川西报春花资源及其遗传多样性与亲缘关系研究

论文摘要

研究立足于对四川省西部部分地区报春花属植物资源实地调查的基础之上,通过RAPD技术和AFLP技术对其遗传多样性和亲缘关系进行研究,对不同生境、地理隔离等因素对报春花遗传变异、进化关系的影响进行了探讨,为报春花属植物的资源保护、核心种质构建以及开发利用提供基础理论依据和实践指导。1、通过野外实地调查,川西高原地区分布有报春花植物31种(包括4亚种),分属11组,部分种类具有较高观赏价值,值得合理开发利用。2、对川西13种报春花共85份材料进行了RAPD分析,28条引物共扩增出250条DNA带,其中多态性带达209条,占总数的83.6%。雅江报春扩增出173条DNA带,82条为多态性带,占47.4%;杂色钟花报春扩增出206条带,155条为多态性带,占75.2%;青城报春扩增出187条带,94条为多态性带,占50.3%。同时利用6对引物组合,对143个鹅黄灯台报春进行AFLP分析,得到546条大小为100～850bp扩增带,其中多态性条带218条。证明报春花具有较高的种间及种内遗传多样性。3、基于RAPD标记结果进行UPGMA聚类分析,雅江报春17份材料的遗传距离变幅为0.0345～0.9523,材料间平均遗传距离为0.4584,木格措居群内平均遗传距离为0.6255,康定和理塘居群内遗传距离分别为0.2972和0.2239;木格措居群与康定居群之间的平均遗传距离为0.5352,表明木格措居群与康定居群之间的亲缘关系较近;而康定居群和理塘居群之间的平均遗传距离0.6134,表明康定居群和理塘居群之间差异较大,亲缘关系较远。居群间的遗传分化随居群间地理距离的增大而加大。但是以单匹配相似系数(SM)为基础对143份鹅黄灯台报春进行UPGMA聚类分析,发现其居群间遗传距离和地理距离之间不存在明显的相关性。虽然康定折多山与丹巴党岭的距离比康定折多山与康定雅加埂的距离更大,但其亲缘关系却更近。康定雅加埂组单独聚为一类,康定折多山组和丹巴党岭组聚为一类,10个居群143个样品并未以各自居群为中心聚为一类,交叉较严重,说明居群内分化较严重,各居群间分化程度也不一样,且居群内存在一定程度的遗传漂变。4、基于AFLP标记结果,进行鹅黄灯台报春的遗传结构分析,居群总的遗传多样性(Ht)为0.0961,居群内的遗传多样性(Hs)为0.0619,10个居群间的遗传分化系数(Gst)为0.3557,说明居群内个体间的分化水平较高;总的遗传变异主要来自于居群内个体间,其中康定雅加埂组Ht和Hs均高于丹巴党岭组。与分子方差变异分析(AMOVA)结果基本一致。从总体上看,10个居群间的基因流(Nm)为0.9056<1,各居群间的基因交流较为缺乏,但在地区分组上,康定雅加埂组居群间Nm为1.3617>1,丹巴党岭组居群间Nm为1.0554>1,两个组组内各居群间的基因交流较为频繁,居群较稳定。5、不同生境对报春花遗传多样性的影响较大,发育良好的生境有利于提高报春花的遗传多样性;同一区域内高水平、稳定的基因流有利于使报春花居群趋于一致。龙池的报春花材料基本聚为一类,明显区别于采自甘孜州的材料。6、基于RAPD标记聚类分析与形态学分类存在一定的差异。在形态学分类上属于灯台报春组的粉被灯台报春没有与另外两种同组报春(桔红灯台报春、偏花报春)聚在一起,而是与同为龙池地区的材料聚类,说明生态地理类型对报春花遗传结构有影响,偏花报春与灯台报春组的材料聚为一类,表明其与灯台报春组具有更近的亲缘关系。

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 引言

1.1.1 研究背景

1.1.2 研究的目的意义

1.1.3 项目来源与经费支持

1.2 报春花属植物国内外研究现状

1.2.1 报春花属植物的观赏特性及生物学特性

1.2.2 国内外报春花属植物资源收集、引种驯化及培育研究

1.2.3 报春花属植物繁殖生态学研究

1.2.4 报春花属植物细胞学研究

1.2.5 报春花属植物遗传多样性及亲缘关系研究

1.3 研究目标和主要研究内容

1.3.1 研究目标

1.3.2 主要研究内容

1.4 研究技术路线

第二章川西报春花资源及其园林应用评价

2.1 调查目的和方法

2.2 调查结果

2.2.1 报春花资源概况

2.2.2 报春花资源分布特征

2.3 报春花资源数量特点

2.4 部分种类报春花资源特性及评价

2.4.1 鄂报春

2.4.2 多脉报春

2.4.3 宝兴报春

2.4.4 二郎山报春

2.4.5 青城报春

2.4.6 偏花报春

2.4.7 鹅黄灯台报春

2.4.8 钟花报春

2.4.9 滇北球花报春

2.5 问题与展望

2.5.1 川西野生报春花资源园林应用存在的主要问题

2.5.2 川西野生报春花资源研究展望

第三章川西报春花亲缘关系及遗传多样性的RAPD 分析

3.1 材料与方法

3.1.1 材料的采集及保存

3.1.2 主要仪器设备

3.1.3 主要试剂及其配制

3.1.4 DNA 提取和PCR 扩增

3.1.5 数据处理

3.2 结果与分析

3.2.1 RAPD 扩增结果

3.2.2 种间聚类分析

3.2.3 杂色钟花报春遗传多样性分析

3.2.4 青城报春遗传多样性分析

3.2.5 雅江报春遗传多样性分析

3.2.6 不同生态地理区域报春花遗传多样性分析

3.2.7 偏花报春系统地位的分析

3.3 讨论

3.3.1 报春花属遗传多样性及亲缘关系

3.3.2 不同生境对雅江报春遗传结构的影响

3.3.3 不同生态地理类型对报春花遗传结构的影响

3.3.4 基于RAPD 标记的亲缘关系与形态学分类的比较

第四章鹅黄灯台报春遗传多样性的AFLP 分析

4.1 材料与方法

4.1.1 实验材料

4.1.2 实验方法

4.1.3 数据统计与分析

4.2 结果与分析

4.2.1 DNA 的浓度检测

4.2.2 选择性扩增结果检测

4.2.3 引物筛选及其扩增结果

4.2.4 鹅黄灯台报春居群的遗传多样性分析

4.2.5 鹅黄灯台报春居群的遗传结构和遗传分化

4.2.6 鹅黄灯台报春居群间的遗传一致度、遗传距离及聚类分析

4.3 讨论

4.3.1 鹅黄灯台报春的遗传多样性

4.3.2 鹅黄灯台报春的遗传结构与分化

4.3.3 海拔梯度对鹅黄灯台报春居群遗传分化的影响

4.3.4 鹅黄灯台报春的遗传距离和遗传一致度

第五章结论与讨论

5.1 结论

5.2 报春花资源保护策略

5.3 存在的问题及进一步研究的方向

参考文献

图版

在读期间的学术研究

致谢

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