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新疆额尔齐斯河流域杨属系统发育和种间关系研究
作 者: 殷继艳
导 师: 张建国
学 校: 中国林业科学研究院
专 业: 森林培育
关键词: 额尔齐斯河流域 杨属 欧洲黑杨 苦杨 银白杨 欧洲山杨 银灰杨 额河杨 新疆杨 SSR标记 cpDNA trnL-trnF序列 亲缘关系 UPGMA聚类
分类号: Q941
类 型: 博士论文
年 份: 2006年
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内容摘要
本研究从新疆额尔齐斯河流域两岸及河谷共收集杨属黑杨派、白杨派和青杨派等3大组6个种共83份样本单株,首次对新疆额尔齐斯河流域两岸及河谷天然林杨属种间亲缘关系、银灰杨杂种形成机制、额河杨和新疆杨的分类地位问题,从分子水平进行了比较系统的研究和分析,取得了一系列有重要价值的结论。 (1)SSR分析结果表明,额尔齐斯河流域天然杨属分为两大类群,即黑杨派和青杨派为一类,白杨派为一类,表明黑杨派和青杨派的亲缘关系比较近,而白杨派则较远。聚类分析显示,来自不同地理生境的苦杨种群其遗传结构差异比较显著,但同一种群内其遗传比较接近。由于额河杨与欧洲黑杨位于同一个大的分支,与苦杨有显著的差异,因此把杂种额河杨放到黑杨派是正确的,同时也表明杂种额河杨具有更多的欧洲黑杨的成分。 (2)银白杨种内相似系数为0.70-0.96,欧洲山杨为0.68-0.96,银灰杨为0.50-1.00,表明白杨派三个树种内部均有不同程度的遗传分化,特别是银灰杨更大,来自不同地点的银灰杨种群遗传差异较大的,但种群内分化相对较小。 (3)研究表明,在欧洲山杨分布区未发现有银灰杨种群的存在,这就暗示了银白杨和欧洲山杨的杂交方式,基因渐渗是通过欧洲山杨花粉的传播优先于从银白杨到欧洲山杨。另一种可能是从银白杨向山杨的花粉传播存在某种障碍,如花期不遇等(因二者分布的海拔不同)。研究发现,欧洲山杨的2个单株样本(大东沟H11、哈巴河H41)在总体聚类中,与来自玛拉斯林场基因库的银白杨E11同源性比较高,而与原山杨种群(H12、H41、H42、H43)的遗传差异比较大,这暗示山杨也可能存在接受银白杨花粉的可能。 (4)关于银灰杨的形成机制,在对第1次采集的样本进行SSR结果分析时,由于来自布尔津的种群G11♀和G12♀与山杨位于同一个聚类分支,因此推测银白杨和欧洲山杨基因渗透的方式与欧洲的方式可能不同,存在银白杨向山杨的基因渗透。由于山杨分布区并没有银灰杨与山杨相伴分布的现象,因此要解释布尔津类群的G11♀和G12♀形成的机制,一种可能是在早期地质时期,现在银灰杨分布的区域,银灰杨与山杨和银白杨共同生长在同一区域,只是随着阿尔泰山脉的隆起,造成了今天白杨组内种的分布格局。进一步推测是来自布尔津类群的G11♀和G12♀形成的年代可能远远早于北屯类群的G2♂和G3♂,它们可能均是早期杂种的克隆繁殖后代。基于这一点,进一步推测来自北屯的哈拉希里克种群(G30♀、G31♀)和西柏渡种群(G32♂、G33♂)均可能都
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全文目录
摘要 5-8 ABSTRACT 8-11 目录 11-13 1 前言 13-28 1.1 植物系统发育研究中的遗传标记方法 13-15 1.1.1 RFLP 14 1.1.2 RAPD 14 1.1.3 AFLP 14 1.1.4 SSR(SSLP) 14-15 1.1.5 SNP 15 1.2 杨属植物研究进展 15-24 1.2.1 杨属植物的分类状况 15-16 1.2.2 杨树分子系统学与遗传进化的研究进展 16-24 1.3 本研究的目的和意义 24-25 1.4 研究内容和技术路线 25-28 1.4.1 研究内容 25-26 1.4.2 技术路线 26-28 2 额尔齐斯河流域杨属天然林种间关系的研究 28-59 2.1 额尔齐斯河流域杨属天然林种间关系的SSR分析 28-48 2.1.1 材料和方法 28-32 2.1.2 结果与分析 32-38 2.1.3 讨论 38-48 2.2 额尔齐斯河流域杨属种间叶绿体 DNA trnL-trnF 序列分析 48-59 2.2.1 材料与方法 49-50 2.2.2 实验结果 50-52 2.2.3 分析与讨论 52-59 3 额尔齐斯河流域白杨派内部种间亲缘关系的研究 59-90 3.1 额尔齐斯河流域杨属天然林白杨派 SSR标记分析 59-78 3.1.1 材料和方法 59 3.1.2 结果与分析 59-65 3.1.3 讨论与分析 65-78 3.2 白杨派叶绿体 DNA trnL-trnF 序列分析 78-90 3.2.1 材料与方法 78 3.2.2 数据处理 78 3.2.3 结果与分析 78-90 4 结论及建议 90-95 4.1 额尔齐斯河流域天然林杨属派间和种间亲缘关系 90-91 4.2 银白杨与欧洲山杨种间基因渗透 91 4.3 银灰杨杂种和新疆杨起源的分子证据 91-92 4.4 额尔齐斯河流域杨属叶绿体 DNA trnL-trnF 序列分析 92-94 4.5 需要进一步研究的问题 94-95 参考文献 95-101 致谢 101-102 导师简介 102-103 个人简介 103
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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物演化与植物发展
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