中国特有植物龙血树柴胡EST-SSR引物开发和ISSR遗传多样性分析

来源 :云南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ABC20090907
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龙血树柴胡(Bupleurum dracaenoides Huan C.Wang,Z.R.He&H.Sun)属伞形科(Apiaceae)柴胡属(Bupleurum L)植物,植株高达1.5米,是全世界目前所知具木质茎柴胡中最大的一种,仅发现于中国西南金沙江流域轿子雪山周边狭域地带,分布零散、数量稀少,亟待尽快加以有效保护。为了更好地保护野生龙血树柴胡,急需尽快探明龙血树柴胡的遗传多样性水平、居群遗传结构特征,提出科学合理的保护对策。本文利用转录组测序结果,开发龙血树柴胡EST-SSR引物,以期为后续的研究工作奠定基础,同时利用ISSR分子标记技术,对9个野生龙血树柴胡居群163份样本进行遗传多样性分析,探究龙血树柴胡居群间的遗传规律,研究结果如下:1.本实验开发得到126条EST-SSR引物,126条引物中有效引物89条,其中多态性引物26条。与伞形科植物其它种相比,龙血树柴胡位点频率处于中等水平,为37.49%。与大多数植物一样,龙血树柴胡的碱基重复类型主要是二核苷酸重复。EST-SSR引物多态性比例是24.71%,检测到13个等位基因。2.从100条ISSR随机引物中筛选得到36条有效引物,其中多态性引物22条。遗传相似系数范围在0.85390.9540之间,遗传距离在0.0470.1580之间。居群遗传多样性大小:三家村(C=0.3161)>三棵树2号(X=0.2715)>新科达1号(X=0.2681)>新科达2号(K=0.2315)>普咩后山(M=0.2113)>白石岩箐(0.2075)>瀑布(P=0.1392)>三棵树1号(S=0.1382)>九道湾(W=0.1007)。3.聚类分析中,当遗传相似系数阈值在0.92时,9个居群分为三大类,一类是白石岩箐、新科达2号、三棵树1和2号、瀑布、普咩后山、九道湾;二、三类分别是三家村和新科达1号。9个野生龙血树柴胡居群由共同祖先分化成两支,瀑布和新科达1号为一支,其余七个为一支。AMOVA结果显示居群内的遗传变异是92%。居群地理距离和遗传距离相关性不明显。4.ISSR的7对引物共检测到30个多态性位点。9个居群中,观测等位基因数为1.4803,有效等位基因是1.38,Nei’s基因多样性指数是0.2093,Shannon’s多态性信息指数是0.3007,居群间遗传分化系数Gst为0.2305,基因流是1.6777。说明了居群间的基因交流频率高,遗传分化小,遗传漂变不是影响遗传结构的主要因子。龙血树柴胡遗传多样性较低,遗传变异主要存在于居群内。研究结果表明,开发出的EST-SSR引物是有效的,可对龙血树柴胡进行SSR相关研究。遗传多样性低可能是导致龙血树柴胡数量减少的主要原因。结合前人研究和本文结果,可采取这些措施对其进行保护:(1)对现存野生龙血树柴胡资源进行就地保护,尤其加强对野外重点居群的保护;(2)通过保护生境的措施,减少对现有野生资源的破坏,维持其自然生长的稳定性;(3)通过人工扩大繁殖,把经过炼苗后的萌发苗回归野外相似生境,扩大野外居群数量,通过人工野外抚育,加快该物种野外居群更新能力;(4)通过收集种子并永久保存等方式,对遗传多样性高的关键居群开展种子资源保护工作。
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