基于SSR标记的西藏光核桃群体遗传多样性和遗传结构分析

【目的】利用SSR标记深入研究西藏光核桃的遗传多样性及遗传结构,揭示其遗传结构与地理分布、海拔梯度等的相关性,为西藏光核桃资源的有效利用与科学保护提供理论依据。【方法】利用25对SSR引物,分析西藏地区21个光核桃天然群体420份个体的遗传多样性和遗传结构。应用Gen Al Ex 6.501、Arlequin v3.1、NTSYS pc version 2.10、STRUCTURE、STRUCTURE Harvester、CLUMP和Distruct等软件进行遗传参数估算、主坐标分析、遗传变异分析、聚类图构建及遗传结构分析。【结果】基于25个SSR分子标记的遗传多样性分析表明,西藏光核桃群体遗传多样性和近亲繁殖水平适中,其平均等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(He)、观察杂合度(Ho)、Shannon’s信息指数(I)和近交系数(F)分别为3.8、2.5、0.52、0.44、0.95和0.17,其中,P17群体遗传多样性最高(Ne=4.7,He=0.63,Ho=0.56,I=1.57),而P18群体遗传多样性最低(Ne=1.7,He=0.30,Ho=0.22,I=0.49)。西藏光核桃的贝叶斯遗传结构分析(STRUCTURE)与遗传距离的主坐标分析(PCo A)、UPGMA聚类分析结果基本一致,均将供试420份光核桃个体划分为3个类群,其分组结果具有明显的地理区域特性。Mantel检测显示遗传距离与地理距离(r=0.50,P0.01)、海拔梯度(r=0.61,P0.01)呈显著正相关。分子方差分析(AMOVA)显示,16.3%的遗传变异来自群体间,群体间的遗传分化水平为中等,而大部分遗传变异(83.7%)来自群体内。【结论】西藏光核桃遗传多样性适中,群体间存在地理隔离效应和海拔梯度的遗传变异,其遗传分化程度较高,这可能源于西藏光核桃生境片段化、海拔梯度的影响以及山脉阻隔引起的地理隔离效应。西藏光核桃受人为干扰较严重,且个体间的近亲繁殖较频繁,若不及时采取保护措施,其遗传多样性将会逐渐降低。基于遗传结构分析,确定西藏光核桃3个保护单元,并建议限制人为活动对其破坏,实施就地保护的同时,促进不同居群间的基因交流,保护西藏光核桃的遗传多样性。