國(guó)產(chǎn)沉香屬植物遺傳結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、我國(guó)沉香屬植物有2種，白木香（Aquilaria.sinensis(Lour.) Sprengel）和云南沉香（A.yunnanensis S. C. Huang）。由于人為砍伐和環(huán)境破壞使得野生資源瀕臨滅絕，而且對(duì)其遺傳結(jié)構(gòu)以及親緣地理的研究較少。本研究利用 cpDNA、nrDNA以及SSR分子標(biāo)記，以A. crassna為外類群，分析了10個(gè)國(guó)產(chǎn)沉香居群的譜系演化歷史、遺傳結(jié)構(gòu)以及現(xiàn)有遺傳格局形成的機(jī)制。此外，根據(jù)國(guó)產(chǎn)沉香屬植物群體

2、的遺傳結(jié)構(gòu)特點(diǎn)提出了相應(yīng)的保護(hù)和開(kāi)發(fā)策略。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下：
　　1.親緣地理學(xué)分析
　　利用cpDNA間隔區(qū)和ITS序列分析國(guó)產(chǎn)沉香屬植物的演化歷史。從21對(duì)葉綠體DNA間隔區(qū)引物中篩選出2對(duì)（trnvX2-ndhC和 psbB-psbH）引物用于國(guó)產(chǎn)沉香屬植物的譜系演化分析。trnvX2-ndhC序列聯(lián)配后長(zhǎng)度為556bp，平均G+C含量為25.4％，包括泰國(guó)沉香（A. crassna）在內(nèi)共產(chǎn)生9個(gè)單倍型，單倍型

3、多態(tài)性（Hd）為0.709，核苷酸多態(tài)性（π）為0.01494。psbB-psbH序列聯(lián)配后長(zhǎng)度為610bp，平均 G+C含量為33.3％，產(chǎn)生3個(gè)單倍型，Hd為0.492，π為0.00243。ITS序列聯(lián)配后長(zhǎng)度680bp，ITS1長(zhǎng)246bp，5.8s長(zhǎng)163bp，ITS2長(zhǎng)271bp。沉香屬居群的平均G+C含量55.3％，ITS1中有4個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，5.8s和ITS2中沒(méi)有多態(tài)位點(diǎn)。結(jié)合從Genbank中下載的20條序列分析，共產(chǎn)生

4、34個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，ITS1中有19個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，5.8s中有3個(gè)多態(tài)位點(diǎn)和ITS2中有12個(gè)多態(tài)位點(diǎn)，產(chǎn)生13個(gè)單倍型，Hd為0.86，π為0.0107。經(jīng)種群動(dòng)態(tài)檢驗(yàn)并結(jié)合 ITS數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)沉香屬植物居群在較近的歷史時(shí)期經(jīng)歷了快速的擴(kuò)張事件。單倍型數(shù)據(jù)顯示，廣東和廣西兩省具有最多的廣布單倍型種類和數(shù)量，推測(cè)兩地區(qū)可能存在一個(gè)國(guó)產(chǎn)沉香的分布和起源中心，而且云南、海南以及福建的單倍型是其衍生單倍型。
　　2. SSR分子標(biāo)記分析

5、r>　　利用 SSR標(biāo)記，分析國(guó)產(chǎn)沉香屬植物群體的遺傳結(jié)構(gòu)以及譜系分化。在設(shè)計(jì)的121對(duì)引物中篩選出20對(duì)多態(tài)性引物，在11個(gè)居群中共檢測(cè)到266個(gè)等位基因，平均等位基因數(shù)（k）為13.3，平均觀測(cè)雜合度（Ho）為0.826，平均期望雜合度（He）為0.787，所有位點(diǎn)均為高度多態(tài)位點(diǎn)（PIC＞0.5）且位點(diǎn)之間不存在連鎖現(xiàn)象；但引物 SSR1-28的無(wú)效等位基因頻率過(guò)高，不符合實(shí)驗(yàn)要求所以剔除。利用19對(duì)引物進(jìn)行居群擴(kuò)增，在居群水平的

6、平均等位基因數(shù)（Na）為5.277， Ho和He分別為0.841和0.657，所有居群的自交系數(shù)均為負(fù)值（Fis＜0）。哈迪-溫伯格檢驗(yàn)（Hardy-Weinberg test）發(fā)現(xiàn)11個(gè)居群中有4個(gè)偏離哈溫平衡。
　　主成分分析（PCoA）、Structure和UPGMA聚類分析發(fā)現(xiàn)11個(gè)居群分為明顯的3個(gè)譜系，泰國(guó)沉香（A. crassna）獨(dú)自成為一個(gè)譜系，基因來(lái)自單獨(dú)的基因庫(kù)，國(guó)產(chǎn)沉香屬植物可以分為2個(gè)譜系，基因分別來(lái)自不

7、同的基因庫(kù)，譜系間基因交流較?。∟m=1.09），而譜系內(nèi)部的基因流較頻繁（譜系1，Nm=2.27；譜系2，Nm=5.06），造成譜系分化主要原因是受到地理隔離的影響，在2個(gè)譜系交界處有東北-西南走向的山脈，阻礙了譜系間基因的交流與物種的擴(kuò)展。AMOVA結(jié)果顯示遺傳變異主要來(lái)自于居群的內(nèi)部（Fst=0.1862），有11.58％的變異存在于兩個(gè)譜系之間，7.03％的變異來(lái)自于兩個(gè)譜系內(nèi)部的居群之間，81.39％的變異來(lái)自于居群內(nèi)個(gè)體間的