论文部分内容阅读
R-语言免费、开源,提供了大量程序包,包括了不少可应用于植物分类、形态与遗传变异式样分析的程序包. 本文以浙闽境内大灰藓(llypnum plumaeforme Wils.)14个群体、105份样本为研究材料,基于8个形态学性状和150个ISSR分子标记,借助于R语言,计算了研究对象地理距离与遗传距离、地理距离与形态距离,形态距离与遗传距离之间的相关系数,并直观地制作了反映以上变量之间关系的Shepard图. 研究区域内的大灰藓的多态位点为190个,点总数193个的98.45％,Nei基因多样性指数为0.1768,Shannon信息指数为0.2899,群体总的遗传多样性为HT=0.1736,群体内的遗传多样性为Hs=0.0915,种群间遗传分化系数为Gst=0.4728.即47.28％的遗传变异存在于群体间,Nm=0.5575. 生境条件和地理隔离程序影响着大灰藓的遗传多样性.嵊泗县嵊泗本岛六井潭和嵊泗枸杞岛江片湾生境特殊,地理隔离程度相对较高,生境单一,大灰藓的位点多态性低,分别为22.28％和19.69％,远低于14个群体的平均值33.23％,两者的基因多样性指数低的,分别为0.0577和0.0609,低于平均值的0.0909,shannon多样性指数分别为0.0918和0.0942,低于平均值的1.444. 发现基于ISSR分子标记的14个群体间遗传距离有一定的地理背景,105份样本的遗传距离与地理距离间的相关系数为0.369(n=14,P＜0.2)；但是105份样本之间的形态关系没有明显的遗传背景,形态距离与遗传距离间的相关系数仅为0.11(n= 105,P＜0.5)；形态变异与地理距离之间也没有多少对应性,两者的相关系数为0.107(n=14,P>0.5),即各样本间的形态变异并不受地理来源的影响,或者影响有限,可能更多的与小生境有关. 本文应用了同表型相关性分析来确定苔藓植物聚类分析合适的聚类策略,发现研究的数据集中,以组平均法为理想的聚类策略；应用聚类融合水平值图设定了合适的聚类组数,本文以105份标本为对象,150个ISSR分子标记为属性的聚类分析中,以9组为有严格数学意义上的划分组数；应用最适轮廓宽度值明确了不同分类对象归属度的合理性,发现105份标本均正确地归并入相应的聚类组中.双排表格热图和聚类结果重排距离矩阵的热图也首次被应用于直观地表达分析对象间的遗传或形态分化关系.应用最小生成树、基于排序基础上的聚类分析均直观地表达了研究对象间的分组特点,展示了哪些类群具有相对特殊的形态和遗传学特征. 针对种群形态与遗传变异研究的需要,本文编辑了19个R语言程序,涉及到聚类分析、同表型相关系数、Shepard图、聚类融合水平值图、最适轮廓宽度值、聚类分组、双排序表格热图、重排距离矩阵热图、圆形聚类图文件、主成分分析、三维排序图、组合聚类和排序的方法、最小生成树、形态-遗传-地理背景关系分析等,为今后同类研究提供了较为系统的分析方法.