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锥栗(Castanopsis chinensis),多年生高大乔木,常绿树种,是南亚热带地带性森林的重要建群种和优势种之一。在2005年建立的鼎湖山20ha大样地植被调查研究中表明,样地内锥栗在样地植被中的重要值最大,是该地区森林群落构成的主要成分,其分布格局的变化可能直接影响到整个群落的格局演化。因此结合遗传学和生态学的数据,对样地内锥栗种群的空间格局特征进行研究,有助于揭示样地内锥栗种群格局形成的相关机制,不但可以为该地区物种种群格局演化提供依据,还将积极推动该地区更有成效地开展相关物种保护和生产实践活动。本研究就是运用SSR分子标记技术,对鼎湖山大样地内锥栗成熟个体居群的遗传多样性和空间遗传结构进行初步研究,得到如下几个主要结果:
1.筛选出锥栗的微卫星位点。本实验是首次开发出锥栗的微卫星位点并筛选出具有多态性的引物。这些引物可用于锥栗的遗传多样性、交配系统和花粉及种子扩散水平的研究,为研究锥栗的居群遗传学和保护生物学提供了良好的基础。同时,4对引物跨种扩增的成功,证实了同属物种之间微卫星位点存在着较高的同源性和同属物种引物之间的高通用性。
2.样地内锥栗成熟个体居群的遗传多样性比较高。通过8个锥栗微卫星位点对鼎湖山大样地内的锥栗成熟个体的遗传多样性进行研究。结果表明,样地内锥栗成熟个体居群具有非常丰富的遗传遗传多样性(期望杂合度HE=0.655),居群间的基因交流非常频繁(Nm=39.61),导致了居群的平均遗传分化程度很低(Fsr=0.01),大部分的遗传变异发生在居群的内部(99%)。这种结果可能是与锥栗的生活史和繁育系统特征以及鼎湖山锥栗的总体分布特点相关的。
3.样地内锥栗成熟个体居群存在一定的空间遗传结构。对鼎湖山大样地锥栗成熟个体的居群空间结构研究结果表明,在一定距离范围内,居群表现出一定的空间遗传结构,但随着距离的增加,空间结构则不明显,这种相关性格局是与锥栗的种子扩散方式和微生境选择密切相关的。将样地内锥栗个体按照胸径大小划分成三个径级群体,分别进行空间自相关分析发现,三个群体在较短距离内也都呈现出显著的相关性,而随着距离范围的增大,径级群体2和径级群体3的相关性系数都出现波动起伏,暗示着这两个群体的遗传变异在空间上的分布不均匀,遗传结构可能呈斑块状。