青甘韭的細胞和分子地理學(xué)研究.pdf

1、多倍化是植物進化以及多樣性形成最重要的方式之一，是現(xiàn)今被子植物高度多樣化的主要驅(qū)動力。過去對二倍體及其多倍體形成、分布等方面的研究使我們對多倍化進化有了深刻的認識。但是，對于青藏高原這樣一個氣候敏感的地區(qū)來說，還未曾有關(guān)于分布在這一區(qū)域的多倍體起源，適應(yīng)以及擴散方面的研究報道。本文以廣布于青藏高原及周邊地區(qū)的青甘韭為材料，研究了該形態(tài)物種四倍體和二倍體的分布以及四倍體的起源。對覆蓋該物種整個分布區(qū)62個種群844個個體的細胞學(xué)研究表明，

2、四倍體趨向于分布在高海拔地區(qū)，但是，倍性與海拔之間并不存在顯著的相關(guān)性(P<0.05)。二倍體和四倍體在高原東部由北向南呈連續(xù)交替分布，兩種細胞型在地理分布上沒有獨立的界線。 對青甘韭62個種群422個個體進行三套葉綠體DNA(cpDNA)(trnL-trnF,psbA-trnH，accD-psaI)序列測序后共得到11種不同的單倍型，二倍體種群具有9種單倍型；而四倍體有5種，其中2種未出現(xiàn)在二倍體中。對所有種群和個體的ITS序

3、列進行了測定。對二倍體ITS序列的研究表明，不同區(qū)域的二倍體種群之間發(fā)生了遺傳分化，呈現(xiàn)出南北兩種類型的ITS單倍型序列。通過對雙親遺傳的核基因ITS研究發(fā)現(xiàn)，在四倍體由北向南、西的分布中，ITS序列的雜合位點從無到有逐漸增多。ITS序列的系統(tǒng)發(fā)育分析表明南北二倍體之間明顯的分化；包括不同倍性所有群體的ITS系統(tǒng)發(fā)育樹表明，北邊的四倍體與當?shù)氐亩扼w具為一支；高原西部-西藏地區(qū)的四倍體與南邊的二倍體聚為一支。通過比較ITS雜合位點在四倍

4、體中的分布，發(fā)現(xiàn)：分布于青海等北方的四倍體是以同源多倍化的方式形成的；而分布于南部的二倍體種群間發(fā)生了隱型遺傳分化，南北兩種類型的二倍體通過雜交形成了西藏地區(qū)的四倍體，即部分異源多倍化。cpDNA，ITS以及倍性研究共同表明青甘韭在它的多倍化中經(jīng)歷了多元發(fā)生的過程；多倍化過程不僅是多次獨立發(fā)生，而且還包括同源多倍化和部分異源多倍化，是一個復(fù)雜的多倍體形成過程。這種雜種存活形式將賦予四倍體更多優(yōu)勢來占據(jù)比親本二倍體生境更苛刻的極端環(huán)境。