百脉根遗传多样性分析及优质种质资源筛选

这是一篇关于百脉根,种质资源,遗传多样性,综合评价,优质种质资源筛选的论文, 主要内容为近些年来,伴随着中国社会经济和现代农业产业结构优化调整的不断推进,中国草地畜牧业得到不断发展,但我国牧草新品种选育培育的牧草新品种数量少、科技含量低等因素严重制约着我国现代农业、畜牧业和生态环境的发展,挑选、引进、改良、开发新优良牧草品种迫在眉睫。百脉根(Lotus corniculatus)作为多年生豆科植物,具有产草量大、茎叶质软、富含单宁以及碳水化合物等特点,现如今在世界各地广泛分布,野生、半野生状态的占大多数,种质资源异常丰富,为百脉根良种选育提供了丰富的物质基础。本研究以来自国内外23个百脉根种质为研究材料,通过开发SSR分子标记并结合形态和品质性状,研究百脉根遗传多样性,发掘优质种质资源,旨在为百脉根资源利用及优良品种选育提供科学依据。研究结果如下:1.基于转录组测序结果进行百脉根SSR分子标记开发并从设计出来的100对引物中筛选出多态性较好的SSR引物29对。2.在优化PCR反应体系的基础上,对23份百脉根种质进行遗传多样性分析,检测出299个等位基因,平均为10.168个。有效等位基因数(Ne)为368.623,平均为12.711。香农信息指数(I)为3.167。观测杂合度(Ho)为1.064;期望杂合度(He)为1.521。引物的多态信息含量(PIC)为0.740。遗传相似系数为0.773。3.通过聚类分析发现当遗传距离为0.65时,可以把23个百脉根种质分为3大类。并发现来自编号为03046(北京)与07880(俄罗斯)的两个种质遗传相似系数为0.983,说明其亲缘关系是所有种质中最近的。4.对23份不同地理来源的百脉根种质7个表型性状和5个品质性状进行分析得到,两类性状的变异系数范围分别为18.50%～31.76%和8.08%～38.53%,大多数性状均属于中高等变异,具有较广的变异范围,可以通过种质改良以及栽培措施的优化达到各个性状的最优值。5.以数量性状为聚类指标进行聚类分析,可以把所有种质分为5类(Q1～Q5)。其中Q1可作为高粗蛋白、高粗脂的种质来源;Q2可作为叶形态改良种质;而Q5可作为总糖和茎粗的优质种质来源。通过品质评级可以判断5类里大部分的种质性状表现优异,能作为某一性状改良的种质资源进行开发利用。6.研究发现编号为01887(新西兰)、08521(陕西)、05689(新疆)、01886(西德)、01888(加拿大)的百脉根种质农艺性状及品质性状表现较好,变异丰富,适合进一步的研究,其中种质01887表现最好,为潜在的优质百脉根种质资源,适合进一步开发利用。研究发现百脉根个体具有丰富的遗传多样性,同时开发得到的29对荧光标记引物以及优化后的SSR-PCR扩增反应体系能为后续百脉根种质资源的研究与分子标记辅助育种提供研究基础。通过农艺性状和品质性状筛选出来的优质种质01887(新西兰)也为百脉根种质资源的选择和进一步开发利用提供了一定的理论依据。

