沙地云杉（Picea mongolica W.D.Xu）生物学特点及遗传多样性研究

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中文摘要：本文以分布于内蒙古地区的特有种沙地云杉（P.mongolica（H．Q．Wu.）W．D．Xu）及作为对照的白杆（P.meyeri Rehd.et Wils）、红皮云杉（P.koraiensis Nakai）为研究对象，运用形态学、解剖学、孢粉学和RAPD分子标记等方法对其进行全面系统的研究，通过分析研究结果表明：沙地云杉与对照的白杆、红皮云杉在植株形态、花粉形态特征和叶片解剖结构方面具有部分相同的特征，但同时也存在一定的差异，研究结果表明，沙地云杉的气孔线较白杆、红皮云杉明显，且解剖镜下观察沙地云杉针叶上面的气孔线以5条占优势，下面的气孔线以4条占优势，而白杆针叶上面和下面的气孔线分别以6条和4条占优势，红皮云杉上面和下面的气孔线则分别以4条和3条占优势；沙地云杉的球果成熟前为紫色，成熟后为褐色，而白杆和红皮云杉球果成熟前为绿色，成熟后分别为褐黄色和褐色；通过针叶解剖结构观察发现沙地云杉针叶内以无树脂道占优势，而白杆及红皮云杉则分别以1个和2个树脂道占优势；沙地云杉花粉侧面观体与气囊形成凹角，帽缘变薄，气囊上网眼较深且细。外壁表面不平，具颗粒状纹饰，但颗粒状状纹饰较白杆颗粒状状纹饰大且明显；红皮云杉花粉侧面观体与气囊不形成凹角，帽缘变薄，气囊上网较大且较浅。外壁表面平，具短条状纹饰；白杆花粉侧面观体与气囊稍形成凹角，帽缘不变薄，气囊上网细且浅。外壁表面不平具颗粒状纹饰。本试验采用改良的CTAB法提取沙地云杉、白杆及红皮云杉共10个居群的基因组DNA，并利用16个随机引物对三种云杉属植物共10个居群进行多态性DNA扩增，对比研究沙地云杉的遗传多样性，共检测到172个位点，平均每个引物扩增带数为10.75条，其中多态位点119个，占69.19%，说明云杉居群具有较丰富遗传多样性，表现出了RAPD标记较高多态性检测率。采用PopGen32软件计算出对三种云杉属植物居群间的的Nei's多样性指数（h）和Shannon's多样性指数（i），试验结果表明Nei's多样性指数（h）和Shannon's多样性指数（i）作为衡量遗传多样性的重要指标。在沙地云杉3个居群、红皮云杉的3个居群和白杆的4个居群中均具有一致的变化趋势，且沙地云杉居群均高于红皮云杉及白杆居群，说明沙地云杉较红皮云杉及白杆的遗传多样性水平高。根据遗传距离和遗传关系的聚类图可以看出：沙地云杉先与白杆聚在一起，二者再与红皮云杉聚为一大类，说明沙地云杉与白杆的亲缘关系较与红皮云杉近。本试验结合形态学、解剖学、孢粉学和RAPD的研究结果，支持将沙地云杉作为一个独立种的结论。

作者：

张洪波

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关键词：

沙地云杉生物学特性遗传多样性内蒙古地区分子标记

授予学位：

硕士

学科专业：

野生动植物保护与利用

导师：

宛涛

学位年度：

2009

学位授予单位：

内蒙古农业大学

语种：

中文

中图分类号：