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本研究采用ISSR分子标记技术,对长白山自然保护区及老白山的野生高山红景天进行了遗传多样性研究。按照不同海拔、不同坡向等生境差异确定了12个采样居群,每个居群采集10-15个植株。主要研究内容及结论如下:(1)遗传多样性分析:选用12条ISSR引物进行PCR扩增,得到总条带数为380条,多态性位点百分率在27%-45%之间,物种水平的多态性位点百分率为93.68%;通过POPGENE分析得出在居群水平的平均值分别为Ao=1.38883,Ae=1.214358,He=0.1269,I=0.19181;在物种水平上Ao=1.9368、Ae=1.4520、He=0.2693、I=0.4114,表明高山红景天在居群水平上遗传多样性较低,但在物种水平上遗传多样性较高。(2)遗传结构和基因流分析:POPGENE软件分析得出高山红景天在物种水平的遗传分化系数Gst=0.5313,基因流Nm=0.4412。该结果揭示高山红景天遗传分化极大,较低的基因流是造成这种分化的重要原因。AMOVA分子方差分析显示遗传变异有69.38%分布在居群间,30.62%分布在居群内,PHI-statistics分析ΦST=0.694,说明居群间遗传分化显著(p<0.001)。(3)遗传关系分析:12个居群相互之间的遗传距离在0.0876~0.2999之间,遗传一致度在0.7409~0.9161之间。在所有居群中,北坡的三个居群N2500-A、N2200-C和N2100-D之间的遗传距离在0.20以下,遗传一致度在0.80以上,表现出较近的遗传关系;W2200-H、W2100-I、W2000-J、ER1-L、ER2-M、TC1-N、TC2-O之间的遗传距离在0.20以下,遗传一致度在0.80以上,表现出较近的遗传关系;N2400-B与北坡以外的8个居群遗传一致度均高于0.80,表现出较近的遗传关系。(4)聚类分析:对12个地理居群175个个体进行的UPGMA聚类结果显示,来自不同居群的个体聚为一支,表明居群间遗传分化明显。对居群间的聚类结果与主坐标分析一致:不同地理居群聚为三类,N2500-A、N2200-C和N2100-D聚在一起,N2400-B独自聚类;W2200-H、W2100-I、W2000-J、ER1-L、ER2-M、TC1-N、TC2-O、LBS-K聚在一起。(5)Mantel检验:海拔垂直距离与遗传距离之间的相关系数r=-0.0799,p=0.0657>0.05;水平距离与遗传距离之间的相关系数,r=-0.0707,p=0.5000>0.05。说明高山红景天居群遗传距离与海拔垂直距离和水平距离均不存在明显的相关性。以上结果揭示了高山红景天野生居群的遗传多样性现状,尽管高山红景天具有较高水平的遗传多样性,但居群间缺乏基因交流,遗传分化极为显著。