太行花种群遗传多样性与分子谱系地理学研究

太行花种群遗传多样性与分子谱系地理学研究

论文摘要

太行花(Taihangia rupestris Yu et Li)是蔷薇科仙女木族最原始的二倍体草本植物,染色体2n=l4,属古老的残遗种。花的结构由两性花向单性花演变,这在仙女木族进化上占有特殊的位置,对阐明蔷薇科一些类群的起源和演化问题具有重要意义。采用核基因组SSR标记研究太行花的遗传多样性和遗传结构,通过叶绿体DNA多片段序列变异探讨太行花物种和群体的动态历史,为揭示太行花的濒危机制和制定适宜的保护策略提供理论基础。主要研究结果如下:(1)用10对微卫星引物对10个种群224个体进行检测分型。分析表明,太行花种群有较高的遗传多样性(0.773),大部分的遗传变异存在于种群内(81.49%),群体间有很小程度的遗传分化(FST=0.1792,GST=0.177),种群间的基因流Nm=1.0536。(2)UPGMA聚类将太行花10个种群分为两个组。其中南部种群(DPB,YDS,LHP,QPG,XXT,HHS)聚为一组,北部4个种群聚为另一组。Structure分析揭示的结果与UPGMA聚类完全相同,北部群体和南部群体各有自己的祖先来源。(3)Mantel检验结果显示种群间的遗传距离和地理距离之间有显著的相关性(r=0.597,P<0.001),说明地理因素对太行花的群体遗传结构有较大的影响。(4)瓶颈效应检测发现,在TPM和SMM模型下,均显示有7个种群(DPB,YDS,LHP,QPG,JG,NY,DLG)经历了瓶颈效应。(5)从20对叶绿体片段中筛选出4个适合太行花群体遗传分析的片段,对太行花10个群体共220个个体进行检测分析。太行花物种水平的单倍型多态性(Hd)为0.729,核苷酸多态性(π)为1.37×10-3。太行花总的遗传多样性较高(HT=0.803),但居群内遗传多样性较低(HS=0.017)。AMOVA分析表明分布区内太行花的遗传变异主要存在于种群间(90.72%),种群间遗传分化很高(GST=0.979,FST=0.995,NST=0.996)没有明显的谱系地理学结构且种群间平均基因流(Nm=0.01)很低。(6)叶绿体4个片段的变异位点组合成了7个单倍型,单倍型的系统进化树和进化分支网络分析得到了相似的拓扑结构,7种单倍型聚为3个分枝,分枝1包含在南部和北部地区的6个种群出现的单倍型,南部地区的3个种群中出现的单倍型组成分枝2,分枝3只有北部地区1个种群所含的单倍型。

论文目录

  • 致谢
  • ABSTRACT
  • 摘要
  • 1 文献综述
  • 1.1 遗传多样性研究
  • 1.1.1 遗传多样性的概念
  • 1.1.2 遗传多样性的研究方法
  • 1.1.3 遗传多样性研究的意义
  • 1.2 分子谱系地理学研究概况
  • 1.2.1 谱系地理学早期研究
  • 1.2.2 分子生物技术在谱系地理学中的运用
  • 1.2.3 叶绿体DNA(chloroplast DNA, cp DNA)
  • 1.3 SSR分子标记研究概述
  • 1.3.1 SSR分子标记
  • 1.3.2 SSR标记优缺点
  • 1.3.3 SSR标记应用
  • 1.4 太行花研究概况
  • 1.4.1 太行花生物学特性
  • 1.4.2 太行花的分布与生境
  • 1.4.3 太行花解剖特征
  • 1.4.4 太行花生殖生物学特性
  • 1.4.5 太行花发育特性
  • 1.4.6 太行花生理特性
  • 1.4.7 太行花遗传多样性
  • 2 引言
  • 3 材料与方法
  • 3.1 材料
  • 3.2 仪器及试剂
  • 3.2.1 仪器
  • 3.2.2 试剂
  • 3.3 试验方法
  • 3.3.1 基因组DNA提取
  • 3.3.2 DNA浓度检测和稀释
  • 3.3.3 太行花SSR分子标记试验方法
  • 3.3.4 cp DNA序列标记试验方法
  • 4 结果与分析
  • 4.1 太行花SSR标记结果与分析
  • 4.1.1 太行花遗传多态性
  • 4.1.2 太行花群体间遗传分化
  • 4.1.3 遗传距离和遗传一致性
  • 4.1.4 太行花种群遗传结构分析
  • 4.1.5 瓶颈效应检测
  • 4.2 太行花cp DNA序列标记结果与分析
  • 4.2.1 cp DNA序列标记引物与其退火温度筛选
  • 4.2.2 单倍型多样性
  • 4.2.3 太行花种群遗传结构
  • 4.2.4 中性检测和失配分布
  • 4.2.5 邻接树和最大简约树
  • 4.2.6 单倍型谱系关系分析
  • 5 讨论
  • 5.1 遗传多样性和遗传结构
  • 5.2 谱系关系分析
  • 5.3 太行花保护策略
  • 参考文献
  • 附录
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    太行花种群遗传多样性与分子谱系地理学研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