蘆葦?shù)倪z傳多樣性、譜系地理與生態(tài)適應(yīng)研究
發(fā)布時間:2021-05-14 18:08
蘆葦(Phragmites australis)是全球廣布的濕地植物,以風(fēng)媒異交的種子繁殖作為主要擴散方式,并可以進行營養(yǎng)繁殖以在本地迅速擴散。蘆葦染色體倍性復(fù)雜,遺傳多樣性高,表型變異豐富,廣泛分布在多種濕地生境中,是研究生物入侵、生態(tài)適應(yīng)等生態(tài)學(xué)問題的重要模式物種。在全球變化的背景下,自然蘆葦種群同時存在著入侵和衰退的雙重風(fēng)險,對濕地生態(tài)系統(tǒng)的功能和服務(wù)造成了潛在的威脅。因此,蘆葦?shù)倪z傳多樣性、譜系地理和生態(tài)適應(yīng)研究備受關(guān)注。蘆葦?shù)纳鷳B(tài)適應(yīng),可以來自譜系分化等早期進化過程帶來的本身的預(yù)適應(yīng),也可以來自本地環(huán)境的選擇作用造成的本地適應(yīng)。本研究綜合利用野外調(diào)查、同質(zhì)種植園、控制實驗等手段獲取蘆葦植物樣本,測定單株地上生物量、株高、比葉面積、葉長等植物功能性狀,利用葉綠體trnT-trnL和rbcL-psaI兩個DNA片段進行單倍型分析,利用微衛(wèi)星(SSR)和AFLP標(biāo)記進行細胞核遺傳變異檢測,利用MS-AFLP標(biāo)記進行表觀遺傳變異(DNA甲基化)檢測,對不同尺度、不同區(qū)域、不同狀態(tài)下的蘆葦種群進行了遺傳多樣性分析,揭示中國蘆葦?shù)淖V系地理格局。在厘清蘆葦譜系關(guān)系的基礎(chǔ)上,并結(jié)合已有的地理...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 前言
1.1 遺傳多樣性研究進展
1.1.1 遺傳多樣性的理論發(fā)展
1.1.2 遺傳多樣性的影響因素
1.1.3 遺傳多樣性的研究手段
1.1.4 來自表觀遺傳變異的挑戰(zhàn)
1.2 譜系地理研究進展
1.2.1 譜系地理學(xué)的理論發(fā)展
1.2.2 譜系分化與多倍體化
1.2.3 譜系分化與基因漸滲
1.3 生態(tài)適應(yīng)研究進展
1.4 蘆葦研究進展
1.4.1 蘆葦屬及蘆葦?shù)闹参锓诸悓W(xué)研究
1.4.2 蘆葦?shù)谋缎耘c單倍型
1.4.3 蘆葦?shù)淖V系地理研究進展
1.4.4 蘆葦?shù)纳鷳B(tài)適應(yīng)研究進展
1.5 研究目的和意義
第二章 研究區(qū)域、實驗方法及技術(shù)路線
2.1 研究區(qū)域
2.2 實驗方法
2.2.1 植物功能性狀的測定
2.2.2 DNA分子變異的檢測
2.2.3 遺傳多樣性和譜系地理的數(shù)據(jù)分析方法
2.2.4 生態(tài)位模型
2.2.5 其他數(shù)據(jù)分析
2.3 技術(shù)路線
第三章 山東省典型濕地蘆葦?shù)倪z傳多樣性研究
3.1 材料與方法
3.1.1 樣本采集
3.1.2 分子變異檢測與數(shù)據(jù)分析
3.2 研究結(jié)果
3.2.1 基于葉綠體DNA變異的單倍型分析
3.2.2 基于植物功能性狀的表型變異分析
3.2.3 基于AFLP和MS-AFLP的遺傳與表觀遺傳變異分析
3.2.4 基于SSR的遺傳變異分析
3.2.5 表型、遺傳、表觀遺傳及地理距離之間的相關(guān)性分析
3.3 討論
3.3.1 蘆葦?shù)倪z傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)
3.3.2 蘆葦植物功能性狀和表觀遺傳變異的來源
3.4 本章小結(jié)
第四章 中國蘆葦?shù)淖V系地理研究
4.1 材料與方法
4.1.1 樣本采集
4.1.2 分子變異檢測與數(shù)據(jù)分析
4.2 研究結(jié)果
4.2.1 單倍型多樣性和譜系網(wǎng)絡(luò)分析
