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甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica Nakai)是我国黄河流域特有种，具有较强的抗逆性，耐寒耐旱、耐盐碱，是维护岸堤稳定、改良土壤、防风固沙的优良树种。为了探寻甘蒙柽柳居群问的谱系进化关系，本研究利用四条叶绿体基因片段(psbA-trnH、trnT-trnL、trnL-trnF和trnQ-rpS16)和一条核基因片段ITS序列，通过PCR扩增、测序对甘蒙柽柳20个居群的叶片样品进行分析，研究了甘蒙柽柳的遗传多样性、谱系地理结构，以及黄河形成对甘蒙柽柳居群分布、遗传结构的影响。同时，通过对甘蒙柽柳的叶绿体全基因组测序分析，研究了甘蒙柽柳的系统进化及其种群的扩散历史。研究结果为甘蒙柽柳种质资源的保护利用提供理论依据。本研究主要结果如下:
(1)甘蒙柽柳居群的遗传变异主要发生在居群内(cpDNA:66.2％;nDNA:73.9％)。叶绿体基因和核基因的遗传分化系数Nsr(cpDNA:0.24:nDNA:0.23)和GST(cpDNA:0.22:11DNA:0.25)差异均不显著(P＞0.05)，表明甘蒙柽柳居群间无明显的谱系地理结构。这可能是由于甘蒙柽柳主要分布于黄河流域，其种子小且被毛，易于随风或水传播，促进了居群问的交流。
(2)叶绿体单倍型H1、核基因单倍型R1频率最高，分布最广，且位于单倍型分布网络结构的中心位置，可能为古老单倍型，其余单倍型均由H1、R1分化而来。甘蒙择柳居群单倍型网络结构呈星状分布，表明其居群间基因交流频繁，暗示该物种经历过快速扩张。中性检验结果Tajimas D和Fus Fs均为负值，失配分析结果表明群体的期望扩张分布曲线与实际观测剑的分布曲线基本吻合，均呈单峰分布，进一步证实该物种经历过快速扩张。
(3)甘蒙柽柳代表性居群及其近缘物种的叶绿体测序结果表明，甘肃省永靖县附近的甘蒙柽柳位于系统发育树基部，暗示了该居群较为古老，该物种随着黄河的流向迅速向中下游迁移扩散。青海省同德县的甘蒙柽柳居群与其他居群的分化时间和黄河溯源加长切穿龙羊峡的时间基本一致,推测黄河的溯源侵蚀使得甘蒙柽柳居群从甘肃省永靖县附近迁移至上游。
综上,本研究通过叶绿体全基因组、基因片段和核基因片段初步揭示了甘蒙柽柳居群间的谱系关系及黄河贯通形成对甘蒙柽柳现有分布格局的影响。研究结果有助于甘蒙柽柳的种质资源保存、优良性状固定以及新品种培育等工作的开展,为该物种的遗传改良及分子育种提供重要参考。
(1)甘蒙柽柳居群的遗传变异主要发生在居群内(cpDNA:66.2％;nDNA:73.9％)。叶绿体基因和核基因的遗传分化系数Nsr(cpDNA:0.24:nDNA:0.23)和GST(cpDNA:0.22:11DNA:0.25)差异均不显著(P＞0.05)，表明甘蒙柽柳居群间无明显的谱系地理结构。这可能是由于甘蒙柽柳主要分布于黄河流域，其种子小且被毛，易于随风或水传播，促进了居群问的交流。
(2)叶绿体单倍型H1、核基因单倍型R1频率最高，分布最广，且位于单倍型分布网络结构的中心位置，可能为古老单倍型，其余单倍型均由H1、R1分化而来。甘蒙择柳居群单倍型网络结构呈星状分布，表明其居群间基因交流频繁，暗示该物种经历过快速扩张。中性检验结果Tajimas D和Fus Fs均为负值，失配分析结果表明群体的期望扩张分布曲线与实际观测剑的分布曲线基本吻合，均呈单峰分布，进一步证实该物种经历过快速扩张。
(3)甘蒙柽柳代表性居群及其近缘物种的叶绿体测序结果表明，甘肃省永靖县附近的甘蒙柽柳位于系统发育树基部，暗示了该居群较为古老，该物种随着黄河的流向迅速向中下游迁移扩散。青海省同德县的甘蒙柽柳居群与其他居群的分化时间和黄河溯源加长切穿龙羊峡的时间基本一致,推测黄河的溯源侵蚀使得甘蒙柽柳居群从甘肃省永靖县附近迁移至上游。
综上,本研究通过叶绿体全基因组、基因片段和核基因片段初步揭示了甘蒙柽柳居群间的谱系关系及黄河贯通形成对甘蒙柽柳现有分布格局的影响。研究结果有助于甘蒙柽柳的种质资源保存、优良性状固定以及新品种培育等工作的开展,为该物种的遗传改良及分子育种提供重要参考。