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银杏(Ginkgo biloba L.)原产我国,是现存裸子植物中最古老的孑遗植物之一,被称为“活化石”。其寿命长,在我国许多地方分布着规模不等的银杏古树群落。湖北省是银杏古树的主要集中分布区之一。本研究从湖北省内采集259个银杏古树叶样,应用ISSR分子标记技术,对湖北省银杏古树的遗传多样性状况进行了研究,结果如下: (1) 用9条引物对3大群体共259个银杏叶样的基因组DNA进行PCR扩增,共得到120条清晰的扩增谱带。其中,多态性谱带114条,多态性带百分率(PPB)为95.00%。在物种水平,Nei’s基因多样性HE为0.2591,Shannon’s多态性信息指数HO为0.3971。这说明银杏在物种水平上具有较高的遗传多样性。 (2) 用多态位点百分率(PPB)、观测等位基因数(AO)、有效等位基因数(AE)、Nei’s基因多样性值(HE)以及Shannon’s多态性信息指数(HO)来度量3大群体内的遗传变异,表明大洪山群体遗传多样性水平最高,群体内遗传变异最大,其次为鄂西南山区群体,大别山群体的遗传多样性水平最低,群体内遗传变异也最小。 (3) Nei’s遗传多样性分析和AMOVA分析表明,三大区域群体间的GST为0.1687,φST=13.92%,即表明银杏古树群体的遗传变异主要分布在群体内。 (4) 对随州、安陆、巴东、麻城、罗田和红安等6个县市群体的遗传多样性分析表明,随州群体的多态性最高,其次为安陆群体,红安群体的多态性最低。这6个群体的HE值在0.1146~0.2403之间,平均为0.1868;HO值在0.1775~0.3694之间,平均为0.2857。罗田群体和红安群体的HE值和HO值均低于上述平均值。对6个县市群体的Nei’s遗传多样性分析和AMOVA分析表明,各县市群体间出现了较大的遗传分化(GST=0.2790,φST=20.10%)。 (5) 根据群体间的Nei’s遗传一致度(Ⅰ),应用UPGMA法构建群体间的聚类图。从中可以看出:鄂西南山区群体和大别山群体的遗传一致度很大,达0.92,首先聚在一起,然后在0.82处与大洪山群体聚在一起。这与6个县市群体的UPGMA聚类结果十分相似,即6个县市群体可明显地分为2大组,第1组为大洪山区的随州和安陆:第2组包括其它4个县市群体。在第2组,麻城和红安群体首先聚在一起后与鄂西南山区的巴东群体聚在一起,然后再与同为大别山山区的罗田群体聚在一起。这说明了鄂西南山区群体和大别山群体遗传一致度大,而与大洪山群体遗传一致度较小。