人为干扰对臭椿种群遗传多样性的影响

Human-caused disturbance severely impacted the relationships of living things in ecosystem, resources patterns and ecological process, and also made tremendous threat to biodiversity. Conducting in-depth research on the affect of human-caused disturbance to population dynamics, genetic structure and diversity, is essential for the maintenance of ecosystem stability, the conservation of its germplasm and genetic resources, and the sustainable forest management. Ailanthus altissima has long history of planting, and its living was affected by human-caused disturbance. The human-caused disturbance aggravated the habitat loss and fragmentation. The genetic diversity of this forest species in fragmented habitat is under threat. Based on the distributions of populations of A. altissima surveyed, we study the habitats, the phenotypic traits of different populations and the genetic diversity of populations by chloroplasts DNA sequences and simple sequence repeat (SSR). This study aim to explore the genetic diversity of populations in A. altissima, then revealed effects of different intensity of human-caused disturbance on it. The research result intends to provide theoretical evidence for the conservation.

人为干扰严重影响并改变了生态系统的生物关系、资源格局和生态过程，对生物多样性产生了极大的威胁。深入研究人为干扰对特定某一森林树种的种群动态、遗传结构、遗传多样性的影响，对维持整个生态系统稳定、种质资源保护、可持续森林管理等方面具有重要的意义。臭椿具有悠久的栽培历史，其分布和扩散受到人类活动的影响。由于人为干扰导致臭椿种群的生境受到破坏，其遗传多样性有降低和丧失的风险。申请者拟在对臭椿种群的分布进行调查的基础上,对其生境进行调查，分析人为干扰强度；对不同居群的表型性状进行研究，利用叶绿体DNA序列和SSR分子标记技术进行居群遗传多样性分析。该研究旨在分析臭椿种群的遗传多样性现状,揭示不同强度的人为干扰对臭椿种群遗传多样性的影响，为科学合理的保护臭椿种质资源和相关基础研究奠定基础。

近年来人类活动导致的栖息地破碎化与丧失，环境恶化，引种等使物种的生存受到了不同程度的威胁，而人为干扰对植物遗传多样性的影响也不可忽视。臭 椿 [Ailanthus altissima (Mill.) Swingle.] 又 名 樗 树 ， 属 于 苦 木 科 ( Simaroubaceae) 臭椿属，在我国广泛分布，且栽培历史悠久，其臭椿的种群分布和扩散在很大程度上受到了人类活动的影响。本项目在前期工作基础上，扩大调查了臭椿种群的自然生境、分布状况，通过对臭椿叶绿体全基因组和转录组测序数据的生物信息学分析，我们设计了臭椿的特异性引物并开发了SSR分子标记，并用筛选后的SSR分子标记分析了调查取样范围内臭椿居群的遗传多样性，并结合其分布、现状和受人类干扰的程度，分析人为干扰因素对臭椿种群遗传多样性的影响。根据上述研究，整理出了我国臭椿地理分布、生存现状以及它受人为干扰的程度的数据库，结果表明臭椿遗传多样性水平的总体趋势从低到高分别为：重度干扰居群、中度干扰居群、轻度干扰居群和无人为干扰居群，说明人为干扰因素会对植物居群的遗传多样性水平带来严重的负面影响，这为合理开发和利用森林树种的天然种群资源提供重要理论依据。