望天树SSR引物开发和遗传多样性研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kusoyi
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望天树(Parashoreachinensis)属龙脑香科(Dipterocarpaceae),柳安属(Parashorea),为国家一级重点保护野生植物,主要分布于我国滇南、滇东南及桂西南局部地区,在老挝和越南北部也有分布。对望天树的遗传多样性进行研究,可为其保护措施的制定提供科学依据,对于合理、有效的保护该物种具有重要科学意义。  本研究以来自滇南、滇东南及桂西南的7个自然居群的望天树为研究材料,采用FIASCO磁珠富集技术开发望天树SSR多态性引物,并利用所筛选引物对望天树的遗传多样性及居群遗传结构进行了研究。主要结果如下:  1、采用了FIASCO磁珠富集法对望天树进行SSR引物开发,利用(AG)10探针分离设计出38对引物,产率为23.6%。  2、为建立适宜望天树SSR-PCR的反应体系,利用正交试验设计L16(45),对DNA模板、Mg2+、dNTP、引物和TaqDNA聚合酶的浓度进行五因素四水平优化筛选,确立了最佳反应体系和扩增程序。即在25μL反应体系中包括:30ng模板DNA,50mmoL/LMg2+,20mmoL/LdNTPs,13μmoL/L引物,0.5UTaqDNA酶,2.5μL10×buffer(Mg2+Free)。SSR-PCR扩增程序为:95℃3min;94℃30s,54℃60s,72℃60s,35个循环;最后72℃10min,4℃保存。  3、应用上述优化体系对自行开发的SSR引物进行PCR筛选,共得到有效扩增引物28对,占总开发引物的73.6%。其中多态性引物23对,占有效扩增产物的82.1%,占总开发引物的60.5%。  4、从23对多态性引物中选了6对引物对望天树的遗传多样性进行研究,共检测到33个等位基因,He值在0.3736-0.7604之间,具有较高多态性;7个居群的Nei’s基因多样性指数(h)变幅为0.3421-0.5983,平均为0.4653,表现出较高的遗传多样性。鉴于望天树的濒危现状,高水平的遗传多样性可能与望天树漫长的进化历史以及其以异交为主的繁育系统有关系。  AMOVA分析得出Φst值为0.215,说明望天树的遗传多样性有78.5%存在于居群内,是其遗传变异的主要来源;此外,望天树居群间也存在着一定的基因流动。不过基因流较小(Nm=0.971),不足以抵制居群内遗传漂变的作用,遗传漂变是其居群遗传分化的主导因素。而花粉和种子难以远距离散布和传播是造成居群间基因流较小的重要原因。  Mantel检验表明居群遗传距离与地理距离呈显著的正相关性(r=0.507,P<0.05),说明地理隔离对望天树遗传结构的形成具有重要的作用。聚类分析结果显示,所有居群都是地理位置相近的聚到一起,7个望天树自然居群聚成3个分组,对应于3个相应的地理单元。进一步验证了望天树居群间的基因流受到地理隔离的影响。
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