资源冷杉的保护遗传学研究
【摘要】：
资源冷杉(Abies ziyuanensis)是松科冷杉属常绿乔木,为国家一级保护植物,分布于广西与湖南交界的银竹老山、湖南舜黄山、湖南炎陵县大院林场及江西井冈山。资源冷杉是第四纪冰川残存的孑遗植物,对研究我国南部植物区系的发生和演变,以及古气候、古地理、特别是有关第四纪冰期气候等方面有着重要的价值。其分布呈斑点状或小块状,地域狭窄,数量少,已成高度濒危状态。本文采用RAPD、ISSR和AFLP三种分子标记方法,对7个资源冷杉居群139个样品进行了遗传多样性及遗传结构的研究。通过本研究,揭示了资源冷杉物种的遗传多样性水平和居群遗传结构,从保护生物学的角度为制定科学有效的资源冷杉保护措施提供科学的依据。本研究获得以下结果:
1.应用RAPD、ISSR和AFLP三种分子标记的方法揭示了资源冷杉物种的遗传多样性水平:多态位点百分数(PPL)分别为:RAPD:68.06%,ISSR:63.38%,AFLP:83.55%;Nei’s基因多样性指数(He)为:RAPD:0.1862,ISSR:0.1527, AFLP:0.2595;Shannon信息多样性指数(I)为:RAPD:0.2870,ISSR:0.2349,AFLP:0.3969。三种分子标记中,RAPD和ISSR所揭示的资源冷杉物种的遗传多样性在一个水平上,AFLP揭示的资源冷杉物种的遗传多样性相对较高。
2. Nei’s基因多样性分析和AMOVA分析所揭示的资源冷杉7个居群间的遗传分化水平表明,各居群间存在较大的遗传分化。居群间存在较大遗传变异(Gst值:RAPD: 0.4202,ISSR:0.5159, AFLP:0.4822)。7个资源冷杉居群的基因流Nm为0.5575,表明资源冷杉的基因交流有限。分布在舜黄山和银竹老山的三个居群(DA,YS和YH)的基因流Nm为1.0725,分布在大院的四个居群(DM,DZ,DX和DJ)的基因流Nm为0.6129,说明资源冷杉两个主要分布地区内的居群有一定的基因交流,但两分布地之间的交流却很有限,产生了一定的遗传分化。用Mental test检验了遗传距离和地理距离的关系,结果表明资源冷杉7个居群间的遗传距离和地理距离呈显著正相关关系(r = 0.8440, p = 0.01),遗传
【关键词】：资源冷杉 居群 遗传多样性 遗传结构 RAPD ISSR AFLP 【学位授予单位】：广西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：S791.14
【目录】：
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-9
- 1 综述9-15
- 1.1 前言9
- 1.2 资源冷杉的概况9-11
- 1.2.1 资源冷杉的地理分布及成因9-10
- 1.2.2 资源冷杉的保护与研究进展10-11
- 1.3 保护遗传学的研究与进展11-14
- 1.3.1 保护遗传学的概念11-12
- 1.3.2 研究遗传多样性的方法与意义12-14
- 1.4 本研究的目的14-15
- 2 材料和方法15-27
- 2.1 植物材料15-17
- 2.1.1 植物的采集和保存15-16
- 2.1.2 DNA 提取与纯化16-17
- 2.1.3 DNA 质量的检测17
- 2.2 RAPD-PCR 分析17-20
- 2.2.1 RAPD 反应体系的优化与建立17-18
- 2.2.2 确定RAPD 反应体系和反应程序18
- 2.2.3 RAPD 引物筛选18-19
- 2.2.4 RAPD-PCR 产物的检测19-20
- 2.3 ISSR-PCR 分析20-21
- 2.3.1 ISSR-PCR 反应条件及反应程序的确定20-21
- 2.3.2 ISSR-PCR 产物检测21
- 2.4 AFLP-PCR 分析21-24
- 2.4.1 AFLP-PCR 实验流程21-24
- 2.4.2 AFLP 引物筛选24
- 2.5 数据统计与分析24-27
- 2.5.1 数据统计与分析方法24-26
- 2.5.2 分析软件26-27
- 3. 结果与分析27-45
- 3.1 RAPD 结果与分析27-32
- 3.1.1 RAPD 体系的建立27-28
- 3.1.2 RAPD 引物筛选结果28-29
- 3.1.3 RAPD 扩增结果29
- 3.1.4 资源冷杉的遗传多样性29-30
- 3.1.5 资源冷杉居群的遗传结构30
- 3.1.6 资源冷杉居群的聚类分析30-32
- 3.2 ISSR 结果与分析32-36
- 3.2.1 ISSR 引物筛选结果32
- 3.2.2 ISSR 扩增结果32-33
- 3.2.3 资源冷杉的遗传多样性33-34
- 3.2.4 资源冷杉居群的遗传结构34
- 3.2.5 资源冷杉个体及居群的聚类分析34-36
- 3.3 AFLP 结果与分析36-40
- 3.3.1 AFLP 选择性扩增结果36-38
- 3.3.2 资源冷杉的遗传多样性38-39
- 3.3.3 资源冷杉的的遗传结构39
- 3.3.4 资源冷杉居群的聚类分析39-40
- 3.4 RAPD、ISSR 和AFLP 的比较40-41
- 3.5 合并 RAPD、ISSR 和AFLP 数据分析资源冷杉的遗传多样性及遗传结构41-45
- 4 讨论45-50
- 4.1 PCR 反应的稳定性45-46
- 4.1.1 RAPD-PCR 反应的稳定性45
- 4.1.2 ISSR-PCR 反应的稳定性45-46
- 4.2 RAPD、ISSR 和AFLP 标记揭示遗传多样性的比较46
- 4.3 资源冷杉的遗传多样性46-48
- 4.3.1 资源冷杉的遗传多样性水平46-47
- 4.3.2 资源冷杉居群的遗传结构47-48
- 4.4 保护生物学上的意义48-50
- 参考文献50-56
- 附录56-57
- 致谢57-58
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