【摘要】：山白樹(shù)(Sinowilsonia henryi Hemsl)為金縷梅科(Hamamelidaceae)山白樹(shù)屬(Sinowilsonia Hemsl)多年生木本植物,是中國(guó)特有單種屬珍稀瀕危植物。由于人為砍伐及生境變化等原因,導(dǎo)致山白樹(shù)數(shù)量急劇減少,已被列為我國(guó)Ⅱ級(jí)保護(hù)植物及陜西省重點(diǎn)保護(hù)植物,被世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)認(rèn)定為易危物種。作為第三紀(jì)孑遺種和中國(guó)特有物種,山白樹(shù)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和科學(xué)研究?jī)r(jià)值。本研究基于第二代測(cè)序技術(shù)開(kāi)發(fā)了山白樹(shù)的微衛(wèi)星分子標(biāo)記,并利用該分子標(biāo)記對(duì)山白樹(shù)進(jìn)行群體遺傳分析,以期對(duì)其物種保護(hù)提供理論參考。采用Illumina二代測(cè)序技術(shù)建立山白樹(shù)基因組文庫(kù)和微衛(wèi)星文庫(kù),分析微衛(wèi)星組成類(lèi)型等特征,設(shè)計(jì)山白樹(shù)微衛(wèi)星引物,用5個(gè)山白樹(shù)種群進(jìn)行擴(kuò)增和檢測(cè)以分析其多態(tài)性。研究結(jié)果表明,二代測(cè)序共返回38,942,660條100bp配對(duì)序列,通過(guò)質(zhì)量修剪及拼接得到200,386條拼接序列,其中長(zhǎng)度大于335bp的為7614條;在7614條序列中檢測(cè)出微衛(wèi)星位點(diǎn)694個(gè),其中單核苷酸重復(fù)最多,單核苷酸重復(fù)中A/T重復(fù)數(shù)量最多;二核苷酸長(zhǎng)度變異最大,其中AG/CT重復(fù)數(shù)量最多,重復(fù)長(zhǎng)度變異情況與微衛(wèi)星豐度呈正相關(guān)。為36條山白樹(shù)微衛(wèi)星重復(fù)次數(shù)高的序列設(shè)計(jì)引物,通過(guò)PCR擴(kuò)增和聚丙烯酰胺凝膠電泳對(duì)所設(shè)計(jì)的引物進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果表明,其中20對(duì)引物多態(tài)性豐富且條帶清晰,等位基因數(shù)(N_A)在3~6之間,平均為4,多態(tài)性信息含量(PIC)為0.5355~0.7540,平均為0.6155。對(duì)5個(gè)山白樹(shù)種群的群體遺傳分析發(fā)現(xiàn),本研究開(kāi)發(fā)的引物可用性較好。本研究開(kāi)發(fā)了山白樹(shù)微衛(wèi)星分子標(biāo)記引物,為山白樹(shù)分子遺傳學(xué)奠定了基礎(chǔ)。本研究利用篩選的20對(duì)山白樹(shù)微衛(wèi)星引物,對(duì)采自山白樹(shù)主要分布區(qū)的19個(gè)居群201份樣品進(jìn)行檢測(cè),統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析其遺傳多樣性與遺傳分化。本研究通過(guò)計(jì)算山白樹(shù)遺傳參數(shù)和居群間Nei’s遺傳距離分析各山白樹(shù)居群的遺傳關(guān)系,并分析及計(jì)算山白樹(shù)居群間遺傳分化指數(shù)和遺傳結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:(1)20對(duì)山白樹(shù)引物均具有較高的多態(tài)性,各位點(diǎn)的等位基因數(shù)在7~18之間,共檢測(cè)到變異位點(diǎn)239個(gè),平均每對(duì)引物11.95個(gè)變異位點(diǎn),期望雜合度(H_E)為0.6790~0.8604,平均期望雜合度為0.7993。Shannon’s信息指數(shù)(I)為1.4279~2.2222,平均值為1.8937。Nei’s遺傳多樣性指數(shù)(h)為0.6773~0.8583,平均為0.7973,表明山白樹(shù)在物種水平上的遺傳多樣性較高。(2)通過(guò)AMOVA分析結(jié)果顯示,山白樹(shù)的遺傳變異主要來(lái)源于居群內(nèi),居群間遺傳分化強(qiáng)烈(F_(st)=0.3439),居群間基因流較弱(N_m=0.4769)。(3)UPGMA聚類(lèi)結(jié)果表明,遺傳距離相近的居群,地理位置分布也相對(duì)較近。Mantel Test結(jié)果顯示,R=0.288,P=0.01,即山白樹(shù)遺傳距離與地理距離存在顯著相關(guān)性。STRUCTURE分析結(jié)果將19個(gè)山白樹(shù)居群分成4個(gè)組。可知,導(dǎo)致山白樹(shù)居群遺傳分化顯著的原因可能有地理隔離、有限的基因流、居群歷史上遭遇片段化及瓶頸效應(yīng)等。基于本研究結(jié)果,我們提出了就地保護(hù)為主的保護(hù)策略。
【學(xué)位授予單位】：陜西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：S792.99
【圖文】：

