本文關(guān)鍵詞： 雞冠滇丁香 易危物種 遺傳多樣性 表型性狀 轉(zhuǎn)錄組測序 EST-SSR 花部揮發(fā)物　出處：《中國林業(yè)科學研究院》2017年博士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：雞冠滇丁香(Luculia yunnanensis Hu)為茜草科(Rubiaceae)滇丁香屬(Luculia)灌木、小喬木,是我國特有花木。雞冠滇丁香具有花柱異型、株型優(yōu)美、花期較長、花香迷人等特點,是具有較高觀賞價值且適于園林配置及盆栽的野生花木。關(guān)于雞冠滇丁香的文獻資料欠缺,研究僅集中在雞冠滇丁香種子萌發(fā)和分子標記的引物開發(fā)上。為了解雞冠滇丁香的資源現(xiàn)狀,本研究對雞冠滇丁香進行資源調(diào)查,旨在掌握雞冠滇丁香資源現(xiàn)狀和瀕危等級;分析雞冠滇丁香形態(tài)層面和分子層面的遺傳多樣性狀況,旨在探索雞冠滇丁香遺傳結(jié)構(gòu);分析雞冠滇丁香、滇丁香和雜交滇丁香的花部揮發(fā)物組分,揭示雞冠滇丁香的花部揮發(fā)物特有成分,為雞冠滇丁香的花香育種奠定基礎;分析雞冠滇丁香的致瀕原因,提出雞冠滇丁香的保護、利用策略,為我國特有植物雞冠滇丁香及滇丁香屬植物保護策略和利用方式提供參考依據(jù),對新品種的培育奠定一定理論基礎。研究結(jié)果如下:1.資源調(diào)查結(jié)果表明,雞冠滇丁香目前僅存在于云南省怒江州貢山縣、福貢縣和瀘水縣境內(nèi),分布區(qū)行政面積僅10465.48km~2。與《中國植物志》和《云南植物志》中的記錄相比,雞冠滇丁香的分布范圍從5個州、市的7個縣縮減到1個州的3個縣,現(xiàn)有分布范圍的面積僅為歷史記載的20%。經(jīng)IUCN受威脅等級評估,雞冠滇丁香屬于易危種,需要重點保護。2.對6個雞冠滇丁香居群進行了形態(tài)層面的遺傳多樣性研究,在居群間變異最大的是花序花數(shù)和柱頭裂片長;比較21個表型性狀間的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)花柱類型與花柱長、花冠直徑、花冠管長、柱頭裂片長、雄蕊長和花藥寬度呈極顯著相關(guān);方差分析結(jié)果表明,居群間方差分量小,居群間表型分化系數(shù)為18.69%,說明雞冠滇丁香居群間的表型分化程度很低,表型性狀分化來源是居群內(nèi);主成分分析(PCA)結(jié)果說明花序直徑、花序花數(shù)、葉長、葉寬、花色、花冠管長、花藥寬等表觀指標對雞冠滇丁香影響大;基于歐氏距離平方值的UPGMA聚類分析結(jié)果表明位于高黎貢山西部的GDX居群單獨為一類,高黎貢山東部的5個居群為一類。3.對滇丁香和長、短柱型雞冠滇丁香的花部進行轉(zhuǎn)錄組測序,共獲得16.74 Gb Clean Data,共計98 389條Unigene。在滇丁香與雞冠滇丁香花部樣品中差異表達的Unigene共有954條,其中655條上調(diào),299條下調(diào),與花香揮發(fā)物合成途徑相關(guān)的苯丙素類合成基因17個,倍半萜和三萜合成基因2個;與花色素物質(zhì)合成途徑相關(guān)的類黃酮生物合成基因3個。在長柱型與短柱型雞冠滇丁香花部樣品中差異表達的Unigene共有133條,其中73條上調(diào),60條下調(diào)。共搜索到15 384個SSRs位點,SSR序列出現(xiàn)頻率15.63%;其中,雞冠滇丁香有89 518條Unigene,共搜索到14 772個SSRs位點,SSR序列出現(xiàn)頻率16.50%;隨機挑選81對EST-SSR引物進行篩選,44對引物能擴增出清晰條帶,其中26對引物在6個雞冠滇丁香居群中具有多態(tài)性。4.采用17對EST-SSR引物對6個雞冠滇丁香居群164個個體進行遺傳結(jié)構(gòu)研究,共檢測到等位基因數(shù)(N_A)為74個,有效等位基因數(shù)(N_E)均值為2.326;雞冠滇丁香的居群內(nèi)期望雜合度在0.416~0.601之間,基于N_E、H_E和Shannon's Ⅰ的均值居群多樣性由高到低依次為LLOLCMFMMFPKGCGGDX,即雞冠滇丁香居群多樣性自北向南依次增大;居群間遺傳分化系數(shù)(F_(ST))均值為0.129,基因流(N_M)均值為2.830,分子方差分析(AMOVA)結(jié)果顯示居群間的遺傳變異分布僅占2.62%,說明雞冠滇丁香居群間遺傳分化程度低,遺傳變異主要分布在居群內(nèi),居群間基因交流十分頻繁;雞冠滇丁香的居群內(nèi)和居群間t均低于共顯性標記的異交植物的平均值(H_E=0.65,F_(ST)=0.22),說明雞冠滇丁香遺傳多樣性較低;基于遺傳距離的UPGMA聚類分析結(jié)果表明位于最北部的GDX居群和GCG居群聚為一類;位于最南部的LLO居群和LCM居群先聚為一小類,再與FMM居群聚合后與FPK居群聚合成一類。5.對海拔、地理距離與雞冠滇丁香遺傳多樣性進行相關(guān)性分析。結(jié)果表明:雞冠滇丁香花和葉的一些表型性狀極顯著的受海拔和基因型影響,而不受地理距離的影響;居群間雖未形成顯著的地理隔離,但地理距離還是較大的影響了雞冠滇丁香的遺傳結(jié)構(gòu);雞冠滇丁香表型與基因型之間雖然沒有顯著相關(guān)關(guān)系,但是有較高的相關(guān)性。6.對雞冠滇丁香、滇丁香和雜交滇丁香的花部揮發(fā)物進行分析。結(jié)果表明:三者花香揮發(fā)物成分差異極大,雜交滇丁香的花香成分與母本滇丁香的花香成分相似度更高,而雞冠滇丁香存在12種特有物質(zhì),主要有cis-Muurola-3,5diene、Humulen、(-)-Aristolene和Isopropyl myristate等,約占雞冠滇丁香花香釋放量(花開放的4個時期)的8.29~16.71%。7.導致了雞冠滇丁香的瀕危現(xiàn)狀的原因:雞冠滇丁香遺傳多樣性較低,對環(huán)境的適應性有限且分布區(qū)狹窄;人為干擾,導致生境斑塊化現(xiàn)象嚴重;雞冠滇丁香的實生苗數(shù)量極少,自然更新能力較弱。結(jié)合易危局面的成因和雞冠滇丁香的特性,提出就地保護、遷地保護和回歸引種相結(jié)合、增加雞冠滇丁香重視度等保護措施。
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【學位授予單位】：中國林業(yè)科學研究院
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S685.26

【參考文獻】

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