南昆山珍稀植物伯乐树种群的遗传结构和交配系统

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:woshixiaomihu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
伯乐树(Bretschneidera sinensis Hemsl.),也称钟萼木,隶属于伯乐树科(Bretschneideraceae),为单科单种属濒危植物。在我国仅分布于东南部部分山地区域,但也少量分布在越南、泰国和缅甸北部地区。作为第三纪孑遗植物,目前伯乐树是中国一级重点保护野生植物。本文利用微卫星体(SSR)分子标记技术,以广东省南昆山伯乐树种群为研究对象,探讨伯乐树种群的交配系统及其遗传结构,为相关保护措施的制定提供参考。  为筛选微卫星体,本研究以广东南昆山自然保护区和广西花坪自然保护区的伯乐树幼苗各1株为样本,开展简化基因组测序(RAD-seq,Restriction-site Associated DNA sequencing)。通过对测序数据的前处理、组装,两个样本分别获得708,822和736,464个组装序列(contig),所有组装序列的平均GC含量约为35%。在组装序列中查找微卫星(SSR)序列和插入/缺失(InDel)序列,并设计其相对应的引物。经验证,共获得多态性较高的SSR标记63个,InDel标记15个。选择多态性高且无遗传连锁效应的12个SSR标记开展南昆山伯乐树种群的交配系统及其遗传结构研究。  在南昆山伯乐树种群中,共采集到伯乐树成熟个体24株,幼苗190株。SSR分子标记检测结果表明,伯乐树成熟个体群体共检测到103个等位基因,平均每个位点有8.6个等位基因;幼苗群体共检测到114个等位基因,平均每个位点有9.5个等位基因。成熟个体群体的香农多样性指数I(1.81)、观测杂合度Ho(0.83)和期望杂合度uHe(0.80)均高于幼苗群体(I:1.56,Ho:0.78和uHe:0.72),但各位点的有效等位基因数AR均低于幼苗群体。通过两种算法计算成熟个体群体的自交系数FIS为-0.025(W&C算法)和-0.02(R&H算法),表明南昆山伯乐树种群的自交程度较低。南昆山伯乐树种群的有效种群大小约为13.07,仅为实际种群数量的0.54倍。  南昆山伯乐树种群的历史动态研究显示,成熟个体和子代幼苗群体在TPM模型中没有显著的杂合子过剩状态,表明南昆山伯乐树种群未偏离突变-漂变平衡,没有发生过瓶颈效应。用另一个瓶颈效应分析方法M-ratio法分析表明,成熟个体和子代幼苗群体的M-ratio均值都为0.69,接近发生遗传瓶颈的种群M-ratio阈值(0.68)。利用MSVAR软件分析南昆山伯乐树种群的历史种群大小,结果表明该种群在大约997年前数量开始下降,历史种群大小为2827株,是目前有效种群大小的216.27倍。  空间自相关分析表明,南昆山伯乐树种群在86.27m距离范围内成熟个体间的亲缘关系较近,当个体间距大于86.27m后种群呈现随机分布。空间遗传结构强度统计量Sp为0.01,亲缘关系系数与地理距离自然对数的斜率b为-0.0098,说明南昆山伯乐树种群呈现出微弱的空间遗传结构。  交配系统分析结果表明,南昆山伯乐树种群为高度异交种群,多点异交率(tm=0.983)和单位点异交率(ts=0.984)均较高,亲本近交现象较低(tm-ts=-0.001),幼苗个体间共有相同父本的概率也较小(rps=-0.048,rpm=0.073)。根据邻域模型计算,获得该种群的花粉平均传播距离约327~352m,但呈现肥尾分布,说明该种群成熟个体间的交配主要以远距离交配为主。  