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柠条锦鸡儿遗传多样性研究

王赞  
【摘要】:根据中国柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)资源分布状况,对内蒙古高原和黄土高原的的10个柠条锦鸡儿天然居群(内蒙古的鄂托克居群、杭锦旗居群、东胜居群,山西省的偏关居群、河曲居群,陕西省的神木居群、榆林居群、靖边居群、定边居群)址行取样,分析了10个居群的叶、荚果、种子等11个指标的表型多样性、等位酶多样性,以及DNA多样性,并对3个不同层次的遗传多样性研究进行了比较和评价。主要结果如下: (1) 表型多样性的研究结果:柠条锦鸡儿表型性状无论在居群间还是在居群内均表现出显著或极显著差异,11个表型性状的平均分化系数为0.195,也即居群内的平均表型变异占80.5%,说明居群内的表型变异是柠条锦鸡儿的主要变异来源,居群内的多样性程度高于居群间的多样性。柠条锦鸡儿表型性状与地理生态因子的偏相关分析表明,其表型性状与地理生态因子的相关性不高。主成分分析和判别分析结果显示,千粒重、荚果宽、叶长这三个性状是造成柠条锦鸡儿表型变异的主要因素。综合聚类分析和主成分分析结果,10个柠条锦鸡儿居群可以分为4类。 (2) 等位酶遗传多样性研究结果:利用7个酶系统的11个基因位点分析研究,共发现19个等位基因,其中8个为多态位点,占72.7%,3个为单态位点。柠条锦鸡儿无论在在种水平上(A=1.727、A_e=1.533,P=72.7%、H_e=0.292、H_o=0.425),还是在居群水平(A=1.618,A_e=1.470,P=61.8%,H_o=0.408,H_e=0.263)均具有较高的遗传多样性。居群间遗传分化系数为0.14,即86%的遗传多样性分布在居群之内。居群之间有一定的基因流动,基因流(N_m)为1.5。聚类分析与主成分分析结果将10个柠条锦鸡儿居群分为三类,居群间地理距离和遗传距离相关性不显著。 (3) AFLP分子标记研究结果:利用SDS方法提取了符合AFLP分析的较高质量的柠条锦鸡儿DNA。建立了柠条锦鸡儿良好的AFLP反应程序,整个程序包括:用Mse I和EcoR I对200ng/μl的模板DNA进行双酶切;在总体积20μl的条件下,预扩增体系包括EcoR I引物(50ng/μl)0.6μl,Mse I引物(50ng/μl)0.6μl,10 x PCR Buffer 2μl,MgCl_2(25mM)1.2μl,dNTP(2.5mM)0.16μl,Taq酶(5U/μl)0.12μl;选扩体系包括EcoR I引物(50ng/μl)0.8μl,Mse I引物(50ng/μl)0.8μl,10 x PCRBuffer 2μl,MgCl_2(25mM)1.2μ,dNTP(2.5mM)0.18μl,Taq酶(5U/μl)0.2μ。遗传多样性分析结果表明,柠条锦鸡儿无论在种水平(P=93.9%,H=0.3168,I=0.477)还是在居群水平(P=69.5%,H=0.244,I=0.365)都表现出较高的遗传多样性。柠条锦鸡儿各遗传多样性参数与纬度和年均温表现出显著或极显著相关性。基于基因分化系数(Csr)和分子方差分析(AMOVA)表明,柠条锦鸡儿遗传多样性主要存在于居群之内,占77.8%左右。居群之间有一定的基因流,N_m=1.7。综合聚类分析和主成分分析结果,10个柠条锦鸡儿居群可以分为两大类,即内蒙古高原组和黄土高原组。居群间地理距离和遗传距离相关性极显著。


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