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竹子作为大熊猫的主要食物来源,关乎大熊猫的生存和发展,具有不可替代的生态功能和社会价值。上世纪七八十年代在四川曾出现竹子大范围同时开花的情况,由于竹子开花后即死亡的生理特性,大熊猫食物资源的长时间缺失,直接威胁野生熊猫的生存。近年来,由于人类活动的增加,环境的不断恶化,主食竹越来越成为保护大熊猫的关键。居群的遗传多样性与物种的稳定存在密切相关,研究缺苞箭竹的遗传多样性与遗传结构,可对缺苞箭竹繁育机制的揭示以及保护政策的制定提供理论基础,因此对大熊猫主食竹的遗传多样性与遗传结构的研究,具有重要的理论和实践意义。 王朗国家级自然保护区是岷山地区的大熊猫重点保护区域,竹种分布单一,仅为缺苞箭竹(Fargesia denudata T.P.Yi),研究王朗地区缺苞箭竹遗传信息对野生大熊猫的保护具有重要意义。目前,分子标记已成为研究遗传多样性的重要手段,本文自主开发大熊猫主食竹微卫星分子标记(SSR)多态性引物,并对王朗自然保护区内的缺苞箭竹居群进行遗传多样性分析。主要研究结果如下: (1)采用Illumina-HiSeq1500测序平台,对缺苞箭竹的基因组进行高通量测序,利用Primer3.0软件成功设计出182对特异性的SSR引物,共筛选出16对重复性好、扩增条带清晰的SSR引物,其中中高度多态性引物有14对。 (2)将16对自主设计的缺苞箭竹具有多态性的SSR引物在其他5种主食竹,如巴山木竹(Arundinaria fargesii巳.G.Camus),石棉玉山竹(Yushania lineolataT.P.Yi),糙花箭竹(Fargesia scabridaT.P.Yi),青川箭竹(F.rufa T.P.Yi)和丰实箭竹(F.ferax(Keng)T.P.Yi)进行交叉扩增。结果表明,16对新的引物在5个物种中的扩增成功率高达95.50%,范围从青川箭竹的90.00%到石棉玉山竹的98.75%,整体表现出极高的通用性。总之,通过高通量测序技术开发大熊猫主食竹缺苞箭竹的SSR标记,是一种简单而高效的途径,而且这些新的SSR分子标记,为研究缺苞箭竹与其近缘种的群体遗传多样性和遗传结构,以及对其开展分子生态学研究提供了工具。 (3)利用自主设计筛选出的14对缺苞箭竹中高度多态性SSR引物,分析了王朗地区16个缺苞箭竹居群的遗传多样性。在物种水平上,根据缺苞箭竹的多态位点百分率(PPL)为100%,Shannon信息指数(I=0.914),Neis遗传多样性指数(h=0.480),等位基因(Na=10.200),有效等位基因(Ne=2.809)等信息,可得出缺苞箭竹物种水平的遗传多样性较高;在居群水平上,Pop8的遗传多样性水平最高,Pop12最低。 (4) UPGMA聚类分析的结果表明,缺苞箭竹地理距离近的聚为一类;Mantel test检验也有同样的结果,表明缺苞箭竹遗传距离与地理距离呈正相关,且相关性显著(r=0.4508;P=0.0146)。