小果叶下珠(叶下珠科)传粉者多样性及其遗传结构研究

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本研究以东南亚分布的小果叶下珠(Phyllanthus microcarpus)及其传粉叶下珠蛾为研究对象。首先进行广泛的居群采样和传粉行为观察,再利用基因片段测序和微卫星等分子标记手段,对比其不同居群的遗传多样性和遗传结构,并进一步探讨传粉叶下珠蛾地理变异与寄主植物遗传格局的相关性。  主要研究结果如下:  1、小果叶下珠传粉叶下珠蛾的多样性及地理格局  线粒体基因(mtCOI)和核基因(ArgK和EF-1α)联合构建的系统发育树显示中国大陆、越南北部,老挝、海南岛、台湾岛和菲律宾帕拉望岛的小果叶下珠传粉叶下珠蛾物种构成单系,传粉蛾与寄生蛾共存形成了共生/寄生复杂的互作体系。  系统发育重建显示小果叶下珠传粉叶下珠蛾(头细蛾)在中国大陆和海南及越南北部个体形成了三个主要支系。三个支系的mtCOI的碱基序列支系间差异8.093-11.371,高于支系内差异10倍以上,达到种间差异的标准。利用COI单倍型分析,发现三个物种的单倍型间有较大的碱基差异。形态学-分子生物学鉴定的结果发现本研究中支系1为Epicephala tertiaria,支系2为Epicephala laeviclada,支系4为Epicephala microcarpa。通过单倍型的分布情况推断,E.tertiaria、E.laeviclada和E.microcarpa都可能是从越南迁入到广西西南部,再扩散到其他区域。广东东部可能是E.tertiaria的冰期避难所。  2、小果叶下珠微卫星引物开发  采用FIASCO方法对小果叶下珠进行微卫星引物开发,对来自于4个居群的95个个体进行扩增,共获得具有多态性的引物10对。平均每个微卫星位点的等位基因数(NA)为5-32,观察杂合度(HO)和期望杂合度(HE)平均值分别为0.557和0.736,各位点多态信息含量(PIC)平均值0.7063。表明这些位点普遍具较高多态,为深入研究小果叶下珠遗传结构与亲缘地理打下良好基础。  3、基于SSR标记的小果叶下珠遗传多样性和遗传结构分析  用已开发的10对微卫星引物对小果叶下珠的25个居群进行扩增,使用荧光毛细管电泳获得其片段长度多样性信息。小果叶下珠各居群内的遗传多样性不高且各居群间比较接近(AR:2.59-3.88;HO:0.45-0.64; HE:0.482-0.735)。根据AMOVA分析,小果叶下珠的遗传变异主要来自群体内部的个体间占90.39%,居群间的差异占7.25%,东部与西部间差异占2.50%。群体间的遗传分化Fst=0.0961(P<0.001)。  Structure结果可将小果叶下珠居群的基因库分为两组,可以看出较为明显的东西分化格局。基于Neis距离的PCoA和聚类分析也同样呈现类似的东西分化结果。
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