基于cpDNA和SSR標(biāo)記的槲櫟群體遺傳學(xué)研究.pdf

1、槲櫟(Quercus aliena Blume)是我國(guó)亞熱帶和溫帶森林的主要山地樹種之一，具有重要的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，然而對(duì)其群體遺傳學(xué)和譜系地理學(xué)方面的研究相對(duì)缺乏。為了揭示該物種的譜系地理結(jié)構(gòu)及其在進(jìn)化過(guò)程中的群體動(dòng)態(tài)，遺傳多樣性，遺傳結(jié)構(gòu)以及與山地生境的聯(lián)系，本研究選取3個(gè)葉綠體DNA (cpDNA)片段(ycf1、rps16-trnQ、psbA-trnH)對(duì)槲櫟的52個(gè)居群共500個(gè)個(gè)體進(jìn)行譜系地理學(xué)研究;以葉綠體DNA的研究結(jié)果

2、為基礎(chǔ)，在以上52個(gè)居群中挑選23個(gè)居群461個(gè)個(gè)體使用篩選出的10個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)其進(jìn)行群體遺傳學(xué)方面的研究。取得的主要結(jié)果如下:
　　3個(gè)葉綠體DNA片段的聯(lián)合共發(fā)現(xiàn)33個(gè)單倍型，其中H3為古老單倍型，在大部分居群中均有存在。槲櫟在物種水平上有著較高的單倍型多樣性(Hd=0.897)和核苷酸多態(tài)性(π=0.00206);接著對(duì)槲櫟居群進(jìn)行分子變異方差分析(AMOVA)，得到的結(jié)果表明葉綠體DNA的遺傳變異主要存在于居群間(84.

3、33％)，且遺傳分化程度較高(FST=0.8433)，沒(méi)有明顯的譜系地理結(jié)構(gòu)(NST＞GST，P＞0.05)。Mantel檢驗(yàn)結(jié)果也顯示其遺傳距離和地理距離沒(méi)有顯著的相關(guān)性(r=0.0353，p＞0.05)。單倍型網(wǎng)絡(luò)圖分析和地理分布圖得出的結(jié)果顯示橫斷山區(qū)、秦巴山區(qū)附近的居群擁有古老單倍型和特有單倍型，此外位于這些山區(qū)的居群?jiǎn)伪缎投鄻有砸脖容^高，推測(cè)橫斷山、秦嶺和巴山是槲櫟潛在的冰期避難所。失配分析和物種分布區(qū)模擬(SDM)均顯示槲櫟

4、在進(jìn)化歷史上發(fā)生過(guò)群體的擴(kuò)張，且擴(kuò)張發(fā)生在冰期后。末次冰期后，槲櫟可能沿著山脈分別形成了向東和向東北方向的2條擴(kuò)張路線。
　　SSR標(biāo)記研究結(jié)果顯示，槲櫟在物種水平上的遺傳多樣性水平較高，平均的有效等位基因數(shù)Ne為2.744，Shannon多樣性指數(shù)I為1.077，期望雜合度He是0.575，觀測(cè)雜合度Ho是0.290，總多態(tài)位點(diǎn)百分率PPL是95.22％，不同居群的遺傳多樣性存在差異;分子方差變異分析(AMOVA)揭示在槲櫟的居

5、群內(nèi)部存在著更多的遺傳變異(82.66％)，居群間的變異則較小(17.34％);基于貝葉斯的聚類分析(STRUCTURE)將槲櫟居群分成了2組;F統(tǒng)計(jì)也顯示群體間遺傳分化較小(FST=0.022); Mantel檢驗(yàn)揭示遺傳距離和地理距離間沒(méi)有顯著相關(guān)性(r=0.125，p＞0.05); BOTTLENECK分析顯示一些居群經(jīng)歷過(guò)瓶頸效應(yīng)，BARRIER檢驗(yàn)可看出位于橫斷山、大別山和龍虎山附近的居群間存在基因障礙;EDENetwork分