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入侵植物南美蟛蜞菊遗传多样性研究

陈秀清  
【摘要】:生物入侵是当今几大全球性问题之一,而植物入侵在生物入侵中占了很大一部分的比例。南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)是在我国华南多个省区危害严重的入侵植物。已有的研究表明,南美蟛蜞菊具有较强的环境适应性,是促进其入侵成功的重要原因之一。本研究采用SSR分子标记方法对入侵我国12个地区的南美蟛蜞菊种群进行遗传多样性和种群遗传结构分析,同时基于9种环境因子分析南美蟛蜞菊的环境适应性,并探讨种群遗传多样性与环境因子的相关性,主要结论如下:1.通过对南美蟛蜞菊转录组的测序数据分析,共获得88 504 Unigene,其中18 644条含SSR位点,一共获得23 338个SSR位点,SSR的发生频率为21.07%,SSR的出现频率为26.37%,平均分布距离为1.23 Mb,丰富的SSR位点有利于南美蟛蜞菊引物的开发。6种核苷酸重复类型中单核苷酸类型所占的比例最高,二核苷酸重复最丰富的基序是AG/CT,三核苷酸重复的基序中AAT/ATT的比例最大。基于南美蟛蜞菊转录组数据和前人研究成果,开发出适合其遗传多样性分析的6个SSR位点,多态性信息含量PIC=0.511,说明SSR位点多态性高,可用于南美蟛蜞菊种群遗传多样性分析。2.基于6个SSR位点对南美蟛蜞菊种群遗传多样性的分析表明:南美蟛蜞菊多态位点百分比(P)、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)的均值分别是100%、2.833、2.637,期望杂合度(He)和Shannon多样性信息指数(I)的值分别是0.597和0.973,说明南美蟛蜞菊种群具有较高的遗传多样性,可能与南美蟛蜞菊繁殖方式、生长环境、经历多次引种有关。南美蟛蜞菊遗传分化系数Gst为0.178,说明种群间遗传分化较小,遗传变异多数来自于种内;基因流(Nm)大小为1.515,说明种群间基因交流频繁。基于UPGMA的聚类分析将12个南美蟛蜞菊种群分为5支,海口、南宁、阳江各为一支,福州、广州、西双版纳为一支,湛江、韶关、潮州、梅州、梧州、玉林为一支。3.对南美蟛蜞菊环境适应性的研究发现,温度是影响南美蟛蜞菊分布的主导环境因子,其主要分布地区属于热带、亚热带的高温气候。南美蟛蜞菊对高温耐受性高而对低温敏感,全球气温上升将会促进南美蟛蜞菊向高纬度地区传播。南美蟛蜞菊遗传多样性与环境因子之间的相关性研究表明,两者之间没有明显的相关性。可能的原因是入侵植物在入侵过程中遗传多样性水平受到多个个环境因子的共同作用,与某一个环境因子不存在直接相关性。


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