中國沙棘和云南沙棘遺傳多樣性的研究

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1、摘要中國是沙棘屬植物的分布中心，蘊藏有豐富的遺傳資源。目前，國內(nèi)外學者對沙棘屬植物研究主要從良種選育、有效營養(yǎng)成分和水土保持效果方面開展了大量研究，但對沙棘屬植物的分類及其系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系研究仍然比較少。本文主要應(yīng)用ISSR標記及cpDNA，研究中國沙棘、云南沙棘的遺傳多樣性，并初步對中國沙棘、云南沙棘、中亞沙棘、蒙古沙棘、濱海沙棘幾個亞種間的親緣關(guān)系進行了探討，目的是為揭示沙棘屬植物的系統(tǒng)發(fā)育和種質(zhì)資源的保護提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。研究的主要結(jié)果如下：(1)研究表明，云南沙棘的表型性狀存在不同程度的居群間變異，不同居群的環(huán)境異質(zhì)性

2、導致了不同居群同一性狀均有一定的差異。在3個居群中，表型性狀的變異系數(shù)(cv)的變化范圍為1．“％．18．73％，云南小中甸居群表型性狀的絕大部分指標的變異程度都大于云南格咱居群和西藏林芝居群。(2)云南沙棘亞種的epDNA具有不同的分支行為，第l類群與第2類群的同源性僅為42％，第3類群與第1類群和第2類群的的同源性為32％，表明云南沙棘epDNA并非單一來源，據(jù)此，我們斷定云南沙棘為雜交起源，是一個天然雜種，基因的滲入是雙向或多向的。此外，由于云南沙棘cpDNA來源的一支與中國沙棘完全相同的，推測中國沙棘有可能是云

3、南沙棘雜種形成的雙親之一．(3)中國沙棘20個不同種源cpDNA的同源性近100％。由于研究中采用的中國沙棘樣本來源于8個省20個地區(qū)，他們的地理環(huán)境和氣候因子均有很大的差異，但在20個樣本中，核苷酸序列變異極小，只有個別位點的缺失、置換和插入，其變異位點僅占總序列比較長度的0．64％，這表明中國沙棘cpDNA的起源是單一來源，這一點與云南沙棘完全不同，表明中國沙棘是更為原始的類群。(4)來自芬蘭的海濱沙棘亞種單株N4和云南沙棘的6個樣本單株(A1l、A14、A18、A27、A30、A35)的cpDNA同源性達96％，

4、表明它們之間的親緣關(guān)系很近，這說明云南沙棘的6個樣本與芬蘭的海濱沙棘亞種的cpDNA具有共同的祖先，這就進一步證明云南沙棘的確是雜交起源。(5)海濱沙棘亞種處于歐亞大陸的最西端，云南沙棘位于歐亞大陸的東端，它們的地理、氣候條件截然不同，還有大跨度的空間、地理距離，但它們之間的cpDNA則極其相似，因此，我們推測沙棘屬植物只有～個起源中心。(6)依據(jù)ISSR數(shù)據(jù)分析，云南沙棘的居群基因分化系數(shù)Gst=o．2189，即在總的遺傳變異中有21．89％存在于居群間，78．11％的遺傳變異存在于居群內(nèi)，說明遺傳變異主要存在于居群

5、內(nèi)的個體問。對基因流的計算結(jié)果表明，云南沙棘居群間基因的每代遷移數(shù)目(Nm)為1．7837，低于異交、風媒植物基因流的平均水平(Nm=5．380)．(7)中國沙棘的基因分化系數(shù)(Gst)為O．2127，即在總的遺傳變異中有21．27％存在于居群間，78．73％的遺傳變異存在于居群內(nèi)，說明遺傳變異主要存在于居群內(nèi)，居群間的遺傳分化較小。對基因流的分析表明，中國沙棘各居群間基因的每代遷移數(shù)目(Nm)為1．8510，低于異交、風媒植物基因流的平均水平(Nm=5．380)，但居群間仍有一定的基因交流。關(guān)系詞：云南沙棘；中國沙棘

6、；海濱沙棘；蒙古沙棘；中亞沙棘：遺傳多樣性；遺傳結(jié)構(gòu)：cpDNA；ISSR標記；發(fā)展史；種間關(guān)系IIABSlltACTStudyontheGeneticDiversityofHippophaerhamnoidessubsp．SinensisandHippophaerhamnoidessubsp．yunnanensisZhouDaoshantTVloleculeEcology)DirectedbyPro．ZhangJianguoABSTRACTAsthedistributioncentreofHippophae，CbJn

7、acontainsrichgeneticresourceofseabuckthormInthisstudy,thegeneticdiversityofH．rhamnoidessubsp．yunnanensisandH．rhamnoidessubsp．sinensisandinterspecificrelationshipamongsubspecieswerestudiedusingISSRandcpDNA,andmoreover,thegeneticrelationoffiveseabuckthornsubspecie

8、s，includingH．rhamnoidesssp．yunnanensis,H．rhamnoidesssp．smens婦、H．rhamnoidessubsp．rhamnoides，月=rhamnoidessubsp．mongolicaand且rhamnoidesssubsp．turkestanica，Wel-ediscussed