珍稀植物太行花的遗传多样性研究

这是一篇关于太行花,DNA提取,ISSR,遗传多样性,濒危机制及保护的论文, 主要内容为太行花(Taihanggia rupestris Yu et Li)是1974年发现,1980年经俞德浚和李朝銮鉴定的蔷薇科单种属植物,为中国特有。太行花是蔷薇科草本仙女木族最原始二倍体植物,染色体2n = l4,属古老的残遗种。太行花花的结构由两性花向单性花演变,这在仙女木族进化上占有特殊的位置,对阐明蔷薇科一些类群的起源和演化问题具有重要意义。但由于其分布区狭小,生境独特,且植株稀少,随着植被的破坏而导致生境的改变,分布范围日益缩减,濒临灭绝;被列为我国二级保护植物。 一般而言,只有在弄清物种的遗传结构和遗传多样性现状的前提下,才能够制定出切实可行的保护策略,否则,任何物种保护措施的实施,都不会取得实质性的成效。分子标记能直接从DNA水平反映物种水平上的遗传差异,是研究植物遗传多样性的有效工具。ISSR标记具有简单、快速、无种属特异性、节约成本的优点,被广泛应用于遗传多样性的研究。本试验应用ISSR标记对10个居群220个太行花个体的遗传多样性进行了研究。主要结果如下: (1)筛选并优化了太行花DNA的提取方法。通过比较常规CTAB法、改良CTAB法和SDS法对太行花叶片总DNA的提取效果,发现常规CTAB法提取的DNA难以完全溶解,且有褐化现象;SDS法提取的DNA产率及纯度都很低;改良CTAB法提取的DNA产率高且稳定,无明显降解,杂质少,OD260/OD280值在1.8左右,并以改良CTAB法提取的DNA为模板,应用线粒体通用引物扩增出了特异性的高效产物。 (2)从测试的50条ISSR随机引物中选出了扩增效果稳定、条带丰富的12条引物进行220个样品的ISSR检测。12条引物共扩增出184条清晰可识别的条带,每条引物扩增出的条带数在11～19之间,平均为15.33;各条带分子量在130bp～2000bp之间。在扩增出的184条带中,共有148条带为多态条带,物种水平上多态位点比率为80.43%,居群上平均多态条带的百分比(PPB)为47.01%;物种和居群水平的平均Nei遗传多样性(h)分别为0.2479和0.1865,Shannon信息指数(I)分别为0.3785和0.2726;物种水平上等位基因数目为1.8043,每个位点平均有效等位基因数为1.4126。 (3)10个居群间的Nei遗传一致性的平均值为0.9223,其中QPG与XXT遗传一致性最高,达到0.9728,DPB和SSM遗传一致性最低,为0.8706;居群间的遗传距离在0.034～0.144之间,其中QPG与XXT居群遗传距离最小,DPB和SSM居群间的遗传距离最大。 (4)基于Nei遗传距离,利用UPGMA聚类法对10个太行花居群进行聚类分析,10个居群聚为两个大组。其中南部居群(DPB、YDS、LHP、XXT、QPG)聚为一组,北部5个居群,即HHS、JG、SSM、NY、DLG,聚为另一组。主成分分析(PCA)显示,南部居群主要集中在坐标轴的右下方,而北部群体主要集中在坐标轴的左上方,主成分分析支持UPGMA聚类的结果。 (5)利用GenAlEx6.1软件进行mantel检验,结果显示居群间的遗传距离和地理距离之间有显著的相关性(r = 0.611, P<0.001),说明地理因素对太行花的群体遗传结构有较大的影响。(6)利用POPGENE 1.32分析软件,计算不同居群之间的遗传分化水平。结果表明,10个居群总的基因多样性Ht为0.2465,居群内的基因多样性Hs为0.1865,居群间的遗传分化系数Gst=0.2435,居群间的基因流Nm=1.5537。同时,AMOVA分析显示73.51%的总基因变异发生在居群内,26.49%的变异发生在居群之间,组间的变异为9.24%,AMOVA分析验证了Nei基因多样性对群体结构的分析结果。

