瀕危植物黃精葉鉤吻屬的親緣地理學及遺傳結構研究

《瀕危植物黃精葉鉤吻屬的親緣地理學及遺傳結構研究》是依託南昌大學，由李恩香擔任項目負責人的地區科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：瀕危植物黃精葉鉤吻屬的親緣地理學及遺傳結構研究
• 項目類別：地區科學基金項目
• 項目負責人：李恩香
• 依託單位：南昌大學

項目摘要

黃精葉鉤吻屬（Croomia Torrey）呈東亞-北美間斷分布，該屬3個種均為保護植物。本項目擬利用SSR、AFLP等分子標記研究該屬植物3個種的群體遺傳結構，分析現有遺傳多樣性格局形成的可能原因；在居群遺傳多樣性研究的基礎上，進一步利用葉綠體DNA (atpB-rbcL, trnL-F, trnT-L等片斷)和單拷貝核基因單倍型的研究，分析單倍型的分布規律，探討黃精葉鉤吻屬植物的起源和分化式樣，確定其冰期避難所，揭示物種形成、遷移和演化的歷史。根據居群遺傳結構特徵和DNA單倍型分布的特點，提出就地和遷地保護的取樣和管理策略。通過本研究可掌握該屬植物遺傳多樣性結構，及分化和遷移歷史，為該屬植物有效保護提供科學依據；為研究東亞-北美植物區系間關係、亞洲大陸與日本島嶼間植物的關係，以及物種的形成和分化提供例證。

結題摘要

黃精葉鉤吻屬（Croomia Torrey）呈東亞-北美間斷分布，該屬3個種均為保護植物。本項目收集了3個種34個居群539個個體的DNA材料，樣品齊全。本項目主要進行了如下一些研究工作：1、利用SSR分子標記研究該屬3個種的群體遺傳結構，分析現有遺傳多樣性格局。本項目共開發了11對在3個種中具有通用性的SSR引物，聚類和分組分析顯示Croomia屬分成三個譜系（北美、日本本島、及中國大陸與琉球群島），北美種與東亞種的關係較遠；3個種在居群水平的平均遺傳多樣性（HS）較低，分別為C. pauciflora = 0.707，C. heterosepala = 0.574和C. japonica = 0.552。2、利用葉綠體DNA (psbA-trnH，trnL-trnF和trnD-trnE)和單拷貝核基因（Agt1）單倍型的研究，分析單倍型的分布規律，探討黃精葉鉤吻屬植物分布和起源的中心、推測物種形成、遷移和演化的歷史。研究結果顯示，北美種與東亞種的分化時間早，差異大，推測C. heterosepala是由C. japonica中分化演化出來的，而且C. japonica位於整個屬的分化演化中心地位；種間，甚至種內居群間的遺傳分化都很大，而居群內個體間的遺傳分化很小，多樣性水平低；C. japonica種內居群間的遺傳分化最大。3、遺傳結構特點提出了相應的保護策略。根據該屬種間、種內居群間遺傳分化大，居群內遺傳多樣性低的特點，目前對所有現存居群進行保護是非常必要；同時在引種遷地保護中儘可能收集多居群樣品，同時要避免遠交衰退。通過本研究可了解該屬植物遺傳多樣性結構，及分化和演化歷史，為該屬植物有效保護提供科學依據；為東亞-北美植物區系間關係、亞洲大陸與日本島嶼間植物的關係，以及物種的形成、分化和演化提供例證。