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两种濒危水韭植物迁地保护居群的基因流动态及回归重建保育遗传管理策略
  • ISSN号:2095-0837
  • 期刊名称:《植物科学学报》
  • 时间:0
  • 分类:Q949.363.2[生物学—植物学] Q347[生物学—遗传学]
  • 作者机构:[1]中国科学院武汉植物园中国科学院水生植物与流域生态重点实验室,武汉430074, [2]中国科学院研究生院,北京100049, [3]浙江省建德市林业科学研究所,浙江建德311600
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(30870259); 中国科学院知识创新工程重要方向项目(KSCX2-YW-Z-050)
中文摘要:

采用微卫星分子标记对中华水韭(Isoetessinensis)安徽休宁、浙江建德和东方水韭(I.orientalis)浙江松阳三个孑遗居群的迁地保护居群开展了遗传多样性检测与遗传结构分析。7对多态性微卫星引物在36个迁地保护亚居群的720个样本中共检测到59个等位基因,每位点平均等位基因数(A)为8·43。迁地保护亚居群均维持很高的遗传多样性,多态信息含量(PIC)平均为0·707。迁地保护亚居群间遗传分化较低,遗传分化系数GST仅为0·070,居群间具有较大基因流(Nm=3·59)。单因素方差分析发现水韭孢子或孢子体在沿主要水流方向上的长距离传播能力要强于弱水流方向上的短距离传播能力,水流动态对水韭植物的基因流有重要影响。这与UPGMA聚类分析中迁地保护亚居群按邻近位置或水流相通程度优先聚类的结果相一致,水流所带动的强大基因流导致了不同孑遗居群来源的迁地保护亚居群间的遗传混杂。建议在开展水韭植物的迁地保护或回归自然重建时,对具有地方适应分化或者显著性进化的水韭植物居群应相互隔离而不宜配置在一起,以避免远交衰退的遗传风险。

英文摘要:

Genetic diversity and population structure of ex-situ conservation populations from two remnant Isoetes sinensis populations and one remnant I.orientalis population were investigated using microsatellite markers.A total of 56 alleles were identified in 720 individuals across the seven microsatellites,with a mean value of 8.43 alleles per locus.High genetic diversity was found in subpopulations with the mean polymorphism information content(PIC) of 0.707.Low genetic differentiation was revealed among conservation subpopulations(GST = 0.070),which may be due to higher gene flow among ex-situ subpopulations(Nm=3.59).Gene flow between subpopulation pairs was significantly affected by the relative position and water flow state among subpopulations under ex-situ conservation.One-way ANOVA indicated that the dispersal ability of Iseotes spores or sporophytes along the main flow direction was stronger than that along the weak flow direction,which suggested water flow had a great impact on the gene flow of Isoetes.This was in accordance with UPGMA analysis,which revealed that the subpopulations tended to cluster with the neighbor subpopulations connected by water flow.The results indicated that genetic mixing or genetic assimilation may have occurred among ex-situ conservation populations from different remnant populations of I.sinensis and I.orientalis,suggesting a possible risk of out-breeding depression if genetic enhancement was implemented by translocation of individuals from different remnant populations.Therefore,translocation among these remnant populations with local adaptation or significant evolution is not recommended to construct ex-situ conservation or reintroduction populations.

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期刊信息
  • 《植物科学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院武汉植物园、湖北省植物学会
  • 主编:李绍华
  • 地址:武汉市武昌磨山中科院武汉植物园内
  • 邮编:430074
  • 邮箱:editor@wegcas.cn; zwkxbjb@wbgcas.cn
  • 电话:027-87510755
  • 国际标准刊号:ISSN:2095-0837
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1817/Q
  • 邮发代号:38-103
  • 获奖情况:
  • 获“1994-1995”年度湖北省优秀期刊,1997年获第二届全国优秀科技期刊三等奖,2000年获第四届中科院优秀期刊三等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,美国生物科学数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:1276