椭圆叶花锚（Halenia elliptica）的花特征变异对交配系统和遗传多样性的影响

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1、分类号密级UDC编号硕士研究生学位论文椭圆叶花锚（Haleniaelliptica）的花特征变异对交配系统和遗传多样性的影响TheeffectsofvariationsoffloraltraitsonmatingsystemandgeneticdiversityinHaleniaelliptica学院生命科学学院专业名称生态学研究生姓名杨明柳学号1523120009导师姓名孟丽华职称教授2018年6月5日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行－的研究工作及取得的研究成果。尽我所知除文中已经标，

2、明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名年彡月日Ｙ学位论文版权使用授权书？本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权云南师范大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保

3、存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：次核年，月＾曰么以年＜月曰＞摘要摘要椭圆叶花锚（HaleniaellipticaD.Don）是龙胆科（Gentianaceae）花锚属（Halenia）植物，在中国主要分布于海拔700至4000m的西南部、中部和北部地区。该物种的花具有为传粉者提供报酬的距，而不同种群的距长度随着纬度升高而减小。距长度的变化通常与传粉者的选择密切相关，因此椭圆叶花锚是一个研究花部特征变异与交配系统演化相互关系的理想材料。本论文结合野外和室内实验研究了椭圆叶花锚的传粉生态学

4、、花部特征变化和自交率。在三个种群开展了实验，证明了椭圆叶花锚的交配系统类型为混合交配系统。基于转录组测序技术开发了椭圆叶花锚的SSR引物，检测了纬度梯度上7个种群的自交率，同时结合测量的距长度分析了自交率与距长度的相互关系，并分析了16个种群的遗传多样性和遗传结构。研究结果为椭圆叶花锚的交配系统进化与花部特征演化的相互关系提供了证据，并初步探索了椭圆叶花锚种群历史动态。主要研究结果如下：1.传粉生态学研究在丽江草甸种群、湟源草甸种群和湟源林下种群展开了交配系统调查、传粉昆虫调查和传粉者对花部特征的选择压力检测。结果显示：1

5、）人工自交与异交处理的成熟种子数不存在显著差异，表明椭圆叶花锚是一个自交亲和的物种；不去雄套网处理和去雄后不套网处理在一定程度上减少了种子数量，表明椭圆叶花锚既可以通过自交产生种子，又可以依靠昆虫传粉产生种子，属于典型的混合交配系统。去雄后不套网结果表明，低纬度的丽江草甸种群比高纬度的两个种群具有更高的异花传粉几率。2）熊蜂和蜜蜂均为椭圆叶花锚的主要传粉昆虫，丽江草甸种群的昆虫访问频率（0.613±0.062次/花/小时）显著高于湟源草甸种群（0.299±0.036）和湟源林下种群（0.239±0.032）。3）结合去雄处理

6、，在每个种群检测了椭圆叶花锚5个花部特征（距长度、花高度、开花时间、开花数量和花离地高度）的自然选择压力，结果表明，在丽江草甸种群中，仅在花距地面的高度中发现了显著的由传粉者介导的选择压力（βe=0.099）；在湟源草甸种群中，只在距长度中发现了显著的由传粉者介导的选择压力（βe=0.072）；在湟源林下种群中，仅在花距地面的高度中发现了显著的由传粉者介导的选择压力（βeI摘要=0.085）。2.转录组分析和SSR分子标记的开发基于椭圆叶花锚的转录组数据开发设计了126对SSR引物，并对这126对SSR引物进行了PCR扩增以

7、验证引物的可用性。结果显示有22对SSR引物具有多态性，这22对SSR引物中有12对SSR引物在不同的种群中存在多态性差异。3.交配系统与花部特征沿纬度梯度调查了7个椭圆叶花锚种群的平均距长度，结果表明距长度与纬度存在显著的负相关关系（r=-0.759,P=0.048），即随着纬度的升高，距长度逐渐减小。基于11对SSR引物检测了7个种群的自交率，结果显示平均值为0.427，最低值为0.140，最高值为0.651；自交率与纬度显著正相关（r=0.946,P=0.001），而自交率与距长度显著负相关（r=-0.845,P=0.

8、017），表明高纬度短距种群的交配方式以自交为主；此外，近交衰退系数与纬度存在显著的正相关关系（r=0.824,P=0.023），表明以自交为主的高纬度种群中较高的近交衰退水平阻止了完全自交的进化并维持了椭圆叶花锚的混合交配系统。4.遗传多样性和遗传结构分析基于12对SSR引物，16个种群