4.2.2 基于微衛(wèi)星的譜系分化與倍性比較分析
4.2.3 基于貝葉斯遺傳分配的譜系界定與基因漸滲分析
4.3 訂論
4.3.1 中國蘆葦譜系劃分
4.3.2 中國蘆葦譜系地理格局形成的原因
4.4 本章小結(jié)
第五章 中國蘆葦譜系的生態(tài)位模型研究
5.1 材料與方法
5.1.1 數(shù)據(jù)收集
5.1.2 生態(tài)位模型分析與預(yù)測
5.2 研究結(jié)果
5.2.1 蘆葦譜系的氣候生態(tài)位比較
5.2.2 蘆葦譜系的適生區(qū)預(yù)測
5.3 討論
5.3.1 蘆葦譜系生態(tài)位模型的評價分析
5.3.2 多倍體化驅(qū)動的譜系分化在蘆葦對氣候條件的生態(tài)適應(yīng)中的作用
5.3.3 氣候變化下的蘆葦譜系的地理分布
5.4 本章小結(jié)
第六章 北美入侵蘆葦?shù)倪z傳和表觀遺傳多樣性研究
6.1 材料與方法
6.1.1 樣本采集
6.1.2 分子變異檢測與數(shù)據(jù)分析
6.2 研究結(jié)果
6.2.1 蘆葦譜系間的DNA甲基化水平比較
6.2.2 入侵蘆葦?shù)倪z傳和表觀遺傳多樣水平變化分析
6.2.3 入侵蘆葦與本地蘆葦?shù)倪z傳和表觀遺傳分化分析
6.3 討論
6.3.1 大量表觀遺傳變異主要依賴于遺傳變異
6.3.2 表觀遺傳多樣性是低遺傳多樣性下的表型變異來源的補充
6.3.3 蘆葦入侵過程中穩(wěn)定的表觀遺傳改變可能并沒有發(fā)生
6.4 本章小結(jié)
第七章 中國東部蘆葦譜系在控制實驗下的適應(yīng)性研究
7.1 材料與方法
7.1.1 個體水平的盆栽實驗
7.1.2 種群水平的鹽池實驗
7.2 研究結(jié)果
7.2.1 多種同質(zhì)環(huán)境下的蘆葦個體表型與遺傳變異、表觀遺傳變異的關(guān)系
7.2.2 水鹽異質(zhì)條件下的蘆葦種群遺傳多樣性的變化
7.3 討論
7.3.1 譜系分化和本地適應(yīng)在蘆葦對鹽分的生態(tài)適應(yīng)中的作用
7.3.2 蘆葦?shù)倪z傳多樣性與本地適應(yīng)
7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論和建議
8.1 主要結(jié)論
8.2 創(chuàng)新點
8.3 政策建議
8.4 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間撰寫的學(xué)術(shù)論文目錄
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]羌塘高原降水梯度植物葉片、根系性狀變異和生態(tài)適應(yīng)對策[J]. 趙廣帥,劉珉,石培禮,宗寧,張鑫,張憲洲. 生態(tài)學(xué)報. 2020(01)
[2]黃河三角洲河灘與潮灘蘆葦對鹽脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)[J]. 陳琳,張儷文,劉子亭,路峰,馮光海,顏坤,韓廣軒. 生態(tài)學(xué)報. 2020(06)
[3]敦煌陽關(guān)濕地蘆葦葉性狀對土壤水分的響應(yīng)[J]. 張劍,包雅蘭,宿力,王利平,陸靜雯,曹建軍. 生態(tài)學(xué)報. 2019(20)
[4]中國植物分布模擬研究現(xiàn)狀[J]. 劉曉彤,袁泉,倪健. 植物生態(tài)學(xué)報. 2019(04)
[5]基于MaxEnt模型的南酸棗潛在適生區(qū)預(yù)測[J]. 葉學(xué)敏,陳伏生,孫榮喜,吳南生,劉斌,宋玉林. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[6]葉綠體DNA標(biāo)記在譜系地理學(xué)中的應(yīng)用研究進展[J]. 胡穎,王茜,張新新,周瑋,陳曉陽,胡新生. 生物多樣性. 2019(02)
