应用ISSR技术探讨毛乌素沙地油蒿种群无性扩散模式及其形成机制

近年来，人们利用分子标记方法对种群多样性及种群动态进行了大量研究。然而运用分子生态学的方法研究某种沙蒿的无性扩散模式的并不常见，尤其是在不同生境下其扩散方式与生态因子之间的相关性研究并没有报道。本项目拟在前人科尔沁、毛乌素等沙地植物生态规律的基础上，将以油蒿种群无性繁殖过程形成的种群扩散模式为研究重点，以DNA分子标记技术（ISSR）为依托，比较分析毛乌素沙地上不同生境中油蒿种群的遗传多样性及种群间的遗传距离；结合种群间遗传多样性分析的结果及基株（genet）和构件（module，即无性繁殖株）的空间分布探讨油蒿种群的扩展模式；并在此研究的基础上以油蒿克隆种群单元，测定植物综合活力指数及光合蒸腾与土壤水因子日进程、季节性动态的相关性分析。通过比较不同生境中种群繁殖的特点，深入阐述随着流动基质固定程度的增加和蒿属植物种群的综合活力指数下降的机理。为植物克隆种群扩散模式提供行之有效的方法。

1．摘要.1.1 本研究以油蒿种群无性繁殖过程形成的种群扩散途径为研究重点，以DNA分子标记技术（ISSR）为依托，比较分析不同生境油蒿种群遗传多样性和遗传分化特征、不同类型沙地油蒿叶绿素含量及其荧光参数、光合特征与环境因子的相关性，试图阐述油蒿种群在不同生境中的适应机制。主要结论如下：.1.1.1 油蒿种群遗传分化的ISSR分析.（1）种群遗传多样性分析显示，油蒿种群多态位点百分率为100%，说明油蒿种群基因组ISSR具有较高的多样性。（2）在遗传距离为6.0处可将184个样株大致分为3类，涵盖了135个样株，占采样总量的73.34%。结合样地定位记录，聚类结果与样株空间分布具有一致性，即分为流动沙地、固定沙地、半固定沙地油蒿种群。（3）流动沙地油蒿与固定、半固定沙地油蒿种群间的基因交流较小，分别为0.7929和0.6848，半固定与固定沙地油蒿种群间存在着较高的基因交流，为6.2930。且半固定与固定沙地间的遗传一致度较高，为93.7%；流动沙地种群Shannon 指数低。.1.1.2.油蒿叶绿素含量及其荧光参数比较.（1）三种样地中油蒿叶片的叶绿素a含量表现为固定沙地（0.752mg/g ）>流动沙地（0.732mg/g）>半固定沙地（0.620mg/g），叶绿素b的含量表现为固定沙地（0.296mg/g ）>流动沙地（0.250mg/g）>半固定沙地（0.246mg/g），叶绿素a/b值表现为流动沙地（2.922）>半固定沙地（2.539）>固定沙地（2.525）。（2）流动沙地上油蒿叶片的PSⅡ最大光化学效率（Fv/Fm）、PSⅡ的潜在活性（Fv/Fo） 、PSⅡ有效光化学量子产量（Fv′/Fm′）、光化学猝灭（Qp）和PSII实际光化学效率（Yield）值显著高于固定沙地的，而初始荧光（Fo）、最大荧光（Fm）、光下最小荧光（Fo′）和非光化学淬灭（NPQ）值却显著低于固定沙地。.1.1.3油蒿光合特征与环境因子的关系.（1）油蒿光合速率日变化直接影响最大的因子在流动沙地上是PAR和Ca，在半固定沙地和固定沙地是RH，对光合特性起主要决定作用的因子均是PAR。（2）流动沙地的油蒿具有较强的抵抗严重干旱的能力，半固定沙地的油蒿抵抗严重干旱能力最弱，而固定沙地的油蒿通过拥有较高WUE维持生存。.