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柳穿鱼属(Linaria Mill)植物在我国北方地区广泛分布,是重要的药用植物及园林绿化观赏植物。柳穿鱼(L. vulgaris)是一个广泛分布种,繁育策略通常为强制异交,这在很大程度上决定了柳穿鱼自然群体具有较高的遗传多样性水平。本研究采用随机扩增多态DNA(RAPD)技术,用10个随机引物对我国四个柳穿鱼自然居群进行PCR扩增,旨在探讨柳穿鱼自交不亲和的繁育系统及不同生境对居群遗传多样性水平高低的影响,为合理开发利用柳穿鱼的自然资源提供理论基础。同时,为了克服RAPD分子标记偶然性高和重复性差等不足,本研究选取物种水平变异较快的4个叶绿体基因组DNA(cpDNA)片段,在柳穿鱼4个自然群体中进行序列分析和筛选,旨在为下一步针对柳穿鱼的大规模遗传多样性研究提供更有力的分子工具。本研究的主要结果如下： ⑴10个RAPD随机引物对4个分布于黄土高原和华北平原的柳穿鱼居群扩增出的88个位点中有79个多态位点,多态位点百分率(PPB)为89.77％。通过POPGENE软件计算得到Nei’s基因多样性(h)为0.244,ShannoNs多态性信息指数(I)为0.388。以上三个遗传参数表明柳穿鱼具有较高的居群内遗传多样性水平。通过POPGENE分析遗传变异在居群间的分布情况,结果表明,柳穿鱼的基因分化系数(Gst)为0.138,表明柳穿鱼的遗传变异主要存在于居群内。已有研究表明柳穿鱼属及其近缘的金鱼草植物中自交不亲和类群的Gst分别为0.03和0.13,具有较高的居群内遗传多样性和较低的居群间遗传多样性,相反,自交亲和材料的Gst分别为0.882和0.52。本研究获得的RAPD分子数据支持我们关于自交不亲和的繁殖特性促使柳穿鱼自然群体内部具有较高的遗传多样性水平,而居群之间遗传分化较小的假设,也与人工杂交试验发现4个居群中大部分为自交不结实的遗传学研究结果相一致。 ⑵RAPD聚类分析显示四个柳穿鱼自然居群的96个个体虽然可以划分为4个不同分支,但四个居群的不同个体之间均有一定的混合现象。这一结果也得到了随后cpDNA序列数据聚类结果的支持。利用rpl32-trnL片段构建的叶绿体基因树上,华北平原两个居群的4个个体之间有明显的混合聚类现象。对基因流的分析显示,柳穿鱼各居群间基因的每代迁移数目(Nm)为3.120,表明不同居群之间有一定程度的基因交流。自然居群间存在频繁的基因交流和多次融合事件,否定了我们关于柳穿鱼居群的地理距离与遗传距离之间可能存在一定相关性的假设。 ⑶选取4个居群中的8个个体,对4个cpDNA非编码序列rpl32-trnL、trnQ-5’rps16、trnT-trnL、trnS-trnG进行测序研究,序列比对和系统发育分析显示rpl32-trnL的比对长度为805bp,蕴含24个潜在的简约性信息位点,且在柳穿鱼种内群体间的遗传分化明显,可以做为下一步研究柳穿鱼遗传多样性和遗传分化的理想分子标记。