论文部分内容阅读
华北落叶松(Larix principis rupprechtii)属于松科(Pinaceae)落叶松属(Larix),是我国华北地区山地的主要造林树种。其生长速度快、木材材质好、用途广、腐朽耐力强,是营造经济生态林的良好树种,同时也是杰出的防护林树种。现今的华北落叶松天然群体呈片段分布,主要局限在各个山区顶部。这种生境破碎化会导致生态系统多样性水平的降低,为了保护华北落叶松天然群体的遗传多样性水平不降低,为以后的华北落叶松育种打下坚实基础,急需了解华北落叶松的多样性水平。本研究选用了落叶松属的EST序列和部分松属物种的EST序列,经过去冗余拼接后,用于开发多态性的SSR引物。总共开发出14对EST-SSR多样性引物,用其中最好的10对分析了来自20个天然群体的704个华北落叶松样本单株的遗传多样性情况。具体研究结果如下:(1)共设计并合成140对EST-SSR引物,其中序列来源来自落叶松属18对,来自黄杉属的有79对引物,来自欧洲赤松的有21对,来自冷杉属22对。140对EST-SSR引物中,57对引物有扩增产物,约占所有引物的40%;57对有扩增产物的引物中,32对能有较为稳定清晰的条带;其中,14对引物具有多态性,占所有引物的10%。(2)10对EST-SSR在704个样本中,得到54个等位基因,平均每个位点有5.4个变异,每个位点的等位基因数(Na)为2-8个。香农指数的平均值为0.787,平均观测杂合度(Ho)为0.393,平均期望杂合度(He)为0.424,平均有效等位基因数为1.86个。内蒙古赤峰旺业甸(He=0.549)表现出了最高的多样性水平,其次围场吉字(He=0.454)、围场台子水(He=0.446)、蔚县小五台(He=0.445)以及兴隆雾灵山(He=0.459)都达到了比较高的多样性水平,围场以及内蒙已经到了华北落叶松天然群体的分布北界。山西中南部的几个群体中,管涔山岢岚(He=0.285)、管涔山杜家村(He=0.350)、云顶山(He=0.329)、孝文山(He=0.278)以及介休绵山(He=0.325)的多样性水平都较低,在河北的群体中,阜平(He=0.371)以及隆化(He=0.388)的群体多样性水平也较低。(3)聚类分析表明,以遗传距离0.028为阈值,可以把20个天然群体划分为5个亚群,河北雾灵山、内蒙旺业甸、山西沁源这3个群体单独为一个亚群,山西阳高、岢岚、云顶山、孝文山、杜家村、绵山这6个群体为一个亚群,主要都是来自山西的中南部,其次来自河北和北京市的全部群体以及山西北部浑源、五台山门限石为一个大亚群。(4)20个群体中,北部的群体多样性水平高,南部的多样性水平最低,从北向南有递减趋势。这表明华北落叶松大体上从北向南演化,杂合度在向南部延伸过程中有一定丢失,多样性水平从北向南趋于降低,北部可能与其他落叶松种间存在一定基因交流,而且很有可能是兴安落叶松在向南演化过程中逐渐形成的新物种华北落叶松,印证了前任推测。