景观破碎化对雌雄异株植物复合种群空间遗传结构(SGS)影响机理研究

基本信息
批准号:31170448
项目类别:面上项目
资助金额:50.00
负责人:卢剑波
学科分类:
依托单位:杭州师范大学
批准年份:2011
结题年份:2015
起止时间:2012-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:丁立仲,李珏,余林,郑彬,董飞青,史学佳
关键词:
雌雄异株植物空间遗传结构(SGS)景观破碎化微生境选择基因流
结项摘要

雌雄异株由于其特殊的繁殖方式一直备受关注,正是由于这种特殊的繁殖系统也为破碎化生境中的雌雄异株植物带来了灭绝的风险。所以探索破碎化生境对于雌雄异株复合种群的影响以及这种影响产生的机理至关重要。种群空间遗传结构(SGS)分析作为一种重要研究手段被广泛应用在分子生态学和保护生物学领域,它能够客观的反映出基因流、微生境选择、空间分布模式、生活史和人类活动等因素对种群的影响。因此在破碎化生境中检测雌雄异株植物复合种群空间遗传结构,能了解种群现状及发展动态,阐明影响机理。本研究选取千岛湖库区岛屿作为天然破碎化研究地点,选取岛屿上野生的雌雄异株黄连木复合种群作为研究对象,通过对破碎化生境下黄连木复合种群空间遗传结构的分析,从局域种群基因流和小环境变化对群落结构的影响两方面入手,系统全面的研究黄连木复合种群在破碎化景观下所受到的影响、产生影响的机制以及对今后雌雄异株植物的保护工作提出科学的建议。

项目摘要

本研究以千岛湖库区高度破碎化岛屿为平台,通过对历经50多年的破碎化岛屿上的自然生长繁殖的雌雄异株植物黄连木(Pistacia chinensis Bunge.)种群的研究,来探讨景观破碎化对雌雄异株植物黄连木复合种群遗传多样性和空间遗传结构的影响及其机理。本研究选用了9对多态微卫星引物,以小岛生境中的种群C1、C2,大岛生境中的种群B1、B2以及参照样地大陆生境中的种群A1、A2为研究对象,比较分析低度破碎化和高度破碎化黄连木种群、经历过破碎化和未经历破碎化黄连木亚种群以及黄连木雌亚种群和雄亚种群在遗传多样性和空间遗传结构上的差异,探究差异背后的机理,为今后雌雄异株植物的保护与恢复工作提供理论依据。.整个实验研究包括野外调查、实验室处理和后期数据分析三部分。研究结果显示,在6个黄连木种群共180个个体上检测到140个等位基因,平均每位点等位基因数为15.6个。遗传多样性分析显示:1)、高度破碎化种群其遗传多样性低于低度破碎化种群,而低度破碎化种群与大陆种群无显著差异;2)、经历过破碎化的亚种群的平均稀有等位基因数显著低于未经历破碎化的亚种群(P=0.010),而其它平均遗传多样性参数比较无显著差异;3)破碎化程度越高,种群中雄性比例越高,雌雄亚种群间的比较显示,雄亚种群的稀有等位基因丰富度均低于雌亚种群,且平均稀有等位基因有显著性差异(P=0.024)。同时,雄亚种群的近交系数也都大于雌亚种群。说明千岛湖库区黄连木种群的遗传多样性在总体上是比较高的,但景观破碎化还是导致导致了稀有等位基因的部分丢失,特别是在破碎化程度高的小种群、经历过破碎化的亚种群以及雄亚种群。稀有等位基因在物种多态基因位点上相对较少,但对适应特殊的环境改变是必不可少的,因此本研究结果提示了千岛湖的破碎化景观对雌雄异株植株黄连木复合种群的遗传多样性已经产生了一定程度的影响,亟需采取相应的保护策略以保护其遗传多样性。.空间遗传结构的分析结果显示:1)、相比较低度破碎化及大陆黄连木种群,高度破碎化的种群内相邻个体植株间的遗传相似性更大,空间遗传结构更强;2)、经历过破碎化的亚种群较未经历破碎化的亚种群具有更显著的空间遗传结构;3)相比较于雌亚种群,雄亚种群具有更强的空间遗传结构。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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