论文部分内容阅读
糙花少穗竹（Oligostachyum scabriflorum）是少穗竹属中分布最广、目前垦复改造利用面积最大的竹种。本文采用ISSR分子标记方法研究了中国永安糙花少穗竹无性系扩散特点,并探讨了糙花少穗竹遗传多样性和遗传结构,在此技术基础上研究了永安糙花少穗竹的遗传分化特点及其与环境因子间的关系。研究结果如下:（1）建立了糙花少穗竹ISSR分析的技术体系。对糙花少穗竹的ISSR-PCR反应体系的化学组成和反应程序进行梯度筛选,得到糙花少穗竹ISSR-PCR分析比较理想的反应体系:反应终体积20μl,Mg2+1.5 mmol/L(Buffer 1倍液含Mg2+),Taq酶2 U,引物0.8 mmol/L,dNTPs 0.1 mmol/L,模版DNA 50 ng,用灭菌的双蒸水补齐,加入1.5%的甲酰胺可减轻背景噪音的干扰。反应程序:94℃预变性2 min,然后进入45个循环,94℃变性45 s,52～58℃（各引物退火温度不同）退火45 s,72℃延伸2 min,循环完毕后于72℃延伸5 min,最后在4℃下保存。PCR产物用1.5%的琼脂糖凝胶进行电泳检测。参考加拿大哥伦比亚大学（UBC）提供由上海生工公司合成的50个ISSR引物序列,经过初筛,复筛,最终选出10条扩增条带清晰,稳定性好,多态性较高的引物用于糙花少穗竹ISSR分析。（2）通过ISSR标记,并根据Nei’s遗传距离进行UPGMA聚类,同一无性系上的立竹遗传结构相似,聚为一类,这与挖鞭的情况一致。糙花少穗竹的无性系分子标记判定结果显示:糙花少穗竹在100 m2样地内分布了12个无性系。对40 m×50 m的样地内10 m×10 m方格交叉点上的30株立竹的ISSR分析发现,30株立竹分属9个无性系,每个无性系占据2～5个交叉点。因此推断糙花少穗竹无性系的扩散距离为10～50 m。（3）糙花少穗竹的遗传分化系数（Gst）为0.2470,微环境引起的变异的比例均在30%以上。微地理种群间的遗传聚类与地理分布并不完全一致,可见地理隔离不是造成遗传分化的唯一原因。糙花少穗竹很少开花,即使开花,结果极少,传播的范围有限,这就使得基因交流少,环境的选择显得更重要。永安糙花少穗竹微地理种群的自然地形地貌比较复杂,海拔变化大,导致了水热条件的变化比较大,加大了糙花少穗竹的遗传分化。（4）本文首次对糙花少穗竹遗传分化与土壤理化性质的关系进行了研究,目的是了解糙花少穗竹遗传多样性水平、环境因子对其遗传分化的影响程度。研究发现糙花少穗竹的遗传多样性参数（包括Na、N、H、I、PPB）与土壤0-20 cm层和20-40 cm层的最大持水量、毛管持水量、非毛管孔隙、毛管孔隙、总孔隙度、通气度呈负相关,与土壤密度呈正相关,但相关性均不显著。糙花少穗竹遗传多样性参数与0-20 cm土层土壤pH值、全N呈正相关,与土壤全P、土壤有机质、C/N比呈负相关;遗传多样性参数除Shannon多样性指数（I）与土壤全K含量呈负相关外,其余参数均与全K呈正相关,但相关性都不显著。糙花少穗竹的遗传多样性参数与20-40 cm土层的pH值、全N、全K呈正相关,与土壤全P、有机质、C/N比呈负相关,关联均不显著。说明遗传分化对土壤因子的依赖性很小。分析海拔、坡位、坡度因子和地理经纬度对糙花少穗竹遗传分化的影响发现:糙花少穗竹的遗传多样性与海拔、坡位、经度呈正相关,与坡度、纬度呈负相关,但相关性不大。微地理环境因子的差异引起了糙花少穗竹遗传分化,各因子的主导作用不明显,是其综合作用的结果。