棕櫚（Trachycarpus fortunei）的遺傳多樣性研究
頁(yè)數(shù) 66 字?jǐn)?shù) 25840

摘 要
棕櫚科是泛熱帶分布的科，棕櫚（Trachycarpus fortunei）是其中少數(shù)可以分布到溫帶的植物，在中國(guó)的分布遍及長(zhǎng)江以南各個(gè)省區(qū)。本文通過對(duì)棕櫚標(biāo)本和文獻(xiàn)的查閱，結(jié)合對(duì)云南、廣西、湖南三省棕櫚的實(shí)地調(diào)查和觀察，分析棕櫚的分布范圍和居群特征。棕櫚居群內(nèi)個(gè)體數(shù)少，幼樹和幼苗極少，年齡結(jié)構(gòu)不合理。同時(shí)對(duì)棕櫚屬植物的分布進(jìn)行分析。
從棕櫚的干燥葉片或新鮮葉片中采用CTAB法摸索和提取棕櫚基因組DNA，找出最好的提取條件和藥劑用量。在此基礎(chǔ)上，對(duì)棕櫚ISSR－PCR進(jìn)行擴(kuò)增，對(duì)影響ISSR反應(yīng)的各因子（模板DNA濃度、Mg2+用量、dNTP濃度、退火溫度、熱循環(huán)數(shù)及不同廠家生產(chǎn)的藥品與儀器）進(jìn)行探討，確定了該研究的最佳反應(yīng)條件，建立了棕櫚ISSR反應(yīng)的最佳反應(yīng)體系，為進(jìn)行棕櫚居群遺傳多樣性的研究奠定了基礎(chǔ)。摸索獲得的最佳ISSR反應(yīng)條件應(yīng)用于棕櫚13個(gè)居群200個(gè)樣本的擴(kuò)增。從100條ISSR引物中篩選出可以擴(kuò)增出清晰、重復(fù)性好的條帶的引物，結(jié)果共產(chǎn)生了107條帶，其中102條具有多態(tài)性，擴(kuò)增條紋的大小在300－1900bp,多態(tài)性百分率為95.33％，單態(tài)率為4.67％，平均每個(gè)引物能擴(kuò)增出8.9條帶。棕櫚的遺傳多樣性及分化系數(shù)由POPGENE軟件獲得。棕櫚物種水平的遺傳多樣性（Ht）為0.3234，居群內(nèi)遺傳多樣性(HS)是0.1982。棕櫚的(Gst)值為0.3827，即38.27%的變異存在于居群間，61.73%的變異存在于居群內(nèi)，棕櫚的遺傳變異主要存在于居群內(nèi)。Nei 遺傳多樣性指數(shù)h為0.3218，Shannon’s信息指數(shù)I為0.4843。
由UPGMA法獲得的基于Nei的無加權(quán)計(jì)算遺傳距離棕櫚各居群的聚類圖。棕櫚各居群的遺傳距離在0.06和0.27之間， 遺傳距離最小的是0.06在廣西黃沙鎮(zhèn)居群GHS6和廣西花坪自然保護(hù)區(qū)居群GHP7之間，其次是DWS1和DWS2, DWS2 和 DWS3，DYX4和DFG5之間，遺傳距離為0.09。遺傳距離最大的是0.27在DWS1和GHS6, GHS6 和 XAR10之間，次大的為0.26在D1和GHP7之間。這13個(gè)居群的棕櫚分為4組，第一組為居群DWS1, DWS2和DWS3；第二組為居群DYX4, DFG5, GHS6和GHP7；第三組為居群XAR10, XYY11, XZJ12和YFL13；第四組為居群GJX8和GNOP9。從系統(tǒng)圖上可以看出來自云南省文山縣的三個(gè)居群（DWS1, DWS2和DWS3）有著更近的親緣關(guān)系而聚在一起；居群GHS6和GHP7，居群XAR10, XYY11和XZJ12 在遺傳上都有很近的親緣關(guān)系，這些與它們的地理距離的大小是統(tǒng)一的。然而也有部分居群的遺傳關(guān)系與地理距離不相符。
各居群的遺傳多樣性從高到低依次是：XAR10 > DYX4 > GHS6 > DWS3 > DFG5 > DWS2 > XYY11 > GNP9 ＝ XZJ12 > GHP7 >YFL13 > DWS1 > GJX8。遺傳多態(tài)性最高的居群是湖南安仁的XAR10居群，其次是云南玉溪DYX 4居群，多態(tài)性比率最低的是廣西的GJX8。
棕櫚居群內(nèi)存在巨大的遺傳變異，適應(yīng)力強(qiáng)。豐富的遺傳多樣性為棕櫚提供了變異的源泉。棕櫚分布廣，栽培歷史悠久，但野生居群都比較小，多呈島嶼狀分布格局，提出了棕櫚的保護(hù)策略。
關(guān)鍵詞：棕櫚；遺傳多樣性；ISSR標(biāo)記；居群；棕櫚屬