双亲关系分析显示,该种群中11.96%的成熟个体间具有亲缘关系,其中Ind-11与Ind-10,Ind-28与Ind-24为亲子关系(PO),其余为半同胞关系(HS)。使用CERVUS3.0软件对190株子代幼苗的双亲分析显示,在80%和95%的置信级别上共有136株子代幼苗(71.58%)能检测到双亲个体,平均交配距离为121.61m;仅1株子代幼苗是成熟个体自交产生的后代,自交率为0.73%。子代的父本分析结果显示,该种群中每个父本为2.18个母本提供花粉,候选父本的平均繁殖贡献率为6.25%。  景观遗传学分析结果显示,南昆山伯乐树种群不具有显著的地理隔离效应。异质景观分析结果显示,成熟个体间的基因流与地理距离、最小成本距离及阻抗距离均无显著相关性,表明非林地景观类型对伯乐树个体间的基因流并没有显著的阻碍或促进作用。  因此,本研究认为南昆山伯乐树的种群具有较大的进化潜力。结合前人对伯乐树繁殖生态、生理生态、谱系地理学等方面的研究,伯乐树的保护工作主要是确保天然种群的可持续生存,提高伯乐树幼苗在两年内的存活率,加强伯乐树天然种群中幼苗抚育管理。在就地保护方面主要是恢复伯乐树的适宜生境和保持有效种群数量,维持种群内个体间的基因流。迁地保护过程中,为防止近交衰退和遗传漂变,可从多个种群中收集种质材料,增加迁地保护种群的进化潜力;另外为了避免迁地保护中产生种质污染和远交衰退,可根据谱系地理学研究结果中不同的地理组进行组内种子混合,然后将成功抚育的混合幼苗回迁至各种群或移栽到合适的栖息地。
其他文献
光纤陀螺是一种先进的载体自转角速度测量仪,从它问世到现在已经经历和三个阶段,即干涉型光纤陀螺(I-FOG),共振环形腔型光纤陀螺(R-FOG)及受激布里渊散射光纤陀螺(SBS-FOG),
在传统的财务管理模式下,基础核算人员占70%以上,大部分的财务人员的重点工作仍然放在记账、算账、报账等低附加值的重复性工作中,难以脱身日常繁重的基础核算工作向财务管理
虽然现在很多的戒毒所都已实现了传统的视频监控系统,但多用于事后取证,并没有充分发挥视频监控系统的主动性和智能性。本课题主要针对目前云南省戒毒所视频监控的实际情况,
在极地、深海等极端环境中,传统常规电源无法为微电子设备提供高稳定和长寿命的电源设备。贝塔(β)伏特电池由于使用寿命长、集成度高和能量密度大等特点,成为现如今微能源研究领域的焦点。目前研究的β伏特电池能量转换效率普遍较低。所以,如何提高β伏特电池的能量转换效率一直是研究的热点。本文将二氧化钛纳米管阵列(TNTAs)作为能量转换材料,采用63Ni同位素辐射源来组装β伏特电池。研究内容主要包含TNTAs
学位
该文对准一维纯有机铁磁体中的自旋波激发及电子关联进行了研究.首先研究人员考虑了准一维有机铁磁体中电子巡游性以及电子--电子间的在位Hubbard关联,利用平均场理论和无规
嵌入式系统如今在人们的生活、工作中的应用变得越来越普及。随着嵌入式微处理器性能的不断提升,嵌入式系统越来越多的和网络结合起来,为人们提供了一种很好的方式来监测、控制
该论文主要内容是关于低温晶化非晶硅薄膜的实验研究.该领域的工作是目前半导体界的热点之一,各种技术路线尚处于研究阶段.论文中目前较常见的几种工艺路线的发展现状做了简
食管癌是高发生率高死亡率的消化道恶性肿瘤之一。早期诊断对改善食管癌病人的生存和预后十分重要。目前食管癌筛查或诊断主要手段是内窥镜检查和活检。本研究利用食管癌组织
随着电法测井技术的日益发展,传统的感应测井技术已经远远不能满足石油工程的需求。随钻测井技术由于具有测量准确、实时测井、边钻边测和实现地质导向等特点逐渐成为当前最
该论文主要研究了NeuMOS的两种改进结构即钟控NeuMOS和开关共点耦合NeuMOS的建模和应用.其目的是建立一个可用于指导神经电路设计和模拟验证的模型.在建模部分,在NeuMOS(长沟