發(fā)布時間：2017-06-15 00:08

  本文關鍵詞：蘇皖4種同域分布櫟樹的遺傳變異與基因漸滲，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：櫟屬(Quercus)是殼斗科(Fagaceae)中最大的屬,是典型的風媒傳粉、異交植物,櫟樹常同域分布,種間存在著較強的基因交流,是研究植物遺傳多樣性、物種形成與進化、種間基因漸滲與雜交的模式植物。中國是櫟屬植物的起源地,也是現(xiàn)代櫟樹的分布中心之一,櫟樹是我國重要經(jīng)濟和生態(tài)樹種。本研究以江蘇省、安徽省4塊樣地中同域分布的麻櫟(Quercus acutissima)、栓皮櫟(Q. variabilis)、白櫟(Q.fabri)和短柄袍櫟(Q. glandulifera var. brevipetiolata)居群為研究對象,利用葉表型性狀、核基因組大小和核SSR標記分析了4種櫟樹居群的遺傳多樣性、居群和個體的變異情況,以探明櫟樹種間基因漸滲和雜交的水平。主要研究結果如下：(1)表型性狀變異。在種內(nèi)居群水平上,麻櫟的側脈對數(shù)與葉柄長存在著顯著變異,白櫟除葉柄長外其它表型性狀指標上均存在顯著變異,短柄袍櫟在葉片長、葉片長／寬、側脈對數(shù)等3個指標上存在顯著變異,栓皮櫟在所有指標上均不存在顯著變異。聚類分析表明,4種櫟樹居群內(nèi)均存在著表型變異,部分白櫟、麻櫟和栓皮櫟個體表現(xiàn)出明顯的種間變異表型。(2)基因組大小變異。通過對4種傳統(tǒng)的細胞核分離緩沖液進行比較,并利用正交設計法對經(jīng)典Marie's緩沖液中的β-疏基乙醇和Tween 20組分進行了優(yōu)化,成功構建了分別適合于麻櫟、栓皮櫟、白櫟和短柄袍櫟的流式細胞術試驗體系。并測定了江蘇紫金山樣地4種櫟樹共120個個體的核基因組大小。發(fā)現(xiàn)麻櫟居群與栓皮居群間在基因組大小上存在著顯著變異,二者與白櫟居群和短柄袍櫟居群間也均存在著顯著變異,但白櫟居群與短柄袍櫟居群間無顯著變異。聚類顯示,同組的櫟樹間表現(xiàn)出廣泛的種間變異,不同組的櫟樹間有部分個體存在著種間變異。(3)居群遺傳結構。從來自于近緣物種的92對核SSR引物中,選出能在4種櫟樹中擴增出多態(tài)性的核SSR引物27對,并對4種櫟樹共300個個體的DNA樣品進行了PCR擴增反應,進行了4種櫟樹總體水平、種水平和種內(nèi)居群水平遺傳多樣性的分析。在4種櫟樹總體水平上,27對SSR引物共檢測到526個等位基因,平均為19.48個,期望雜合度(He)為0.79-0.94,平均為0.90,多態(tài)性信息含量指數(shù)PIC為0.755-0.939,平均PIC值為0.886,表明在4種櫟樹總體水平上具有較高的遺傳多樣性。在物種水平上,4種櫟樹平均等位基因數(shù)為13.63-14.48,期望雜合度(He)為0.84-0.87,多態(tài)性信息含量PIC為0.811-0.845,均表現(xiàn)了較高水平的遺傳多樣性,其中麻櫟的遺傳多樣性水平最高,其次為白櫟,栓皮櫟與短柄袍櫟的變異水平最低,二者的遺傳多樣性近于同一水平。對10個櫟樹居群遺傳結構的分析結果表明,所有居群均表現(xiàn)出較高水平的遺傳多樣性。(4)居群遺傳變異。i同種櫟樹居群的居群內(nèi)變異率為83%-91%,居群間為9%-17%,基因流(Nm)為1.202-2.394。其中,短柄袍櫟安徽涼亭溝口居群(LT-B)與江蘇紫金山居群(ZJ-B)間變異率最高,麻櫟居群間的變異率最低。ii異種櫟樹居群的居群內(nèi)變異率為80%-94%,居群間變異率為20%-6%,居群間基因流(Mm)為1.015-4.267。麻櫟居群-栓皮櫟居群、白櫟居群-短柄袍櫟居群間均存在著強烈的基因交流,基因流(Nm)1.634-4.267,居群間的變異率相對較低(6%-13%)。其它異種居群間基因流(Nm)值相對較低,居群間變異率為14%-20%。iii聚類結果表明,白櫟居群和部分短柄袍櫟居群出現(xiàn)了明顯的種內(nèi)分化和種間變異,種間差異縮小。