0.47。期望杂合度(He)的范围为0.25～0.51。Shannon指数(I)的范围为0.42～0.91。固定化指数(F)的范围为-0.24～0.59。总体来看，江西崇义(CY)群体的遗传多样性最高，江西井冈山(JGS)与福建政和(ZH)的遗传多样性相对较低。结果表明，闽楠群体遗传多样性与其他树种相比处于较低水平，但是略高于其他濒危树种的遗传多样性水平，且不同闽楠群体之间遗传多样性存在较大差异。　　(3)基于10个SSR位点对闽楠天然群体的分化系数以及基因流进行分析，闽楠群体间基因流(N m)为0.835，该基因流程度相较于其他濒危树种，仍属于较低水平;群体间分化系数Fst仅为0.287。群体内近交系数Fis为0.198。分子方差分析(AMOVA)显示，闽楠群体内近交系数Fis为0.206，群体间分化系数Fst为0.289，群体间变异方差分量比占29％，群体内变异方差分量比占15％。群体间分化水平较高，这可能与闽楠天然种群数量少，生境片段化，地理隔离等有关。　　(4)对16个闽楠天然群体进行遗传结构分析。闽楠的16个群体在Nei’s遗传一致度为0.60时可以被分为3大群。第一类只有福建大田(DT)1个群体，第二大类包括群体江西泰和(TH)、福建沙县(SHX)、福建松溪(SX)、福建政和(ZH)、福建漳平(ZP)。第三大类包括江西崇义(CY)、江西分宜(FY)、江西上犹(SY)、福建顺昌(SC)、福建尤溪(YX)、福建建瓯(JO)、福建将乐(JL)、江西井冈山(JGS)、福建明溪(Mx)、福建建阳(JY)10个群体，其中JGS、MX、JY三个群体在Nei’s遗传一致度约为0.65时可与其他7个群体区分开来划分为两个亚群。PCoA主坐标分析结果基本一致，但是将JO群体划分到了第二大类。　　(5)对比四种取样方法构建闽楠核心种质，并将各遗传多样性指标进行分析。进行t检验后，选择以基于逐步聚类位点优先取样策略在25％的取样比例下选取的种质为核心种质，其Na、Ne、PPB、I的保留率分别为初始种质的98％、104.92％、90.09％、97.94％。筛选出的59份核心种质材料能够较好地代表闽楠种质资源的遗传多样性，为闽楠的种质资源保存提供科学依据。

目录

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摘要

第一章绪论

1．1闽楠的研究现状

1．2遗传多样性概述

1．3遗传结构概述

1．4核心种质概述

1．5研究的技术路线

1．6研究内容

第二章闽楠的遗传多样性研究

2．1材料与方法

2．1．1试验材料及试验地概况

2．1．2试验方法

2．2结果与分析

2．2．1 DNA的提取及SSR引物的筛选

2．2．2 SSR位点的多态性

2．2．3遗传多样性分析

2．3小结

第三章闽楠群体的遗传结构分析

3．1材料与方法

3．1．1试验材料与方法

3．1．2数据处理与分析

3．2闽楠群体间的遗传分化

3．3闽楠群体间遗传一致度和遗传距离

3．4闽楠群体间聚类分析与主坐标分析

3．5小结

第四章闽楠核心种质的构建

4．1材料与方法

4．1．1试验材料与研究方法

4．1．2数据分析

4．1．3核心种质的构建方法

4．2四种取样方法的比较

4．3核心种质的构建

4．4核心种质的评价

4．5小结

5．1结论

5．1．1 DNA的提取与SSR引物的筛选

5．1．2闽楠群体的遗传多样性分析

5．1．3闽楠群体的遗传分化与遗传结构

5．1．4闽楠群体的核心种质的构建

5．2讨论

5．2．1 DNA的提取与SSR引物的筛选

5．2．2闽楠群体的遗传多样性

5．2．3闽楠群体的遗传分化与遗传结构

5．2．4闽楠群体的核心种质的构建

参考文献

在读期间的学术研究

致谢