生境片斷化對(duì)三種不同植物種群遺傳學(xué)影響的比較研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-31 17:11
本文選題:生境片斷化 + 微衛(wèi)星; 參考:《浙江大學(xué)》2015年博士論文
【摘要】:生境片斷化已經(jīng)成為威脅物種生存和導(dǎo)致全球生物多樣性喪失的一個(gè)重要因素。生境面積減小、殘余斑塊間隔離度的增加不僅直接影響生態(tài)系統(tǒng)的組成和功能,還會(huì)對(duì)物種的遺傳多樣性和進(jìn)化潛力產(chǎn)生一定的負(fù)面影響,不利于物種的長期生存,增加物種滅絕的鳳險(xiǎn)。相較于動(dòng)物的靈活移動(dòng)能力,植物因其固著性而更容易遭受生境片斷化的影響。然而,由于植物的生物學(xué)特征以及對(duì)生境的需求不同,其應(yīng)對(duì)生境片斷化的反應(yīng)也有所差異。準(zhǔn)確的探知和理解生境片斷化的遺傳學(xué)效應(yīng)對(duì)生物多樣性的保護(hù)具有重要的理論和實(shí)踐意義。東亞暖溫帶落葉林歷史片斷化形成的“天空之島”以及中國東南部人為與歷史片斷化形成的陸橋島嶼為研究生境片斷化的遺傳學(xué)效應(yīng)提供了理想的模式系統(tǒng)。本研究選取3種具有代表性的植物為研究對(duì)象,在中國東南部及日本南部不同時(shí)空尺度的島嶼系統(tǒng)中探索生境片斷化對(duì)植物種群的遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)、種群動(dòng)態(tài)等影響,剖析歷史氣候變化以及近代人類活動(dòng)對(duì)片斷化過程的相對(duì)影響,為生物多樣性的保護(hù),尤其遺傳多樣性的保護(hù)提供科學(xué)的理論依據(jù)和保護(hù)策略。本文主要研究結(jié)果如下:1. 采用微衛(wèi)星標(biāo)記對(duì)中國東部和日本西南部6個(gè)黃山梅種群的遺傳結(jié)構(gòu)和種群歷史動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:9對(duì)微衛(wèi)星引物在所有種群中共檢測到164個(gè)等位基因,種群觀測雜合度介于0.37-0.51之間,平均值為0.44;期望雜合度的變化范圍在0.54-0.69之間,平均值為0.60。種群間歷史和當(dāng)代基因流水平都比較低,大部分的種群間(80%)基因流都小于0.05。2MOD分析顯示黃山梅種群處于遺傳漂變和基因流平衡作用狀態(tài)。基于貝葉斯方法的MSVAR軟件檢測到在10,000-100,000年前大部分黃山梅種群經(jīng)歷了瓶頸,有效種群大小從105_106(歷史)縮減至102-104(當(dāng)代)。BOTTLENECK軟件在所有黃山梅種群中都沒有檢測到瓶頸效應(yīng),表明近期種群大小處于穩(wěn)定狀態(tài)。貝葉斯聚類分析將所有黃山梅種群分為黃山(HMR)、天目山(TMR)和日本3個(gè)遺傳支系,這與前人基于cpDNA和ISSR標(biāo)記研究提出的避難所假說相一致。2.采用雙重抑制PCR法共開發(fā)出12對(duì)金毛耳草特異性微衛(wèi)星引物,選取多態(tài)性較高、擴(kuò)增穩(wěn)定的7對(duì)引物對(duì)千島湖金毛耳草種群的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。結(jié)果顯示:7對(duì)引物共檢測到61個(gè)等位基因,種群觀測雜合度介于0.286-0.621之間,平均值為0.444;期望雜合度范圍介于0.275-0.523之間,平均值為0.416。島嶼種群的遺傳多樣性(HE=0.381)顯著低于陸地種群(HE=0.461),遺傳分化值(FST=0.12)高于陸地種群(西部/東部)(FsT=0.042/0.051)。BAYESASS軟件檢測到種群間存在中等程度的基因流(mc≤0.15)。BORRLENECK軟件僅在一個(gè)島嶼種群(IP05)中檢測到瓶頸效應(yīng)。2MOD分析顯示所有金毛耳草種群都處于遺傳漂變和基因流平衡作用狀態(tài),但是島嶼種群比陸地種群具有顯著較高的等位基因共祖值(F),表明遺傳漂變對(duì)島嶼種群的影響相對(duì)較大。3. 通過雙重抑制PCR法開發(fā)出8對(duì)j的咎匾煨暈⑽佬且鎩2捎謎,
本文編號(hào):1960645
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