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鳞茎堇菜小尺度遗传多样性和克隆多样性分析

作　者: 孙文斌
导　师: 孙坤
学　校: 西北师范大学
专　业: 植物学
关键词: 鳞茎堇菜 ISSR 遗传多样性 克隆多样性 环境因素
分类号: Q943
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


鳞茎堇菜( Viola bulbosa Maxim.)是青藏高原特有种,生长于海拔2500m以上的高寒草甸。其所具有的繁育方式极为特殊,包含异交、自交、克隆三种方式。本文利用ISSR分子标记技术,在1×1㎡的取样条件下研究了小尺度下鳞茎堇菜遗传多样性、克隆多样性及遗传多样性和克隆多样性与环境因素的相关性。目的在于了解小尺度下鳞茎堇菜遗传变异水平和克隆繁殖强度,为进一步探明其复杂的繁育系统与遗传结构的关系,为今后研究堇菜属植物的适应性进化提供理论基础,并为进一步揭示环境因素与遗传变异和克隆繁殖之间的关系,提供基础资料。具体研究结果如下:1.利用ISSR分子标记技术,对鳞茎堇菜遗传多样性的研究表明,在小尺度下鳞茎堇菜存在较高的遗传多样性水平。Nei’s基因多样性(h)为0.2743,Shannon多态性信息指数(I)为0.4181,多态位点百分率(PPB)为99.71%。居群水平上的遗传多样性相对较低,三个遗传多样性指数依次为h=0.1336,I=0.2042,PPB=45.92%。鳞茎堇菜闭锁花自交繁育可能是造成居群水平遗传多样性较低的原因。不同尺度下,鳞茎堇菜遗传多样性没有明显差异。2.鳞茎堇菜居群遗传多样性指数(Hs)为0.1336,基因分化系数(Gst)为0.5130,Nm为0.4746,表明鳞茎堇菜居群间存在较高的遗传分化。3.对所有居群遗传多样性与海拔的相关性分析,以及甘南居群与环境因素的相关性分析表明,小尺度下鳞茎堇菜的遗传多样性与环境因素的相关性不显著,单一环境因素对小尺度遗传多样的影响不明显。4.对鳞茎堇菜克隆多样性的研究表明鳞茎堇菜存在丰富克隆多样性。平均克隆大小(NC)平均值为1.0550, Simpson指数(D)平均值为0.9493,不同基因型比率(PD)平均值为0.9961。12个鳞茎堇菜居群都为多克隆居群。12个居群内的基因型都为局限基因型,未发现广布基因型,居群间克隆多样性分化明显。5.对鳞茎堇菜克隆多样性指数与环境因素的相关性分析的结果表明,居群间克隆多样性变化与环境因素变化的相关性并不显著,单一环境因素对遗传多样性的影响并不明显。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1 文献综述  9-25
  1.1 克隆植物及其分布  9-12
    1.1.1 克隆植物繁殖特性  9-10
    1.1.2 克隆植物的分布及地位  10-12
  1.2 克隆植物的遗传多样性与克隆多样性  12-22
    1.2.1 克隆植物的遗传多样性  12-13
    1.2.2 克隆植物的克隆多样性  13-14
    1.2.3 克隆植物遗传多样性和克隆多样性的影响因素  14-19
    1.2.4 居群遗传学取样策略  19-20
    1.2.5 分子标记研究手段  20-22
  1.3 堇菜属植物相关研究进展  22-24
  1.4 本文研究目的和研究内容  24-25
2 材料和方法  25-30
  2.1 研究材料及研究地概况  25-26
    2.1.1 研究材料  25
    2.1.2 研究地环境  25-26
  2.2 研究方法  26-30
    2.2.1 取样策略  26
    2.2.2 取样  26-27
    2.2.3 DNA 提取  27
    2.2.4 ISSR 实验数据的统计与分析  27-28
    2.2.5 数据的统计与分析  28-30
3 鳞茎堇菜小尺度遗传多样性  30-46
  3.1 研究材料  30
  3.2 研究方法  30
  3.3 结果  30-42
    3.3.1 鳞茎堇菜居群 ISSR 扩增结果  30-35
    3.3.2 鳞茎堇菜小尺度遗传多样性  35
    3.3.3 鳞茎堇菜的居群遗传结构  35-36
    3.3.4 鳞茎堇菜不同居群间的遗传距离和聚类分析  36-37
    3.3.5 甘南、天祝居群小尺度遗传结构比较  37-39
    3.3.6 鳞茎堇菜小尺度遗传多样性与海拔及环境因素的相关性分析  39-40
    3.3.7 分株、基株水平和不同取样尺度间遗传多样性比较  40-42
  3.4 讨论  42-46
    3.4.1 鳞茎堇菜小尺度遗传多样性  42-43
    3.4.2 鳞茎堇菜的居群遗传结构  43-44
    3.4.3 甘南、天祝居群遗传结构比较  44
    3.4.4 鳞茎堇菜小尺度遗传多样性与海拔及环境因素的相关性分析  44-45
    3.4.5 分株、基株水平和不同取样尺度间遗传多样性比较  45-46
4 鳞茎堇菜克隆多样性  46-54
  4.1 研究材料  46
  4.2 研究方法  46
  4.3 结果  46-51
    4.3.1 鳞茎堇菜克隆多样性  46-50
    4.3.2 不同环境因素居群克隆多样性比较  50-51
  4.4 讨论  51-54
    4.4.1 鳞茎堇菜克隆多样性  51-53
    4.4.2 克隆多样性与环境因素的相关性  53-54
5 总结与展望  54-56
  5.1 总结  54
  5.2 展望  54-56
参考文献  56-65
致谢  65

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学
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