部分櫟樹個體表現(xiàn)出較高程度的種間分子變異。江蘇紫金山白櫟居群(ZJ-F)顯示出強烈的種間變異,與江蘇紫金山短柄袍櫟居群(ZJ-B)構成了潛在的種間基因漸滲高發(fā)群體。(5)櫟樹種間基因漸滲。4塊樣地共檢出櫟樹種間基因漸滲現(xiàn)象24例(6.67%),其中,1個個體疑似為雜交一代個體。種間基因漸滲全部集中于麻櫟-栓皮櫟、栓皮櫟-短柄袍櫟、白櫟-短柄袍櫟等3個種對間。白櫟-短柄袍櫟間的比例最高(10.83%),栓皮櫟-短柄袍櫟間的比例最低(1.71%)。在麻櫟-白櫟、麻櫟-短柄袍櫟、栓皮櫟-白櫟等3個種對間未檢出基因漸滲現(xiàn)象。結果顯示基因漸滲現(xiàn)象在同組內(nèi)的櫟樹種間普遍存在,不同組櫟樹間能夠發(fā)生種間基因漸滲現(xiàn)象,但不是普遍現(xiàn)象。
【關鍵詞】：櫟 表型性狀 基因組大小 遺傳變異 基因漸滲
【學位授予單位】：南京林業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S792.18
【目錄】：

• 致謝3-4
• 摘要4-6
• abstract6-12
• 第一章 文獻綜述12-28
• 1.1 櫟屬植物的系統(tǒng)分類與地理分布12
• 1.2 植物的遺傳變異12-13
• 1.3 植物種間基因漸滲13
• 1.4 植物遺傳變異的研究方法13-15
• 1.4.1 表型性狀變異分析13-14
• 1.4.2 流式細胞術分析14
• 1.4.3 分子標記分析14-15
• 1.5 櫟樹遺傳變異研究進展15-19
• 1.5.1 櫟樹表型性狀變異分析15-16
• 1.5.2 櫟樹核基因組大小研究16-17
• 1.5.3 櫟樹居群遺傳變異研究17-18
• 1.5.4 櫟樹種間基因漸滲研究18-19
• 1.6 本研究的目的和意義19-20
• 1.6.1 4種櫟樹概述19-20
• 1.6.2 研究目的20
• 1.6.3 研究意義20
• 參考文獻20-28
• 第二章 4種同域分布櫟樹居群葉表型性狀變異28-42
• 2.1 樣地及居群概況28-32
• 2.1.1 材料28-30
• 2.1.2 櫟樹葉表型性狀指標設置30-32
• 2.1.3 葉表型性狀指標測量方法32
• 2.1.4 葉表型性狀指標統(tǒng)計方法32
• 2.2 結果和分析32-36
• 2.2.1 櫟樹居群間表型性狀變異分析32-35
• 2.2.2 櫟樹居群表型性狀相關性分析35-36
• 2.2.3 4種櫟樹個體表型性狀變異的聚類分析36
• 2.2.4 4種櫟樹居群表型性狀變異的聚類分析36
• 2.3 結論與討論36-39
• 2.3.1 櫟樹葉表型變異36-38
• 2.3.2 櫟樹葉表型性狀的相關性38-39
• 2.3.3 櫟樹個體葉表型性狀變異的聚類分析39
• 2.3.4 櫟樹居群葉表型性狀變異的聚類分析39
• 參考文獻39-42
• 第三章 4種同域分布櫟樹居群基因組大小變異42-62
• 3.1 材料與方法42-44
• 3.1.1 材料42-43
• 3.1.2 細胞核分離緩沖液43
• 3.1.3 細胞核懸浮液制備和上機測試43-44
• 3.1.4 緩沖液優(yōu)化組合的設定44
• 3.1.5 緩沖液優(yōu)化數(shù)據(jù)的比較44
• 3.1.6 數(shù)據(jù)處理44
• 3.2 結果與分析44-57
• 3.2.1 細胞核分離緩沖液的初選44-45
• 3.2.2 Marie's-細胞核分離緩沖液的優(yōu)化45-49
• 3.2.3 4種櫟樹2C DNA含量的測定49-55
• 3.2.4 4種櫟樹居群間基因組大小變異55
• 3.2.5 4種櫟樹個體基因組大小變異的聚類分析55-57
• 3.3 結論與討論57-59
• 3.3.1 細胞核分離緩沖液的初選57
• 3.3.2 Marie's細胞核分離緩沖液優(yōu)化57
• 3.3.3 4種櫟樹2C DNA含量的測定57-58
• 3.3.4 4種櫟樹居群間核基因組大小變異58-59
