喜马拉雅地区拥有复杂的地形和多样的气候，孕育了极为丰富的植物多样性，如胡桃(Juglans regia）和泡核桃（J.sigillata）。然而，喜马拉雅地区核桃（胡桃和泡核桃）的遗传多样性和遗传结构仍不清楚，这阻碍了人们对该地区核桃资源的管理及保护利用以遏制其遗传资源的侵蚀。本研究利用多态性微卫星标记，解析喜马拉雅地区核桃的遗传多样性和遗传结构。主要研究结果如下: 1.核桃多态性微卫星引物开发及其多重PCR体系构建及应用 微卫星标记因其多态性高并在基因组中广泛分布而受到青睐，是群体遗传学研究重要的分子标记之一。本研究使用多种方法筛选核桃的多态性微卫星引物，构建了引物多重PCR体系，并进一步验证了该体系在评价核桃遗传多样性和遗传结构中的可用性。我们筛选出了33对微卫星引物，其中26对引物是本研究新开发的。研究结果显示微卫星引物具有良好的跨种扩增性，并且能有效地解析胡桃、泡核桃和胡桃楸（J.mandshurica)三个核桃属物种的遗传结构。此外，与单一标记的PCR相比，多重PCR具有省时、经济和高效等优点。研究结果证实了微卫星引物及其多重PCR体系在核桃居群遗传学研究中的优越性。 2.巴基斯坦胡桃的遗传多样性及群体结构 胡桃在巴基斯坦的经济和文化中具有重要价值，然而该国胡桃的遗传多样性和遗传结构尚不清楚。基于31对微卫星引物及其多重PCR体系，研究了巴基斯坦12个胡桃群体的遗传多样性和群体结构。结果表明，巴基斯坦的胡桃在整体水平上遗传多样性较低（NA=3.839,HO=0.558,UHE=0.580，有8个群体存在显著的近交。AMOVA分析、遗传分化（FST）和遗传距离(DC）表明群体间遗传分化弱。瓶颈效应检测表明大多数群体经历了瓶颈事件。此外，基于STRUCTURE、PCoA和NJ分析的结果表明，群体间无明显的遗传结构。但来自Upper Dir的群体（DUB）与其他群体遗传分化明显。Mantel检验显示遗传距离和地理距离之间无相关性，隔离障碍分析检测到三个显著的地理障碍。本研究结果为巴基斯坦胡桃的管理和保护提供了基础理论依据。 3.嫁接对云南天然泡核桃林遗传多样性的影响 人类对自然分布的核桃林因嫁接栽培品种所致的遗传侵蚀程度知之甚少。本研究以我国云南省自然分布的核桃林改良后的嫁接系统作为研究对象，利用31对微卫星引物及其多重PCR体系，比较了9个地点的18个群体（砧木和接穗各9个群体）在总体、砧木和接穗水平的遗传多样性和遗传结构。结果表明，总体水平上的遗传多样性为中等（NA=3.22,NE=2.25,HE=0.50。与接穗（NA=2.89,NE=2.05,HE=0.45）相比，砧木的遗传多样性（NA=3.55,NE=2.29,HE=0.54）略高。与砧木（3个群体）相比，更多的接穗群体（7个群体）近交系数小于0。AMOVA分析结果显示，砧木间群体的分化系数为7.63％,低于接穗群体间分化（13.49％）。STRUCTURE、PCoA和NJ分析结果表明接穗和砧木间未完全分化，砧木群体遗传一致度较高，而接穗群体混合较多，暗示可能存在频繁的基因渗入。研究结果表明嫁接影响了天然泡核桃群体的遗传多样性和遗传结构，我们呼吁保护天然核桃林，降低人类活动（如嫁接）对天然核桃林遗传多样性的影响。 4.喜马拉雅地区核桃的遗传多样性和遗传格局 胡桃和泡核桃广泛分布在喜马拉雅生物多样性热点地区，对区域内相关国家的经济和文化具有重要作用，然而目前尚无在区域尺度解析两个物种遗传格局的研究。使用31对微卫星引物及其多重PCR体系，评估了喜马拉雅地区76个核桃群体的遗传多样性和结构。遗传多样性分析结果表明，喜马拉雅地区核桃遗传多样性较低（NA=3.59,NE=2.31，HO=0.50,UHE=0.52），50个群体存在显著的近交。群体间的遗传分化明显，私有等位基因频率较低（0.04），但基因流频繁（Nm=0.75）。遗传结构（STRUCTURE、PCoA和NJ）分析表明群体之间遗传聚类格局清晰，同时胡桃和泡核桃在中喜马拉雅存在明显的混合区。与其它区域的群体相比，云南的群体呈现出完全不同的遗传组成。Mantel检验结果显示胡桃的群体表现出强的地理和遗传相关性，但泡核桃无相关性，这可能是因为泡核桃分布范围较狭窄所致。本研究是首次对喜马拉雅地区核桃遗传多样性和遗传结构进行全面研究，为该地区两种核桃的居群遗传学研究奠定了基础。 综上所述，本研究开发的SSR引物及其多重PCR体系能有效解析核桃的遗传多样性和遗传结构，可用作核桃遗传多样性研究的方法之一。在整个喜马拉雅地区，核桃的遗传多样性普遍较低，但遗传格局明显，喜马拉雅地区中部是胡桃和泡核桃的交汇区;来自西喜马拉雅自巴基斯坦的胡桃的遗传多样性低，群体间遗传分化低。此外，嫁接影响了云南天然泡核桃群体的遗传多样性和遗传结构，亟待保护，建议降低人类活动对天然核桃林的影响。研究结果为喜马拉雅地区核桃的管理和保护提供了基础理论依据。
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