贵州地宝兰保护遗传学研究

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贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)为珍稀濒危兰科植物,在我国仅存在于广西雅长兰科植物自然保护区内,近年来由于生境破坏等原因,该种野外资源日益匮乏。本文采用简单重复序列(Simple Sequence Repeat, SSR)分子标记技术对来自雅长兰科植物自然保护区内该种的4个自然种群进行了遗传多样性及种群遗传分化的分析,旨在从分子水平探讨贵州地宝兰自然种群的遗传多样性和濒危机制,并制定出合理的保护措施。主要研究结果如下:1利用磁珠富集法,共开发出18对多态性微卫星引物,每个位点的等位基因数目在2到10之间,平均等位基因为5,显示了较高的多态性;观测杂合度(Ho)从0到1,平均观测杂合度为0.732;期望杂合度(He)从0.3551到0.8279,平均期望杂合度为0.5957。位点哈迪-温伯格平衡检验发现,18个位点显著偏离哈温平衡,连锁不平衡检验显示各引物对之间不存在连锁现象。基于上述检测结果,可以推断本研究开发的18对多态性的微卫星引物适用于贵州地宝兰群体遗传学研究。贵州地宝兰多态性位点在近缘种地宝兰(G. dendiflorum)和多花地宝兰(G. recurvum)分别获得83.33%和100%的扩增效率,表明这些位点可以用于地宝兰和多花地宝兰群体结构等方面的研究。2利用筛选到的多态性引物对贵州地宝兰4个种群总计84个个体进行扩增,在物种水平上观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.7797和0.6968,而在种群水平上则分别为0.7834和0.6519,表明贵州地宝兰物种水平的遗传多样性高于种群水平。遗传多样性最高的种群出现在雅长第3个种群,贵州地宝兰保育实践中需要重点关注遗传多样性高的种群。种群间遗传分化系数Fst为0.1116,表明11.16%的遗传变异存在于种群之间,主要的遗传变异存在于种群内。3贵州地宝兰在物种水平和种群水平均表现出较高的遗传多样性,SSR标记显示贵州地宝兰基因流Nm为1.9895,说明该种种群间基因流较高。近年来其生境破坏严重,种群规模锐减。但是,由于生境破坏、种群规模下降所导致的遗传多样性丧失未在短时间内“及时”表现出来,仍保留有“原种群”较高的遗传多样性,现在所呈现的均是“历史多样性”与“历史基因流”。4研究结果表明,贵州地宝兰濒危原因包括:生境破坏、传粉者受到干扰、种群天然更新缓慢等;在此基础上对贵州地宝兰种群提出如下保护策略:加强法律管理、保护传粉者、加强生境修复、迁地保护。
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