论文部分内容阅读
水生被子植物是湿地生态系统中的重要组成部分,许多广布种已适应不同区域差异很大的环境。在位于中国地势第二级阶梯的草海和洱海以及位于第三级阶梯的梁子湖、洪湖、太湖和微山湖,本研究采集了挺水植物宽叶香蒲(Typha latifoliaL.)、浮叶植物莕菜(Nymphoides peltatum(Gmel.)O.Kuntze)、沉水植物光叶眼子菜(Potamogeton lucensL.)这3种水生被子植物的叶片样品,利用ISSR分子标记技术研究了它们的遗传多样性及遗传变异,得到如下结果: 1.宽叶香蒲:在5个湖泊(梁子湖、洪湖、太湖、微山湖、草海)中共采集101个样品,从100条ISSR引物中筛选出13条引物,共扩增出204条带,其中多态性条带为184条,多态性条带所占比例为90.20%。Neis基因多样性指数(H)为0.2330,Shannon多样性指数(I)为0.3649。相比于前人研究的东亚和北美东部宽叶香蒲,本研究中宽叶香蒲具有较高的遗传多样性。遗传分化系数(Gst)为0.3195。基因流(Nm)为1.0650。聚类分析和主成分分析表明太湖和微山湖种群亲缘关系较近,梁子湖和洪湖的种群亲缘关系较近,草海与梁子湖和洪湖的种群亲缘关系近,而与微山湖和太湖的种群亲缘关系远。 2.莕菜:在5个湖泊(梁子湖、洪湖、太湖、草海、洱海)中共采集147个样品,从100条ISSR引物中筛选出11条引物,共扩增出219条带,多态性条带所占比例100%。Neis基因多样性指数(H)为0.2118,Shannon多样性指数(I)为0.3480。相比于前人研究日本浦霞湖、湖北枝江、云南洱海的莕菜,本研究中莕菜具有较高的遗传多样性。遗传分化系数(Gst)为0.1849。基因流(Nm)为2.2037。聚类分析和主成分分析表明草海和洱海种群的亲缘关系较近,梁子湖和洪湖种群的亲缘关系较近,而太湖种群与其余4个湖泊种群亲缘关系较远。 3.光叶眼子菜:在4个湖泊(洪湖、太湖、微山湖、草海)中共采集117个样品,从100条ISSR引物中筛选出11条引物,共扩增出202条带,多态性条带所占比例为100%。Neis基因多样性指数(H)为0.2500,Shannon多样性指数(I)为0.3927。相比于前人研究的洪湖微齿眼子菜和长江竹叶眼子菜,本研究中光叶眼子菜具有较高的遗传多样性。遗传分化系数(Gst)为0.2868。基因流(Nm)为1.2436。聚类分析和主成分分析表明太湖和洪湖的种群亲缘关系较近,微山湖和草海的种群亲缘关系较近。 从以上结果可以看出,这三种水生被子植物均具有较高的遗传多样性。在六大湖泊中,梁子湖、太湖、微山湖三个湖泊的遗传多样性偏高,而在洱海、洪湖、草海的遗传多样性偏低。综合分析三种水生被子植物均有分布的太湖、洪湖和草海,发现遗传多样性由高到低依次为:太湖、洪湖、草海。笔者认为可能的原因是:太湖拥有非常悠久的历史和演化过程,这三种水生被子植物积累了大量的遗传变异,使得他们的遗传多样性偏高;洪湖20世纪50年代以来进行了大规模的修堤筑坝,由于基因限流而使其形成了“陆岛”效应降低了其遗传多样性;而草海由于由于经历了多次干涸,可能导致水生被子植物的遗传多样性偏低。 这三种水生被子植物的遗传分化系数(Gst)均小于0.3200,这表明种群间的遗传分化明显小于种群内,且种群间的基因流均大于1,说明种群间基因流很丰富,丰富的基因流可能是导致种群间遗传分化明显小于种群内的原因之一。 宽叶香蒲和莕菜这两个物种均是地理距离较近的种群的亲缘关系也相对较近,而光叶眼子菜却是地理距离较远的微山湖和草海的亲缘关系相对较近,此结果表明:每个物种的种群间亲缘关系的远近不仅仅与地理距离有关,还可能受到湖泊间的水文联系、环境条件施加的选择压以及物种生活型和繁育系统等其它多种因素的影响。