东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群遗传多样性研究

东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群遗传多样性研究

李玉强[1]2003年在《东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群遗传多样性研究》文中指出本文采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳(polyacrylamide gel electrophoresis,PAGE)技术,对东祁连山高寒阴湿地区山生柳(Salix oritrepha)沿不同海拔梯度分布的8个亚种群,通过等位酶分析研究种群的遗传多样性。所测定的酶系统包括:酯酶(EST)、苹果酸脱氢酶(MDH)、异柠檬酸脱氢酶(IDH)、乙醇脱氢酶(ADH)、过氧化物酶(PER)与谷氨酸脱氢酶(GDH)6个酶系统15个等位酶位点。应用电泳酶谱分析软件ImageMaster 1D对各酶系统的谱带进行了定性与定量检测。所采用的表示种群内遗传多样性(genetic diversity of population)的指标主要有:多态位点的百分数P、平均每个位点的等位基因数A、平均每个位点的等位基因的有效数目A_e、平均每个位点的预期杂合度H_e与平均每个位点的实际杂合度H_o等。研究结果如下: 1.山生柳种群具有较高水平的遗传多样性。多态位点百分数P=60.8%,平均每个位点的等位基因数A=1.638,平均每个位点的等位基因的有效数目A_e=1.433,平均每个位点的预期杂合度H_e=0.260,平均每个位点的实际杂合度H_o=0.275。 2.山生柳各亚种群的基因型频率的实测值与预期值在其平衡位点存在不同程度的偏离。固定指数F=-0.0535<0,种群内显示出过多的杂合体,但整个种群基本处于Hardy-Weinberg遗传平衡状态。 3.山生柳各亚种群间的遗传分化程度较低。总种群基因多样度H_T=0.281,亚种群内基因多样度H_S=0.260,亚种群间基因多样度D_(ST)=0.021,基因分化系数G_(ST)=0.075,表明92.5%的遗传变异来自于亚种群内,只有7.5%的遗传变异发生在亚种群间;基因流N_m=3.095>1,可以防止由遗传漂变引起的亚种群之间的遗传分化。 4.山生柳各亚种群间有较近的遗传关系。平均遗传一致度I=0.9655,平均遗传距离D=0.0354。最大遗传一致度出现在P_1(3050m)与P_2(3100m)之间,最小遗传一致度出现在P_1(3050m)与P_5(3250m)之间。相关分析表明,空间距离与遗传距离之间存在显着的正相关关系(r=0.9347)。 5.山生柳种群的遗传变异与海拔梯度变化的相关性较差。在表示遗传变异水平的各项指标中,除等位基因平均数A与海拔梯度存在相关性外(r=0.9181),其余指标,如多态位点百分率P、有效等位基因数A_e、平均期望杂合度H_e、实际观察杂合度H_o与海拔梯度变化均不相关。

王志泰[2]2001年在《东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群年龄结构和空间分布格局》文中认为当前,关于构件植物种群,尤其是无性系植物种群的研究,已成为植物种群生态学研究的一个前沿课题。然而至今,对山生柳种群的有关研究和从基株和分株两个层次对植物种群年龄结构和空间分布格局的研究尚未见报道。本文选择东祁连山高寒阴湿沟谷地带山生柳种群作为研究对象,从基株和分株加基株两个层次研究其年龄结构和空间分布格局。结果如下: 1.山生柳灌丛群落的综合特征 在这一区域内出现的15种灌木种群中山生柳为主要优势种,在3050-3450米海拔范围内不间断广泛分布。金露梅和头花杜鹃为亚优势种。其它种群中高山绣线菊作为广布种,其余种群在各自适生的海拔范围内作为伴生种或偶见种而存在。群落的α多样性沿海拔梯度的变化不明显,而β多样性随海拔升高先缓慢下降至海拔3300—3400米处以开始上升。群落内种间关系比较复杂,有正联结、负联结也有表现中性的关系。此外还有些种对如山生柳和鬼箭锦鸡儿在不同的环境中表现出的相关性也不同,在3350米处为正相关,而在3450米处为负相关。所以,从总体上来说,这一区域内群落的组成结构沿海拔梯度具有一定的复杂性。 2.山生柳种群年龄结构在两个层次上表现不同。山生柳基株种群1-5和6-10两龄级幼苗贮备严重不足现存苗木大多集中在10-15和16-20两个龄级。种群年龄结构分布不完整。种群动态呈稳定性。而基株加分株种群年龄结构分布较完整。年龄结构分布图呈正叁角形。种群动态表现为增长型。 3.山生柳种群空间分布格局在两个层次上亦不同。基株种群空间格局呈现出随机、集群和均匀分布的多样性。大多为随机分布。基株加分株 种群空间分布格局均为集群分布。基株种群格局规模和格局强度除一样地 3200A表现为 16米’的小规模和低强度外,其它样地格局规模和格局强 度随海拔梯度递增。格局规模和强度曲线基本吻合。无性克隆分株加基株巴 种群分布格局表现为小规模和低强度。 运用构件结构理论及有关克隆植物的生物学特性对上述结果进行分 析。

