基于叶绿体DNA非编码序列的滇牡丹分子系统地理学研究

发布时间：2020-05-06 22:00

【摘要】：滇牡丹(Paeonia delavayi)为芍药科(Paeoniace)芍药属(Peoria)牡丹组(sect.Mouton DC)植物,分布于我国西南地区,为芍药属分布最南的牡丹组植物,在芍药属的起源、演化和地理分布等方面有着十分重要的研究价值。滇牡丹分布区内地理条件复杂、气候差异明显、生态环境多样,其形态性状极为多样化,遗传多样性水平极高,特别是花瓣的颜色繁多而艳丽,从白色、黄色、浅红色、深红色到紫黑色的花瓣全有,拥有传统牡丹栽培品种中少有的黄色和紫红色花系的色素合成代谢功能基因资源,其中的黄色花除了西南山地的滇牡丹和大花黄牡丹以外的同属物种中尚未发现,是栽培牡丹选育黄色花系和紫色花系新品种的重要亲本来源。本研究为探索滇牡丹系统发育地理模式,选取了云南和川西南地区滇牡丹的21个野生群体共计65个个体为实验材料,对叶绿体基因非编码区的psbA-trnH序列PCR进行扩增和测序,使用DnaSP分析其序列变异获得单倍型数量和类型,计算遗传多样性指标,使用MEGA软件构建滇牡丹群体间的系统进化树以及滇牡丹群体与其他物种间的系统进化树,软件Network 5构建滇牡丹单倍型网络图,以评估滇牡丹的遗传多样性和不同地理居群的遗传结构,为科学有效的保护和利用其珍贵资源提供理论依据。本研究得出以下结论:(1)滇牡丹不同居群在叶绿体DNA间隔区序列存在较多的变异位点和很高的单倍型多样性指数,显示了滇牡丹的遗传多样性水平较高。(2)滇牡丹的变异性主要源于不同居群之间,同一居群内变异较小,显示滇牡丹不同居群间的遗传分化非常明显。(3)聚类分析显示滇牡丹所有单倍型形成了两个单源群,与不同物种间的聚类分析结果支持洪德元将滇牡丹归并为一个种的主张。(4)滇西北的德钦和香格里拉应是滇牡丹的起源中心。基于叶绿体psbA-trnH序列的DNA测序分子标记虽能在一定程度上揭示滇牡丹的遗传多样性水平和遗传结构,但是与滇牡丹丰富的表型性状相比其揭示的遗传多样性水平偏低,这可能与本研究选取的通用引物和样本量较少有关。
【图文】：

牡丹,花色

图 1-1 不同花色的滇牡丹Figure 1-1 The different colours of Paeonia Delavayi1.1.2 滇牡丹野生种群的地理分布与生态环境滇牡丹的主要分布区位于横断山区的东南部，整个分布区山高谷深、内地形复杂，从滇中的昆明到藏东南察隅地区，地势落差达 1700m，区域内气候垂直地带性分异明显，形成了从南亚热带到山地寒温带的各种气候环境类型，生境极为复杂多样；植被类型从常绿阔叶林到针阔混交林，再到寒温性针叶林直至高山草甸；土壤则有红壤、黄壤、石灰土、棕壤、褐土、棕毡土等多种类型，滇牡丹零星分布在区域内的疏林灌丛中，以及林地边缘；生态环境的复杂多样表明滇牡丹具有极强的适应性，也决定了其生物学性状的多样性[5] [8]。野外调查发现，由于人口增加、耕地扩张、基础设施建设等对生态环境的影响，以及人类的持续采挖，滇牡丹生境遭到破坏，甚至一些滇牡丹野生群体已经消失，其野生种群处在濒危状态，生存受到威胁。

点分布,牡丹,实验材料

西南林业大学硕士学位论文3 材料与方法3.1 样本采集2015 年 8 月至 2016 年 9 月间，选取云南中部至西北部的 20 个和四川省西南部的1个共21个野生滇牡丹种群为实验材料，每个种群取至少3株滇牡丹单株（各植株间距 20m 以上），采集其健康嫩叶，，分编号放入装有变性硅胶的自封袋中，快速干燥，并详细记录各采样居群的地理坐标（地理分布见图 3-1，其位置信息见表 3-1），实验材料带回实验室去除硅胶，转移至-80℃冰箱中保存备用。此外，于云南省林业科学院苗圃采集了凤丹牡丹（P. ostii）和紫斑牡丹（P. suffruticosa）的叶片各一份作为参照，直接用液氮保存，带回实验室转移至-80℃冰箱中保存备用。
【学位授予单位】：西南林业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S685.11

【参考文献】