珍稀植物太行花的遗传多样性研究

这是一篇关于太行花,DNA提取,ISSR,遗传多样性,濒危机制及保护的论文, 主要内容为太行花(Taihanggia rupestris Yu et Li)是1974年发现,1980年经俞德浚和李朝銮鉴定的蔷薇科单种属植物,为中国特有。太行花是蔷薇科草本仙女木族最原始二倍体植物,染色体2n = l4,属古老的残遗种。太行花花的结构由两性花向单性花演变,这在仙女木族进化上占有特殊的位置,对阐明蔷薇科一些类群的起源和演化问题具有重要意义。但由于其分布区狭小,生境独特,且植株稀少,随着植被的破坏而导致生境的改变,分布范围日益缩减,濒临灭绝;被列为我国二级保护植物。 一般而言,只有在弄清物种的遗传结构和遗传多样性现状的前提下,才能够制定出切实可行的保护策略,否则,任何物种保护措施的实施,都不会取得实质性的成效。分子标记能直接从DNA水平反映物种水平上的遗传差异,是研究植物遗传多样性的有效工具。ISSR标记具有简单、快速、无种属特异性、节约成本的优点,被广泛应用于遗传多样性的研究。本试验应用ISSR标记对10个居群220个太行花个体的遗传多样性进行了研究。主要结果如下: (1)筛选并优化了太行花DNA的提取方法。通过比较常规CTAB法、改良CTAB法和SDS法对太行花叶片总DNA的提取效果,发现常规CTAB法提取的DNA难以完全溶解,且有褐化现象;SDS法提取的DNA产率及纯度都很低;改良CTAB法提取的DNA产率高且稳定,无明显降解,杂质少,OD260/OD280值在1.8左右,并以改良CTAB法提取的DNA为模板,应用线粒体通用引物扩增出了特异性的高效产物。 (2)从测试的50条ISSR随机引物中选出了扩增效果稳定、条带丰富的12条引物进行220个样品的ISSR检测。12条引物共扩增出184条清晰可识别的条带,每条引物扩增出的条带数在11～19之间,平均为15.33;各条带分子量在130bp～2000bp之间。在扩增出的184条带中,共有148条带为多态条带,物种水平上多态位点比率为80.43%,居群上平均多态条带的百分比(PPB)为47.01%;物种和居群水平的平均Nei遗传多样性(h)分别为0.2479和0.1865,Shannon信息指数(I)分别为0.3785和0.2726;物种水平上等位基因数目为1.8043,每个位点平均有效等位基因数为1.4126。 (3)10个居群间的Nei遗传一致性的平均值为0.9223,其中QPG与XXT遗传一致性最高,达到0.9728,DPB和SSM遗传一致性最低,为0.8706;居群间的遗传距离在0.034～0.144之间,其中QPG与XXT居群遗传距离最小,DPB和SSM居群间的遗传距离最大。 (4)基于Nei遗传距离,利用UPGMA聚类法对10个太行花居群进行聚类分析,10个居群聚为两个大组。其中南部居群(DPB、YDS、LHP、XXT、QPG)聚为一组,北部5个居群,即HHS、JG、SSM、NY、DLG,聚为另一组。主成分分析(PCA)显示,南部居群主要集中在坐标轴的右下方,而北部群体主要集中在坐标轴的左上方,主成分分析支持UPGMA聚类的结果。 (5)利用GenAlEx6.1软件进行mantel检验,结果显示居群间的遗传距离和地理距离之间有显著的相关性(r = 0.611, P<0.001),说明地理因素对太行花的群体遗传结构有较大的影响。(6)利用POPGENE 1.32分析软件,计算不同居群之间的遗传分化水平。结果表明,10个居群总的基因多样性Ht为0.2465,居群内的基因多样性Hs为0.1865,居群间的遗传分化系数Gst=0.2435,居群间的基因流Nm=1.5537。同时,AMOVA分析显示73.51%的总基因变异发生在居群内,26.49%的变异发生在居群之间,组间的变异为9.24%,AMOVA分析验证了Nei基因多样性对群体结构的分析结果。

