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本论文利用RAPD分子标记技术从DNA水平研究了秦巴山区4个百合野生种天然群体遗传多样性和遗传结构,并探讨了群体间的相互关系和基因流。通过分析秦巴山区野生百合目前的遗传资源现状,提出合理的利用资源对策。研究结果如下:1.用常规CTAB法从野生百合叶片中提取出质量比较高的基因组总DNA,其质量和纯度均达到了RAPD反应的模板要求。2.对各因素设置不同的浓度梯度进行单因素递进筛选法(即对上一轮筛选出的某个因素的最佳处理作为固定值用于下一个因素筛选的基础)进行优化,同时对退火温度、循环次数等因素进行比较试验,建立了适合野生百合的RAPD分析技术体系。在20μL的RAPD反应体系中: 40ng的模板DNA,0.4μmol/L随机引物,2.25mmol/LMg2+,0.2mmol/L的dNTPs,Taq聚合酶1.5U,1×buffer缓冲液,ddH2O补足20μL。RAPD扩增反应程序为:94℃预变性4 min,94℃30 s,37℃45 s,72℃90s,35个循环,最后72℃10 min,4℃保存。3.利用RAPD分子标记技术,分析秦巴山区4个百合野生种的不同群体的遗传多样性和遗传结构,并进行聚类分析。结果如下:(1)从100条引物中筛选出的10条引物对卷丹百合6个群体共60个DNA样品进行PCR扩增,共检测到81个位点,平均每条引物检测到8.1个位点,其中多态性位点62个,多态性位点比率(PPB)为76.54%,多态位点比率从62.5% - 100%,片段集中在350bp - 2000bp。在物种水平上,有效等位基因数(Ne)为1.4385; Nei’s基因多样性(h)为0.2153;Shannon信息指数(I)为0.3327。6个群体的遗传多样性的顺序是陕西城固(JDCG)>陕西佛坪(JDFP)>陕西南郑(JDNZ)>陕西宁陕(JDNS) >湖北郧西(JDYX)>陕西平利(JDPL)。种群间的分化系数(Gst)为0.3192,基因流为1.0664,群体间遗传多样性比例为(Hsp-Hpop)/Hsp=0.2635。聚类图显示:卷丹百合的6个群体可以分为两个分支:分支一包括陕西南郑(JDNZ)、陕西城固(JDCG)、陕西平利(JDPL)3个群体;分支二包括湖北郧西(JDYX)、陕西佛坪(JDFP)、陕西宁陕(JDNS)3个群体。(2) 10条引物对宜昌百合6个群体共60个DNA样品进行PCR扩增,共检测到79个位点,平均每条引物检测到7.9个位点,其中多态性位点65个,多态性位点比率(PPB)为82.28%,多态位点比率从60% - 100%,片段集中在230bp - 2594bp。在物种水平上,有效等位基因数(Ne)为1.4352;Nei’s基因多样性(h)为0.2366;Shannon信息指数(I)为0.3525。宜昌百合6个群体的遗传多样性的顺序是陕西汉阴(YCHY)>陕西镇巴(YCZB)>河南镇平(YCZP)>重庆巫溪(YCWX)>陕西太白(YCTB)>陕西佛坪(YCFP)。群间的分化系数(Gst)为0.2469,基因流为1.5251,群体间遗传多样性比例为(Hsp-Hpop)/Hsp=0.2637。聚类图显示:宜昌百合的6个群体可以分为三个分支:分支一包括陕西太白(YCTB)和重庆巫溪(YCWX)2个群体;分支二包括陕西汉阴(YCHY)、陕西镇巴(YCZB)和陕西佛坪(YCFP)3个群体;河南镇平(YCZP)群体单独成为一支,与其他群体亲缘关系较远。(3) 10条引物对野百合5个群体共50个DNA样品进行PCR扩增,共检测到66个位点,平均每条引物检测到6.6个位点,其中多态性位点55个,多态性位点比率(PPB)为83.33%,多态位点比率从66.67% - 100%,片段集中在109bp - 1741bp。在物种水平上,野百合有效等位基因数(Ne)为1.6439; Nei’s基因多样性(h)为0.2735;Shannon信息指数(I)为0.4385。秦巴山区野百合5个群体的遗传多样性的顺序是陕西宁强(YNQ)>湖北竹溪(YZX) >陕西城固(YCG) >陕西南郑(YNZ)>陕西柞水(YZS)。种群间的分化系数(Gst)为0.2524 ,基因流为1.4810 ,群体间遗传多样性比例为(Hsp-Hpop)/Hsp=0.2357聚类图显示:野百合的5个群体可以分为三个分支:分支一包括陕西宁强(YNQ)、陕西南郑(YNZ)和陕西城固(YCG)3个群体;湖北竹溪(YZX)群体单独成为一支;陕西柞水(YZS)群体单独成为另一支。(4) 10条引物对山丹百合6个群体共60个DNA样品进行PCR扩增,共检测到80个位点,平均每条引物检测到8.0个位点,其中多态性位点65个,多态性位点比率(PPB)为81.25%,多态位点比率从66.67% - 100%,片段集中在184bp - 1958bp。在物种水平上,山丹百合有效等位基因数(Ne)为1.5416; Nei’s基因多样性(h)为0.2558;Shannon信息指数(I)为0.3854。山丹百合6个群体的遗传多样性的顺序是甘肃武都(SDWD)>陕西山阳(SDSY)>陕西洛南(SDLN)>陕西丹凤(SDDF)>甘肃迭部(SDDB)>甘肃舟曲(SDZQ)。种群间的分化系数(Gst)为0.2570,基因流为1.3095,群体间遗传多样性比例为(Hsp-Hpop)/Hsp=0.2423。聚类图显示:山丹百合的6个群体可以分为三个分支:分支一包括陕西山阳(SDSY)和陕西洛南(SDLN)2个群体;分支二包括甘肃舟曲(SDZQ)、甘肃武都(SDWD)和甘肃迭部(SDDB)3个群体;陕西丹凤(SDDF)群体单独成为另一支。研究结果表明,秦巴山区4个百合野生种的遗传多样性较丰富,不同野生种群体间的存在遗传分化,4个百合野生种的遗传多样性高低依次为:野百合>山丹百合>宜昌百合>卷丹百合。聚类分析显示,遗传距离与空间距离存在一定的相关性,但也有例外,群体间的遗传距离可能还与其他因素有关。