红树植物移植技术研究及遗传多样性分析

来源 :温州医学院 温州医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:bxybxy0531
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目的:   通过比较6种不同的DNA提取方法对红树植物DNA的提取效果,探索得到适合于红树植物DNA提取的方法。并利用ISSR(Inter-simple Sequence Repeats)分子标记技术,对所提取的7个秋茄(Kandeliaobovata)代表居群140个DNA样本进行遗传多样性分析,根据其遗传变异,阐明其遗传多样性水平和遗传结构,揭示其遗传距离与纬度之间的关系,为有效保护秋茄遗传资源提供基础资料和科学依据;同时通过对西门岛红树林的资源和现状调查,对移植红树植物的生长状况的跟踪监测,对各高程上幼苗的成活率、生长指标、光合速率等因子进行统计和测定,旨在掌握西门岛红树林的资源现状和移植技术,并提出适合温州地区气候和潮汐特点的秋茄造林临界淹水时间和明确的宜林临界线,为浙江沿海的红树林生态恢复提供科学依据,以更好地保护红树林的遗传资源。   方法:   1.以红树植物秋茄叶片为实验材料,美人蕉叶片为对照材料,采用6种不同的DNA提取方法,比较不同提取方法实验过程中的颜色及形态变化、电泳检测结果、紫外分光光度测定结果等提取效果的差异,确立最适合于红树植物DNA提取的方法。   2.采取中国7个具有代表性的秋茄居群的140个样本,提取其DNA并利用ISSR分子标记技术分析其遗传多样性。   3.对西门岛的红树林进行资源调查,并对移植的红树林进行跟踪监测。   4.对乐清湾西门岛强潮差海域1年生和3年生秋茄进行调查,选定黄零为1.96m、1.66m、1.35m和1.03m的4个高程断面,每个高程选取3个样方,通过记录植株生长情况和随机取样测定的方法,统计和测定各高程上幼苗的成活率、生长指标、光合速率等因子,得出西门岛红树林的宜林临界线。   结果:   1.自行改进的CTAB法(方法6),在实验过程中的颜色及形态变化显示所含杂质较少,电泳检测结果条带亮而清晰,紫外分光光度测定结果OD260/OD280比值接近1.8,与其它几种方法相比,其提取效果具有明显的优势。   2.9个引物在140个个体中共扩增得到9997条带,检测到有效结合位点106个,其中多态位点为88个,总的多态位点百分率(PPL)为83.02%。7个居群的多态位点百分率在32.08%~47.17%之间,平均值为39.89%。得到的居群间Neis基因多样性指数(H)为0.3631,Shannon多态性信息指数(1)为0.5203;基因分化系数(Gst)为0.5548,其中居群间的遗传变异占总的遗传变异的55.48%,居群内的遗传变异占总变异的44.52%,7个居群之间的基因流(Nm)为0.4012。   3.西门岛现存老红树林面积约0.2hm2,由单一的秋茄林组成,成年树约有100多株,植株高度2~3m。通过人工栽种,分布在西门岛的红树林已增加到约7hm2。移植的红树植物秋茄和桐花树生长状况跟踪监测数据良好。   4.不同年龄不同高程秋茄生长情况差异显著,总体趋势为高程较高秋茄生长情况较好,生长状况随高程降低而变差,不同高程对1年生秋茄生长影响较小,对3年生秋茄生长影响较大,综合西门岛的潮汐、水文条件以及藤壶等因素,认为其最适的宜林高程应为黄零1.66m~1.96m,即西门岛宜林线为黄零1.66m。   结论:   1.自行改进的CTAB法(方法6)最适合红树植物DNA的提取。   2.7个秋茄居群间的多态位点百分率PPL为83.02%,表明居群间具有较高的遗传多样性。   3.7个居群中,居群间的遗传变异占总的遗传变异的55.48%,居群内的遗传变异占总变异的44.52%,表明居群间存在较高的遗传分化,居群内相对较低。   4.7个居群之间的基因流(Nm)为0.4012,表明秋茄居群间的基因交流较低。   5.聚类分析结果表明:地理上较近的居群多聚在一起,表现出比较明显的地域性,说明各居群的亲缘关系与地理分布有着密切的关系。   6.由地理隔离引起的基因流受阻、遗传漂变可能是导致秋茄种群遗传分化的主要原因。   7.西门岛红树林资源相对稳定,移植的红树植物秋茄和桐花树生长状况良好。   8.西门岛红树林最适宜林线为黄零1.66m,即不低于当地平均海平面以上129cm,每个潮水周期平均淹水时间小于3.65h的潮滩。
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