百脉根遗传多样性分析及优质种质资源筛选

这是一篇关于百脉根,种质资源,遗传多样性,综合评价,优质种质资源筛选的论文, 主要内容为近些年来,伴随着中国社会经济和现代农业产业结构优化调整的不断推进,中国草地畜牧业得到不断发展,但我国牧草新品种选育培育的牧草新品种数量少、科技含量低等因素严重制约着我国现代农业、畜牧业和生态环境的发展,挑选、引进、改良、开发新优良牧草品种迫在眉睫。百脉根(Lotus corniculatus)作为多年生豆科植物,具有产草量大、茎叶质软、富含单宁以及碳水化合物等特点,现如今在世界各地广泛分布,野生、半野生状态的占大多数,种质资源异常丰富,为百脉根良种选育提供了丰富的物质基础。本研究以来自国内外23个百脉根种质为研究材料,通过开发SSR分子标记并结合形态和品质性状,研究百脉根遗传多样性,发掘优质种质资源,旨在为百脉根资源利用及优良品种选育提供科学依据。研究结果如下:1.基于转录组测序结果进行百脉根SSR分子标记开发并从设计出来的100对引物中筛选出多态性较好的SSR引物29对。2.在优化PCR反应体系的基础上,对23份百脉根种质进行遗传多样性分析,检测出299个等位基因,平均为10.168个。有效等位基因数(Ne)为368.623,平均为12.711。香农信息指数(I)为3.167。观测杂合度(Ho)为1.064;期望杂合度(He)为1.521。引物的多态信息含量(PIC)为0.740。遗传相似系数为0.773。3.通过聚类分析发现当遗传距离为0.65时,可以把23个百脉根种质分为3大类。并发现来自编号为03046(北京)与07880(俄罗斯)的两个种质遗传相似系数为0.983,说明其亲缘关系是所有种质中最近的。4.对23份不同地理来源的百脉根种质7个表型性状和5个品质性状进行分析得到,两类性状的变异系数范围分别为18.50%～31.76%和8.08%～38.53%,大多数性状均属于中高等变异,具有较广的变异范围,可以通过种质改良以及栽培措施的优化达到各个性状的最优值。5.以数量性状为聚类指标进行聚类分析,可以把所有种质分为5类(Q1～Q5)。其中Q1可作为高粗蛋白、高粗脂的种质来源;Q2可作为叶形态改良种质;而Q5可作为总糖和茎粗的优质种质来源。通过品质评级可以判断5类里大部分的种质性状表现优异,能作为某一性状改良的种质资源进行开发利用。6.研究发现编号为01887(新西兰)、08521(陕西)、05689(新疆)、01886(西德)、01888(加拿大)的百脉根种质农艺性状及品质性状表现较好,变异丰富,适合进一步的研究,其中种质01887表现最好,为潜在的优质百脉根种质资源,适合进一步开发利用。研究发现百脉根个体具有丰富的遗传多样性,同时开发得到的29对荧光标记引物以及优化后的SSR-PCR扩增反应体系能为后续百脉根种质资源的研究与分子标记辅助育种提供研究基础。通过农艺性状和品质性状筛选出来的优质种质01887(新西兰)也为百脉根种质资源的选择和进一步开发利用提供了一定的理论依据。

