入侵植物银胶菊遗传多样性的研究

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生物入侵对生态环境和生物多样性造成的威胁越来越被人们所重视,入侵性杂草作为一种广泛分布的入侵种给入侵地的生态环境、农林业造成了严重的影响,甚至危及到了当地居民的身体健康。目前国内对入侵杂草的防控效果并不理想,很多角度的研究和实践有待进一步开展和深入。银胶菊为菊科银胶菊属植物,原产地中南美洲,作为一种入侵杂草广泛分布于全球的热带地区,在我国的广东、广西、海南、云南、福建等地均有分布,并有向北方省份扩散的趋势。银胶菊的花粉会使人畜产生过敏反应,化感作用影响当地原有植物的生长,破坏入侵地生态平衡,导致生物多样性丧失,影响农业、畜牧业的发展,造成严重的经济损失和环境破坏。本实验运用了SRAP分子标记技术对采集与银胶菊主要3个分布区:海南、广西、云南的15个银胶菊居群共计300份组织样本进行遗传多样性研究,通过各项遗传多样性指数分析了银胶菊居群的遗传分化特点和遗传结构,探究银胶菊的入侵特性与遗传变异之间的对应关系。为进一步预测银胶菊的潜在入侵趋势,揭示其入侵本质,分析银胶菊的进化潜力以及该物种在我国入侵过程中的预测和预防、根除与管理、生态控制与修复的实践提供理论的基础和依据。通过优化实验确立了SRAP-PCR扩增反应体系,从48对引物组合中筛选出29对有扩增条带的引物组合并进一步筛选出条带丰富且多态性好的引物组合17对。分子标记实验结果表明:在居群水平上,15个样地的平均多态位点百分率(P)为45.43%,平均Shannon指数(SI)为0.2376,表明三省分布的银胶菊与我国其他菊科的入侵植物一样具有较高的遗传多样性水平;基因分化系数(Gst)达到0.6367,表明在银胶菊的遗传多样性中有63.67%是来自居群间,而居群内部遗传多样性并不高;基因流为0.2853,表明银胶菊居群间存在较低水平的基因流;聚类分析中遗传距离与地理距离不相关,由此可以推测银胶菊的扩散不以自然扩散为主,而更多的是由人类活动导致其从一个入侵地到达另一个地理距离较远的入侵地并形成入侵。本实验涉及银胶菊在我国的主要分布区,各采样点生境有较大差别,从其较高的遗传多样性结果来看,银胶菊能够通过遗传变异适应多变的生境从而造成入侵,因此,其种群向其他地区扩散的潜力较大,应加大防除力度;从对扩散方式主要为人为扩散的推论中可以进一步分析,加强货物运输时的边境检疫更加给予关注。在使用传统防除技术和学习国外先进技术的同时,也应该针对我们境内银胶菊的遗传特点形成更实用的防除手段。
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