油松遗传变异分布格局和进化历史的基因组学研究

发布时间：2021-08-18 05:11

　　在全球气候快速变化条件下,现有森林树种的生存面临极大的挑战。为了预测森林对气候变化的响应,提高森林的适应能力,研究者们需要了解森林树种的进化历史和适应性的遗传基础。但是人们对森林树种尤其是针叶树种的遗传分化和适应性机制的研究远远落后于草本植物。本研究选取中国北方的主要针叶林树种-油松（Pinus tabuliformis Carr.）为对象,以研究该树种的遗传多样性和适应性进化机制。在覆盖油松全分布区采样的基础上,本研究通过简化基因组测序技术（genotyping by sequencing,GBS）寻找覆盖全基因组的多态性（SNP）位点,然后结合细胞质基因组标记共同分析油松遗传变异的空间分布格局;并运用溯祖模拟探讨油松的分化历史;最后利用基因型-环境相关方法解析油松的生态位分化,挖掘发生适应性分化的位点,定量中性因素和自然选择在油松遗传分化中的作用。本研究的主要研究结果如下:（1）分析了油松核基因群体结构和遗传变异模式。在油松全分布区一共采集了17个群体,利用简化基因组测序技术GBS,得到393,488个SNPs,通过严格地过滤最终保留了 4077个高质量的SNPs用于后续分析。结果... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

GBS数据质量统计

￣Ｆｉｇ．２－４?ＰＣＡ?ｐｌｏｔｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＧＢＳ?ｖａｒｉａｔｉｏｎ?ｉｎ?１７?ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?Ｐ．?ｔａｂｕｌｉｆｏｒｍｉｓ??注：如图给出了从ＰＣＩ到ＰＣ４的遗传变异模式??Ｎｏｔｅ：?Ｐａｔｔｅｒｎｓ?ｏｆ?ｇｅｎｅｔｉｃ?ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ?ａｌｏｎｇ?ＰＣ１－ＰＣ４?ａｒｅ?ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．??油松群体间分化程度普遍较低。三个大组（北部、西部和南部）之间的群体分??化系数（Ｆｓｔ）为０．００６－０．０３２，其中南部组与其它两个组间的分化系数较高??（Ｆ＝０．０３０－０．０３２）（Ｆ＝０．００６２－３。

异一共得到１０９个叶绿体单倍型，总的杂合度是０．９８６?（表３－１和３－５）。油松中所有??的叶绿体单倍型发生的频率都小于５％，其中有８３个单倍型在所有样本中只出现过??一次，最常见的单倍型Ｃ３也只在１２个体（覆盖９个群体）中出现（图３－１）。因此??每个油松群体含有不同的叶绿体单倍型成分（图３－１）。去除仅出现一次的单倍型后，??我们对剩下的３９个单倍型构建ｎｅｔｗｏｒｋ，结果显示这些单倍型表现出复杂的网状关??系（图３－１）。??叫?ｆｃ?ｍｏ＊?ｂ?ｉ２ｙ?ｅ??二：厂??一，＇?ｓｓ?癱??ｚｗ?，?—ｌｋ?？＿：：ｔ?＾??ｆ?ｌｃｖａｉｉｏｎ?ｇｒａｄｉｅｎｔ?ｂａｒ?Ｓｃａｌｅ?ｂａｒ??ａ?７Ｍ?ＩＫＡ?Ｉ７Ｕ＞?ＭＵＯ?ｎｆｌＵ４４ａｉＭＵＵｍ?ｌ？＜?４＜ｋｌｌｃｉ？??图３－１叶绿体单倍型网络图和油松每个群体的叶绿体组成??Ｆｉｇ．?３－１?Ｎｅｔｗｏｒｋ?ｏｆ?ｃｈｒｏｌｏｐｌａｓｔ?ｈｙｐｌｏｔｙｐｅ?ａｎｄ?ｐｉｅ?ｃｈａｒｔｓ??３．２．２线粒体遗传变异模式??线粒体三个片段联合的长度在个体间差异较小，为１４４３到１４６８ｂｐ不等。ｍ？／ｌ－??２、ｍ＾４－３与ｍ＾５－ｌ三个片段在２１６个个体中分别得到２个、３个和４个单倍型（表??３－１），合并３个位点上的变异共获得１０个单倍型（表３－５），总的杂合度是０．８３８。??线粒体片段的单倍型在油松中呈现出清晰的地区特异分布模式（图３－２）。三个??西部群体由Ｍ１０主导，三个南部群体由Ｍ８主导（包括两个南方群体和ＺＷ子午??岭）

【参考文献】：
期刊论文
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[3]物种分布模型理论研究进展[J]. 李国庆,刘长成,刘玉国,杨军,张新时,郭柯.  生态学报. 2013(16)
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本文编号：3349260