[7]植物遺傳多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系的研究進展[J]. 張儷文,韓廣軒. 植物生態(tài)學(xué)報. 2018(10)
[8]不同生態(tài)型蘆葦種群對鹽脅迫的生長和光合特性[J]. 許振偉,宋慧佳,李明燕,張廷靖,郭霄,FRANZISKA Eller,HANS Brix,杜寧,侯文軒,郭衛(wèi)華. 生態(tài)學(xué)報. 2019(02)
[9]黃河三角洲濱海濕地蘆葦遺傳變異及其與生境鹽度的關(guān)系[J]. 張儷文,王安東,趙亞杰,陳琳,宋建彬,楊長志,韓廣軒. 生態(tài)學(xué)雜志. 2018(08)
[10]長江大保護事業(yè)呼吁重視植物遺傳多樣性的保護和可持續(xù)利用[J]. 李琴,陳家寬. 生物多樣性. 2018(04)
博士論文
[1]干旱地區(qū)水分梯度下植物光合碳同化途徑適應(yīng)性變化機制研究[D]. 龔春梅.蘭州大學(xué) 2007
碩士論文
[1]5種山胡椒屬植物的地理分布模擬及主導(dǎo)氣候因子分析[D]. 賀怡嫻.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[2]氣候變化對中國東北興安落葉松分布的影響[D]. 石慰.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]沙漠逆境下蘆葦?shù)鞍踪|(zhì)親/疏水性變化的機制[D]. 施璐.首都師范大學(xué) 2009
[4]基于cpDNA分析河西走廊地區(qū)4種生態(tài)型蘆葦系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[D]. 龔曉潔.蘭州大學(xué) 2009
[5]植物響應(yīng)逆境過程中類囊體膜差異表達蛋白的研究[D]. 彭浩.廈門大學(xué) 2008
[6]河西走廊四種生態(tài)型蘆葦適應(yīng)干旱鹽漬生境的分子進化途徑研究[D]. 李紅.蘭州大學(xué) 2007
[7]四種生態(tài)型蘆葦遺傳多樣性及PcTGD生物信息學(xué)分析[D]. 邢家強.蘭州大學(xué) 2007
[8]不同生態(tài)型蘆葦適應(yīng)自然干旱和鹽漬環(huán)境的比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 林文芳.廈門大學(xué) 2007
[9]河西走廊荒漠地區(qū)不同生態(tài)型蘆葦Rubisco免疫學(xué)特性[D]. 李衛(wèi)霞.蘭州大學(xué) 2006
本文編號:3186094
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:143 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號說明
第一章 前言
1.1 遺傳多樣性研究進展
1.1.1 遺傳多樣性的理論發(fā)展
1.1.2 遺傳多樣性的影響因素
1.1.3 遺傳多樣性的研究手段
1.1.4 來自表觀遺傳變異的挑戰(zhàn)
1.2 譜系地理研究進展
1.2.1 譜系地理學(xué)的理論發(fā)展
1.2.2 譜系分化與多倍體化
1.2.3 譜系分化與基因漸滲
1.3 生態(tài)適應(yīng)研究進展
1.4 蘆葦研究進展
1.4.1 蘆葦屬及蘆葦?shù)闹参锓诸悓W(xué)研究
1.4.2 蘆葦?shù)谋缎耘c單倍型
1.4.3 蘆葦?shù)淖V系地理研究進展
1.4.4 蘆葦?shù)纳鷳B(tài)適應(yīng)研究進展
1.5 研究目的和意義
第二章 研究區(qū)域、實驗方法及技術(shù)路線
2.1 研究區(qū)域
2.2 實驗方法
2.2.1 植物功能性狀的測定
2.2.2 DNA分子變異的檢測
2.2.3 遺傳多樣性和譜系地理的數(shù)據(jù)分析方法
