荣成海岸破碎化生境中玫瑰(Rosa rugosa Thunb.)野生种群的遗传多样性与遗传结构的初步研究

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玫瑰(RosarugosaThunb.)是国家二级保护植物,是天然的种质资源,具有重要的经济和生态学价值。山东荣成海岸原有大片的玫瑰原生境,但由于人类活动干扰使其破碎化,野生玫瑰种群呈片断化分布,其遗传多样性和遗传结构也受到严重影响。本文以山东荣成柳夼村海岸破碎化生境中的玫瑰种群为研究对象,选取了17个丛(C1~C17),258株样品,用RAPD标记对种群遗传多样性和遗传结构进行分析,并结合生境破碎化特征、玫瑰生殖生态学特征等讨论了该种群受威胁的原因,提出了相应保护对策。 参考Koppitz的RAPD反应程序,确定了玫瑰的RAPD最佳反应程序。通过15个引物共扩增到133个显性位点,其中1个位点为单态位点,28个位点表现出丛的特异性;丛内多态位点百分比(P)的平均值为11.54%,平均每个位点的有效等位基因数(Ae)为1.0755,丛内基因多样性指数(H)为0.0431;株数与丛内多态位点百分比(P)、Shannon信息指数(I),丛面积与多态位点百分比(P)均呈显著正相关。总体种群的多态位点百分比(P)是78.20%,平均每个位点的有效等位基因数(Ae)为1.4017,种群内基因多样性指数(H)为0.2426,Shannon信息指数(I)是0.3710;该种群与吉林珲春、烟台牟平两种群比较,丛内多态位点百分比(P)的平均值、平均每个位点的有效等位基因数(Ae)、丛内基因多样性指数(H)、Shannon信息指数(I)均最低,即吉林珲春>烟台牟平>威海荣成,表明随着生境破碎化程度的加剧,丛内遗传多样性水平均逐渐降低。RAPD在16个丛中均检测到基因型完全相同的植株,克隆多发生在相邻植株之间,但也有例外,在C1、C4、C5、C6、C9、C13等丛中出现了明显的交叉现象。 对遗传结构与遗传分化的研究结果表明,不同位点在丛间的分化程度差别很大,各位点上基因分化度(GST)的波动范围为0.1000~0.9929,平均值是0.8236;基因流(Nm)的波动范围为0.0000~4.5008,丛间平均基因流(Nm)为0.1071,远小于1,说明遗传漂变强度较大。三大种群的丛间基因分化度(GST)关系是吉林珲春<烟台牟平<威海荣成,丛间平均基因流(Nm)的关系是吉林珲春>烟台牟平>威海荣成,表明随着生境破碎化加剧,丛间的基因交流逐渐降低。 对17个丛的遗传一致度与遗传距离的无偏统计表明,最小的遗传距离在C12和C13之间,为0.0788,最大的遗传距离在C3和C12之间,为0.4101;从哈-温平衡检验中可以看出,75%的位点显著偏离随机交配。 根据荣成海岸野生玫瑰种群的遗传学特征及其生境破碎化现状,建议对该种群采取就地和迁地保护相结合的策略。首先应结合荣成大天鹅自然保护区的规划将该区域纳入保护区范围,对天然分布的野生丛进行就地保护,辅以适当的人工保育以促进丛间的基因交流;其次,在迁地保护时尽可能多的从不同的丛中采集繁殖体进行混和栽培,以便尽可能多的保护原生地种群的遗传多样性。
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