郭敏[3]2012年在《祁连山山生柳群体遗传多样性的SSR分析》文中研究说明本研究以高寒灌丛山生柳(Salix oritrepha)为研究材料,探讨在甘肃省山丹、肃南、青海、榆中、张掖、武威,青海省的化隆,四川省的康定。7个天然种群间及种群内的遗传多样性差异。并重点选择山生柳分布较为广泛的张掖市祁连山自然保护区西水生态站作为实验点,对山生柳不同海拔的遗传多样性做了细致的调查研究。本实验利用易于操作,可重复性高,共显性的SSR分子标记技术对不同山生柳种群的遗传多样性进行了研究,得出以下主要结论:1.采用L9(34)正交实验设计和单因子试验,研究了山生柳SSR技术中PCR体系的主要成分对扩增结果的影响,通过反应体系的优化最终确立了适合山生柳的最优SSR反应体系和反应条件,结果表明山生柳PCR反应体系的最佳条件为:20μL体系中2.0mmol/L Mg2+1μL,0.10mmol/L浓度的dNTPsl.5μL,0.5U Taq酶用量为1μL,20ng/μLDNA模板1μL,0.5umol/L的上下游引物各2μL,10×Taq Buffer2μL, ddH2O加至20μL。扩增反应程序为:94℃高温预变性时间3min,94℃变性45s,Tm(不同退火温度)退火时间45s,72℃延伸30s,循环数30个,最后72℃后延伸时间5min,4℃保温。2.对祁连山脉7个不同天然种群共140个单株的山生柳遗传多样性和遗传结构进行了研究。结果显示,15条引物共检测到173条谱带,其中多态性条带有150条,平均每个引物检测到12个等位变异,多态位点比率(P)为89.02%。应用分析软件Popgen32进行分析得出:在物种水平上,Shannon多样性指数(Ⅰ)为0.6957,Nei基因多样性指数(H)为0.3859;基因分化系数Gst为0.0761,基因流Nm为6.0745,说明山生柳遗传分化大部分存在于相同种群内。7个种群的平均遗传距离为0.0638,其中SC与SN间的遗传距离最小,为0.0223。WW与ZY间的遗传距离最大,为0.1395。采用类平均法(UPGMA)对7个种群进行聚类绘图,大体分为3类群,SN(肃南)首先和SC(四川)相聚,再与SD(山丹),QH(青海),YZ(榆中)相聚为一类。与WW(武威)聚为第二类群,最后与ZY(张掖)聚为第叁类群。这7个种群的多态性高低为:武威(WW)>张掖(ZY)>肃南(SN)>山丹(SD)>榆中(YZ)>四川(SC)>青海(QH)。3.通过对甘肃祁连山脉9个海拔梯度共180个单株的山生柳(Salix oritrepha)遗传多样性和遗传结构进行了研究。利用杨属植物的47对SSR引物对山生柳进行了通用性分析,筛选出15对重复性高、条带清晰的引物,结果显示,15条引物共检测到211条谱带,其中多态性条带有176条,平均每个引物检测到11个等位变异,多态位点比率(P)为85%。应用分析软件Popgen32进行分析得出:在物种水平上,Shannon多样性指数(I)为0.4192,Nei基因多样性指数(H)为0.2796;基因分化系数Gst为0.0935,基因流Nm为4.8487,说明山生柳遗传分化大部分存在于相同海拔梯度内。P、H、I都反应出山生柳具有较高的遗传多样性。聚类分析显示,遗传距离与空间地理距离有显着相关性。海拔及纬度因子显着影响山生柳种群的遗传多样性水平,海拔梯度越高,山生柳的遗传多样性越丰富。

参考文献:

[1]. 东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群遗传多样性研究[D]. 李玉强. 甘肃农业大学. 2003

[2]. 东祁连山高寒阴湿地区山生柳种群年龄结构和空间分布格局[D]. 王志泰. 甘肃农业大学. 2001

[3]. 祁连山山生柳群体遗传多样性的SSR分析[D]. 郭敏. 甘肃农业大学. 2012

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