叉孢苏铁复合群的物种界定及群体遗传学研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xliang677
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
叉孢苏铁复合群(Cycas segmentifida complex)包括已正式发表的8个种,即隆林苏铁(C.longlinensis H.T.Chang et Y.C.Zhong)、贵州苏铁(C.guizhouensis K.M.Lan et R.F.Zou)、多裂苏铁(C.multifida H.T.Chang et Y.C.Zhong)、厚柄苏铁(C.crassipes H.T.Chang,Y.Z.Zhong et Z.F.Lu)、西林苏铁(C.xilingensis H.T.Chang et Y.C.Zhong)、叉孢苏铁(C.segmentifida D.Y.Wang et C.Y.Deng)、长球果苏铁(C.longiconifera H.T.Chang,Y.C.Zhong et Y.Y.Huang)以及尖尾苏铁(C.acuminatissima H.T.Chang,Y C.Zhong et Z.F.Lu)。这8个种主要分布于中国的云南、广西和贵州三省交界的地区,在形态上十分相似,较难区分,在分类处理上一直存在争议。本论文主要采取DNA片段测序和微卫星分子标记的方法对叉孢苏铁复合群的物种界定及群体遗传学进行了研究,旨在探明叉孢苏铁复合群类群的分类地位和物种鉴定;并在此基础上研究了其遗传多样性、遗传结构和种群动态等方面的问题,主要结果如下:  1叉孢苏铁复合群的物种界定  基于4个叶绿体DNA片段(psb A-trnH、psbM-trnD、trnS-trnG、trnL-trnT)、3个核基因(GTP、PHYP、PPRC)以及12个微卫星位点构建的分子系统发育树(最大似然树、贝叶斯树、邻接树)和Structure聚类分析的结果对叉孢苏铁复合群进行了物种界定,并结合其形态特征解决了其分类问题。结果表明,虽然核基因PHYP和PPRC的结果不能单独解决叉孢苏铁复合群的物种界定问题,但是叶绿体DNA片段、核基因GTP以及微卫星数据的分析结果均表明叉孢苏铁复合群由2个独立的种组成:贵州苏铁(Cycas guizhouensisK.M.Lan et R.F.Zou)和叉孢苏铁(Cycas segmentifida D.Y.Wang et C.Y.Deng)。复合群中的隆林苏铁应归并到贵州苏铁,而其余5个类群应归入叉孢苏铁,且这一结果与其形态特征基本吻合。物种界定的结果为该复合群物种的群体遗传学和保护生物学的研究奠定了基础。  2贵州苏铁的群体遗传学  选择4个叶绿体DNA片段(psbA-trnH、psbM-trnD、trnL-trnF、trnL-trnT)、3个核基因(GTP、PHYP、F3H)以及13个微卫星位点研究了11个贵州苏铁居群的遗传多样性、遗传结构、分歧时间和历史居群动态等。研究结果表明,贵州苏铁具有较高的遗传多样性,居群间的遗传分化高。Network分析揭示了贵州苏铁存在两个进化单元,两个假定的祖先单倍型位于网状进化树的内部结点位置。另外,UPGMA、Structure以及PCoA聚类分析均显示贵州苏铁的11个居群被分为两大支系,其中分支Ⅰ包括居群LW、LL、AL和YP,而其余的7个居群组成分支Ⅱ。但U检验结果显示NST并不显著大于或小于GST,说明贵州苏铁未呈现显著的谱系地理结构,暗示了亲缘关系相近的单倍型不存在于距离相近的居群中。此外,Mantel test的结果显示贵州苏铁的遗传距离与地理距离无显著的相关性,表明该物种不符合距离隔离模型(IBD,Isolation ByDistance)。分歧时间的估算表明贵州苏铁的单倍型在中-晚更新世分化。