野生大豆保護(hù)遺傳學(xué)基礎(chǔ)研究.pdf

1、保護(hù)遺傳學(xué)(Conservation Genetics)就是運(yùn)用遺傳學(xué)的原理和研究手段，以生物多樣性尤其是遺傳多樣性的研究和保護(hù)為研究核心內(nèi)容的一門(mén)新興學(xué)科(Woodruff，1989；1990)。長(zhǎng)期以來(lái)遺傳多樣性檢測(cè)和估算的方法、空間遺傳結(jié)構(gòu)與交配系統(tǒng)的關(guān)系等基礎(chǔ)理論都是保護(hù)遺傳學(xué)研究一直關(guān)注的重要問(wèn)題。本研究以野生大豆這種典型的一年生自交植物為材料，采用不同的研究策略對(duì)上述問(wèn)題開(kāi)展了三個(gè)方面的研究。
　　 (1)利用AFL

2、P、ISSR和SSR三種不同的分子標(biāo)記分析上海江灣機(jī)場(chǎng)的野生大豆自然種群的遺傳多樣性水平。通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬分析，隨機(jī)抽取不同樣本量的抽樣群體，判斷可以代表種群總體遺傳多樣性水平的樣本大小，對(duì)不同分子標(biāo)記分析結(jié)果進(jìn)行比較，并對(duì)各個(gè)遺傳多樣性參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。
　　 (2)利用17對(duì)SSR引物，對(duì)上海江灣的兩個(gè)種群(JW-1和JW-2)，北京種群(BJ)和山東墾利種群(KL)共四個(gè)種群的1369份樣本進(jìn)行遺傳多樣性的分析，比較了單個(gè)多樣性

3、參數(shù)與單參數(shù)指數(shù)系列對(duì)這四個(gè)種群遺傳多樣性衡量的差異，并將獲得的遺傳多樣性資料與采樣點(diǎn)的地理空間位置結(jié)合起來(lái)，分析這四個(gè)種群的空間遺傳結(jié)構(gòu)，包括種群間的遺傳分化和用空間自相關(guān)分析獲得的種群內(nèi)的遺傳斑塊結(jié)構(gòu)。
　　 (3)利用5對(duì)多態(tài)性高的SSR引物對(duì)這四個(gè)種群中36個(gè)家系的1605個(gè)子代進(jìn)行多位點(diǎn)異交率的分析，以獲得野生大豆交配系統(tǒng)的基本資料。
　　 基于上述研究，將獲得的這四個(gè)野生大豆種群的遺傳多樣性水平、空間遺傳結(jié)構(gòu)

4、以及交配系統(tǒng)等情況結(jié)合起來(lái)進(jìn)行分析，為制定合理的野生大豆保護(hù)策略提供依據(jù)。
　　 本研究得到如下結(jié)果：
　　 (1)樣本量達(dá)到30個(gè)個(gè)體以上才能達(dá)到種群總體90％以上的遺傳變異，對(duì)于小樣本種群可以使用無(wú)偏估計(jì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)校正；
　　 (2)共顯性分子標(biāo)記和顯性標(biāo)記對(duì)種群遺傳多樣性分析的方式不同，分析所得到的各種遺傳多樣性參數(shù)取值范圍也不同。在不同分子標(biāo)記分析的結(jié)果之間缺乏可比性；
　　 (3)單個(gè)多樣性參數(shù)不

5、能全面地反映遺傳多樣性中等位基因頻率分布的情況，將用于分析群落物種多樣性的單參數(shù)指數(shù)系列用于研究物種及其種群遺傳多樣性的衡量和比較具有可行性，可以清晰地反映種群中各個(gè)等位基因頻率的分布情況；
　　 (4)四個(gè)野生大豆種群間存在一定的遺傳的分化(Fst=0.204)；種群內(nèi)均存在顯著空間的遺傳斑塊(Sp統(tǒng)計(jì)值的變異范圍在0.036～0.128之間，平均值為0.073)。野生大豆種群內(nèi)空間遺傳斑塊的強(qiáng)度和遺傳斑塊的大小可能受種群的環(huán)

6、境異質(zhì)性以及種群所受干擾程度的影響；
　　 (5)四個(gè)野生大豆種群均存在一定的異交，但各個(gè)種群的總異交率水平?jīng)]有顯著差異(平均總異交率為14.9％)。進(jìn)一步剖分交配系統(tǒng)(分為自交、雙親近交和隨機(jī)異交)發(fā)現(xiàn)不同的種群雙親近交率存在較大差別。其中，墾利種群的雙親近交率最高，占總異交率的63％；而JW-1種群的雙親近交率最低，占總異交率的6.7％。說(shuō)明剖分各種交配方式的比例可以為進(jìn)一步探討交配系統(tǒng)的差異提供依據(jù)。
　　 (6)

7、結(jié)合所研究的四個(gè)野生大豆種群的空間遺傳結(jié)構(gòu)與其交配系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，種群內(nèi)空間遺傳斑塊結(jié)構(gòu)對(duì)雙親近交所占的比例有較大的影響。遺傳斑塊越大，斑塊結(jié)構(gòu)越強(qiáng)，鄰近個(gè)體之間的親緣關(guān)系越近，鄰近個(gè)體發(fā)生雙親近交的概率越大；相反亦然。
　　 綜合野生大豆遺傳多樣性水平、遺傳結(jié)構(gòu)與交配系統(tǒng)的研究進(jìn)行分析，在制定野生大豆保護(hù)策略特別是原位保護(hù)策略時(shí)，保持種群生境一定程度的自然擾動(dòng)可以打破種群內(nèi)空間遺傳結(jié)構(gòu)或是減弱空間遺傳結(jié)構(gòu)，這將提高有效異交(effe