3种地宝兰属植物光合特性、遗传多样性及观赏价值综合评价研究

这是一篇关于地宝兰属,光合特性,光照强度,遗传多样性,观赏性状的论文, 主要内容为地宝兰属植物(Geodorum G.Jacks.)隶属于兰科(Orchidaceae)兰亚科(Subfam.Orchidoideae)树兰族(Trib.Epidendreae)美冠兰亚族(Eulophiinae)地生兰类群,全属约10种,分布于热带亚洲及澳大利亚和太平洋岛屿。我国有5种,在广东、海南、广西、贵州、台湾、四川和云南等地区有分布记录。本文以地宝兰(Geodorum densiflorum)、贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)和大花地宝兰(Geodorum attenuatum)为研究对象,通过对其进行光合特性、遗传多样性及观赏性评价等方面的研究,以期为其优良种质资源的筛选、开发利用及保护提供理论依据。主要的研究结果如下:1、对地宝兰(Geodorum densiflorum)、大花地宝兰(G.attenuatum)及贵州地宝兰(G.eulophioides)等3种地宝兰属植物进行叶片解剖结构、光合日变化、光响应曲线、CO2响应曲线、叶绿素含量等指标的测定,拟为贵州地宝兰濒危原因的分析及3种地宝兰种质资源保育提供参考依据。结果表明:(1)与地宝兰和贵州地宝兰相比,大花地宝兰具有更大的叶片厚度和较小的气孔密度。(2)3种地宝兰属植物的净光合速率(Pn)日变化均呈“双峰型”曲线,其光合“午休”主要由非气孔限制引起;Pn和水分利用效率(WUE)日均值大小均表现为大花地宝兰>地宝兰>贵州地宝兰,表明贵州地宝兰积累光合产物的能力更弱,对干旱环境的适应能力可能更差。(3)3种地宝兰属植物均属于阴生植物,地宝兰的LCP最小、LSP最大,对光强适应范围较宽;大花地宝兰具有较高的最大净光合速率(Pmax)和表观量子效率(AQY),其光合能力较强;贵州地宝兰的潜在最大净光合速率(Amax)最小,其对CO2的利用能力更弱。(4)地宝兰和大花地宝兰的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl a+b)含量均显著(P<0.05)高于贵州地宝兰。(5)3种地宝兰属植物的叶片厚度、叶绿素含量与其Pmax间间存在显著(P<0.05)相关性。上述结果说明适当遮阴和增加CO2浓度有利于3种地宝兰属植物的光合作用;与地宝兰和大花地宝兰相比,贵州地宝兰的光合能力和适应性较差,这可能与其濒危有很大关系。2、2、通过人工遮阴方法设置不同光强处理(8%、20%、45%和100%自然光强),测定量不同光照强度下贵州地宝兰的光合特性指标。结果表明:(1)20%、45%和100%光照强度下贵州地宝兰的Pn呈“双峰型”曲线,有明显的“午休”现象,而8%光照强度下的Pn呈“单峰型”曲线,20%光照强度下的日均Pn值最高(1.922±0.453μmol·m-2·s-1)。(2)贵州地宝兰叶片的最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)在20%光照强度下最高,在此光强下的光合能力最强。(3)叶绿素荧光参数Fm、Fv、Fv/Fm和Fv/Fo在100%光照强度处理下显著低于其他3个处理,100%光照强度下贵州地宝兰遭受了严重光抑制。(4)叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿素(Chl)总量均随着光照强度的升高而逐渐降低,而Car/Chl呈相反趋势。(5)20%光照强度下贵州地宝兰的株高、基径、最大叶长和最大叶宽均最大,8%光照强度次之,100%光照强度下最低。研究表明,贵州地宝兰对不同光环境有一定程度的适应性,20%光照强度下最适宜其生长,在迁地保护中,可选择相对开敞且具有一定遮阴效果的环境进行苗木种植,在种群恢复过程中,可适当间伐上层乔灌木,增加林下透光率,提高贵州地宝兰生长速度,促进其自然更新。3、采用基因分型(genotyping-by-sequencing,GBS)技术对地宝兰、贵州地宝兰和大花地宝兰三个物种共14个种群109个个体进行单核苷酸多态性(single-nucleotide-polymorphism,SNP)位点挖掘与遗传多样性分析。结果表明:(1)通过获得29649个高质量SNP位点分析得到地宝兰(Ho=0.0071,He=0.1020,π=0.0110)、贵州地宝兰(Ho=0.1136,He=0.0863,π=0.0962)和大花地宝兰(Ho=0.1546,He=0.1472,π=0.1714)的遗传多样性水平,其中大花地宝兰表现出最高的遗传多样性,广布种地宝兰的遗传多样性低于狭域种贵州地宝兰。(2)14个种群间具有很大程度的遗传分化(FST=0.6080),但也存在一定程度的基因交流。(3)居群系统发育分析、聚类分析、和主成分分析表明,3种地宝兰属植物存在地理聚类的现象。对3种地宝兰属植物进行遗传多样性和遗传结构分析,以确保科学和有效保护战略的理论基础。4、利用层次分析法(AHP)对地宝兰属植物进行观赏性和生态适应性综合评价。结果表明:(1)光合能力、光照适应能力、花色、花朵数是评价地宝兰综合观赏价值的主要指标,各部位最佳观株形、观花和观叶植物分别是地宝兰、贵州地宝兰和大花地宝兰。(2)观赏性分值结果中地宝兰和贵州地宝兰的分值相当,大花地宝兰的观赏性分值最低。(3)3种地宝兰属植物中地宝兰的综合得分最高,其次是贵州地宝兰,大花地宝兰综合得分最低。AHP模型评价3种地宝兰属植物的结果,将为其今后开发利用提供理论依据。