圖 2-1 山白樹(shù)基因組序列中含不同長(zhǎng)度重復(fù)單元的微衛(wèi)星長(zhǎng)度變異情況注：餅圖每一扇區(qū)對(duì)應(yīng)不同長(zhǎng)度的微衛(wèi)星，若對(duì)應(yīng)長(zhǎng)度微衛(wèi)星頻率≤1%，則一起合并在黑色扇區(qū)內(nèi)。Fig. 2-1 Length diversification of the microsatellites in genome sequences of S. henryi.Note: each section of the pie chart corresponds to a microsatellite of different lengths, if thecorresponding length of microsatellite frequencies≤1%, together with the black sector areas.2.4.3 山白樹(shù) SSR 引物的篩選本研究初篩選采用 24 個(gè)來(lái)自佛坪種群的山白樹(shù)樣本對(duì) 36 對(duì)引物（表 2-5）進(jìn)行擴(kuò)增和檢測(cè)，結(jié)果表明，有 7 對(duì)引物未能在擴(kuò)增出目標(biāo)條帶，有 9 對(duì)引物僅擴(kuò)增出 1 條條帶（沒(méi)有多態(tài)性），其余 20 對(duì)引物能擴(kuò)增出清晰穩(wěn)定的條帶且具有多態(tài)性（圖 2-2），可以用與后續(xù)研究。用初篩選過(guò)所得條帶清晰且具有多態(tài)性引物對(duì) SNJ、JSX、WDS、HLS種群進(jìn)行 PCR 擴(kuò)增和聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測(cè)。利用 Powermarker 軟件統(tǒng)計(jì)了這 20 對(duì)引物的等位基因數(shù)目等多態(tài)性信息（表 2-6），這 20 個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)的等位基因數(shù)（NA）共 74 個(gè)，變化范圍為 3～6，平均值為 4；多態(tài)性信息含量（PIC）范圍為 0.5355～0.7540

SBSSSR013 257-263 3 0.5103 0.3636 0.5769SBSSSR014 256-266 4 0.4576 0.3182 0.6915SBSSSR018 87-91 3 0.4298 0.3636 0.5355SBSSSR019 119-125 4 0.4535 0.3182 0.7540SBSSSR021 147-159 4 0.4246 0.3636 0.7338SBSSSR022 303-311 4 0.4246 0.3182 0.6174SBSSSR025 101-107 3 0.4246 0.3636 0.5697SBSSSR028 130-136 4 0.5124 0.3268 0.6713SBSSSR029 211-220 4 0.586 0.4444 0.6218SBSSSR030 245-251 4 0.625 0.4444 0.6874SBSSSR031 195-199 3 0.5632 0.5 0.5499SBSSSR032 215-211 6 0.6466 0.7222 0.6391SBSSSR035 81-85 3 0.6234 0.5555 0.5387SBSSSR036 141-145 6 0.5787 0.6666 0.5547平均 4 0.4903 0.4012 0.615510bpM 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 王洪慶;晏仁義;劉超;陳若蕓;;白樹(shù)有效成分研究[J];天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā);2009年03期

2 史志冉;張羨媛;倪剛;李賀然;張華;;白樹(shù)中二萜類(lèi)成分的分離與鑒定[J];沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào);2013年09期

3 晏仁義;陳若蕓;;白樹(shù)的化學(xué)成分研究Ⅱ[J];中國(guó)中藥雜志;2007年16期

4 徐冰;李瓊婭;韓曉強(qiáng);陳若蕓;王洪慶;;HPLC法測(cè)定白樹(shù)植物中α-高野尻霉素的含量[J];生命科學(xué)儀器;2018年06期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 王家;山白樹(shù)的微衛(wèi)星分子標(biāo)記開(kāi)發(fā)與遺傳多樣性分析[D];陜西理工大學(xué);2019年

2 王曉楠;白樹(shù)枝葉的化學(xué)成分研究[D];云南中醫(yī)學(xué)院;2016年

3 史志冉;兩種藥用植物的化學(xué)成分研究[D];蘇州大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2719476