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油松(Pinus tabulaeformis Carr.)是我国北方分布范围最广的针叶树种,具有重要的生态和经济价值。本研究以油松整个分布区的13个代表种群为研究对象,采用ISSR分子标记方法,对其遗传多样性和空间遗传结构特征进行了研究。对油松天然种群的遗传变异特点,各环境因子与遗传多样性参数的关系,以及该物种空间遗传结构的可能形成过程和原因等进行了分析。主要研究结果如下:1)建立了适合油松ISSR-PCR扩增的最佳体系和程序,即20μl反应体系包括40ng模板DNA;1×PCR Buffer(Mg2+ free);2.5mM MgCl2;0.2mM dNTPs;1U Taq DNA聚合酶;0.5μM引物;ddH20加至20μl。最佳扩增程序为:94℃预变性5min;94℃变性30s,最适温度(54-56℃)退火45s,72℃延伸2min,共计35个循环;循环结束后72℃延伸7min,4℃保存。2)用筛选出的16个ISSR引物对油松13个种群的312个个体进行PCR扩增,共扩增出167个位点,其中155个为多态位点,多态率达92.81%。黄陵种群(HL)的多态位点率和遗传多样性指数最高(PPB=83.83%,h=0.3877,I=0.5485);而理县种群(LX)则表现出较低的多态位点率和遗传多样性(PPB=74.25%,h=0.3341,I=0.4753)。3)油松总的基因多样性(Ht)为0.4152±0.0238,种群内的基因多样性(Hs)为0.3533±0.0214。遗传分化系数(Gst)为0.1492,即在总的遗传变异中有14.92%的变异存在于种群间,85.08%的遗传变异存在于种群内,说明种群内个体间的分化水平较高。种群间个体的基因流(Nm)为2.8516,表明各种群间基因交流较频繁。将这13个油松种群按其地理分布位置分为3个组,即中心组(包括种群HL、LK、TQ和WL)、过渡组(包括种群HM、LN、NC、TM和TS)和边缘组(包括种群HZ、LX、KQ和KY)。对这三组的遗传结构分析表明,与其他组相比,中心组有着较高的遗传多样性和较频繁的基因交流。4)种群间遗传一致度(I)和遗传距离(D)表明这13个油松天然种群的亲缘关系很近,但并非完全一致,种群间存在一定的遗传变异。其中雾灵山种群(WL)和灵空山种群(LK)的亲缘关系最近(I=0.9432;D=0.0585),而互助种群(HZ)和泰山种群(TM)的亲缘关系最远(I=0.8637;D=0.1466)。UPGMA聚类结果也表明,中心组的4个种群HL、LK、TQ、WL最先聚在一起,部分支持了本文机械的地理划分。分子方差分析(AMOVA)显示中心组与边缘组间的遗传变异存在显著差异(P<0.05),而中心组与过渡组之间不具有显著差异(P>0.05)。5)油松种群的遗传多样性参数与其生境的生态因子(经纬度、海拔、年平均气温、年降水量)没有显著相关性(P>0.05)。但其遗传距离(D)和地理距离(km)之间有显著相关(r=0.2533,p<0.05),并且Nei’s基因多样性指数(h)和种群间平均地理距离也存在显著负相关(r=-0.537,P<0.05)。