2.2.4 生態(tài)位模型
2.2.5 其他數(shù)據(jù)分析
2.3 技術(shù)路線
第三章 山東省典型濕地蘆葦?shù)倪z傳多樣性研究
3.1 材料與方法
3.1.1 樣本采集
3.1.2 分子變異檢測與數(shù)據(jù)分析
3.2 研究結(jié)果
3.2.1 基于葉綠體DNA變異的單倍型分析
3.2.2 基于植物功能性狀的表型變異分析
3.2.3 基于AFLP和MS-AFLP的遺傳與表觀遺傳變異分析
3.2.4 基于SSR的遺傳變異分析
3.2.5 表型、遺傳、表觀遺傳及地理距離之間的相關(guān)性分析
3.3 討論
3.3.1 蘆葦?shù)倪z傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)
3.3.2 蘆葦植物功能性狀和表觀遺傳變異的來源
3.4 本章小結(jié)
第四章 中國蘆葦?shù)淖V系地理研究
4.1 材料與方法
4.1.1 樣本采集
4.1.2 分子變異檢測與數(shù)據(jù)分析
4.2 研究結(jié)果
4.2.1 單倍型多樣性和譜系網(wǎng)絡(luò)分析
4.2.2 基于微衛(wèi)星的譜系分化與倍性比較分析
4.2.3 基于貝葉斯遺傳分配的譜系界定與基因漸滲分析
4.3 訂論
4.3.1 中國蘆葦譜系劃分
4.3.2 中國蘆葦譜系地理格局形成的原因
4.4 本章小結(jié)
第五章 中國蘆葦譜系的生態(tài)位模型研究
5.1 材料與方法
5.1.1 數(shù)據(jù)收集
5.1.2 生態(tài)位模型分析與預(yù)測
5.2 研究結(jié)果
5.2.1 蘆葦譜系的氣候生態(tài)位比較
5.2.2 蘆葦譜系的適生區(qū)預(yù)測
5.3 討論
5.3.1 蘆葦譜系生態(tài)位模型的評價分析
5.3.2 多倍體化驅(qū)動的譜系分化在蘆葦對氣候條件的生態(tài)適應(yīng)中的作用
5.3.3 氣候變化下的蘆葦譜系的地理分布
5.4 本章小結(jié)
第六章 北美入侵蘆葦?shù)倪z傳和表觀遺傳多樣性研究
6.1 材料與方法
6.1.1 樣本采集
6.1.2 分子變異檢測與數(shù)據(jù)分析
6.2 研究結(jié)果
6.2.1 蘆葦譜系間的DNA甲基化水平比較
6.2.2 入侵蘆葦?shù)倪z傳和表觀遺傳多樣水平變化分析
6.2.3 入侵蘆葦與本地蘆葦?shù)倪z傳和表觀遺傳分化分析
6.3 討論
6.3.1 大量表觀遺傳變異主要依賴于遺傳變異
6.3.2 表觀遺傳多樣性是低遺傳多樣性下的表型變異來源的補充
6.3.3 蘆葦入侵過程中穩(wěn)定的表觀遺傳改變可能并沒有發(fā)生
6.4 本章小結(jié)
第七章 中國東部蘆葦譜系在控制實驗下的適應(yīng)性研究
7.1 材料與方法
7.1.1 個體水平的盆栽實驗
7.1.2 種群水平的鹽池實驗
7.2 研究結(jié)果
7.2.1 多種同質(zhì)環(huán)境下的蘆葦個體表型與遺傳變異、表觀遺傳變異的關(guān)系
7.2.2 水鹽異質(zhì)條件下的蘆葦種群遺傳多樣性的變化
7.3 討論
7.3.1 譜系分化和本地適應(yīng)在蘆葦對鹽分的生態(tài)適應(yīng)中的作用
7.3.2 蘆葦?shù)倪z傳多樣性與本地適應(yīng)
7.4 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論和建議
8.1 主要結(jié)論
8.2 創(chuàng)新點
8.3 政策建議
8.4 研究展望
參考文獻
致謝
攻讀博士學(xué)位期間撰寫的學(xué)術(shù)論文目錄
學(xué)位論文評閱及答辯情況表
【參考文獻】:
期刊論文
[1]羌塘高原降水梯度植物葉片、根系性狀變異和生態(tài)適應(yīng)對策[J]. 趙廣帥,劉珉,石培禮,宗寧,張鑫,張憲洲. 生態(tài)學(xué)報. 2020(01)
