川西北短芒披堿草自然居群遺傳多樣性分析.pdf

1、披堿草屬（Elymus L.）是禾本科(Poaceae)小麥族(Triticeae)內(nèi)最大和分布最廣泛的屬，全世界共有150多個(gè)種。國(guó)內(nèi)外已對(duì)披堿草屬物種的遺傳多樣性進(jìn)行了大量的研究，但是有關(guān)于國(guó)家二級(jí)野生保護(hù)植物的短芒披堿草(Elymusbreviaristatus)遺傳多樣性的研究報(bào)道較少，急需制定合理保護(hù)計(jì)劃以保護(hù)該種質(zhì)資源遺傳多樣性。本試驗(yàn)通過對(duì)川西北短芒披堿草天然居群的表型多樣性以及利用SRAP（sequence-relate

2、d amplified polymorphism，相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性）和EST-SSR(Expressed Sequence Tags-Simple Sequence Repeats)分子標(biāo)記對(duì)短芒披堿草種質(zhì)的遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，為制定有效合理措施以保護(hù)短芒披堿草提供理論支持，并且為今后披堿草屬種質(zhì)資源收集、評(píng)價(jià)和保存提供理論依據(jù)。
　　1.采用變異系數(shù)、巢式方差分析、主成分分析、聚類和相關(guān)分析等方法，對(duì)川西北短芒披

3、堿草種質(zhì)資源共7個(gè)居群84個(gè)單株32種表型性狀進(jìn)行表型多樣性分析，結(jié)果表明:(1)短芒披堿草表型性狀在群體間和群體內(nèi)都存在廣泛差異，在群體間以第一葉寬F值(25.9032)最大，在群體內(nèi)以外稃寬F值(3.0529)最大;(2)群體內(nèi)的變異(58.34％)大于群體間的變異(41.66％)，說明群體內(nèi)變異是短芒披堿草表型性狀的主要變異來源;(3)表型性狀與地理因子的偏相關(guān)分析表明:除了第一穎長(zhǎng)和外稃脈數(shù)外，其余性狀與各地理生態(tài)因子的相關(guān)性均

4、不顯著;(4)通過短芒披堿草各群體間歐氏距離采用非加權(quán)配對(duì)算術(shù)平均法(UPGMA)進(jìn)行聚類，結(jié)果表明:7個(gè)居群可歸為四類;(5)經(jīng)Mantel相關(guān)性分析，地理距離與表型距離（歐氏距離）相關(guān)不顯著（r=0.334，P=0.083）。
　　2.通過使用19對(duì)SRAP引物對(duì)短芒披堿草進(jìn)行擴(kuò)增，結(jié)果表明:(1)不同的引物對(duì)得到的條帶數(shù)范圍為20～36，平均每對(duì)引物24條。多態(tài)性信息量（Polymorphism information co

5、ntent，PIC）為0.2983;(2)在居群水平，多態(tài)性比例（Proportion of polymorphic bands，PPB），遺傳多樣性(He)，Shannon多樣性(I)，貝葉斯雜合度(HB)和Hj（與He相似，Lynch& Milligan）分別是0.5288，0.1859，0.2406，0.2224和0.2086。在物種水平，PPB，He，I，HB和Hj值分別是0.9237，0.3314，0.4490，0.3608和

6、0.3812;(3)短芒披堿草居群間的遺傳變異占總遺傳變異的比例分別是43.93％（GST=0.4393，Nei氏基因多樣性），46.41％(Shannon多樣性),34.78％(FST=0.3478,Lynch& Milligan),38.36％（GST-B=0.3836，貝葉斯方法），49.20％（F ST=0.4920，由AMOVA(analysis ofmolecular variance)分析得出）;(4)種群間的遺傳距離(D

7、)為0.1105～0.292，平均為0.225。通過Mantel檢驗(yàn)，地理距離與遺傳距離之間不存在相關(guān)性(r=0.2197，P=0.2534)。
　　3.利用EST-SSR標(biāo)記對(duì)7個(gè)短芒披堿草（E.breviaristatus）自然居群的遺傳多樣性進(jìn)行分析，結(jié)果表明:(1)使用篩選出的17對(duì)引物擴(kuò)增出可統(tǒng)計(jì)條帶共199條，多態(tài)性條帶有166條。不同引物對(duì)得到的條帶數(shù)范圍為3～16，平均12條，多態(tài)性比例(PPB)均值為83.42％

8、;多態(tài)性信息量(PIC)是0.6589;(2)在居群水平，Shannon多樣性指數(shù)(IP)是0.1152。7個(gè)居群中，Pop1的遺傳變異度最高，而Pop6的遺傳變異度最低。在物種水平，Is為0.2506;(3)基于Shannon多樣性指數(shù)得出的短芒披堿草居群間的遺傳變異占總遺傳變異的比例為54.03％(GST=0.5403)，而AMOVA分析得出的比例是47.75％(FST=0.4775);(4)種群間的遺傳距離(D)為0.279～0.