七筋菇植物遗传多样性与分子系统地理学研究

【摘要】：七筋菇(Clintonia udensis Trautv.et Mey.)属百合科黄精族七筋菇属(Clintonia Raf.)多年生草本植物,具有二倍体(2n=14)和四倍体(4n=28)两种细胞型,且四倍体为同源四倍体。二倍体的分布从中国西南的云南一直延伸到俄罗斯的滨海边区,四倍体除分布在中国云南及其以西的喜马拉雅地区,日本和萨哈林岛以外,在陕西南部化龙山北坡中山一带较窄的范围内也有发现。由于七筋菇植物不同细胞型共存,两种细胞型的分布区相邻或重叠,为我们探讨七筋菇种群的遗传结构和遗传分化,多倍体的起源、扩散和演化,及其迁移路线提供了理想的天然研究场所。 本文试图通过遗传多样性和分子系统地理学两个层次的研究,来认识七筋菇的进化历史,揭示七筋菇多倍体的起源方式,对进一步探讨七筋菇种群遗传变异的空间分布格局、历史原因及扩散提供有力的证据,为更合理阐释我国地质历史变迁及更新世以来植物的迁居变化提供有价值的参考。 本文采用ISSR分子标记,用15条引物对七筋菇17个种群的遗传多样性进行了研究。结果表明:七筋菇不同种群的多态位点百分率P为11.90%-59.52%,总的多态位点百分率P为98.8%,具有高的遗传多样性。Shannon多样性指数(0.6903)和基因分化系数(G_(ST)=0.6944)均揭示出七筋菇种群间存在明显的遗传差异,AMOVA分析结果也显示遗传变异主要发生在种群之间(81.47%),而不是种群内部(18.53%)。七筋菇种群间的遗传距离从0.0526-0.2777,平均为0.1220,大于同一物种种群间的平均遗传距离值(0.05),同样表明七筋菇种群间的遗传多样性存在较大差异。七筋菇种群间的基因流为N_m=0.2200,远远低于一般广布种植物的基因流为(N_m=1.881)。Mantel检测显示种群间的遗传距离