三种濒危植物的保育遗传学研究

论文摘要

濒危植物的保育遗传学研究是揭示物种致濒机制和制定濒危物种保育策略的理论基础。本文选取了我国三种受人为干扰严重的濒危植物—华东经济发展快速地区的毛柄小勾儿茶和中华水韭与三峡库区的荷叶铁线蕨为代表，采用等位酶、AFLP、cpRFLP、cpSSR和SSR等分子标记，分别研究了这三种濒危植物的遗传多样性和遗传结构，主要结果如下： 1．毛柄小勾儿茶（Berchemiella wilsonii var．pubipetiolata）是一种只分布于我国浙江天目山地区和安徽大别山地区的濒危木本植物。生境破坏已经导致了该物种现有居群的片断化和局部居群的灭绝。我们初步采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦技术，对毛柄小勾儿茶4个现存居群的等位酶变异进行了研究，在9个酶系统、20个酶位点的检测结果表明，毛柄小勾儿茶在物种水平和居群水平上都存在较高的遗传多样性，但所有居群都缺乏低频率（小于0.1）等位基因，这可能是毛柄小勾儿茶遗传侵蚀的一个先期表征。等位酶的水平上对杂合子的选择和／或严重的近交衰退可能是导致所有居群都表现杂合子过剩的原因。 2．考虑到等位酶标记的一些缺陷，我们之后采用AFLP标记和cpDNA标记相结合的方法分析了毛柄小勾儿茶居群的遗传结构和生境片断化带来的影响。AFLP结果显示，毛柄小勾儿茶现存居群有中等水平的遗传多样性（Hs=0.141-0.172）。将cpRFLP和cpSSR相结合在88个个体中确定了6种单倍型，单倍型总的多样度为HE=0.700。AMOVA分析结果显示地区间和地区内具有显著的AFLP遗传分化(φST=0.196，φCT=0.396)。对于cpDNA单倍型来说，地区间有强烈的遗传分化，而地区内却没有显著的遗传分化。研究结果表明，毛柄小勾儿茶居群间的基因流较低。AFLP和cpDNA标记都揭示了不同地区居群间具有很强的遗传分化，这说明两地区的毛柄小勾儿茶居群是两个不同的进化谱系，在制定对毛

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 保育遗传学综论
• 1.1 保育遗传学学科的创立
• 1.2 保育遗传学的主要研究内容
• 1.3 植物保育遗传学近期展望
• 1.4 本文的总体设计和研究内容
• 第2章 毛柄小勾儿茶的遗传多样性和遗传结构
• 2.1 引言
• 2.1.1 本研究的目的和意义
• 2.1.2 小勾儿茶属的建立历史
• 2.1.3 毛柄小勾儿茶的研究现状
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 居群采样
• 2.2.2 方法
• 2.2.2.1 等位酶分析
• 2.2.2.2 AFLP分析
• 2.2.2.3 cpDNA RFLP和cpSSR分析
• 2.2.2.4 微卫星标记开发
• 2.2.2.5 微卫星居群遗传分析
• 2.3 结果
• 2.3.1 等位酶分析结果
• 2.3.2 AFLP和cpDNA的遗传多样性
• 2.3.3 AFLP和cpDNA的遗传结构
• 2.3.4 小勾儿茶属植物的微卫星标记
• 2.3.5 微卫星遗传多样性和遗传结构
• 2.4 讨论
• 2.4.1 毛柄小勾儿茶等位酶的遗传变异
• 2.4.2 AFLP和SSR水平的遗传多样性
• 2.4.3 毛柄小勾儿茶cpDNA的遗传多样性
• 2.4.4 毛柄小勾儿茶的居群遗传结构
• 2.4.5 进化显著单元
• 2.4.6 近期的瓶颈效应和遗传漂变
• 2.5 结论
• 第3章 中华水韭片断化居群的遗传后果
• 3.1 引言
• 3.1.1 本研究的目的和意义
• 3.1.2 中华水韭的研究现状
• 3.2 材料和方法
• 3.2.1 野外调查和取样
• 3.2.2 DNA提取和AFLP分析
• 3.2.3 数据分析
• 3.3 结果
• 3.3.1 居群内AFLP多态性和遗传多样性
• 3.3.2 居群遗传分化
• 3.3.3 聚类分析
• 3.4 讨论
• 3.4.1 居群内遗传变异
• 3.4.2 居群遗传结构
• 3.4.3 保育策略
• 第4章 三峡库区濒危植物的遗传保育—以荷叶铁线蕨为例
• 4.1 引言
• 4.1.1 本研究的目的和意义
• 4.1.2 荷叶铁线蕨的研究现状
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 野外调查与取样
• 4.2.2 微卫星标记开发
• 4.2.3 微卫星分析
• 4.2.4 统计分析
• 4.3 结果
• 4.3.1 荷叶铁线蕨的微卫星标记
• 4.3.2 居群定义与有效居群大小
• 4.3.3 遗传变异,哈-温平衡及连锁不平衡检测
• 4.3.4 突变-漂变平衡及基因流-漂变平衡检验
• 4.3.5 历史与近代基因流估测
• 4.3.6 居群分化与距离隔离（IBD）检测
• 4.4 讨论
• 4.4.1 遗传变异与交配系统
• 4.4.2 突变-漂变平衡与基因流-漂变平衡
• 4.4.3 居群分化,历史基因流与近代基因流
• 4.4.4 距离隔离（IBD）与孢子传播
• 4.4.5 本研究对荷叶铁线蕨保育的启示
• 参考文献
• 致谢
• 附录