海南岛巢蕨居群遗传多样性分析

论文摘要

巢蕨是雨林中的大型附生蕨类植物,在保持雨林生态系统稳定、监测热带生态系统和维持生物多样性方面发挥着重要作用。为了阐明在海南岛独特的岛屿环境中,巢蕨存在的遗传变异,巢蕨居群的遗传分化状况、遗传结构,巢蕨居群的亲缘关系。本研究采集到海南六大居群的120份样本,并选择了同属植物与近缘属的植物为参比外标,运用RAPD分子标记检测海南岛巢蕨自然群体的遗传多样性,借助NTSYS-pc、POPGEN32软件对遗传多态性信息进行分析处理,从分子水平揭示了巢蕨自然居群的遗传多样性水平,明确了自然居群的遗传分化程度,探明了各个居群的亲缘关系,为其保育策略的制定奠定了基础。研究获得的结论如下：（1）从100条RAPD引物中筛选出10条引物对六个居群120份巢蕨种质材料扩增,总共扩增出108条遗传标记,获得98个多态性标记,多态性百分率为90.74%,平均每条引物的多态性标记为9.8个。（2）聚类分析结果表明RAPD分子标记能够将巢蕨种群内个体、近缘种、近缘属明显的分开,说明了该分子标记可应用于巢蕨属内的种间鉴定,甚至可能应用于巢蕨栽培品种的鉴别以及对新品种知识产权的保护,具有潜在的应用前景。（3）聚类分析结果表明在GS（相似系数）=0.720可将巢蕨居群归为二大类。第Ⅰ类：五指山居群和鹦歌岭居群；第Ⅱ类：霸王岭居群、吊罗山居群、尖峰岭居群、黎母山居群。（4）根据地理居群分组统计遗传参数,阐明各地理居群内、居群间和总的遗传多样性水平。在六个地理居群中,Ⅰ（遗传多样性指数）由大到小依次为黎母山居群、五指山居群、尖峰岭居群、吊罗山居群、霸王岭居群、鹦歌岭居群。黎母居群的Ⅰ（遗传多样性）最大,说明了该居群的遗传多样性最高,鹦歌岭居群的Ⅰ（遗传多样性）最小,说明了该居群的遗传多样性最低。估算群体的h（基因杂合度）=0.2315,Ⅰ（遗传多样性指数）=0.3582,反应了现有海南岛巢蕨群体的遗传多样性水平相对较低。（5）遗传多样性参数估计揭示了巢蕨居群的遗传分化程度和基因漂变水平。其总的遗传变异中有20.19%变异存在居群间（Gst=0.2019）,居群间基因流（Nm=1.9770）较小,居群间存在中等强度的遗传分化。（6）根据六个地理居群的遗传相似系数进行UPGMA聚类,将这六个居群分为三个类型区。第一类型区,黎母山居群类型：第二类型区,吊罗山居群类型；第三类群区,五指山居群、尖峰岭居群与霸王岭居群、鹦歌岭居群。黎母山居群类型,结合各居群的遗传多样性程度,是海南岛的巢蕨的遗传多样性丰富区域,应该优先重点加以保育。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 序言
• 1.1 巢蕨概述
• 1.1.1 资源分布
• 1.1.2 应用价值
• 1.1.2.1 生态价值
• 1.1.2.2 药用价值
• 1.1.2.3 食用价值
• 1.1.2.4 观赏价值
• 1.1.3 栽培与繁殖
• 1.1.4 病虫害防治
• 1.1.5 物种多样性
• 1.2 遗传标记概述
• 1.2.1 形态标记
• 1.2.2 细胞学标记
• 1.2.3 生化标记
• 1.2.4 DNA分子标记
• 1.3 分子标记技术在蕨类植物遗传多样性中的应用
• 1.3.1 系统与进化
• 1.3.2 居群生物学
• 1.3.3 系统发育地理学
• 1.4 居群水平遗传多样性分析的DNA分子标记技术
• 1.4.1 RAPD标记技术
• 1.4.2 AFLP标记技术
• 1.5 遗传多样性与保育遗传学
• 1.5.1 遗传多样性
• 1.5.2 保育遗传学
• 1.6 研究目的及意义
• 1.7 研究的技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 巢蕨种质资源材料
• 2.2 引物合成与主要试剂仪器
• 2.3 巢蕨基因组DNA提取与检测
• 2.3.1 巢蕨基因组总DNA提取
• 2.3.2 巢蕨基因组总DNA检测
• 2.4 RAPD-PCR扩增反应与电泳检测
• 2.4.1 RAPD-PCR扩增反应
• 2.4.2 RAPD-PCR电泳检测
• 2.5 数据处理与统计
• 3 结果与分析
• 3.1 基因组DNA提取
• 3.2 RAPD-PCR反应体系建立及优化
• 3.3 巢蕨自然居群的RAPD遗传多样性
• 3.3.1 巢蕨自然居群的RAPD遗传多样性检测结果
• 3.3.2 基于RAPD的巢蕨居群的遗传归类
• 3.3.3 基于RAPD的巢蕨居群遗传多样性参数
• 4 讨论
• 4.1 巢蕨RAPD-PCR体系优化
• 4.2 巢蕨自然居群的遗传多样性
• 4.3 巢蕨自然居群的遗传分化
• 4.4 巢蕨保育策略
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录 常用试剂配制