中国沙棘和云南沙棘遗传多样性的研究

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1、摘要中国是沙棘属植物的分布中心，蕴藏有丰富的遗传资源。目前，国内外学者对沙棘属植物研究主要从良种选育、有效营养成分和水土保持效果方面开展了大量研究，但对沙棘属植物的分类及其系统发育关系研究仍然比较少。本文主要应用ISSR标记及cpDNA，研究中国沙棘、云南沙棘的遗传多样性，并初步对中国沙棘、云南沙棘、中亚沙棘、蒙古沙棘、滨海沙棘几个亚种间的亲缘关系进行了探讨，目的是为揭示沙棘属植物的系统发育和种质资源的保护提供基础数据。研究的主要结果如下：(1)研究表明，云南沙棘的表型性状存在不同程度的居群间变异，不同居群的环境异质性

2、导致了不同居群同一性状均有一定的差异。在3个居群中，表型性状的变异系数(cv)的变化范围为1．“％．18．73％，云南小中甸居群表型性状的绝大部分指标的变异程度都大于云南格咱居群和西藏林芝居群。(2)云南沙棘亚种的epDNA具有不同的分支行为，第l类群与第2类群的同源性仅为42％，第3类群与第1类群和第2类群的的同源性为32％，表明云南沙棘epDNA并非单一来源，据此，我们断定云南沙棘为杂交起源，是一个天然杂种，基因的渗入是双向或多向的。此外，由于云南沙棘cpDNA来源的一支与中国沙棘完全相同的，推测中国沙棘有可能是云

3、南沙棘杂种形成的双亲之一．(3)中国沙棘20个不同种源cpDNA的同源性近100％。由于研究中采用的中国沙棘样本来源于8个省20个地区，他们的地理环境和气候因子均有很大的差异，但在20个样本中，核苷酸序列变异极小，只有个别位点的缺失、置换和插入，其变异位点仅占总序列比较长度的0．64％，这表明中国沙棘cpDNA的起源是单一来源，这一点与云南沙棘完全不同，表明中国沙棘是更为原始的类群。(4)来自芬兰的海滨沙棘亚种单株N4和云南沙棘的6个样本单株(A1l、A14、A18、A27、A30、A35)的cpDNA同源性达96％，

4、表明它们之间的亲缘关系很近，这说明云南沙棘的6个样本与芬兰的海滨沙棘亚种的cpDNA具有共同的祖先，这就进一步证明云南沙棘的确是杂交起源。(5)海滨沙棘亚种处于欧亚大陆的最西端，云南沙棘位于欧亚大陆的东端，它们的地理、气候条件截然不同，还有大跨度的空间、地理距离，但它们之间的cpDNA则极其相似，因此，我们推测沙棘属植物只有～个起源中心。(6)依据ISSR数据分析，云南沙棘的居群基因分化系数Gst=o．2189，即在总的遗传变异中有21．89％存在于居群间，78．11％的遗传变异存在于居群内，说明遗传变异主要存在于居群

5、内的个体问。对基因流的计算结果表明，云南沙棘居群间基因的每代迁移数目(Nm)为1．7837，低于异交、风媒植物基因流的平均水平(Nm=5．380)．(7)中国沙棘的基因分化系数(Gst)为O．2127，即在总的遗传变异中有21．27％存在于居群间，78．73％的遗传变异存在于居群内，说明遗传变异主要存在于居群内，居群间的遗传分化较小。对基因流的分析表明，中国沙棘各居群间基因的每代迁移数目(Nm)为1．8510，低于异交、风媒植物基因流的平均水平(Nm=5．380)，但居群间仍有一定的基因交流。关系词：云南沙棘；中国沙棘

6、；海滨沙棘；蒙古沙棘；中亚沙棘：遗传多样性；遗传结构：cpDNA；ISSR标记；发展史；种间关系IIABSlltACTStudyontheGeneticDiversityofHippophaerhamnoidessubsp．SinensisandHippophaerhamnoidessubsp．yunnanensisZhouDaoshantTVloleculeEcology)DirectedbyPro．ZhangJianguoABSTRACTAsthedistributioncentreofHippophae，CbJn

7、acontainsrichgeneticresourceofseabuckthormInthisstudy,thegeneticdiversityofH．rhamnoidessubsp．yunnanensisandH．rhamnoidessubsp．sinensisandinterspecificrelationshipamongsubspecieswerestudiedusingISSRandcpDNA,andmoreover,thegeneticrelationoffiveseabuckthornsubspecie

8、s，includingH．rhamnoidesssp．yunnanensis,H．rhamnoidesssp．smens妇、H．rhamnoidessubsp．rhamnoides，月=rhamnoidessubsp．mongolicaand且rhamnoidesssubsp．turkestanica，Wel-ediscussed