中國柳穿魚自然居群的遺傳多樣性研究.pdf

1、柳穿魚屬(Linaria Mill)植物在我國北方地區(qū)廣泛分布,是重要的藥用植物及園林綠化觀賞植物。柳穿魚(L. vulgaris)是一個(gè)廣泛分布種,繁育策略通常為強(qiáng)制異交,這在很大程度上決定了柳穿魚自然群體具有較高的遺傳多樣性水平。本研究采用隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)DNA(RAPD)技術(shù),用10個(gè)隨機(jī)引物對我國四個(gè)柳穿魚自然居群進(jìn)行PCR擴(kuò)增,旨在探討柳穿魚自交不親和的繁育系統(tǒng)及不同生境對居群遺傳多樣性水平高低的影響,為合理開發(fā)利用柳穿魚的自然資

2、源提供理論基礎(chǔ)。同時(shí),為了克服RAPD分子標(biāo)記偶然性高和重復(fù)性差等不足,本研究選取物種水平變異較快的4個(gè)葉綠體基因組DNA(cpDNA)片段,在柳穿魚4個(gè)自然群體中進(jìn)行序列分析和篩選,旨在為下一步針對柳穿魚的大規(guī)模遺傳多樣性研究提供更有力的分子工具。本研究的主要結(jié)果如下：
　?、?0個(gè)RAPD隨機(jī)引物對4個(gè)分布于黃土高原和華北平原的柳穿魚居群擴(kuò)增出的88個(gè)位點(diǎn)中有79個(gè)多態(tài)位點(diǎn),多態(tài)位點(diǎn)百分率(PPB)為89.77％。通過POPG

3、ENE軟件計(jì)算得到Nei’s基因多樣性(h)為0.244,ShannoN's多態(tài)性信息指數(shù)(I)為0.388。以上三個(gè)遺傳參數(shù)表明柳穿魚具有較高的居群內(nèi)遺傳多樣性水平。通過POPGENE分析遺傳變異在居群間的分布情況,結(jié)果表明,柳穿魚的基因分化系數(shù)(Gst)為0.138,表明柳穿魚的遺傳變異主要存在于居群內(nèi)。已有研究表明柳穿魚屬及其近緣的金魚草植物中自交不親和類群的Gst分別為0.03和0.13,具有較高的居群內(nèi)遺傳多樣性和較低的居群間

4、遺傳多樣性,相反,自交親和材料的Gst分別為0.882和0.52。本研究獲得的RAPD分子數(shù)據(jù)支持我們關(guān)于自交不親和的繁殖特性促使柳穿魚自然群體內(nèi)部具有較高的遺傳多樣性水平,而居群之間遺傳分化較小的假設(shè),也與人工雜交試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)4個(gè)居群中大部分為自交不結(jié)實(shí)的遺傳學(xué)研究結(jié)果相一致。
　?、芌APD聚類分析顯示四個(gè)柳穿魚自然居群的96個(gè)個(gè)體雖然可以劃分為4個(gè)不同分支,但四個(gè)居群的不同個(gè)體之間均有一定的混合現(xiàn)象。這一結(jié)果也得到了隨后cpDN

5、A序列數(shù)據(jù)聚類結(jié)果的支持。利用rpl32-trnL片段構(gòu)建的葉綠體基因樹上,華北平原兩個(gè)居群的4個(gè)個(gè)體之間有明顯的混合聚類現(xiàn)象。對基因流的分析顯示,柳穿魚各居群間基因的每代遷移數(shù)目(Nm)為3.120,表明不同居群之間有一定程度的基因交流。自然居群間存在頻繁的基因交流和多次融合事件,否定了我們關(guān)于柳穿魚居群的地理距離與遺傳距離之間可能存在一定相關(guān)性的假設(shè)。
　?、沁x取4個(gè)居群中的8個(gè)個(gè)體,對4個(gè)cpDNA非編碼序列rpl32-tr