生境片斷化對三種不同植物種群遺傳學影響的比較研究
發(fā)布時間:2018-05-31 17:11
本文選題:生境片斷化 + 微衛(wèi)星 ; 參考:《浙江大學》2015年博士論文
【摘要】:生境片斷化已經(jīng)成為威脅物種生存和導致全球生物多樣性喪失的一個重要因素。生境面積減小、殘余斑塊間隔離度的增加不僅直接影響生態(tài)系統(tǒng)的組成和功能,還會對物種的遺傳多樣性和進化潛力產生一定的負面影響,不利于物種的長期生存,增加物種滅絕的鳳險。相較于動物的靈活移動能力,植物因其固著性而更容易遭受生境片斷化的影響。然而,由于植物的生物學特征以及對生境的需求不同,其應對生境片斷化的反應也有所差異。準確的探知和理解生境片斷化的遺傳學效應對生物多樣性的保護具有重要的理論和實踐意義。東亞暖溫帶落葉林歷史片斷化形成的“天空之島”以及中國東南部人為與歷史片斷化形成的陸橋島嶼為研究生境片斷化的遺傳學效應提供了理想的模式系統(tǒng)。本研究選取3種具有代表性的植物為研究對象,在中國東南部及日本南部不同時空尺度的島嶼系統(tǒng)中探索生境片斷化對植物種群的遺傳多樣性、遺傳結構、種群動態(tài)等影響,剖析歷史氣候變化以及近代人類活動對片斷化過程的相對影響,為生物多樣性的保護,尤其遺傳多樣性的保護提供科學的理論依據(jù)和保護策略。本文主要研究結果如下:1. 采用微衛(wèi)星標記對中國東部和日本西南部6個黃山梅種群的遺傳結構和種群歷史動態(tài)進行分析。結果顯示:9對微衛(wèi)星引物在所有種群中共檢測到164個等位基因,種群觀測雜合度介于0.37-0.51之間,平均值為0.44;期望雜合度的變化范圍在0.54-0.69之間,平均值為0.60。種群間歷史和當代基因流水平都比較低,大部分的種群間(80%)基因流都小于0.05。2MOD分析顯示黃山梅種群處于遺傳漂變和基因流平衡作用狀態(tài);谪惾~斯方法的MSVAR軟件檢測到在10,000-100,000年前大部分黃山梅種群經(jīng)歷了瓶頸,有效種群大小從105_106(歷史)縮減至102-104(當代)。BOTTLENECK軟件在所有黃山梅種群中都沒有檢測到瓶頸效應,表明近期種群大小處于穩(wěn)定狀態(tài)。貝葉斯聚類分析將所有黃山梅種群分為黃山(HMR)、天目山(TMR)和日本3個遺傳支系,這與前人基于cpDNA和ISSR標記研究提出的避難所假說相一致。2.采用雙重抑制PCR法共開發(fā)出12對金毛耳草特異性微衛(wèi)星引物,選取多態(tài)性較高、擴增穩(wěn)定的7對引物對千島湖金毛耳草種群的遺傳多樣性和遺傳結構進行分析。結果顯示:7對引物共檢測到61個等位基因,種群觀測雜合度介于0.286-0.621之間,平均值為0.444;期望雜合度范圍介于0.275-0.523之間,平均值為0.416。島嶼種群的遺傳多樣性(HE=0.381)顯著低于陸地種群(HE=0.461),遺傳分化值(FST=0.12)高于陸地種群(西部/東部)(FsT=0.042/0.051)。BAYESASS軟件檢測到種群間存在中等程度的基因流(mc≤0.15)。BORRLENECK軟件僅在一個島嶼種群(IP05)中檢測到瓶頸效應。2MOD分析顯示所有金毛耳草種群都處于遺傳漂變和基因流平衡作用狀態(tài),但是島嶼種群比陸地種群具有顯著較高的等位基因共祖值(F),表明遺傳漂變對島嶼種群的影響相對較大。3. 通過雙重抑制PCR法開發(fā)出8對j的咎匾煨暈⑽佬且鎩2捎謎,
本文編號:1960645
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