紫茎泽兰(Ageratina adenophora)种群遗传结构与现实基因流研究

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入侵植物紫茎泽兰(Ageratina adenophora)是生物入侵研究中关注度最高的物种之一,分子标记技术为紫茎泽兰入侵研究的深入开展提供了更多的支持。根据NCBI数据库中发布的36条紫茎泽兰SSR序列进行引物设计,对云南怒江河谷北段中12个成体种群(302株)和子代种群(850株)的遗传多样性进行了检测,应用模型聚类对成体种群、子代种群与亲本种群进行亲缘关系分析,探讨紫茎泽兰在怒江河谷中的入侵定居过程,以及入侵过程中发生的现实基因流。研究结果概括如下:  (1)设计了60对SSR引物,在对引物浓度、dNTP、Taq酶和退火温度等扩增条件进行测试后,建立了优化的PCR反应体系和反应程序。54对SSR引物扩增出有效产物,筛选出3对多态性引物(Age-SSR10、Age-SSR13、Age-SSR28),扩增片段长度150bp-400bp。在成体和子代所有个体中出现稳定清晰的条带27条,平均每对引物扩增条带数为9条。  (2)成体种群的Neis基因多样性指数和Shannon多样性指数均较高。亲本种群和子代种群间的遗传变异特征一致,AMOVA分析表明,成体种群和子代种群总的遗传变异都主要来自于种群内部(65%和68%)。成体种群间的遗传距离为0.7217-0.9895,子代种群间的遗传距离为0.7855-0.9697,UPGMA聚类中二者聚类结果一致。采用Structure2.3.4软件的模型聚类结果表明,当K=3时,亲本种群与子代种群的聚类结果一致。  (3)当K=3、K=4、K=5时,成体种群及其相应的子代种群均聚为相同的亚群。当K=5时,所检测的子代种群中有661个子代个体的遗传背景与其母本个体的遗传相似性极高,73个个体与该母本个体的遗传背景不一致,但和该成体种群中其它植株有相似的遗传背景;95个子代个体与具有一定地理隔离的成体植株的亲缘关系较近,且个体数随地理距离的增加逐渐减少;21个子代个体在所有检测的成体植株中未找到与其亲缘关系较近的个体。
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