[2]黃河三角洲河灘與潮灘蘆葦對鹽脅迫的生理生態(tài)響應(yīng)[J]. 陳琳,張儷文,劉子亭,路峰,馮光海,顏坤,韓廣軒. 生態(tài)學(xué)報. 2020(06)
[3]敦煌陽關(guān)濕地蘆葦葉性狀對土壤水分的響應(yīng)[J]. 張劍,包雅蘭,宿力,王利平,陸靜雯,曹建軍. 生態(tài)學(xué)報. 2019(20)
[4]中國植物分布模擬研究現(xiàn)狀[J]. 劉曉彤,袁泉,倪健. 植物生態(tài)學(xué)報. 2019(04)
[5]基于MaxEnt模型的南酸棗潛在適生區(qū)預(yù)測[J]. 葉學(xué)敏,陳伏生,孫榮喜,吳南生,劉斌,宋玉林. 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[6]葉綠體DNA標(biāo)記在譜系地理學(xué)中的應(yīng)用研究進展[J]. 胡穎,王茜,張新新,周瑋,陳曉陽,胡新生. 生物多樣性. 2019(02)
[7]植物遺傳多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能關(guān)系的研究進展[J]. 張儷文,韓廣軒. 植物生態(tài)學(xué)報. 2018(10)
[8]不同生態(tài)型蘆葦種群對鹽脅迫的生長和光合特性[J]. 許振偉,宋慧佳,李明燕,張廷靖,郭霄,FRANZISKA Eller,HANS Brix,杜寧,侯文軒,郭衛(wèi)華. 生態(tài)學(xué)報. 2019(02)
[9]黃河三角洲濱海濕地蘆葦遺傳變異及其與生境鹽度的關(guān)系[J]. 張儷文,王安東,趙亞杰,陳琳,宋建彬,楊長志,韓廣軒. 生態(tài)學(xué)雜志. 2018(08)
[10]長江大保護事業(yè)呼吁重視植物遺傳多樣性的保護和可持續(xù)利用[J]. 李琴,陳家寬. 生物多樣性. 2018(04)
博士論文
[1]干旱地區(qū)水分梯度下植物光合碳同化途徑適應(yīng)性變化機制研究[D]. 龔春梅.蘭州大學(xué) 2007
碩士論文
[1]5種山胡椒屬植物的地理分布模擬及主導(dǎo)氣候因子分析[D]. 賀怡嫻.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2015
[2]氣候變化對中國東北興安落葉松分布的影響[D]. 石慰.北京林業(yè)大學(xué) 2013
[3]沙漠逆境下蘆葦?shù)鞍踪|(zhì)親/疏水性變化的機制[D]. 施璐.首都師范大學(xué) 2009
[4]基于cpDNA分析河西走廊地區(qū)4種生態(tài)型蘆葦系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[D]. 龔曉潔.蘭州大學(xué) 2009
[5]植物響應(yīng)逆境過程中類囊體膜差異表達蛋白的研究[D]. 彭浩.廈門大學(xué) 2008
[6]河西走廊四種生態(tài)型蘆葦適應(yīng)干旱鹽漬生境的分子進化途徑研究[D]. 李紅.蘭州大學(xué) 2007
[7]四種生態(tài)型蘆葦遺傳多樣性及PcTGD生物信息學(xué)分析[D]. 邢家強.蘭州大學(xué) 2007
[8]不同生態(tài)型蘆葦適應(yīng)自然干旱和鹽漬環(huán)境的比較蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 林文芳.廈門大學(xué) 2007
[9]河西走廊荒漠地區(qū)不同生態(tài)型蘆葦Rubisco免疫學(xué)特性[D]. 李衛(wèi)霞.蘭州大學(xué) 2006
本文編號:3186094
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/nykjbs/3186094.html
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