不同的DNA片段揭示的贵州苏铁的居群动态历史并不一致,但是整体上显示贵州苏铁在冰后期经历了居群扩张,而微卫星数据显示贵州苏铁在历史上曾经历过有效居群大小下降事件,但并未经历近期的瓶颈效应。  3叉孢苏铁的群体遗传学  基于4个叶绿体DNA片段(psb A-trnH、psbM-trnD、trnS-trnG、trnL-trnT)、3个核基因(GTP、PHYP、PPRC)以及12个微卫星位点研究了14个叉孢苏铁居群的遗传多样性、遗传结构、分歧时间和历史居群动态等。结果显示叉孢苏铁具有较高的遗传多样性,居群间的遗传分化较高。除GTP基因片段的Network结果外,其余的片段均揭示叉孢苏铁存在两个进化单元。另外,基于微卫星数据的UPGMA、Structure以及PCoA聚类分析均显示叉孢苏铁的14个居群被分为两大支系,其中分支Ⅰ包括居群LK、LKA、JZ、BM、BY、NZ和BD,而其余的7个居群组成分支Ⅱ。Mantel test显示叉孢苏铁的遗传距离与地理距离存在显著的正相关,表明该物种符合距离隔离模型(IBD)。但是U检验结果显示NST并不显著大于或小于GST,说明叉孢苏铁并未呈现显著的谱系地理结构。分歧时间的估算表明叉孢苏铁的单倍型在更新世分化。瓶颈效应分析结果表明叉孢苏铁居群未经历近期的瓶颈效应,但是在历史上也曾发生过有效居群大小下降事件。值得注意的是,未遭到生境破坏且种群结构完整的云南坝美(BM)居群符合哈迪-温伯格平衡定律,说明它是一个自由交配的群体。  4保护策略  基于以上研究结果,结合野外分布现状调查,本文推断贵州苏铁和叉孢苏铁濒危的主要原因并不是扩繁存在障碍,而是由于栖息地的丧失和盗挖引起。综合本研究的结果,我们提出了合理有效的保护措施。首先是在两个物种的分布区建立保护区或保护小区实施就地保护;其次两个物种均具有的两个遗传分支都应给予高度的重视和优先保护。在就地保护的同时也应考虑迁地保护或近地保护,但应避免杂交或基因渐渗带来的遗传后果。
其他文献
目的:探究强直性脊柱炎患者检测骨代谢指标的临床价值.方法:选择本院2017年1月到2018年1月收治100例强直性脊柱炎患者作为研究组,另选取58例健康体检者作为参照组,比较两组骨
目的:探讨老年无痛胃镜检查中采取诺扬联合丙泊酚的作用效果.方法:随机选取110例行无痛胃镜检查的老年患者为研究对象,分成实验组与对照组每组各55例,对照组采取芬太尼联合丙
该文研究了子波在多传感器分布式检测融合中的应用.首先基于统计的思想,利用子波变换的时频处理特性及多分辨处理能力对非平稳信号分析十分有效这一特点,提出了基于阈值决策
该文详细介绍了9GHz琐相式频率综合器的原理、组成与设计方法.该琐相式频率综合器由9GHzVCO、4分频器、3dB定向耦合器、频率综合器芯片LMZ2325、低通滤波电路和9GHz放大器几
目的:讨论在稳定型冠心病患者的临床诊疗措施中运用低剂量替格瑞洛疗法的临床结局及其安全性.方法:抽取98例2018年3月至2019年6月于我院开展稳定性冠心病诊疗操作的患者,随机
该文首先利用矩量法计算平面馈电型微带贴片天线的输入阻抗,并对其进行实验测量;其次,使用谐波平衡法分析了以Gunn管为振荡源的振荡有源微带贴片天线电路.在求解谐波平衡方程
目的:探讨阿奇霉素序贯疗法治疗小儿肺炎支原体肺炎的临床效果.方法:选取2017年1月至2019年1月期间手指的82例肺炎支原体肺炎患儿为研究对象,按照随机数据原则分为对照组及观
该文应用时域有限差分法结合矩阵惩罚原理,对一种新颖的微带线-波导过渡段进行了严格、深入的三维电磁场数值模拟,揭示了过渡段散射特性与结构参数的依赖关系.研究结果表明:
封装外壳的寄生谐振是微波集成电路最常见的寄生效应之一,它会导致集成电路在封装后性能下降,甚至无法工作.论文用时域有限差分法(Finite-Difference Time-Domain)研究了微波
目的:探讨三维适形放疗联合化疗治疗肺癌局部复发的临床可行性.方法:本文纳入2018年1月-2019年6月我院治疗的80例肺癌局部复发患者.采用计算机程序生成随机数的方法分为对照