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栗属植物(Castanea)属于壳斗科(Fagaceae)，广泛分布在北半球的温带地区，具有重要的经济价值和生态价值。栗属植物中国特有种：板栗(Castaneamollissima)、茅栗(Castanea seguinii)和锥栗(Castanea henryi)为近缘种，在世界栗属植物的育种改良、进化和起源中占据重要的位置。本研究对目前已经发表的栗属微卫星引物在栗属植物中国特有种中的转移通用性进行了检验分析，并从中选取了11对引物应用于栗属中国特有种植物种间自然杂交和基因渐渗的研究和分析，主要结果如下：
1、通过对微卫星引物的跨种间扩增，研究和分析了当前在欧洲栗(Castaneasativa)和日本栗(Castanea crenata)中报道的55对微卫星引物在栗属植物中国三个特有种中的转移通用性。在检测的55个微卫星位点中，分别有47(85.5％)、47(85.5％)和44(80％)个位点能够成功地在中国栗属植物三个物种中得以扩增。其中，来自日本栗的所有微卫星位点能够在中国栗属三个物种中扩增，而只有80.5％、80.5％和73.2％的来自欧洲栗的微卫星位点能够分别在三个物种中扩增。在这些扩增的位点中，分别有58.2％、60％和60％的位点在三个物种中表现出多态性。在每个物种随机采集的30个样本中，三个物种产生的等位基因总数分别为132、153和157。每个多态位点的平均等位基因数分别为板栗4.12、茅栗4.64和锥栗4.76。三个物种平均观察杂合度(Ho)为0.440～0.549，平均预期杂合度(Ho)为0.506～0.615。栗属微卫星标记的转移通用性为栗属植物育种计划的分子标记辅助选择和中国栗属植物及本属其它种的保护遗传学研究提供了有力的工具。
2、在植物中，杂交是一个非常普遍的现象，但是在进化过程中却起着非常重要的作用。栗属植物中国特有种：板栗(C.mollissima)、茅栗(C.seguinii)和锥栗(C.henryi)在遗传关系上为近缘种，且具有各自明显的形态特征，在中国南部地区它们经常混合分布，在同域分布的地区有可能发生种间杂交。本研究采用核微卫星DNA标记，对三个栗属植物中国特有种在大的地理格局上的种间自然杂交和基因渐渗进行了研究。本实验选取11对来自欧洲栗的微卫星引物，在三个物种的自然地理分布范围内，共采集了13个居群，其中包括两两物种混合居群5个，三个物种混合居群2个，每个物种单独分布的纯合居群6个，共计792个样本。通过对混合居群和纯合居群的遗传结构分析发现：在得到的共122个等位基因中，有75个(61.5％)等位基因为三个物种共有，可能来自共有祖先变异或者种间基因流。种间遗传分化较低(FST：0.0640～0.4848)，但是普遍高于种内居群间遗传分化(FST：0.0448～0.3504)，表明三个种间较近的亲缘关系和种内居群间存在广泛的基因流，而可能发生的种间基因流导致杂交个体的存在，加上物种共有祖先遗传变异可能使种间遗传分化较低。主成分分析(PCA)将所有个体分为三个组，与表型分类基本一致，并表现一定个体的重叠，可以推断出三个种物种界限明显，可能有部分个体表现杂合组分。通过Bayesianclustering分配分析发现，在三个物种的纯合居群中没有检测到有效的基因渐渗，纯合居群内的大部分个体被归为其假定物种。而在混合居群中检测到了一定水平的杂交(3.4％～26.3％的个体表现为混合祖先起源)，三个物种混合分布的两个居群中分别有23.1％和26.3％的个体表现为杂交起源，而在两两混合居群内，杂交起源的个体占3.4％～22.2％，这表明三个物种在杂交带内发生了自然杂交，而三个物种共同分布的居群可能发生了复杂的三元杂交，因而使得杂种频率高于两两物种混合分布的居群。对杂种后代进一步谱系分类分析发现，有1.7％～26.6％的个体检测为F2代，0.9％～9.3％的个体检测为回交杂种个体，并且不同的物种组合内表现出不同方向的回交，表明种问杂交产生的后代可育，从而导致物种间发生了低水平的基因渐渗，并且在不同的物种组合内表现不同方向的渐渗。种间不对称的杂交需要进一步详细的遗传分析进行验证。在杂交带内，无论从形态观察上，还是遗传分析上，都没有检测到F1个体的存在，说明杂种后代并不一定表现中间形特征。较低频率的F1后代可能与配子后隔离机制(postzygoticisolation mechanism)包括F1杂种个体较低的适合度、自然选择及生境特异性等有关。而低的种子萌发率和F1雄性不育可能阻碍了基因渐渗的发生。以上结果表明三个中国栗属物种不论在两两同域还是三个物种同域分布的地区，都很容易发生种间自然杂交，这是由其重叠的开花物候期和交配系统特点引起的。当前结果表明栗属物种的种间生殖隔离很强，因而物种界限较明显。以上研究结果为栗属植物系统进化、物种起源和物种界限的保持等问题提供了重要的科学依据。