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中国卧龙自然保护区不同海拔川滇高山栎(Quercus aquifolioides)群体的遗传变异

张学江  
【摘要】:海拔梯度造成的环境异质性,如崎岖的地形、复杂的植被结构以及花期延迟等可能会极大地影响到物种的形态和遗传变异格局。理解物种形态和遗传变异的海拔格局对于物种多样性的管理和保护是非常重要的。尽管植物群体遗传学是一个飞速发展的研究领域,然而与海拔相关的形态变异、遗传变异及群体间遗传差异的研究却很少。到目前为止,还不清楚遗传变异与海拔之间是否必然的相关性。 川滇高山栎是一种重要的生态和经济型树种,广泛分布于中国西南的四川、西藏、贵州和云南省的高海拔地区,在保持水土、调节气候方面起着十分重要的作用。尽管主要受阳光限制而仅分布于阳坡,但其海拔梯度范围较大,表明川滇高山栎对不同的环境具有很强的适应性。本文通过叶型及生理响应、微卫星分子标记和扩增性片段长度多态性方法,试图探索川滇高山栎叶沿海拔梯度的形态和生理响应及其沿海拔梯度的遗传变异格局,为川滇高山栎的保护和利用提供进一步的遗传学理论依据和技术指导。 对叶形、含氮量及碳同位素的试验结果表明,平均比叶面积、气孔密度、气孔长度和气孔指数等气孔参数随海拔的升高呈非线性变化。在海拔大于2800m时,川滇高山栎的比叶面积、气孔长度和气孔指数都随海拔升高而降低,但是在海拔小于2800m时,这些指标都随海拔的升高而增大。相对而言,单位叶面积的含氮量和碳同位素则表现出相反的变化模式。另外,比叶面积是决定碳同位素沿海拔梯度变化的最重要参数。本研究结果表明,海拔2800m附近是川滇高山栎生长和发育的最适地带,在这里生长的植物叶片厚度更薄、气孔更大、叶碳同位素值更小。 利用六对微卫星引物对五个不同海拔川滇高山栎群体遗传多样性进行研究,结果表明,群体内表现出较高的遗传多样性,平均每位点等位基因数11.33个,平均期望杂合


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