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毛竹(Phyllostachys edulis (Carrière) J. Houz.),为禾本科(Poaceae)竹亚科(Bambusoideae)刚竹属(Phyllostachys)植物,是我国分布最广面积最大的重要经济和生态竹种。为了有效评估、利用和保护毛竹遗传资源,本研究利用20对微卫星荧光标记(SSR)对中国现有分布区内有代表性的34个毛竹居群进行遗传多样性及群体结构的深入研究,进而探讨毛竹现有分布格局与可能的演化特点。主要研究结果如下:(1)微卫星多态性。本研究利用从NCBI中获得的毛竹cDNA序列开发适用于毛竹群体遗传研究的20对多态微卫星(SSR)位点。所有SSR位点在毛竹物种水平上多态百分率(Pp)为100%,在804个个体中共检测到169个等位基因,每个位点的等位基因数变化范围为4~15,平均为8.5个;PIC值在0.034~0.663之间,平均值为0.318;SSR位点的等位基因片段长度范围在12~51bp之间,75%的位点遵循任意等位基因突变模型(IAM),20%和5%的位点分别按逐步突变模型(SSM)和SSR位点侧翼区可能发生插入或删除事件。(2)遗传多样性和遗传分化。毛竹拥有中等水平的遗传多样性和群体间遗传分化,34个毛竹居群的平均等位基因丰富度和Nei’s基因多样度分别为2.31和0.320,群体内的遗传变异程度与地理位置无显著相关性,难以发现不同居群间的系统地理关系;毛竹物种水平上基因多样度和基因分化系数分别为0.376和0.162,这与AMOVA分析得出15.45%的遗传变异存在于居群间结论一致。尽管毛竹的大部分遗传变异(84.55%)存在于居群内,但相比于大部分林木群体(Fst <0.15),毛竹居群间的遗传分化程度仍然较高;毛竹群体大多数位点显著偏离哈迪温伯格平衡(P <0.05),总群体水平和单个群体水平固定指数分别为-0.192和-0.440,表明无论在总体水平还是群体内个体间,毛竹群体表现为杂合体过量现象,这体现了杂合子具有更强的生活力,更能适应选择压力,同时在毛竹这一以营养繁殖为主且世代周期长的物种中,杂合子优势更能稳定的保存下来;Mantel检验表明,群体间的遗传距离与地理距离呈显著正相关(r=0.247/0.215, P <0.05),比较符合距离分离模式,根据Fst估算毛竹的基因流为1.203,表明群体间的基因交流较少,尽管人为移栽可能会增加群体间的基因流,但仅在一定距离范围内(就近移栽),没有显著影响整个毛竹的遗传变异格局。(3)克隆多样性。与有性兼营养繁殖的物种相比,毛竹的克隆多样性程度中等偏低,这可能与毛竹的独特生物学特性有关,即以营养繁殖力强,开花周期长,自然结实率低。在34个毛竹居群804个体中共检测出261个多位点基因型(其中77个出现频率≥2),克隆分布范围最广的分布于14个居群中,克隆株数最大为107;毛竹物种水平上克隆尺度为3.08,群体水平上基因型比率(PD)为0.38,平均克隆尺度(Nc)为3.1±1.39,Simple多样性指数(D)为0.74±0.19,基因型分布的均匀度(E)为0.49±0.45。(4)毛竹的聚类分析。基于贝叶斯聚类结果,将34个采样群体按遗传组成分为两大群组,大群组(C1)包括绝大多数毛竹居群,小群组(C2)主要包括陕西周至、湖南怀化、广东仁化及贵州黎平群体,中南-华南地区为两个基因库的混合区域,该结果与基于遗传距离的聚类分析结果结果一致,组间分化程度极高,Fst=0.253;根据组成分分析(PCoA)、邻接法(NJ)以及K=3时的Structure聚类结果,大群组内毛竹居群分为两个亚组,其一主要包括来自云贵川交界、湖北、安徽霍山和福建共17个居群,其二主要包括广西、江西、浙江、江苏和安徽广德共13个居群,中南的群体则分属于两个亚组,尽管亚组间不存在地理区域划分,但大多数同一地理来源的居群属于同一亚组内。(5)部分毛竹居群传播历史的验证。毛竹有着非常悠久的栽培历史,SSR分析揭示出毛竹各栽培群体的来源不同,部分遗传多样性低的群体来源比较单一。陕西周至和山东崂山为南竹北移时期引种栽培群体,其中,陕西周至遗传多样性非常高,历史资料记载其引种来源为湖南、湖北等地,通过荧光SSR分析证实,可能来自湖南怀化、广东仁化和湖北咸宁等;根据聚类分析结果,也证实了山东崂山居群来源于浙江、江西和福建;根据资料记载,云贵川的毛竹为早期引种栽培,贵州赤水的毛竹是在清乾隆三十四年(公元1769年)从福建引种栽培,通过本研究进一步证实,云贵川交界的毛竹可能来源于福建武夷山,并经过长时间的发展分化及对环境的适应,四川兴文和贵州赤水居群内存在有一定的特有等位基因。(6)保护策略。对于遗传变异较丰富的居群,如湖南怀化、贵州黎平和广东仁化,应给予重视和优先保护,防止深度破坏该物种;对于特有基因丰富度高的居群,如四川兴文,以及分布在各个群体的特异种质要加大力度进行异地保存和利用。