3种地宝兰属植物光合特性、遗传多样性及观赏价值综合评价研究

这是一篇关于地宝兰属,光合特性,光照强度,遗传多样性,观赏性状的论文, 主要内容为地宝兰属植物(Geodorum G.Jacks.)隶属于兰科(Orchidaceae)兰亚科(Subfam.Orchidoideae)树兰族(Trib.Epidendreae)美冠兰亚族(Eulophiinae)地生兰类群,全属约10种,分布于热带亚洲及澳大利亚和太平洋岛屿。我国有5种,在广东、海南、广西、贵州、台湾、四川和云南等地区有分布记录。本文以地宝兰(Geodorum densiflorum)、贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)和大花地宝兰(Geodorum attenuatum)为研究对象,通过对其进行光合特性、遗传多样性及观赏性评价等方面的研究,以期为其优良种质资源的筛选、开发利用及保护提供理论依据。主要的研究结果如下:1、对地宝兰(Geodorum densiflorum)、大花地宝兰(G.attenuatum)及贵州地宝兰(G.eulophioides)等3种地宝兰属植物进行叶片解剖结构、光合日变化、光响应曲线、CO2响应曲线、叶绿素含量等指标的测定,拟为贵州地宝兰濒危原因的分析及3种地宝兰种质资源保育提供参考依据。结果表明:(1)与地宝兰和贵州地宝兰相比,大花地宝兰具有更大的叶片厚度和较小的气孔密度。(2)3种地宝兰属植物的净光合速率(Pn)日变化均呈“双峰型”曲线,其光合“午休”主要由非气孔限制引起;Pn和水分利用效率(WUE)日均值大小均表现为大花地宝兰>地宝兰>贵州地宝兰,表明贵州地宝兰积累光合产物的能力更弱,对干旱环境的适应能力可能更差。(3)3种地宝兰属植物均属于阴生植物,地宝兰的LCP最小、LSP最大,对光强适应范围较宽;大花地宝兰具有较高的最大净光合速率(Pmax)和表观量子效率(AQY),其光合能力较强;贵州地宝兰的潜在最大净光合速率(Amax)最小,其对CO2的利用能力更弱。(4)地宝兰和大花地宝兰的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl a+b)含量均显著(P<0.05)高于贵州地宝兰。(5)3种地宝兰属植物的叶片厚度、叶绿素含量与其Pmax间间存在显著(P<0.05)相关性。上述结果说明适当遮阴和增加CO2浓度有利于3种地宝兰属植物的光合作用;与地宝兰和大花地宝兰相比,贵州地宝兰的光合能力和适应性较差,这可能与其濒危有很大关系。2、2、通过人工遮阴方法设置不同光强处理(8%、20%、45%和100%自然光强),测定量不同光照强度下贵州地宝兰的光合特性指标。结果表明:(1)20%、45%和100%光照强度下贵州地宝兰的Pn呈“双峰型”曲线,有明显的“午休”现象,而8%光照强度下的Pn呈“单峰型”曲线,20%光照强度下的日均Pn值最高(1.922±0.453μmol·m-2·s-1)。(2)贵州地宝兰叶片的最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)在20%光照强度下最高,在此光强下的光合能力最强。(3)叶绿素荧光参数Fm、Fv、Fv/Fm和Fv/Fo在100%光照强度处理下显著低于其他3个处理,100%光照强度下贵州地宝兰遭受了严重光抑制。(4)叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿素(Chl)总量均随着光照强度的升高而逐渐降低,而Car/Chl呈相反趋势。(5)20%光照强度下贵州地宝兰的株高、基径、最大叶长和最大叶宽均最大,8%光照强度次之,100%光照强度下最低。研究表明,贵州地宝兰对不同光环境有一定程度的适应性,20%光照强度下最适宜其生长,在迁地保护中,可选择相对开敞且具有一定遮阴效果的环境进行苗木种植,在种群恢复过程中,可适当间伐上层乔灌木,增加林下透光率,提高贵州地宝兰生长速度,促进其自然更新。3、采用基因分型(genotyping-by-sequencing,GBS)技术对地宝兰、贵州地宝兰和大花地宝兰三个物种共14个种群109个个体进行单核苷酸多态性(single-nucleotide-polymorphism,SNP)位点挖掘与遗传多样性分析。结果表明:(1)通过获得29649个高质量SNP位点分析得到地宝兰(Ho=0.0071,He=0.1020,π=0.0110)、贵州地宝兰(Ho=0.1136,He=0.0863,π=0.0962)和大花地宝兰(Ho=0.1546,He=0.1472,π=0.1714)的遗传多样性水平,其中大花地宝兰表现出最高的遗传多样性,广布种地宝兰的遗传多样性低于狭域种贵州地宝兰。(2)14个种群间具有很大程度的遗传分化(FST=0.6080),但也存在一定程度的基因交流。(3)居群系统发育分析、聚类分析、和主成分分析表明,3种地宝兰属植物存在地理聚类的现象。对3种地宝兰属植物进行遗传多样性和遗传结构分析,以确保科学和有效保护战略的理论基础。4、利用层次分析法(AHP)对地宝兰属植物进行观赏性和生态适应性综合评价。结果表明:(1)光合能力、光照适应能力、花色、花朵数是评价地宝兰综合观赏价值的主要指标,各部位最佳观株形、观花和观叶植物分别是地宝兰、贵州地宝兰和大花地宝兰。(2)观赏性分值结果中地宝兰和贵州地宝兰的分值相当,大花地宝兰的观赏性分值最低。(3)3种地宝兰属植物中地宝兰的综合得分最高,其次是贵州地宝兰,大花地宝兰综合得分最低。AHP模型评价3种地宝兰属植物的结果,将为其今后开发利用提供理论依据。

