基于微卫星标记的秦岭冷杉和巴山冷杉的种群遗传结构比较研究

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1、基于微卫星标记的秦岭冷杉和巴山冷杉的种群遗传结构比较研究专业名称：生物化学与分子生物学申请人：王谢指导教师：唐绍清教授论文答辩委员会主席：兰一皇：三南委员：基于微卫星标记的秦岭冷杉和巴山冷杉的种群遗传结构比较研究研究生：王谢年级：2011级导师：唐绍清教授学科专业：生物化学与分子生物学研究方向：分子系统学摘要冷杉属(Abies)是松科中除松属外的第二大属，为北半球的主要森林树种。我国共有冷杉属植物28种，是世界上冷杉分布种类最多的国家。其中，巴山冷杉(AbiesfargesiiFranch．)是我国特有

2、的广布树种，其天然纯林广泛存在于秦巴山地和青藏高原东南部，垂直分布在海拔1900-、一3600m的亚高山，是针叶林的主要建群种。秦岭冷杉(AbiesChensiensisVan．Tiegh．)是我国另一特有树种，国家二级保护植物，分布区域与巴山冷杉相似，近年来由于环境退化和人为破坏，秦岭冷杉大面积发生退化，呈岛屿状分布于海拔1500"-2300的地区。本研究利用微卫星标记方法(SSR)对秦岭冷杉和巴山冷杉的遗传多样性和种群遗传结构进行比较研究，旨在揭示它们的种群内的遗传变异以及种群间的遗传分化情况，探讨

3、种群片断化对秦岭冷杉的遗传影响，为秦岭冷杉资源的利用和保护提供科学依据。利用磁珠富集法和454高通量焦磷酸测序技术成功开发了16对微卫星引物Achl～Ach8、Afal～Afa8，它们在GenBank上的登录号是：KC505632～KC505639、KF312366--一l口312373。对SSR引物进行复筛后，选取Achl、Ach2、Afa2、Afa3、Afa4、Afa5和As09共7对引物对秦岭和巴山冷杉共24个种群698个个体进行种群遗传结构研究。7对引物共检测出94个等位基因，每个位点的等位基因

4、数为14---29个。秦岭冷杉各位点的等位基因数为8"～22，平均值14．1。观测杂合度Ho变化范围在0．345"～0．894之间，期望杂合度He变化范围在0．388"-0．872之间。巴山冷杉各位点的等位基因数为14"--28，平均值18．4。观测杂合度Ho变化范围在0．225---0．916之间，期望杂合度He变化范围在0．261"-0．885之间。在种群水平上，秦岭冷杉等位基因数范围为5．3"--10．4，平均值8．3，观测杂合度Ho变化范围在0．629～0．743之间，期望杂合度He范围为0．6

5、71～O．780之间，近交系数Fis值为0．097：巴山冷杉的等位基因数范围为8．0"-12．6，平均值10．3，观测杂合度Ho变化范围在0．597--一0．705之间，期望杂合度He范围为0．707--一0．810之间，Fis值为0．127，巴山冷杉种群的遗传多样性要略高于秦岭冷杉。在遗传分化系数Fst体现的遗传分化水平的比较上，秦岭冷杉(Fst=-0．0634)要高于巴山冷杉(Fst=-O．035)，巴山冷杉种群间的基因交流(Nm=10．977)较秦岭冷杉(Nm=5．581)频繁，减缓了种群间的遗传

6、分化水平。种群间较高的基因流与地理距离和遗传距离的不显著相关(秦岭冷杉r=．0．0168，P=0．5730；巴山冷杉r=一0．1896，P=0．9510)是保持一致的。瓶颈效应检测结果表明秦岭冷杉和巴山冷杉的所有种群均未经历过瓶颈效应。分子方差分析结果显示秦岭冷杉和巴山冷杉的主要变异来源来自于种群内，种群间的变异分别仅占6．34％和3．49％，秦岭冷杉和巴山冷杉两物种间遗传分化很小，仅点2．1％。以上数据结果显示秦岭冷杉和巴山冷杉均表现出了较高的遗传多样性和较低的种群间遗传分化水平，遗传变异主要来源于种

7、群内。但相对于巴山冷杉，秦岭冷杉的遗传多样性相对较低，种群间遗传分化水平相对较高，表明生境片断化对秦岭冷杉负面的遗传影响开始出现。关键词：秦岭冷杉：巴山冷杉；微卫星标记：遗传多样性；种群遗传结构；MasterCandidate：XieWangGrade：201Supervisor：Pro．ShaoqingTangMajor：BiochemistryandMolecularBiologyResearchdirection：MolecularSystematicsAbstractAsthemainf01．e

8、stspeciesofthenorthernhemisphere，AbiesisthesecondlargestgenusmP砌臼c删exceptfor咖坦Accordingtostatistics，thereisatotalof28speciesof么易f船plantSlnChinawhichhasthelargestnumberoffirdistributionintheworld·A·如7苫硎1saIlendemlcwidesprea