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流苏种质资源的收集评价及遗传多样性的分析

曲凯  
【摘要】:流苏树(Chionanthus retusus Lindl.et Paxt.)是木樨科(Oleaceae)流苏树属(Chionanthus)植物,落叶灌木或乔木,又称四月雪、萝卜丝花。流苏树根系发达,适应性强,喜中性及微酸性土壤,耐干旱瘠薄,可作荒山绿化树种。树体高大优美,花期在每年的四月中下旬至五月上旬,花色清雅、花香宜人,是有名的珍稀园林观赏植物;其根、叶、树皮均可入药,是得到普遍认可的药用经济作物。近年来,流苏树分布区域和自然种群面积逐渐缩小,野生种质资源遭到多方面威胁而趋于濒危。目前对于流苏树的研究重点多集中于繁育技术、化学成分分析及药用价值方面,对流苏种质资源在我国省市分布及分子水平遗传多样性的研究没有相关报道,极大影响流苏种质资源的利用和保护。本研究通过对全国范围各省分布的流苏古树及流苏相关种质资源的分布、数量、生长状况的全面调查,在掌握不同地区流苏种质资源的基础上,筛选了7个不同省份流苏种群的62份种质样本为研究对象,利用SRAP分子标记进行流苏种群遗传多样性、遗传结构分析,并利用遗传距离对不同流苏种群进行亲缘关系聚类分析,阐述不同地区流苏种群资源遗传变异规律和分布格局,以期为流苏种质资源的评价、利用和保护提供理论基础。研究结果如下:(1)山东省共发现流苏古树784株,包含单株101株和7个群落683株,集中分布在鲁中、鲁东南和半岛沿海地区的11个地级市,74株有具体生长指标,其中树高最大的为17.0 m,最小的为6.0 m,枝下高平均高度为2.76 m,平均胸径为63.41 cm,雌株占52.7%。古树群落主要分布在鲁中和鲁东南地区,介于经度E116°50′~E119°00′,纬度N35°00′~N37°00′之间,其中淄博有4个群落。一级流苏古树(含群落)124株,占15.81%;二级古树30株,3.83%;三级古树630株占80.36%;健康状态下的流苏古树占总数的74.32%,较健康占14.86%,生长一般占6.76%,长势较差的流苏古树占4.06%。(2)流苏古树在山东省、河北省、河南省、天津市、北京市、山西省、陕西省、江苏省、四川省、云南省、福建省、安徽省、湖北省、辽宁省及台湾地区共计15省级行政区均有发现。流苏古树多生长于一些偏远山区,缺乏专业人员养护,多靠群众自主养护,其中不乏由于人为因素造成死亡的,如有报道称济宁曲阜市的2株流苏古树因人为因素导致死亡,当然还有许多流苏资源有待挖掘。(3)从64对引物中筛选出8对可扩增出条带清晰多态性好的引物组合进行SRAP扩增,共扩增产生条带1728条,其中1649条为多态带,多态条带百分率为95.43%。基于不同引物组合流苏遗传多样性分析得出,62份流苏种质的有效等位基因数(Ne)平均值为1.2137,Nei’s基因多样性指数(H)平均值为0.1537,Shannon多态性信息指数(I)平均值为0.2680;其中引物组合Me2-Em7的Ne(1.2374)最大;引物组合Me-Em6的H(0.1685)、I(0.2987)最大;Me6-Em1的Ne(1.1626)、H(0.1227)、I(0.2244)最小;62份流苏种质材料扩增产生特异性条带102条,占多态条带总数的6.19%。(4)62份流苏种质的遗传相似系数介于0.7164~0.8426之间,平均值为0.7735。7个流苏种群之间有效等位基因数(Ne)介于1.1950~1.2265之间,Ne’s基因多样性指数(H)介于0.1315~0.1504之间,Shannon多态性信息指数(I)介于0.2077~0.2452之间,遗传一致度(In)介于0.8980—0.9736之间,平均遗传一致度为0.9344;遗传距离(GD)介于0.0267—0.1108之间,平均遗传距离为0.0682。(5)利用UPGMA法构建遗传关系聚类图,将7个流苏种群分为5大类,河南省桐柏县和山西省安泽市为Ⅰ类,山东省青州市和湖北省安陆市分别是独立的Ⅱ、Ⅲ类,江苏省沭阳县和北京市怀柔区为Ⅳ,河北省保定市是第Ⅴ类。(6)种群间的基因多样性指数(Gst)为0.1336,通过遗传一致度和遗传距离的分析比较,发现不同种群间存在一定的基因交流,遗传变异主要存在于种群内部。基于对全国流苏种质资源的调查收集和以上试验结果,提出了流苏古树资源保护的策略。


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