油松種群遺傳多樣性與環(huán)境相關(guān)性研究.pdf

1、本文采用ISSR分子標(biāo)記技術(shù),研究了河北承德大窩鋪林場(chǎng)不同群落類型4個(gè)油松天然種群,和河北承德大窩鋪林場(chǎng)、河南伏牛山寶天曼自然保護(hù)區(qū)、甘肅冶力關(guān)國(guó)家森林公園、寧夏賀蘭山自然保護(hù)區(qū)、遼寧醫(yī)巫閭山自然保護(hù)區(qū)、山東蒙山國(guó)家森林公園、山西太岳靈空山、陜西黃龍山蔡家川林場(chǎng)8個(gè)地區(qū)的油松天然種群的遺傳多樣性與種群分化；利用SPSS17.0等軟件對(duì)影響其變異與分化的生物和非生物因子進(jìn)行相關(guān)分析,探討了油松對(duì)不同環(huán)境因子的適應(yīng)機(jī)制。主要研究結(jié)果如下：<

2、br>　　 ⑴采用改良的CTAB-free法加入較高含量的PVP去除多糖和其他次生代謝物,可以消除各種不同干擾物質(zhì)對(duì)DNA提取的影響；利用氯仿:異戊醇(V:V=124:1)抽提2～3次,能夠獲得高質(zhì)量的油松基因組DNA,滿足后續(xù)試驗(yàn)要求。
　　 ⑵采用正交試驗(yàn)方法對(duì)影響油松ISSR-PCR反應(yīng)體系的5個(gè)主要因素進(jìn)行4水平的優(yōu)化試驗(yàn),建立最優(yōu)反應(yīng)體系如下:模板50～60ng:Mg2+2.5 mmol／L;4×dNTP0.25mm

3、ol／L；引物O.4μmol／L；Taq酶1U。根據(jù)最優(yōu)體系篩選出13條擴(kuò)增穩(wěn)定、多態(tài)性豐富的引物,通過(guò)梯度PCR確定引物的退火溫度,得到油松ISSR-PCR反應(yīng)的最佳擴(kuò)增程序:94℃預(yù)變性5min:94℃變性30s,53℃退火45s,72℃延伸2min,35個(gè)循環(huán)；72℃延伸7min。
　　 ⑶13條引物對(duì)承德大窩鋪林場(chǎng)4個(gè)群落類型油松種群檢測(cè)到180個(gè)位點(diǎn),多態(tài)位點(diǎn)百分率(P)91.11％,Nei多樣性指數(shù)(H)0.2778

4、,Shannon信息指數(shù)(I)0.4249。混交林種群遺傳多樣性較純林種群豐富。
　　 ⑷承德4個(gè)群落類型油松種群間遺傳變異主要來(lái)自種群內(nèi)部,遺傳分化系數(shù)(Gst)為0.2478。4個(gè)種群間基因流Nm為1.5174,基因流可以發(fā)揮均質(zhì)化作用,降低局部變異。種群Nei多樣性指數(shù)和Shannon信息指數(shù)與林下灌木的Shannon-Wiener多樣性指數(shù)呈極顯著正相關(guān),與Simpson多樣性指數(shù)顯著正相關(guān),與林下草本均勻度極顯著負(fù)相關(guān)

5、。群落類型強(qiáng)烈影響著油松種群的多態(tài)位點(diǎn)比率,群落的復(fù)雜程度與油松種群的遺傳多樣性顯著相關(guān)。
　　 ⑸13條引物對(duì)8個(gè)地區(qū)油松天然種群的樣品進(jìn)行PCR擴(kuò)增,多態(tài)位點(diǎn)百分率(P)達(dá)90％以上,Nei多樣性指數(shù)(H)分別為0.2809、0.3141,Shannon信息指數(shù)(I)分別為0.4254、0.4717。甘肅、寧夏、遼寧種群遺傳多樣性較低。
　　 ⑹8個(gè)地區(qū)天然油松種群間遺傳變異主要來(lái)自種群內(nèi)部。河北-河南-甘肅-寧夏試

6、驗(yàn)組種群遺傳分化系數(shù)Gst為0.2689,基因流Nm為1.3591,基因交流水平較低；遼寧-山東-山西-陜西試驗(yàn)組種群間遺傳分化系數(shù)Gst為0.3514,基因流Nm為0.9227,種群發(fā)生了強(qiáng)烈的分化。UPGMA聚類分析表明生態(tài)型相近的地理種群首先聚類,種群遺傳距離的與地理距離間無(wú)明顯相關(guān)性。
　　 ⑺兩試驗(yàn)組表現(xiàn)出對(duì)不同土壤因子的相關(guān)性,對(duì)不同氣候因子表現(xiàn)為相反的相關(guān)關(guān)系,不同地域油松種群對(duì)各分布區(qū)土壤、氣候因子從遺傳上表現(xiàn)出