目 錄

摘 要 II
Abstract IV
1.引 言 2
1.1棕櫚屬植物的地理分布 2
1.1.1 棕櫚屬種的主要形態(tài)特征及命名 2
1.1.2 棕櫚屬的地理分布 6
1.1.2.1 棕櫚 7
1.1.2.2對(duì)葉棕櫚 7
1.1.2.3 寬裂棕櫚 7
1.1.2.4 山棕櫚 7
1.1.2.5龍棕 7
1.1.2.6 泰國(guó)棕櫚 8
1.1.2.7 石門棕 8
1.1.2.8 喜馬拉雅棕櫚 8
1.1.2.9 魏格納棕櫚 8
1.1.3 棕櫚屬的利用情況 8
1.1.3.1棕櫚（T. fortunei）廣泛的應(yīng)用 9
1.1.3.2 棕櫚屬其它種的應(yīng)用 9
1.3 分子標(biāo)記的選擇及在棕櫚科居群遺傳多樣性中的應(yīng)用 10
2. 材料與方法 14
2.1 材料 14
2.1.1野外調(diào)查與植物材料采集 14
2.1.2 主要化學(xué)試劑 15
2.2 研究方法 16
2.2.1 DNA提取 16
2.2.1.1 所用藥品的配制 16
2.2.1.2 DNA提取過程 16
2.2.2 PCR擴(kuò)增 17
2.2.2.1 預(yù)擴(kuò)增 17
2.2.2.2 對(duì)影響ISSR－PCR擴(kuò)增效果的各成分與條件設(shè)置梯度 18
2.2.3利用瓊脂糖電泳對(duì)DNA與擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè) 19
2.2.3.1 DNA的檢測(cè)與定量 20
2.2.3.2 擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè) 20
2.2.4 數(shù)據(jù)分析及主要遺傳參數(shù) 21
3.結(jié)果與分析 23
3.1 棕櫚在中國(guó)的地理分布 23
3.2 ISSR-PCR反應(yīng)條件篩選與優(yōu)化 26
3.2.1模板DNA濃度對(duì)ISSR反應(yīng)體系的影響 26
3.2.2 Mg2+對(duì)棕櫚ISSR的影響 26
3.2.3 dNTP濃度對(duì)ISSR反應(yīng)的影響 27
3.2.4 引物濃度對(duì)ISSR反應(yīng)的影響 27
3.2.5退火溫度及熱循環(huán)數(shù)對(duì)ISSR的影響 27
3.2.6 TaqDNA聚合酶與PCR廠家及型號(hào)的不同對(duì)ISSR擴(kuò)增效果的影響 27
3.2.7 反應(yīng)條件的確定 27
3.3 由ISSR揭示的棕櫚的遺傳多樣性 28
3.3.1 棕櫚物種水平的遺傳多樣性 28
3.3.2 棕櫚各居群的遺傳多樣性比較 29
3.3.3 棕櫚的遺傳結(jié)構(gòu) 31
3.3.4 各棕櫚居群的聚類分析 33
4. 討 論 36
4.1 棕櫚屬植物的分布格局與起源初探 36
4.2關(guān)于分子標(biāo)記ISSR 36
4.3 ISSR-PCR反應(yīng)條件篩選與優(yōu)化 37
4.4 棕櫚居群的遺傳結(jié)構(gòu) 39
4.5 棕櫚的保護(hù) 40
主要參考文獻(xiàn) 42
附 錄： 49
附表1 縮寫詞及英漢對(duì)照 49
附表2 實(shí)驗(yàn)中所用ISSR引物 50
附圖1 引物810對(duì)居群XAR的擴(kuò)增 51
附圖2 引物810對(duì)居群GJX8的擴(kuò)增 51
附圖3引物864對(duì)云南文山居群DWS1, DWS2, DWS3的擴(kuò)增 51



主要參考文獻(xiàn)
1.裴勝基，陳三陽(yáng)，童紹金.中國(guó)植物志 XIII(1).北京：科學(xué)出版社，1991：11－13
2.劉海桑.觀賞棕櫚.北京：科學(xué)出版社，2002: 303
3.Martius.Historia Naturalis Palmrum，1849
4.Wendland HA. In Bull.Bot.France 1861，8:429
5.Gibbons M & Spaner TW.Palms for Southern California Part thirty: Trachycarpus.The Palm Journal，1998,138:8-17