廣西藥用野生稻的安全保護研究.pdf

1、廣西藥用野生稻是我國重要的遺傳種質資源，目前采取以原地保存為主的保存法。由于栽培稻新品種的推廣趨向遺傳背景單一化，特別是轉基因品種在野生資源分布區(qū)的示范與推廣，可能對這些野生資源的遺傳組成多樣性帶來潛在危險。原地野生稻資源是否受到了栽培稻的遺傳漂移影響，栽培稻或轉基因稻的外源基因是否能夠向野生稻漂移，這是保護生物學研究急需回答的問題。 該研究內容分為兩個部分：第一部分以分子標記為基礎，用21個微衛(wèi)星位點對廣西不同分布地區(qū)的10個

2、藥用野生稻居群共261份材料的遺傳多樣性和遺傳組成進行了評價；第二部分以細胞學為基礎，采用生殖生物學方法通過檢測種與種之間的雜交親和性，以栽培稻和普通野生稻作為對照，用光學顯微鏡觀察了藥用野生稻花粉在同一栽培種柱頭上的萌發(fā)生長情況，直觀、簡便地對栽培稻與藥用野生稻之間的可交配性進行了評價。從細胞學水平推斷轉基因栽培稻是否有可能通過基因交流影響藥用野生稻的遺傳多樣性。主要結果如下： 1.廣西10個藥用野生稻居群的平均等位基因數(A

3、)為1.78，有效等位基因數(Ae)為1.37,實際觀察雜合度(Ho)為0.14，平均期望雜合度(He)為0.22，多態(tài)性位點比例(P)為80.65％，所有遺傳多樣性指標都高于已報導的我國藥用野生稻的平均水平。F-統(tǒng)計量的結果表明，總的遺傳變異中有50％存在于居群間，50％的遺傳變異存在于居群內(Fst=0.50)。并且大多數居群偏離了Hardy-Weinberg平衡且雜合子不足(Fis=0.27，Fit=0.49)。對10個居群進行聚

4、類分析時發(fā)現10個居群之間的遺傳距離不與地理距離呈正相關，栽培稻的存在對藥用野生稻遺傳多樣性有一定影響。四周有稻田的6個居群雖然地理距離遠近不一，但遺傳一致度高而聚為一類；居群10位于水庫底，周圍無稻田，沒有栽培稻基因流的滲入，其遺傳多樣性極低。居群所屬水系也是決定居群遺傳距離的關鍵。結果說明鄰近栽培稻及水系可以改變野生稻的遺傳構成。 2.麗江新團黑谷的花粉在母本中花9號柱頭上生長迅速，授粉后僅2分鐘花粉管便已經大量萌發(fā)，30m

5、in內已有花粉管進入花柱。普通野生稻(AA)的花粉在栽培稻柱頭上附著量大、萌發(fā)好、生長快，與對照的萌發(fā)情況相近。藥用野生稻(CC)的花粉在栽培稻柱頭上能萌發(fā)，與對照相比表現為柱頭上花粉附著量少，開始萌發(fā)時間遲，萌發(fā)量少，花粉管扭曲、纏繞、伸長慢等現象，同時觀察到藥用野生稻花粉管能直接通過花柱“識別”進入花柱。說明栽培稻與藥用野生稻之間存在較好的生殖隔離，因轉基因水稻的應用而導致向藥用野生稻發(fā)生基因漂移的可能性較小，但是并不排除能夠發(fā)生基

6、因漂移的可能性。 3.經過研究，提出藥用野生稻資源保護中應采取的措施。由于藥用野生稻居群普遍較小，并且交配類型以自交為主，其遺傳變異主要存在于居群之間，因此在收集種質資源進行異位保存或分析時，應該盡量選擇較多的居群。包含材料數較少的居群內部仍存在較大的遺傳變異，說明對于小居群也應加強保護，盡量設立原位保護點，以免發(fā)生遺傳多樣性的喪失。雖然藥用野生稻與栽培稻之間通過花粉雜交的可交配性小，但是栽培稻的基因交流對藥用野生稻的遺傳多樣性