【摘要】：甘草屬(Glycyrrhiza L.)植物種間由于生殖隔離機(jī)制不完善,屬內(nèi)鄰域、同域分布種間,常常發(fā)生雜交而導(dǎo)致種間基因漸滲,而對(duì)自然居群遺傳結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重要的影響。本研究首先通過(guò)SCoT與EST-SSR分子標(biāo)記在甘草屬植物遺傳多樣性研究中的比較分析,探討SCoT標(biāo)記的適用性;其次應(yīng)用SCoT標(biāo)記對(duì)甘草屬植物的4種1變種的16個(gè)自然分布居群,共計(jì)195份材料,進(jìn)行種內(nèi)遺傳多樣性、居群遺傳結(jié)構(gòu)分析,探討種內(nèi)遺傳分化現(xiàn)狀;最后根據(jù)居群地域分布特點(diǎn),將12個(gè)居群劃分為4個(gè)同域分布復(fù)合群體,分析這4個(gè)同域分布群體的遺傳組成、同域分布種間基因漸滲模式,并探討種間雜交漸滲對(duì)物種形成和分化的影響,分析雜交種黃甘草的形成和進(jìn)化趨勢(shì)。結(jié)果表明:1.實(shí)驗(yàn)篩選出的20條SCoT引物共擴(kuò)增358條清晰條帶,357條多態(tài)性條帶,平均多態(tài)率為99.75%,平均有效等位基因數(shù)(Ne)和位點(diǎn)品均期望雜合度(He)等遺傳參數(shù)與EST-SSR標(biāo)記無(wú)顯著差異。多態(tài)性檢測(cè)效率高的標(biāo)記為SCoT(E=17.333,Ai=21.145),高于EST-SSR(E=6.909,Ai=8.719)。SCoT與EST-SSR標(biāo)記聚類分析結(jié)果趨勢(shì)相似,與基于形態(tài)學(xué)分類結(jié)果一致。結(jié)果表明SCoT標(biāo)記多態(tài)性高,信息量大,可揭示甘草屬種間與種內(nèi)的遺傳多樣性水平以及親緣關(guān)系,是進(jìn)行甘草屬植物自然群體的遺傳結(jié)構(gòu)、種間基因漸滲等研究的有效分子標(biāo)記。2.甘草屬內(nèi)物種均有豐富的遺傳多樣性,但種間存在較大差異,光果甘草(G.glabra L.)遺傳多樣性水平最高(He=0.245,I=0.391),烏拉爾甘草其次(G.uralensis L.,He=0.238,I=0.384),黃甘草(G.eurycarpa P.C.Li.,He=0.237,I=0.383),脹果甘草(G.inflata Bat.)遺傳多樣性最小(He=0.229,I=0.367);根據(jù)Nei’s遺傳分化系數(shù)(Gst)及AMOVA方差分析結(jié)果可知,4種甘草居群內(nèi)、間存在明顯的分化(Gst為0.438~0.450),但絕大多數(shù)遺傳變異來(lái)自居群內(nèi)(65%~75%),Gst估算所得居群間基因流均值(Nm=0.6251),表明不同居群間可能存在地理隔離,導(dǎo)致的有限基因交流;種內(nèi)居群水平、個(gè)體水平的聚類和Mantel檢測(cè),均顯示甘草屬植物變異分化具有地域性特征。新疆天山以南和東疆地區(qū)豐富的光熱資源和干旱等地理環(huán)境可能促進(jìn)了甘草屬物種的分化和遷移,幾種甘草種群在擴(kuò)散過(guò)程中,于天山以南、東地區(qū)出現(xiàn)物種相遇,為雜交帶的形成提供了可能。3.甘草屬內(nèi)不同種的同域分布對(duì)種內(nèi)居群的遺傳多樣性有影響,同域分布群體內(nèi)各物種多樣性水平高于各物種的平均遺傳多樣性水平;同域分布群體內(nèi)種間基因流均值(Nm=3.369)大于種內(nèi)居群間的基因流均值(Nm=0.624),表明甘草植物種間存在明顯的基因交流;基于混合模型的Structure群體結(jié)構(gòu)分析,將同域復(fù)合群體A、B、D劃分為2個(gè)亞群,C劃分為4個(gè)亞群,與基于形態(tài)學(xué)鑒定的物種劃分結(jié)果有一定的差異;此外,不同地理分布區(qū),種間發(fā)生基因漸滲的程度、方向也不同,A表現(xiàn)為烏拉爾甘草與脹果甘草間的雙向雜交漸滲,但漸滲更傾向于烏拉爾甘草;B中2亞群與地理分布有關(guān),種間可能存在遺傳同塑現(xiàn)象,并伴有一定程度的漸滲;C內(nèi)2-4亞群相互漸滲,導(dǎo)致物種復(fù)雜的遺傳背景,其中烏拉爾甘草被分化出3個(gè)不同的亞群,具有不同遺傳結(jié)構(gòu),脹果甘草則是2~4個(gè)亞群的漸滲背景,部分黃甘草具有純合遺傳背景,分化形成新亞群;D中脹果甘草與光果甘草發(fā)生雙向基因漸滲,漸滲更傾向于脹果甘草。4.黃甘草的起源及發(fā)展趨勢(shì):同域群體Structure結(jié)構(gòu)分析指出黃甘草是同域分布種間雜交、基因漸滲的產(chǎn)物,不同群體中黃甘草的遺傳組成不同:一是通過(guò)回交的方式參與同域群體的基因漸滲事件,因其回交具有一定傾向性(群體內(nèi)數(shù)量及空間位置占優(yōu)勢(shì)的物種),導(dǎo)致黃甘草類型的分化;二是通過(guò)復(fù)雜的多個(gè)種的雜交漸滲,產(chǎn)生新的遺傳類型。此外,黃甘草的多樣性水平高于同域分布的其它甘草物種,在數(shù)量及適應(yīng)能力上具有一定優(yōu)勢(shì),促進(jìn)了甘草屬植物種間基因交流。推測(cè)黃甘草的出現(xiàn)是建立在甘草屬種間不斷分化,并伴有一定基因交流和漸滲的過(guò)程中,逐漸產(chǎn)生的,是物種形成的鄰域、同域模式下的產(chǎn)物。黃甘草在與同域分布物種不斷漸滲的過(guò)程中,既可能由于回交導(dǎo)致雜交類型的消失,也可能會(huì)逐漸形成能夠穩(wěn)定遺傳的類型,使得雜交種獨(dú)立成“種”成為可能。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：石河子大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：Q943.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2394521