论文部分内容阅读
内蒙古荒漠区作为亚洲中部荒漠区的一个重要组成部分,是锦鸡儿属植物的主要分布区域。因其气温高,降水少,辐射强等气候特点,在长期的进化历程中,植物在表型和基因等方面形成了适应和进化上的意义,使锦鸡儿植物在形态结构、生理生化功能、遗传特性等多方面成为荒漠植被的优势植物,本研究通过研究遗传结构来认识植物对环境的适应机制。为此,应用SSR（Simple Sequence Repeat）分子标记技术对分布于内蒙古荒漠地区9种锦鸡儿优势种:矮锦鸡儿（Caragana pygmaea（Linn）DC.）、狭叶锦鸡儿（C.stenophylla Pojark.）、中间锦鸡儿（C.intermedia Kuang et H.C.Fu）、柠条锦鸡儿（C.korshinskii Kom.）、短脚锦鸡儿（C.brachypoda Pojark.）、藏锦鸡儿（C.tibetica Kom.）、荒漠锦鸡儿（C.roborovskyi Kom.）、白皮锦鸡儿（C.leucophloea Pojark.）、鬼箭锦鸡儿（C.jubata（Pall.）Poir.）19个种群的遗传多样性进行研究,分析比较种间和种内的遗传结构和遗传分化,探讨其与土壤因子、气象因子的相关关系以及环境对形态分化的影响。主要结果如下:1)形态及土壤养分特征分析:柠条锦鸡儿的平均冠幅（42934.36 cm2）和平均株高（203.23 cm）显著高于其他8种锦鸡儿,而狭叶锦鸡儿和短脚锦鸡儿的平均株高（20.05 cm&25.67 cm）和平均冠幅（3387.51 cm2&1167.91 cm2）均处于较低水平,9种锦鸡儿的变异表现不同,狭叶锦鸡儿、中间锦鸡儿、短脚锦鸡儿株高和冠幅在种内差异显著（P<0.05）;相关性分析表明,植物高度与有效积温存在显著相关关系（P<0.05）,与10-20 cm土壤全磷有极显著的关系（P<0.001）;冠幅与有效积温、0-10 cm土壤全磷有极显著的关系（P<0.001）。2)SSR遗传多样性分析:19个锦鸡儿居群的Shannon信息指数和Nei’s基因多样性指数分别为0.3047和0.1807;居群的遗传分化系数(GST)为0.4573,种群间基因流（Nm）为0.5935;无论在居群水平上,还是在种的水平上,都表现出较高的遗传多样性,但种间分布不均匀,从Shannon信息指数和Nei’s基因多样性指数来看,柠条锦鸡儿均为最高（0.4355和0.2816）,白皮锦鸡儿均为最低（0.3259和0.2015）,说明柠条锦鸡儿的遗传多样性最高,具有较高的生态适应性,白皮锦鸡儿的遗传多样性最低;9种锦鸡儿都具有丰富的遗传分化(GST>0.15),相比较而言狭叶锦鸡儿、短脚锦鸡儿和中间锦鸡儿的遗传分化程度较大,具有更强的环境适应能力;基因流Nm均大于1,意味着居群间基因交流频繁,可维持该物种的稳定性。3)遗传多样性与生态因子的相关性分析:19个锦鸡儿属居群的遗传距离与地理距离之间并无显著相关性,r=0.00173（p=0.5042>0.001）;逐步回归分析显示,年平均气温显著的影响着遗传特征（P<0.05）。4)聚类分析表明:9种的锦鸡儿属植物能明显的区分开来;亲缘关系较近的种群聚在一起;同一物种内,地理距离相近的种群会优先聚类。