• 3.3.5 4種櫟樹個體基因組大小變異的聚類分析59
• 參考文獻59-62
• 第四章 4種同域分布櫟樹居群的遺傳結構與遺傳變異62-82
• 4.1 材料和方法62-65
• 4.1.1 材料62
• 4.1.2 SSR引物62-63
• 4.1.3 方法63-65
• 4.2 結果與分析65-75
• 4.2.1 4種櫟樹核SSR引物的篩選65-67
• 4.2.2 4種櫟樹的總體遺傳多樣性67-69
• 4.2.3 4種櫟樹的遺傳多樣性69-72
• 4.2.4 4種櫟樹居群間的遺傳變異72-73
• 4.2.5 4種櫟樹個體遺傳變異的聚類分析73-74
• 4.2.6 4種櫟樹居群遺傳變異的聚類分析74-75
• 4.3 結論與討論75-79
• 4.3.1 櫟樹種間核SSR引物的通用性75-76
• 4.3.2 4種櫟樹居群的遺傳結構與遺傳變異76-78
• 4.3.3 4種櫟樹的聚類分析78
• 4.3.4 櫟樹居群的保護策略78-79
• 參考文獻79-82
• 第五章 4種同域分布櫟樹種間基因漸滲82-93
• 5.1 材料和方法82
• 5.1.1 材料82
• 5.1.2 方法82
• 5.1.3 數(shù)據(jù)分析方法82
• 5.2 結果與分析82-89
• 5.2.1 安徽八眼塘樣地麻櫟與栓皮櫟種間基因漸滲分析83
• 5.2.2 安徽涼亭溝口樣地白櫟與短柄袍櫟種間基因漸滲分析83-84
• 5.2.3 安徽中塢山樣地栓皮櫟與短柄袍櫟種間基因漸滲分析84-85
• 5.2.4 江蘇紫金山樣地麻櫟與栓皮櫟種間基因漸滲分析85-86
• 5.2.5 江蘇紫金山樣地麻櫟與白櫟種間基因漸滲分析86
• 5.2.6 江蘇紫金山樣地麻櫟與短柄袍櫟種間基因漸滲分析86
• 5.2.7 江蘇紫金山樣地栓皮櫟與白櫟種間基因漸滲分析86-87
• 5.2.8 江蘇紫金山樣地栓皮櫟與短柄袍櫟種間基因漸滲分析87
• 5.2.9 江蘇紫金山樣地白櫟與短柄袍櫟種間基因漸滲分析87-88
• 5.2.10 4種櫟樹種間基因漸滲水平88-89
• 5.3 結論與討論89-90
• 參考文獻90-93
• 第六章 同域分布櫟樹遺傳變異與基因漸滲的綜合分析93-99
• 6.1 同域分布櫟樹居群水平的變異93-94
• 6.1.1 同域分布櫟樹的表型性狀變異93
• 6.1.2 同域分布櫟樹的核基因組大小變異93
• 6.1.3 同域分布櫟樹的遺傳變異93-94
• 6.2 同域分布櫟樹個體變異94
• 6.2.1 基于葉表型性狀分析的櫟樹種間變異94
• 6.2.2 基于核基因組大小分析的櫟樹種間變異94
• 6.2.3 基于核SSR標記分析的櫟樹種間變異94
• 6.3 同域分布櫟樹的種間基因漸滲與個體變異94-95
• 6.4 4種櫟樹的核基因組大小95
• 6.5 結論與討論95-96
• 6.5.1 同域分布櫟樹的遺傳變異95-96
• 6.5.2 同域分布櫟樹種間基因漸滲96
• 參考文獻96-99
• 第七章 全文結論和創(chuàng)新點99-102
• 7.1 全文研究結論99-100
• 7.1.1 4種同域分布櫟樹表型性狀變異99
• 7.1.2 4種同域分布櫟樹基因組大小變異99
• 7.1.3 4種同域分布櫟樹遺傳多樣性99-100
• 7.1.4 4種同域分布櫟樹的遺傳變異100
• 7.1.5 4種同域分布櫟樹種間基因漸滲100
• 7.2 本文特色和創(chuàng)新點100-102
• 7.2.1 同域分布櫟樹遺傳多樣性100
• 7.2.2 同域分布櫟樹種間遺傳變異100-101
• 7.2.3 同域分布櫟樹種間基因漸滲101-102
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文102

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  本文關鍵詞：蘇皖4種同域分布櫟樹的遺傳變異與基因漸滲，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：450912