珍稀植物太行花的遗传多样性研究

这是一篇关于太行花,DNA提取,ISSR,遗传多样性,濒危机制及保护的论文, 主要内容为太行花(Taihanggia rupestris Yu et Li)是1974年发现,1980年经俞德浚和李朝銮鉴定的蔷薇科单种属植物,为中国特有。太行花是蔷薇科草本仙女木族最原始二倍体植物,染色体2n = l4,属古老的残遗种。太行花花的结构由两性花向单性花演变,这在仙女木族进化上占有特殊的位置,对阐明蔷薇科一些类群的起源和演化问题具有重要意义。但由于其分布区狭小,生境独特,且植株稀少,随着植被的破坏而导致生境的改变,分布范围日益缩减,濒临灭绝;被列为我国二级保护植物。 一般而言,只有在弄清物种的遗传结构和遗传多样性现状的前提下,才能够制定出切实可行的保护策略,否则,任何物种保护措施的实施,都不会取得实质性的成效。分子标记能直接从DNA水平反映物种水平上的遗传差异,是研究植物遗传多样性的有效工具。ISSR标记具有简单、快速、无种属特异性、节约成本的优点,被广泛应用于遗传多样性的研究。本试验应用ISSR标记对10个居群220个太行花个体的遗传多样性进行了研究。主要结果如下: (1)筛选并优化了太行花DNA的提取方法。通过比较常规CTAB法、改良CTAB法和SDS法对太行花叶片总DNA的提取效果,发现常规CTAB法提取的DNA难以完全溶解,且有褐化现象;SDS法提取的DNA产率及纯度都很低;改良CTAB法提取的DNA产率高且稳定,无明显降解,杂质少,OD260/OD280值在1.8左右,并以改良CTAB法提取的DNA为模板,应用线粒体通用引物扩增出了特异性的高效产物。 (2)从测试的50条ISSR随机引物中选出了扩增效果稳定、条带丰富的12条引物进行220个样品的ISSR检测。12条引物共扩增出184条清晰可识别的条带,每条引物扩增出的条带数在11～19之间,平均为15.33;各条带分子量在130bp～2000bp之间。在扩增出的184条带中,共有148条带为多态条带,物种水平上多态位点比率为80.43%,居群上平均多态条带的百分比(PPB)为47.01%;物种和居群水平的平均Nei遗传多样性(h)分别为0.2479和0.1865,Shannon信息指数(I)分别为0.3785和0.2726;物种水平上等位基因数目为1.8043,每个位点平均有效等位基因数为1.4126。 (3)10个居群间的Nei遗传一致性的平均值为0.9223,其中QPG与XXT遗传一致性最高,达到0.9728,DPB和SSM遗传一致性最低,为0.8706;居群间的遗传距离在0.034～0.144之间,其中QPG与XXT居群遗传距离最小,DPB和SSM居群间的遗传距离最大。 (4)基于Nei遗传距离,利用UPGMA聚类法对10个太行花居群进行聚类分析,10个居群聚为两个大组。其中南部居群(DPB、YDS、LHP、XXT、QPG)聚为一组,北部5个居群,即HHS、JG、SSM、NY、DLG,聚为另一组。主成分分析(PCA)显示,南部居群主要集中在坐标轴的右下方,而北部群体主要集中在坐标轴的左上方,主成分分析支持UPGMA聚类的结果。 (5)利用GenAlEx6.1软件进行mantel检验,结果显示居群间的遗传距离和地理距离之间有显著的相关性(r = 0.611, P<0.001),说明地理因素对太行花的群体遗传结构有较大的影响。(6)利用POPGENE 1.32分析软件,计算不同居群之间的遗传分化水平。结果表明,10个居群总的基因多样性Ht为0.2465,居群内的基因多样性Hs为0.1865,居群间的遗传分化系数Gst=0.2435,居群间的基因流Nm=1.5537。同时,AMOVA分析显示73.51%的总基因变异发生在居群内,26.49%的变异发生在居群之间,组间的变异为9.24%,AMOVA分析验证了Nei基因多样性对群体结构的分析结果。