基于SSR分子标记的浙江红山茶群体遗传结构研究

Camellia chekiangoleosa is an important economic oil-yielding and ornamental species, of which seeds have higher oil content and healthier fatty acid compositions than C. oleifera. At present，the resource distribution of C. chekiangoleosa is mostly in the wild or semi-wild states, and it is close to the endangered species for its natural habitat being seriously destructed by artificial factors. In this study, microsatellite markers will be developed from amounts of the EST and DNA sequences of C. oleifera, C. chekiangoleosa and C. brevityla, which obtained by the "next generation" high-throughput sequencing method. After systematically collecting samples in the distribution area of Chinese date, the genetic structure of populations of C. chekiangoleosa will study by polymorphic SSR markers to revealing the genetic diversity and geographic space distribution pattern. All those work could lay the foundation for further studies of the genetic resource protection and utilization in C. chekiangoleosa.

浙江红山茶是重要的经济油料及园艺观赏树种，其种仁出油率及油的品质均优于普通油茶。目前，浙江红山茶资源分布大多处于野生或半野生状态，自然生境遭受人为因素破坏严重，接近濒危。本研究利用454测序技术获得的普通油茶、浙江红山茶及短柱茶的大量DNA及EST序列，开发浙江红山茶SSR标记，从浙江红山茶全分布区内系统收集群体样本，利用多态性好的SSR标记研究其群体遗传结构，揭示浙江红山茶遗传多样性及其地理空间分布格局，为浙江红山茶遗传资源的保护及合理利用提供可靠的理论依据。

山茶属红山茶组（Sect. Camellia）代表树种浙江红山茶（Camellia chekiangoleosa）作为我国南方特有树种，具有重要的油用与观赏价值，可作为优良园林观赏植物和重要的山地油料树种。尽管浙江红山茶目前仍有少量天然分布，但受人为干扰等原因影响，生境片段化，且自然资源减少严重，生存现状接近濒危，自然资源亟待保护。本项目研究充分利用油茶大量454序列基础，挖掘油茶微卫星信息，开发了一批多态性SSR标记；同时利用单拷贝的RPB2基因12～16及23内含子区域序列研究了浙江红山茶及其近缘种的系统发育关系，确认了来至不同地理种源的浙江红山茶的物种真实性；在前述研究基础上，采用多态性好的SSR标记分析了浙江红山茶天然群体遗传结构，揭示了该树种的遗传多样性，并探讨自然及人工选择、遗传漂变等因素对浙江红山茶群体遗传结构的影响。结果显示，现有浙江红山茶的遗传多样性呈现较低水平（h=0.596），其分布特点是，中部处于怀玉山系及武夷山系群体（如江西大茅山、三清山、浙江古田山群体）多样性水平较高，为浙江红山茶多样性分布中心，向西处于衡山系的群体（湖南衡山）多样性最低，而东部泰顺及沿海的霞浦等群体的多样性相对处于中等水平；浙江红山茶各群体存在明显的遗传结构，且具高水平的遗传分化，群体间变约异占总变异的24%（FST=0.234，GST=0.239），其重要原因在于，生境片段隔离，群体规模小，部分群体（湖南衡山、江西婺源灵山群体）已历经瓶颈效应，群体内存在近交，群体间基因流较小（Nm=0.796）等。开展浙江红山茶的资源保护与利用迫在眉睫，对多样性较高的群体如江西大茅山、三清山及浙江古田山等群体重点就地保护，可通过建立保护区等方式实现就地保护而杜绝砍伐及破坏现象；而对遗传多样性较低的群体，如衡山、福安群体的物种恢复，建议通过引种回归方法；此外，对于多样性较低的分布区域，如江西中西部至湖南等地区，建议通过引种方式丰富资源。