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野生樱桃李群落特征及种质资源遗传多样性研究

周龙  
【摘要】:本研究以分布在西天山的新疆特有野生果树资源-野生樱桃李为材料,从群落物种多样性、表型多样性、遗传多样性和濒危物种保育四个方面展开研究,主要研究结果如下: 1.大小西沟野生樱桃李分布区的植物资源非常丰富,共有植物98种隶属36科84属。其中乔灌木共有6科15属22种;草本植被共有30科69属76种。大小西沟植物群落中不同生活型乔木层、灌木层和草本层物种丰富度Margalef指数分别为0.95、1.28和5.61,Simpson指数分别为0.7、0.83和0.94, Shannon-Wiener指数分别为1.34、1.93和3.2,三种指数的大小均为草本层灌木层乔木层。野生樱桃李分布区植物群落物种多样性的垂直变化研究发现,从海拔1000-1500m的范围内,群落的物种丰富度、均匀度和多样性指数变化趋势基本一致,均表现为先上升后下降的趋势,峰值主要出现在海拔1100-1300m的范围。大小西沟植物群落的优势种主要为野生樱桃李、野山楂、野苹果和野杏,基于群落优势种和重要值划分群落类型为4个主要群落类型,体现了该区植物群落类型特点。 2.对8个天然群体20个表型性状的研究结果表明:野生樱桃李不同群体间表型性状差异显著,表型性状变异系数的平均值在群体之间为7.82-19.76%,在群体内部为6.96-40.9%,群体内部的表型差异大于群体间。通过计算20个表型性状的相对极差百分率和表型变异系数发现总体上表型性状变异幅度不大。主成分分析表明果实纵横径、果核重、叶片主脉长度、花冠直径、果柄长度、一年生枝条长度、粗度和果实硬度是引起野生樱桃李群体间性状变异的主要因素。聚类分析研究表明8个野生樱桃李天然群体分为三个大组,聚类结果从地理分布上比较符合实际情况,从生境上也和分布区环境特点吻合。 3.确立了野生樱桃李最适SSR-PCR反应的最佳体系为:在20μ1反应体系中,模板DNA浓度为1μl,Mg2+浓度确定1.0 mmol/L,TaqDNA酶用量为LOU,dNTPs的浓度为0.20 mmol/L,引物浓度为0.5μmol/L最佳循环次数为35个循环。用5对引物对50份野生樱桃李种质进行扩增,共扩增出771条带,平均为154.2条。在种群水平上共检测到330条多态性带,每对引物平均可扩增出66条多态性带,多态性带比率为42.8%。7个天然群体所检测的多态位点的丰富程度从大到小的排序依次为:蒙古庙沟小西沟一道沟河漫滩马金堂沟庙尔沟阿培英沟。野生樱桃李遗传多样性的86.05%存在于天然群体内,13.95%存在于天然群体间,表明其遗传变异主要来自于天然群体内部,少部分来自于天然群体间。通过计算遗传距离和遗传相似度系数发现天然群体一道沟和河漫滩的遗传相似性水平最高,天然群体小西沟和马金堂沟的遗传距离最大,遗传分化程度高。以平均遗传距离0.028为阈值7个天然群体被聚为四大类,SSR聚类结果基本和表型聚类一致。 4.对野生樱桃李种质资源濒危原因分析发现是多种因素相互作用的结果,既有本身繁育系统上的限制,又与外界环境的恶化相关,是各种生物学特征之间以及生物学特征与环境之间不协调作用的迭加效果。在加强就地保护、迁地保护策略的同时应该加强法制建设和科研力度,建立离体保存基因库,注重在保护中的合理开发和利用,使保护和利用紧密结合。


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