基于SRAP分子標記的四藥門花種群遺傳多樣性分析.pdf

1、四藥門花Loropetalum subcordatum(Benth.) Oliv.屬金縷梅科（Hamamelidaceae）常綠小喬木或灌木，單葉互生，葉片卵形或橢圓形，嫩葉紅色，老葉深綠色；花白色，花瓣5枚。四藥門花是中國特有極小種群植物，被列為國家二級保護植物，同時也被列入國際聯(lián)合自然保護（IUCN）名錄中。四藥門花對于研究生態(tài)多樣性、物種多樣性、遺傳多樣性和植物進化演替有著重要意義和作用。目前，由于人類的頻繁活動導致其原生境遭到了

2、破壞和退化，甚至是消亡。因此，四藥門花的保護迫在眉睫。了解瀕危植物的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性是成功保護這些植物的基礎(chǔ)與前提。本研究利用SRAP分子標記技術(shù)對6個四藥門花野生種群和1個遷地種群遺傳多樣性進行研究和評價，通過對實驗數(shù)據(jù)的分析和討論提出相應的保護措施，為四藥門花的遷地保護和回歸引種建立理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)，也為四藥門花的拯救和保護打下基礎(chǔ)，本研究的主要結(jié)果如下：
　　1.四藥門花SRAP-PCR反應體系建立
　　通過單因

3、素試驗獲得了20μl四藥門花 SRAP-PCR反應體系的模板 DNA用量、dNTPs濃度、Mg2+濃度、Ex Taq用量和引物濃度的最適范圍，分別為：40~80ng、0.25~0.4mmol/L、2.00~3.50mmol/L、1.5~3.0U和0.2~0.35μmol/L。然后以單因素試驗結(jié)果為基礎(chǔ)，通過正交試驗獲得了20μl四藥門花SRAP-PCR反應的最佳體系：模板DNA用量為60ng，Mg2+濃度為3.5mmol/L，dNTPs

4、濃度為0.25mmol/L，Ex Taq酶用量2.5U，引物濃度是0.3μmol/L。
　　2.四藥門花野生種群的遺傳多樣性
　　15對SRAP引物組合共擴增出553條條帶，其中條多態(tài)性條帶共359，多態(tài)性百分比達63.28％。在6個四藥門花野生種群中，貴州荔波（GZ）的遺傳多樣性最高，PPF為21.7%；香港大嶼山（DY）的遺傳多樣性最低，PPF僅有3.98%；廣西環(huán)江（GX）、廣東五桂山（WG）、香港寶云道（BY）和香港

5、紫羅蘭山徑（ZL）的遺傳多樣性分別為17%、13.2%、7.78%和7.23%。四藥門花野生種群的觀測等位基因數(shù)目（Na）范圍在1.0398~1.2170，有效等位基因數(shù)目（Ne）變化范圍在1.0247~1.1620，Nei’s遺傳多樣性范圍（H）在0.0145~0.0904，Shannon多樣性指數(shù)（SI）在0.0217~0.1308，這些結(jié)果表明四藥門花存在較低的遺傳多樣性。
　　3.四藥門花野生種群的遺傳結(jié)構(gòu)
　　四藥

6、門花存在較高的遺傳分化，種群之間的基因交流極低（Nm*=0.1342），同時群體間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.7884，這說明有78.84%的遺傳變異屬于種群間的遺傳變異。通過對四藥門花野生種群進行非加權(quán)平均（UPGMA）聚類、主成分坐標分析（PcoA）和貝葉斯算法的計算結(jié)果都得出了相同的遺傳結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示將四藥門花6個野生種群分成了三個組，貴州荔波（GZ）和廣西環(huán)江（HJ）的野生種群親緣關(guān)系較近，為一組；廣東五桂山（WG）獨自一組；香

7、港的三個野生種群（BY、ZL、DY）為一組。同時，Mantel檢驗結(jié)果顯示四藥門花種群間的遺傳距離和地理距離具有明顯相關(guān)性(r=0.91，p=0.01)，且線性方程為y=1740.3x-68.095，這說明了四藥門花遺傳距離與地理距離呈正相關(guān)。
　　4.四藥門花遷地保護種群遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)
　　中山市遷地保護種群（ZS）的遺傳多樣性為7.59%，遠低于其種源地廣東五桂山野生種群（WG）的13.2%。兩個群體的遺傳分化系數(shù)

8、（Gst）是0.0889，這表明有8.89%的遺傳變異發(fā)生在兩個群體之間。四藥門花中山遷地保護種群的觀測等位基因數(shù)目和有效等位基因數(shù)目與其種源地廣東五桂山野生種群的差異較小，差異都在5%以內(nèi)；而中山遷地保護種群的多態(tài)性位點數(shù)、Nei’s遺傳多樣性和 Shannon多樣性指數(shù)分別占廣東五桂山野生種群的57.53%、62.42%和61.57%，遠低于其種源地廣東五桂山野生種群。這表明四藥門花中山遷地保護種群并沒有完全覆蓋其種源地五桂山野生種