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水丝梨(Sycopsis sinensis)是金缕梅科水丝梨属常绿乔木。三峡大老岭自然保护区地处水丝梨分布区北缘,在保护区多个区域中均发现有水丝梨原生种群分布,并且这些种群受限地生长在一些特殊的生境中。本文中采用景观遗传学的方法研究大老岭水丝梨种群的遗传结构,并检验景观特征对遗传变异的影响。
本文首先运用AFLP标记技术,建立了一个适于水丝梨的AFLP反应体系,并由六对引物组合扩增得到464个位点。然后基于获得的254个样本的遗传信息,利用软件GenA1Ex v6.2与STRUCTURE V2.2.3,分别从种群与个体角度检验空间遗传结构。主要研究结论如下:
(1)种群遗传多样性分析得到平均有效等位基因数(Ne)1.277±0.016,平均Shannon信息因子(I)0.262±0.012,平均期望杂合度(He)0.169±0.009。AMOVA分析表明种群内的分子变异占总变异84%,种群间的分子变异占15%,而区域间的分子变异仅占1%。
(2)Ф统计与Bayesian聚类分析的结果显示水丝梨种群具有显著的遗传结构。全研究区ФST等于0.159,各采样点间存在较弱的基因流。基于个体的聚类分析识别出四个遗传聚类群,其中一个聚类群包含的个体数量最多,分布覆盖整个研究区域,而其他三个聚类群的个体数量较少,只随机地分布在一些特殊的采样点,但在不同的聚类群间没有发现明显的地理界限。
(3)我们采用了Nei遗传距离与ФST/(1-ФST)两种衡量遗传距离的指标,运用Mantel检验与空间自相关分析检验了遗传距离与最小代价距离、空间直线距离的相关关系。其中,最小代价距离(LCD)利用地理信息系统综合溪流、坡度与地形起伏度计算得到。研究结果表明,无论是空间直线距离还是最小代价距离与遗传距离的相关关系均不显著。这说明研究区内的基因流没有受到地形因子的显著限制,在该研究尺度上,空间距离、溪流、坡度与地形起伏度还不是影响水丝梨基因流的主要原因。