陆均松、鸡毛松种群遗传结构和系统发育地理研究-生物化学与分子生物学专业论文.docxVIP

陆均松、鸡毛松种群遗传结构和系统发育地理研究邓锋 陆均松、鸡毛松种群遗传结构和系统发育地理研究 邓锋 摘要 本论文主要内容包括通过叶绿体基因组trnL-F非编码区序列变异分析以及 ISSR分子标记的方法对罗汉松科植物陆均松和鸡毛松进行种群遗传变异水平、 遗传分化以及分子系统发育地理等方面的研究。 陆均松在我国只分布在海南岛，是裸子植物在海南岛的一个代表物种，为国 家三级保护珍稀濒危植物。鸡毛松除了在海南岛广泛分布外，在广东、广西、云 南、江西等地均有分布。本实验共采集了海南岛4个地区的111个陆均松个体和 包括海南岛、广东、广西、云南的7个地区85个鸡毛松个体，结合ISSR标记 和叶绿体trnL-F非编码区序列分析它们的遗传结构和系统发育地理。 ISSR分子标记结果表明，所用于统计的20个引物扩增的电泳结果，陆均松 共检测出3的个位点，其中多态位点334(95．70％)，各地区多态位点比率在78．72 ％．92．36％之间；鸡毛松共检测出325个位点，其中多态位点312个(96．00％)， 各地区多态位点比率在68．28％一82．05％之间。分别计算观察等位基因数、有效等 位基因数、Nei基因多样性，Shannon指数，表型Shannon遗传多样性指数等结 果表明各种群遗传多样性都比较丰富，总体来看陆均松尖峰岭和霸王岭种群遗传 多样性相对丰富一些，吊罗山相对较低；而鸡毛松南沙河、六巷乡、尖峰岭种群 多样性较高，吊罗山、鼎湖山、霸王岭种群的多样性则较低。通过对种群内遗传 多样性(Hpop)和种内遗传多样性(Hsp)的数据分析可以发现，基于基因频率 的种群内遗传多样性所占比率(Hpop／Hsp)很高(陆均松为0．9578，鸡毛松为 O．9524)，而种群问遗传多样性所占比率((Hsp—Hpop)／Hsp)则很低(陆均松为 O．0422，鸡毛松为O．0476)，种群内基因多样性(Hs)较种群问基因多样性(HST) 要高，基因分化系数(CoST)偏低(陆均松为0．2648，鸡毛松为0．4360)。这都说 明陆均松和鸡毛松的遗传多样性主要来自种群内或地区内，而种群间或地区间则 明陆均松和鸡毛松的遗传多样性主要来自种群内或地区内，而种群间或地区间则 较少。基于ISSR数据的AMOVA分析表明陆均松和鸡毛松在种群内遗传变异远 远大于种群间。通过UPGMA法获得的树图、基于ISSR表型的主成分分析(PCA) 以及利用最小生成网图法重建陆均松和鸡毛松种群间系统发育地理式样以及错 配分析都显示各种群个体之间没有发生遗传分化。 c口DNA trnL-F非编码区序列进行分析的结果表明，陆均松序列长度为 866．876bp，鸡毛松序列长度为891．894bp。其中A+T的含量均较高，陆均松介 于64．40％．65．18％之间，鸡毛松介于65．25％．65．70％之间。陆均松和鸡毛松印 DNAtrnL-F非编码区序列都具有较高水平的单倍型多样性(陆均松h=O．627，鸡 毛松h--0．719)和核苷酸多样性(陆均松剐=O．00154，鸡毛松Djj=O．00163)， 核苷酸差异平均数和每位点核苷酸替换水平地区间和种群及亚种群间的数值比 较接近，种群分化度(FsT)结果偏低，基因流(Nm)除了鸡毛松海南尖峰岭和 云南勐腊南沙河之间的值小于1外，其余均较大，显示各种群间存在基因流； AMOVA分析表明陆均松和鸡毛松无论在地区水平上还是种群水平上，遗传变异 均主要发生在种群内。以上所有结果均揭示出陆均松和鸡毛松的各自种群问存在 基因流，缺乏遗传分化。 由上述分析结果得出以下结论：(1)虽然ISSR分子标记与叶绿体trnL-F非 编码区序列分析在研究的方法上没有直接相关性，但所得主要结论相同；(2)陆 均松和鸡毛松的遗传多样性都比较丰富，但种群间均缺乏遗传分化，说明陆均松 和鸡毛松在不久以前的历史上曾发生过扩张或交流，从而不能形成各自独立复杂 的种群结构。 关键词： 陆均松、鸡毛松、ISSR、叶绿体DNAtrnL-F非编码区、遗传结构、 系统发育 Il Studies Studies on the Population Genetic Structure and Phylogeography ofDacydium pierrei Deng Feng ABSTRACT The genetic structure and molecular phylogeography of Dacydium pierrei and Podocarpus imbricatus were investigated based on chloroplast trnL-F noncoding region and ISSR markers in this study． In Chin