瀕危植物華木蓮遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)的微衛(wèi)星分析.pdf

1、華木蓮(Sinomanglietia glauca Z.X.Yu et Q.Y.Zheng)是在江西宜春和湖南永順發(fā)現(xiàn)的一種珍稀植物。華木蓮發(fā)表之后，引起了植物界學(xué)者的高度關(guān)注。在華木蓮遺傳多樣性研究方面，前人已有一些工作，這些研究為華木蓮遺傳多樣性和進(jìn)化潛力的保護(hù)提供了重要的理論基礎(chǔ)。但是，由于前人研究華木蓮遺傳多樣性所選擇的分子標(biāo)記(RAPD、ISSR和葉綠體PCR-SSCP)存在不夠穩(wěn)定或進(jìn)化速率較慢的問題，本研究采用FIASCO

2、法開發(fā)了七對華木蓮微衛(wèi)星引物，另外，從日本厚樸和星花木蘭已開發(fā)的微衛(wèi)星引物中篩選出六對在華木蓮中通用的微衛(wèi)星引物。利用這13對微衛(wèi)星引物對華木蓮四個野生居群的遺傳多樣性及遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明，與其它木本植物基于微衛(wèi)星分子標(biāo)記的遺傳多樣性相比，華木蓮居群的遺傳多樣性水平偏低(HE=0.425)，且四個野生居群都經(jīng)歷了瓶頸效應(yīng)。華木蓮低的遺傳多樣性可能與其進(jìn)化歷史和狹窄的地理分布以及人為干擾有關(guān)。華木蓮遺傳分化系數(shù)FST=0.425

3、，表明華木蓮居群間具有高度遺傳分化。AMOVA進(jìn)一步分析表明華木蓮的遺傳分化主要存在于湖南和江西兩地區(qū)間(30.29％)。對華木蓮進(jìn)行分組聚類分析，主成分分析和基于Nei’s遺傳距離構(gòu)建的UPGMA聚類分析都支持野生華木蓮分成兩個大組(湖南地區(qū)和江西地區(qū))，對應(yīng)兩個地理分布區(qū)。這與前人提出的湖南和江西是兩個完全不同的進(jìn)化顯著單元的觀點是一致的。本研究還發(fā)現(xiàn)江西地區(qū)的兩個居群MP和YJ遺傳上幾乎無分化(FST=0.069)，事實上，居群M

4、P和YJ地理位置很近，處于同一座山的不同部位，因此，我們認(rèn)為江西宜春地區(qū)的華木蓮為一個大的居群。相反，湖南的兩個居群YP和XX在主成分分析圖中明顯的分成兩個小組，這一結(jié)果與STRUCTURE分析和較高的遺傳分化系數(shù)(FST=0.429)相一致，表明湖南兩居群雖然地理距離相距不遠(yuǎn)，但由于湘西地區(qū)地形復(fù)雜，山體對居群間的遺傳交流產(chǎn)生了極大的阻礙。
　　 通過與華木蓮野生居群的遺傳多樣性參數(shù)相比較，表明(江西農(nóng)業(yè)大學(xué)和湖南省湘陰縣城郊

5、龍鳳園公司)華木蓮遷地保護(hù)居群保存了華木蓮大部分的遺傳多樣性。同時，本文提出華木蓮遷地保育苗圃應(yīng)當(dāng)重視瀕危植物的遺傳管理，避免華木蓮在遷地保護(hù)中的遺傳風(fēng)險。
　　 針對華木蓮的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)特點，本研究主要提出了四點保育措施。
　　 (1)華木蓮群體間遺傳分化很大，應(yīng)該盡可能保護(hù)不同的群體；結(jié)合葉綠體SSCP和本研究的結(jié)果，江西和湖南的華木蓮群體應(yīng)該作為兩個不同的進(jìn)化顯著單元加以保護(hù)。
　　 (2)宜春兩群

6、體間遺傳分化很小，可以合并為一個居群加以保護(hù)。但是，湖南的兩個群體分化明顯，在保護(hù)時應(yīng)該充分重視這一生態(tài)進(jìn)化過程，將兩個群體作為不同管理單元(management units)。
　　 (3)瓶頸效應(yīng)檢測結(jié)果表明所有居群都在近期經(jīng)歷了瓶頸效應(yīng)，說明華木蓮現(xiàn)有居群受到人類活動的顯著影響。因此，有關(guān)部門應(yīng)該結(jié)合當(dāng)?shù)貙嶋H情況采取積極有效的措施，盡快消除人類活動的影響。將華木蓮分布區(qū)盡快列為自然保護(hù)區(qū)是亟待解決的問題。
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