入侵植物加拿大一枝黃花遺傳多樣性和系統(tǒng)地理學(xué)研究.pdf

1、生物入侵機(jī)制的研究是入侵生態(tài)學(xué)研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)。遺傳物質(zhì)是生物表型性狀的重要決定因素之一。探討生物入侵的遺傳學(xué)機(jī)制將可以從根本上闡明入侵植物的成功入侵機(jī)制。加拿大一枝黃花（SolidagocanadensisL）為菊科一枝黃花屬多年生草本植物。原產(chǎn)北美，現(xiàn)大規(guī)模入侵我國(guó)。本研究以加拿大一枝黃花為研究對(duì)象，沿著其擴(kuò)張路徑取樣，采用簡(jiǎn)單重復(fù)序列(SSR)和葉綠體簡(jiǎn)單重復(fù)序列(cpSSR)分子標(biāo)記技術(shù)分析其種群遺傳多樣性，同時(shí)繪制分子系統(tǒng)進(jìn)化

2、譜系樹，預(yù)測(cè)其入侵路線。研究成果可以給入侵植物的管理與防治提供參考。
　　經(jīng)過優(yōu)化的SSR反應(yīng)體系包括4ng模板DNA，0.2mM4×dNTPs，1×PCR緩沖液，1.5mMMgCl2，1UTaq聚合酶(Promega公司)和0.2μM引物，總體積為20μL。14個(gè)不同地理種群加拿大一枝黃花的SSR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)自動(dòng)化毛細(xì)管電泳系統(tǒng)的分析，處理后結(jié)果顯示加拿大一枝黃花物種水平的核基因遺傳多樣性較高，多態(tài)位點(diǎn)百分率P為100％，Shan

3、non信息指數(shù)I為0.4023，Nei指數(shù)h為0.2429;不同種群加拿大一枝黃花的遺傳多樣性以蕪湖最高(P=100％，I=0.3950，h=0.2418);溫州最低(P=91.84％，I=0.3402，h=0.2053)。AMOVA分析顯示:在總遺傳變異中，種群間存在極小分化（Fst=0.0354），3.54％的遺傳變異存在于種群間，96.46％的遺傳變異存在于種群內(nèi);種群間的基因流較大，為6.8128。加拿大一枝黃花14個(gè)種群間遺傳

4、距離最小值為0.0078（蕪湖與漢口），最大值為0.0510（浦東與武昌）。根據(jù)加拿大一枝黃花14個(gè)種群間遺傳距離，采用UPGMA法對(duì)14個(gè)種群進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明不同地理種源的加拿大一枝黃花總共聚為兩大類，九江和浦東聚成一大類，南通、福州、連云港聚為一亞類，其余種群聚為另一亞類，兩個(gè)亞類再聚成一大類。
　　優(yōu)化后的cpSSR反應(yīng)體系包括4ng模板DNA，0.3mM4×dNTPs，1×PCR緩沖液，2.5mMMgCl2，1.5U

5、Taq聚合酶，，0.15μM引物，總體積為20μL。14個(gè)不同地理種群加拿大一枝黃花的cpSSR擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)4500核酸片段分析系統(tǒng)分析，處理后結(jié)果表明加拿大一枝黃花物種水平的葉綠體基因遺傳多樣性較高，多態(tài)位點(diǎn)百分率P為100％，Shannon信息指數(shù)I為0.5843，Nei指數(shù)h為0.2684;加拿大一枝黃花的遺傳多樣性以福州最高(P=100％，I=0.9126，h=0.5116);杭州最低(P=80％，I=0.3285，h=0.183

6、6)。AMOVA分析顯示:遺傳分化系數(shù)Fst為0.2611，表明加拿大一枝黃花葉綠體基因26.12％的遺傳變異存在于種群間，而73.88％的遺傳變異存在于種群內(nèi);種群間的基因流較大，為1.4303。加拿大一枝黃花種群間葉綠體遺傳距離最小值為武昌和杭州(0.0227);遺傳距離最大值為南京和九江(0.6745)，采用算術(shù)平均數(shù)的非加權(quán)成組配對(duì)法(UPGMA)對(duì)14個(gè)種群進(jìn)行遺傳聚類，結(jié)果顯示14個(gè)種群分為三大類群:虹橋和臺(tái)州聚在一起，再和

7、南京和浦東聚為一大類;九江單獨(dú)一類;景德鎮(zhèn)、福州、溫州、南通先聚成一亞類，漢口、連云港聚成一亞類，杭州、武昌和蕪湖聚成一亞類，三個(gè)亞類再聚在一起形成一個(gè)類群。
　　運(yùn)用Arlequin3.11軟件進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)一共有86個(gè)單倍型。單倍型(96/146/160/175/223)頻率最高，為0.1000，種群?jiǎn)伪缎投鄳B(tài)性:福州(FZ)的最高為0.5202，杭州(HZ)的最低，為0.1867。單倍型數(shù)量以南京(NJ)的最高，達(dá)23，杭州