论文部分内容阅读
基于物种遗传分化的生态适应研究是当前生态学研究的热点领域，也是景观遗传学研究的重要内容。针茅是欧亚草原的建群种和优势种，蒙古高原北部草原由贝加尔针茅（Stipa baicalensis）、大针茅（S.grandis）、克氏针茅(S.krylovii)、新疆针茅（S.sareptana）及针茅(S.capillata)5个特征相近的光芒组针茅(Sect.Leiostipa Dum.)形成了一个完整的草原植被带，并具有地理替代与生境替代的空间分布格局。本文利用ISSR分子标记技术对这些针茅种群遗传多样性进行分析，探索其亲缘关系、种内与种间遗传分化特征、遗传分化与地理距离、遗传多样性与环境因子的相关性。这一研究有助于深入揭示欧亚草原针茅遗传多样性的空间分布格局、物种的形成与分化机制及生态适应机制，对草原生物多样性保护与草原可持续利用也有一定的应用价值。 本研究主要内容包括：⑴各针茅种均具有较高的遗传多样性，其中整个克氏针茅、贝加尔针茅、大针茅、针茅及新疆针茅居群的Neis指数值分别为0.2204、0.2111、0.1825、0.2430、0.1548，除新疆针茅外，均大于单子叶植物Neis指数均值0.1900。较高的遗传多样性是导致各针茅种广布的遗传学基础。⑵除新疆针茅外，其余4种针茅均表现出遗传变异主要来源于每个物种的各种群之间。其中，克氏针茅各种群间及种群内遗传变异分别为0.6430和0.3570;贝加尔针茅种群间及种群内遗传变异分别为0.5563和0.4437;大针茅种群间及种群内遗传变异分别为0.5397和0.4603;针茅种群间及种群内遗传变异分别为0.5438和0.4562，且各种群间的Nm值均＜1，表明基因交流微弱的种群间存有一定的遗传分化。而取样相距较近的新疆针茅种群间的遗传变异主要源于各种群内部，且有一定基因交流:种群间遗传变异为0.3791＜种群内遗传变异0.6209，Nm值＞1。⑶5种光芒组针茅间形态特征相近，亲缘关系非常近，相邻分布区及同一生境条件下的物种有一定的基因交流，但仍具有相对独立性。ISSR结果中种间特有条带少（共2条），当依据23个种群间Neis指数指示的遗传一致度值聚类时，存有不同针茅种种群间优先聚类的现象，表明种间亲缘关系较近。其中尤以大针茅与贝加尔针茅、克氏针茅与针茅、克氏针茅与新疆针茅为近。⑷针茅种群间的遗传距离随地理距离的增加而增大，遗传多样性指标与经纬度、海拔、年平均温度、年总降水相关性不显著。⑸各种群间地理距离是导致遗传分化的重要因素之一，但局部生境的空间异质性也可能导致各种针茅种群间的遗传分化。因此导致5种针茅大尺度下的空间分异与小尺度的空间生境替代。