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黑龙江流域野生莲的遗传多样性

薛建华  
【摘要】:莲(Nelumbo nucifera Gaertn)是一个古老的孑遗物种,在系统与进化研究中有重要意义。又是食用、药用和观赏资源,还蕴藏着丰富的文化内涵。 野生莲是栽培莲的祖先,是培育优良莲品种的天然基因库。黑龙江流域是我国确实存在野生莲的少数地区之一。考古学者曾在黑龙江省依兰县第三纪的地层中发现莲叶化石。虽然有些学者于10年前对黑龙江省的野生莲做过资源调查和形态方面的观测,但对整个黑龙江流域野生莲的资源现状、遗传多样性的水平及分布格局等方面的研究仍为空白。 本文作者于2004年8-9月和2005年7-8月两次对黑龙江流域野生莲资源进行了实地考查和取样工作。两次踏查共发现56处野生莲的分布点,涉足45处莲的自然分布点,14处移栽点。在俄罗斯境内找到8个分布点。这些莲群体有些生长在人口密集的都市中,有些则在荒无人烟的沼泽中繁衍生息。作者将这些分布点用GPS进行了准确定位,同时与多数分布点建立了通讯联系,便于今后的跟踪监测。作者将野生莲群体的生存状况与前人调查的结果对比,随着降水量的减少和人们对湿地资源的不合理开发,黑龙江流域的野生莲面临着生境片断化、种群的面积减小甚至正在消失的严重威胁。随着风景点的建设引入栽培品种,当地的野生莲面临栽培品种基因污染的形势越来越严峻。 作者分别用RAPD、ISSR和SSR三种分子标记方法,在野生莲个体和群体水平上分析了遗传变异的大小及其遗传结构。 作者用RAPD和ISSR分子标记方法对来自黑龙江省47份野生莲、俄罗斯兴安斯克保护区的2份野生莲和中国其他省份的27份栽培莲进行了遗传多样性研究。20条RAPD引物共扩增出113个位点,多态位点占71.68%,期望杂合度0.1583。其中,野生莲的多态位点占50.44%,期望杂合度0.1241;栽培莲的多态位点占53.98%,期望杂合度0.1651。16条ISSR引物扩增出90个位点,多态位点占41.11%,期望杂合度0.0851。野生莲的多态位点占28.89%,期望杂合度0.0661;栽培莲的多态位点占32.22%,期望杂合度0.0963。说明野生莲的遗传多样性较低,且低于栽培莲。野生莲中,乌苏里江流域、松花江流域和黑龙江中下游流域之间的遗传分化很小,流域之间的遗传方差仅占21.68%(RAPD,Gst=0.1312)和15.11%(ISSR,Gst=0.1352)。在所有的遗传变异中,野生型和栽培型之内的遗传方差占73.25%(RAPD)和81.11%(ISSR),野生型和栽培型之间的遗传方差占19.17%(RAPD)和13.17%(ISSR),而3个野生流域群和1个栽培群之间的遗传方差仅占7.58%(RAPD)和5.72%(ISSR)。NJ分析表明,黑龙江流域的野生莲与其他地方的栽培莲有明显的遗传分化。在野生莲中,松花江中游地区的野生莲可能是黑龙江野生莲的残遗中心,由松花江中游向下游地区和黑龙江中下游与乌苏里江流域扩散。


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