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青篱柴种群遗传多样性及遗传格局成因

青篱柴种群遗传多样性及遗传格局成因

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作者：张子楠贵州师范大学

学位级别：硕士

遗传多样性是生物多样性的组成部分,构成物种和生态系统多样性的基础;遗传多样性可确保物种在长期的生存竞争中保留适应性的潜力,因此对于种群的维持,以及整个生态系统的平衡与稳定具有很大的影响力。遗传格局是植物群体遗传变异在空间... 详细信息

遗传多样性是生物多样性的组成部分,构成物种和生态系统多样性的基础;遗传多样性可确保物种在长期的生存竞争中保留适应性的潜力,因此对于种群的维持,以及整个生态系统的平衡与稳定具有很大的影响力。遗传格局是植物群体遗传变异在空间和时间上的形成,主要受到遗传漂变、基因突变、自然选择和基因流四者的影响。亚麻科植物青篱柴主要分布于喀斯特地区,具有药用及观赏价值,是值得保护的地方特有物种,目前对其野生资源分布状况缺乏研究,本文对其遗传多样性及遗传格局的成因进行了研究。以青篱柴的14个种群（包括荔波（LB）、南丹（ND）、册亨（CH）、施秉（SB）、安龙（AL）、隆林（LL）、望谟（WM）、田林（TL）、平坝（PB）、紫云（ZY）、贞丰（ZF）、乐业（LY）、凌云（NY）、长顺（CS））400多份植株为研究对象,利用微卫星（SSR）分子标记进行遗传多样性分析,并用生物气候因子对青篱柴在末次间冰期、末次盛冰期、全新世中期及现代时期的潜在分布区进行物种分布模型模拟,与采样分布区土壤元素组成一同进行其遗传格局成因的分析。主要结果如下:（1）青篱柴14个种群的SSR分析结果显示,青篱柴种群遗传多样性处于中等水平（HE=0.509）;NJ与UPGMA聚类分析结果显示,仅广西隆林（LL）种群出现亚组群分支,从分布图中可以看出LL种群和贵州采样种群由南盘江相隔,所以很可能受到水热条件或是地质差异的影响,和广西的其他采样种群虽然无江相隔但存在一定地理距离,可能是遗传距离过大的原因,具体分化原因需进一步验证;（2）AMOVA结果分析可知青篱柴的遗传变异主要来源于种群内的差异,而来源于种群间的差异较小。由FST估算所得Nm=0.1958,Nm＜1可知基因流受损,表明在青篱柴种群中遗传漂变是导致遗传分化的主要原因。对每个位点进行检测分析,中性Ewens-Watterson检验说明所有调查种群位点都不显著偏离中性模型,表明全部分离位点并没有明显的选择迹象,可知物种在进化过程中没有受到其他因素的影响,不包括基因漂变等随机因素,因此本研究可以为功能基因的发掘提供一个可行的实验系统。（3）生物气候因子模拟物种潜在分布区结果显示,LL种群所处地理分布区在最适宜生长区域建模中在末次间冰期与末次盛冰期存在分离状况,在全新世中期温度回暖适宜生长区域也逐渐扩大,分离距离也缩小,随后在现代气候建模中继续出现分离状况。气候因子有可能是造成LL种群分化的原因之一,但只是最适生长区的分离,而不是生长区,所以气候因子并不是主要原因。（4）青篱柴主要分布在石灰岩山地,通过种群土壤样本钙元素浓度测定并与种群遗传多样性做相关性分析,发现青篱柴种群遗传多样性与土壤钙元素含量无关,说明钙元素不是造成种群间遗传多样性差异的原因。

关键词：青篱柴微卫星分子标记遗传格局成因物种分布模型

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