基于分子谱系地理学的巨龙竹遗传分化机制研究及优良种源的分子鉴定

巨龙竹是云南特有大型丛生竹，胸径可达30cm，秆高可到30m，是世界上最高大的竹子，具有重要的经济价值和丰富的文化内涵，是一个具有世界意义的珍稀竹种。巨龙竹秆形有"通直"和"歪脚"两种变异类型。由于种源稀少，种群间分化明显，优良品种缺乏，造成了当前巨龙竹的推广栽培远远不能满足需求。种质资源保护和选育优良品种是当前巨龙竹科学研究的方向，而首要的任务是阐明巨龙竹遗传分化的机制，筛选和鉴定出通直型中的优良种源。.本项目拟开展巨龙竹的分子谱系地理学研究，通过检测种群间单倍型分布频率的变化，并结合地理资料分析种群遗传分化程度和模式，并在此基础上分析与优良种源形成的相关性，从而为巨龙竹优良种源提供主要基于分子谱系的、稳定有效的鉴定方法。本项目的实施将有助于更深入的了解巨龙竹的遗传分化机制，为全面有效的保护种质资源和下一步选育优良品种奠定基础。本项目也能为认识竹林培育中种质稳定和退化等关键问题提供借鉴。

巨龙竹是云南特有、世界上最粗大的竹子，具有重要的经济和文化价值。由于种质资源保护和优良品种选育的需要，本项目从分子谱系地理的角度探讨巨龙竹遗传分化的机制，并筛选和鉴定优良种源。.本项目完成了巨龙竹资源的全面调查，发现巨龙竹集中于滇西南的低中山区，秆型由南向北表现出明显的弯曲型——通直型的变化趋势；居群平均胸径与分布区海拔之间呈现极显著的正相关关系。巨龙竹野外多见零星开花，但结实少见且结实率低。.完成了18个典型居群rpl32-rnL、rbcL-psaI和trnG-trnT三个叶绿体片段序列和8对SSR引物的巨龙竹谱系地理分析。结果显示叶绿体序列和SSR遗传数据分析的结果非常一致：综合看来，18个居群被分为两组：通直谱系主要分布于分布区北部地区，包含了12个居群；弯曲谱系则由剩下的6个居群组成，主要分布于其南部。种的水平上，巨龙竹遗传多样性水平较高（HT = 0.465～0.507），而居群水平的遗传多样性则较低（HS = 0.040～0.121）；居群水平上，弯曲谱系比通直谱系的居群遗传多样性高。遗传分化方面，居群间存在着显著的遗传分化（GST = 0.769～0.915, NST = 0.867～0.915），居群间存在着明显的谱系地理结构；而且居群遗传距离与地理距离呈明显相关性。分子钟分析推测巨龙竹居群起源于中新世中后期约11.0836Ma，分为两支的分歧时间分别为4.2915Ma和6.163 Ma。巨龙竹居群历史上是稳定的，总体上未出现快速扩张。没有发现显著的自然地理隔离障碍。.自然状态下，巨龙竹自然繁殖的障碍主要是开花周期长，而且不同步，不能有效地通过种子繁殖延续后代，居群内和居群间的基因交流阻碍明显。另一方面，巨龙竹分布区内佤、傣等民族的迁移和交流对其混生居群的形成也有一定的影响和促进作用。.综合以上数据和证据，我们认为造成巨龙竹变异类型遗传分化的主要原因可能是由于异域片断化造成的居群间的基因交流被阻断而形成的，民族的迁移和交流对其分布也有一定的影响。.项目开发并找到了一批能够稳定、有效地鉴别“通直型”和“弯曲型”种源的叶绿体单倍型和SSR引物。申报国家技术发明专利1项；发表或接受发表论文9篇，其中SCI论文5篇；培养研究生3人；作为主要技术专家完成竹子省级认定良种一个；参与资助的成果获得中国林科院科技奖二等奖和云南省科技进步奖三等奖各1项。