基于SSR技术对黄河三角洲二色补血草遗传多样性研究

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二色补血草Limonium bicolor(Bag.)Kuntze,属于白花丹科Plumbaginaceae补血草属Limonium Mill.植物。二色补血草是典型的盐生植物,并且具有极高的药用价值、生态价值、观赏价值和经济价值,前人对此研究较多,但对其遗传多样性研究较少。为了探讨黄河三角洲盐渍生境下,二色补血草的遗传多样性水平及其成因,探究二色补血草居群遗传分化的程度与遗传结构的形成机制,为二色补血草种质资源的保护提供科学依据,本论文通过荧光SSR分子标记技术,对在黄河三角洲采集的12个居群,202份实验材料进行了研究。SSR标记也称为微卫星标记,是由2-6个核苷酸组成的串联重复序列,两端相对保守。根据两端序列设计特异性引物,通过PCR技术扩增微卫星DNA序列,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳和毛细管电泳获得长度的多态性。SSR分子标记技术具有多种优势,共显性遗传,重复性好,丰富的位点和高多态性。结合荧光标记技术,智能性较高,工作效率高,实现对数据快速收集处理。文章最后通过GENAIEX6.502软件、ARLEQUINv.3.5软件、STRUCTUREv2.3.4等专业的生物软件分析实验结果,得出以下重要结论:1.通过筛选,最后得到18对具有多态性的SSR引物序列,可为近缘种开展分子标记研究提供参考。2.黄河三角洲二色补血草居群遗传多样性水平较高,平均等位基因数目(Na)为4.644,有效等位基因数目(Ne)为2.729,平均期望杂合度(He)为0.529,香农多样性信息指数(I)为1.037。3.二色补血草居群是中等程度的遗传分化。FST指数为0.067,表明居群之间存在6.7%的遗传分化,并且93.3%的遗传分化在居群内。这表明二色补血草居群之间差异很小,差异主要来自居群内部。基因流Nm>4,表明较大的基因流对抵御遗传漂变是有效的,居群间交流频繁,居群间相似程度高。4.通过对二色补血草遗传结构进行主成分分析、Mantel-test检验、UPGMA聚类分析、贝叶斯聚类分析,结果表明二色补血草遗传距离和地理距离无相关性,土壤盐分差异和遗传距离无相关性。二色补血草的12个居群不能进行明确的分组。分析二色补血草遗传多样性及居群遗传分化、遗传结构产生的可能原因:黄河三角洲是广阔的冲积平原,位于山东半岛和辽东半岛环抱的渤海湾中部,黄河具有独特的水沙条件和渤海弱潮动力环境。风力作用使得花粉传播距离较远,再加上这里支流众多,种子漂流到其他地方,促进居群间基因交流。在居群内部,二色补血草自交不亲和,增加了遗传变异。本研究为补血草属开展遗传多样性研究奠定基础,为二色补血草资源保护提供科学依据。
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