阿拉善荒漠区不同生境下红砂种群的遗传多样性研究

发布时间：2020-08-08 05:35

【摘要】：阿拉善荒漠区是我国面积较大的典型荒漠区,红砂作为一种超旱生耐盐小灌木,是荒漠地区分布最广的植物种之一。在严酷环境的长期作用下,红砂在形态结构、生理功能和遗传特性等方面进化出诸多适应形式,本研究通过以研究遗传方面特征作为着力点,去了解长期生长在严酷条件下的植物对环境的适应机制。研究借助于SSR(Simple Sequence Repeat)分子标记技术,对阿拉善荒漠区不同生境下共10个红砂种群的遗传多样性和遗传分化方面进行了研究,探讨相应生境的气象、土壤因子与其形态、遗传特征的相关关系以及影响程度,主要得到了以下结论:1)形态特征与环境因子的相关性分析显示,种群间的两种形态指标差异性极显著(P0.001),生活在严酷极端的生境上的红砂种群的两组形态指标均表现出较低水平。土壤有机质都与红砂高度有显著相关关系(P0.05);相对湿度、有效积温以及20cm~30cm的土壤有效磷、土壤有机质与红砂冠幅存在显著相关关系(P0.05);各样地土壤pH值均大于7小于10为碱性土壤。2)SSR遗传多样性分析表明,红砂遗传多样性丰富,多态位点百分比高达96.26%。物种水平上Nei’s基因多样性指数为0.2185,Shannon信息指数为0.3451;遗传分化系数(G_(ST))为0.7202,遗传分化程度较高且大部分的遗传变异(72.02%)存在于种群之间,群体间和群体内变异都极为显著(P0.001);种群间的基因流Nm=0.19431,基因流Nm较小,这说明发生在种群间的基因交流较少。种群水平上各居群的Nei’s基因多样性指数与Shannon信息指数的变化趋势基本一致,左旗北端银根的戈壁滩上的红砂居群的值最高(0.0820;0.1315),左旗南部孪井滩的草原化荒漠的红砂居群的值最低(0.0421;0.0794),银根戈壁滩上的红砂种群的遗传多样性最丰富。3)聚类分析的结果显示:各居群彼此之间能够被明确区分开,遗传相似性高的居群聚在了一起,所有红砂居群聚为两大类,其中在距离其他居群较远的银根戈壁滩上的(7号)居群独自分成一个类群,其余居群逐步聚成另一大类。Mantel检验显示,遗传距离与地理距离之间没有显著相关关系。4)遗传多样性与生态因子的相关性分析:年平均温度与等位基因数之间、相对湿度与Nei’s基因多样性指数和Shannon多样性指数之间、以及有效积温与多态位点数和多态位点百分率之间,都存在显著相关关系(P0.05)。逐步回归分析的结果说明了,年平均温度、相对湿度和有效积温对研究区红砂的遗传特征有着显著影响。5)研究结果显示了阿拉善荒漠区红砂具有丰富的遗传多样性,且红砂居群的遗传分化程度都较高,说明研究区红砂对的不同生境都有着良好的适应能力,且其遗传特征受到了生境的水热条件的影响。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q948
【图文】：

研究技术路线图

植物每时每刻都在经受其所处环境的影响，在生态环境的长期作用下，植物逐渐进化并形成了适应其生境的形态结构和生理特性。而许多植物的生理生态学特性的发挥都要依赖其特殊的形态结构。由此可见植物的形态结构对于植物适应其所处环境发挥着极其重要的作用。所以研究在不同的环境因子作用下植物所发展形成的形态结构，是了解植物对环境的适应机制的重要方式。2.2 研究方法2.2.1 采样地设置本研究于 2017 年 8 月与 2018 年 8 月，在阿拉善高原自东向西、由南到北，按照降水梯度降低的趋势设置了共计 10 个红砂样品的采集地点。采样地点的详细情况见于表 2.1 与图 2.1。

图 2.2 10 个红砂居群的高度Fig2.2 Height of 10 populations of Reaumuria soongorica.图 2.3 10 个红砂居群的冠幅

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本文编号：2785133