兩個不同基株年齡冷箭竹(Bashania fangiana)克隆種群的遺傳多樣性特征.pdf

1、冷箭竹(Bashania fangiana)為多年生一次性開花結(jié)實、枯死的竹種，其地下莖為復(fù)軸型，同時具有單軸型和合軸型的生長特性，為典型的克隆植物。其開花周期約為45-55年甚至更久，是大熊貓最主要的食用竹種。冷箭竹死亡后，通過一段時期內(nèi)的種子萌發(fā)產(chǎn)生大量幼苗來恢復(fù)種群，在開花周期內(nèi)以地下莖的不斷向外延伸進行克隆生長進而再一次形成稠密的群體。冷箭竹作為大熊貓主食竹之一，其生活周期直接影響著大熊貓的生活史。本研究利用AFLP分子標(biāo)記技術(shù)

2、對臥龍國家自然保護區(qū)的兩個不同基株年齡的冷箭竹克隆種群，即N1種群（基株年齡≤30年）與N2種群（基株年齡≥70年）的遺傳多樣性和克隆結(jié)構(gòu)及其與種群演替（發(fā)育）階段的關(guān)系進行分析研究，從而揭示群體內(nèi)克隆的數(shù)目、大小和空間格局，為進一步研究冷箭竹的克隆生長、分布特點和生態(tài)適應(yīng)意義提供基礎(chǔ)資料，以期對以后大熊貓主食竹種的研究和大熊貓種群的保護提供一些參考資料。
　　采用10對選擇性擴增引物對冷箭竹兩個種群的96個葉樣進行擴增，共檢測到

3、202條可分辨的條帶，其中111條為多態(tài)性條帶，平均每對引物擴增出11.1條多態(tài)性條帶，平均多態(tài)率為53.9％。在種群水平上，N1種群中的多態(tài)性條帶為107條，平均多態(tài)率為51.87％;N2種群中的多態(tài)性條帶為91條，平均多態(tài)率為44.33％。從擴增出的條帶的多態(tài)率來看，冷箭竹N1種群的遺傳多樣性比N2種群的要略高一些。
　　運用POPGENE3.2軟件分析表明，冷箭竹具有較高的遺傳多樣性，其多態(tài)位點百分率(PPB)、觀察等位基因

4、數(shù)(na)、有效等位基因數(shù)(ne)、Nei's基因多樣性指數(shù)(h)以及Shannon信息指數(shù)(I)分別為54.95％、1.5495、1.2239、0.1428和0.2265。在種群水平上，兩個冷箭竹種群的多態(tài)位點百分率(PPB)分別為52.97％(N1)和45.05％(N2)，其余4個(na、ne、h、I)評價遺傳多樣性的參數(shù)在N1種群中的值均高于N2種群，但是差異不大。兩個種群間的遺傳分化系數(shù)Gst為0.0571，基因流(Nm)為8.

5、2639，表明種群內(nèi)的遺傳變異大于種群間的遺傳變異，種群間的基因交流很大，遺傳分化不明顯。AMOVA分析顯示，在全部變異中，87.79％的變異發(fā)生在種群內(nèi)，種群間的變異率僅為12.21％，與遺傳分化系數(shù)分析結(jié)果一致。
　　Nei，s遺傳距離(D)和遺傳一致度(I)的結(jié)果表明，冷箭竹兩個種群間的遺傳基礎(chǔ)較為相似，遺傳一致度高達(dá)0.9813，而遺傳距離僅有0.0189。基于Dice相似系數(shù)所做的UPGMA聚類分析圖顯示，兩個種群明顯被

6、聚集成了2個主要的簇:簇Ⅰ包含了來自N1種群的41個分株樣本;簇Ⅱ包含了來自N2種群的48個分株樣本（編號49-96）。除了N1種群中的少數(shù)樣本(編號19、26、27、28、32、33、37)沒有首先與同一種群中的其它樣本聚集在一起之外，其它來自同一種群的分株樣本都是先聚為了一類。UPGMA聚類分析的結(jié)果表明，兩個冷箭竹種群之間享有較高的遺傳相似性，這與遺傳一致度的結(jié)果一致。對所有樣本進行的主成分分析(PCA)結(jié)果表明，前3個主成分能有

7、效地將所有的樣本分為2大類，且同一種群的個體聚集相近，與UPGMA聚類分析結(jié)果一致。
　　將在各擴增位點的AFLP譜帶完全相同的個體視為同一克?。椿蛐拖嗤Y(jié)果在96個冷箭竹樣本中，共鑒定出了92個基因型，其中GN1=47，GN2=45。克隆多樣性結(jié)果顯示，冷箭竹種群的克隆多樣性水平較高，平均基因型比率(G/N)為0.9583(N1=0.9792，N2=0.9375)，平均Simpson多樣性指數(shù)(D)為0.9982(N1=

8、0.9991，N2=0.9973)。兩個種群中基因型分布的均勻度(E)分別為N1=0和N2=0.6667。研究表明，冷箭竹克隆繁殖的兩個種群均為多克隆種群，不同基株年齡的冷箭竹種群中基因型的多樣性和基株密度并沒有出現(xiàn)顯著變化?？寺】臻g結(jié)構(gòu)的研究結(jié)果表明，兩個冷箭竹種群內(nèi)均無優(yōu)勢克?。ɑ蛐停┖涂寺¤偳冬F(xiàn)象，單個克隆的最大尺寸至少為30m，兩種群間不具有共有基因型，克隆分化很大。
　　綜上所述，冷箭竹種群的遺傳多樣性和克隆多樣性均較