基于SRAP和ISSR分析的拟环纹豹蛛种群遗传多样性研究

论文摘要

本文用SRAP和ISSR标记技术对采自湖南、江西、湖北、云南等4省境内5个不同地理环境的拟环纹豹蛛（Pardosa pseudoannulataB（o|¨）Senberg et strand 1906）种群遗传多样性进行研究,分析了不同生态因子对拟环纹豹蛛种群遗传多样性的影响。主要结果如下:（1）建立了适合狼蛛种群研究的ISSR和SRAP两种有效的分子标记体系本文将ISSR和SRAP分子标记方法引入了蛛形学领域,进行不同地理区域拟环纹豹蛛种群的遗传多样性研究。实验结果表明:ISSR和SRAP是研究狼蛛遗传多样性有效的分子标记方法;筛选出的8对引物对拟环纹豹蛛DNA扩增出的谱带清晰、多态性高。（2）酒精长期保存的拟环纹豹蛛标本,一般情况下不宜作为分子标记物提取的材料实验中,试图通过提取酒精长期保存标本的DNA来为实验提供更丰富和便利的材料,但其结果表明:酒精长期保存的标本需要先置换出体内的酒精才能提取DNA,但扩增出的带偏小、且不清晰,说明其基因组已被降解,已不太适合于作分子生物学实验材料。（3）拟环纹豹蛛的自然种群具丰富的遗传多样性,且不同生境内的种群遗传多样性存在差异在优化后得到的反应条件下,SRAP和ISSR两种标记系统均能对拟环纹豹蛛DNA扩增出大量清晰带,带的大小为300-500bp左右,其中多态性条带占63.5%-74%,显示其具丰富的遗传多样性。在各地理种群中,SRAP和ISSR两种标记方法得到的结果显示的一致性是:湖南长沙雷锋镇种群遗传多样性最大,云南高黎贡山福贡种群遗传多样性最小。Shannon多样性指数、Nei’s基因多样性指数等均显示5个地理拟环纹豹蛛种群存在一定程度的遗传分化:在5个地理拟环纹豹蛛种群变异来源中,24.62-27.99%的变异来源于种群间;75.38-72.01%的变异来源于种群内。这说明地理种群内的变异大于地理种群间的变异。（4）生态因子影响不同地理环境拟环纹豹蛛种群的遗传分化种群的遗传矩阵显示:在SRAP分析中,云南福贡与湖南吉首地理种群的遗传距离最大（0.3217）,湖北武汉与湖南长沙地理种群的遗传距离最小（0.2166）;在ISSR分析中,云南福贡与湖北武汉地理种群的遗传距离最大（0.3037）,湖南长沙和湖北武汉地理种群遗传距离最小（0.2066）。说明由于不同生境的差异使拟环纹豹蛛不同地理种群间产生了较明显的遗传分化。不同生态因子与种群遗传多样性的相关性分析结果表明:不同地理种群的拟环纹豹蛛的遗传多样性与海拔成显著负相关,与积温成正相关;各种群的多态位点百分率、Shannon指数、Nei基因多样性指数在这些方面也表现出一致性:即均随海拔的升高遗传多样性降低,随积温的增加遗传多样性增加;我国华南、西南地区降雨量较充沛,因此种群遗传多样性与年均降水的相关性不显著。同时经聚类分析发现:处于高海拔的云南福贡种群与其它种群的分化明显,说明高海拔可成为拟环纹豹蛛或蜘蛛分布的障碍,造成地理种群在DNA上存在差异,最终可能导致新种的形成。（5）两种标记方法所得的拟环纹豹蛛种群变异来源基本一致,但ISSR标记的结果稍高于SRAP标记从标记结果比较:多态性扩增带数目、多态位带百分率、有效等位基因数,ISSR标记显示的结果高于SRAP标记。从遗传多样性指数上比较:Nei多样性指数、Shannon多样性指数以及多态性位点,ISSR的结果高于SRAP标记。这些说明SRAP和ISSR两种标记方法均可用于拟环纹豹蛛或其它蜘蛛的遗传多样性分析。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 遗传标记概述
• 1.1.1 遗传多样性的概念
• 1.1.2 遗传标记的发展
• 1.1.3 目前常用的分子标记
• 1.2 ISSR及SRAP分子概述
• 1.2.1 微卫星DNA的发现及定义
• 1.2.2 SSR的形成原因
• 1.2.3 SSR的基本结构、类型、功能
• 1.2.4 ISSR标记的原理及应用
• 1.2.5 SRAP标记的原理及应用
• 1.3 有关遗传标记在蜘蛛研究中的应用
• 1.4 论文的研究背景
• 2 材料与方法
• 2.1 材料、仪器、试剂
• 2.1.1 实验用标本的采集、鉴定、处理
• 2.1.2 实验主要仪器和设备
• 2.1.3 实验的主要试剂及溶液的配制
• 2.1.4 引物的设计与合成
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 拟环纹豹蛛基因组DNA的提取
• 2.2.2 酒精浸制拟环纹豹蛛标本DNA的提取
• 2.2.3 扩增条件的摸索
• 2.2.4 扩增产物的检测
• 2.3 数据统计与分析
• 2.3.1 论文中数据处理所用统计软件
• 2.3.2 同一位点条带数据的处理
• 2.3.3 相似系数
• 2.3.4 多态位点比率（P）
• 2.3.5 遗传多样性
• st)'>2.3.6 基因多样性指数（H'）和遗传分化系数(G_st)
• 2.3.7 遗传距离
• 2.3.8 系统发生树构建
• 3 结果与分析
• 3.1 拟环纹豹蛛基因组DNA提取
• 3.1.1 拟环纹豹蛛活体标本DNA提取
• 3.1.2 不同浓度酒精保存下拟环纹豹蛛的DNA提取
• 3.1.3 酒精长期保存下拟环纹豹蛛标本DNA的提取
• 3.2 拟环纹豹蛛PCR扩增条件的优化
• 3.2.1 SRAP扩增的最优条件
• 3.2.2 ISSR扩增的最优条件
• 3.3 拟环纹豹蛛SARP、ISSR引物筛选和谱带的统计
• 3.3.1 引物筛选
• 3.3.2 电泳谱带的纪录及分析
• 3.4 拟环纹豹蛛5个地理种群的聚类分析
• 3.4.1 个体的聚类
• 3.4.2 群体的聚类分析
• 3.5 拟环纹豹蛛5个地理种群的遗传多样性及分析
• 3.5.1 拟环纹豹蛛5个地理种群的遗传多样性
• 3.5.2 遗传多样性与环境因子相关分析
• 3.5.3 种群遗传分化与基因流
• 3.6 SRAP标记系统和ISSR标记系统的比较
• 4 小结与讨论
• 参考文献
• 附录:攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