波棱瓜（葫芦科）花的大小变化对雄性繁殖适合度的影响研究

发布时间：2020-11-07 15:32

　　花是植物与传粉者交流的载体,花大小的变化通常能引起传粉者的访问偏好差异。在雌雄异株的植物中,雄花通常大于雌花,这种花大小的差异与性别功能密切相关,但不同雄花的花大小变化如何影响雄性适合度仍需要进一步阐明。波棱瓜是葫芦科波棱瓜属的雌雄异株植物,自然种群的雌雄比例通常表现出较强的偏雄性特征(约3:7),表明雄花之间可能存在竞争进而引起雄性繁殖适合度的差异。因此,本论文以波棱瓜为研究对象,基于转录组测序开发了波棱瓜SSR引物用于父本分析,并利用雄株材料和种子DNA分析了不同雄株的后代以确定雄株的繁殖适合度,同时分析了波棱瓜雄花大小与雄性繁殖成功的关系,为解析雄花大小差异对雄性适合度的影响提供了重要证据。主要研究结果如下:1.基于波棱瓜雄株和雌株的转录组数据,设计出131对SSR引物,并利用来自云南和西藏的两个种群材料进行了PCR扩增验证,最终获得15对多态性SSR引物用于后续的父本分析。2.父本分析结果表明,在80%置信水平上共有242个子代能确定潜在的父本。但在同一个种群采集的33个雄株(候选父本)中,有25个雄株(75.76%)能确定可能的子代。雄性繁殖贡献率在0.41%-9.09%之间,雄性繁殖适合度在0.05-1之间。3.波棱瓜的雌花和雄花的紫外吸收部分对于蜂类来说是可见的。可见光下的雄花大小(面积和花瓣长度)与吸收紫外线区域的大小存在显著的正相关关系。在自然种群中,可见光和紫外线下均较大的花在种群中所占的比例较少。回归分析发现,雄花的大小以及吸收紫外线区域的大小与雄花子代数均呈显著负相关关系。总之,本研究利用转录组测序筛选了波棱瓜的15对多态性引物,利用这些引物分析了雄花的繁殖适合度,并将雄性繁殖适合度与可见光和紫外线下的花大小进行了关联分析。然而,雄性繁殖成功与可见光和紫外线下的花大小存在负相关关系。这些结果一方面可能由种群中吸收紫外线区域小的花数量较多引起,另一方面表明可能存在大量的其他种群的花粉流进入研究的种群。此外,除蜂类以外,其他传粉者(如蝴蝶)可能更多的利用嗅觉信号而不是视觉信号。花对传粉者的吸引依赖于多种性状的组合,而在波棱瓜中花大小可能并不是唯一的信号。这些原因可能是导致花大小与雄性繁殖适合度出现负相关关系的原因,但仍然需要开展野外观察以及授粉实验才能进一步证明。
【学位单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：Q945.5
【部分图文】：

长度分布,长度分布,聚类,测序

第二章SSR标记的开发12图2.1波棱瓜转录本的长度分布Figure2.1LengthdistributionofalltranscriptsinH.pedunculosum.表2.1测序样本和聚类转录本的特征Table2.1Characteristicsofdenovosamplesandclusteredtranscripts.H.pedunculosum干净数据CleanreadsQ30GC含量GCcontent(%)Femaleplant13062079995.3346.13Femaleplant22918029895.5046.22Maleplant13059851395.6546.53Maleplant22622713895.5245.73N501860Numberoftranscriptsafterassembly254706Meanlengthoftranscripts848.39TotalidentifiedSSRs18510Sequencescontainingmorethan1SSR2434SSR-containingsequenceswithBLASTXhit12516SSR-containingsequenceswithGOannotation9183SSR-containingsequenceswithKEGGannotation924

波棱瓜（葫芦科）花的大小变化对雄性繁殖适合度的影响研究