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基于简化基因组测序的东北红豆杉种群遗传学研究认领

被引量： 7

作者：

燕语

学位授予单位：

北京林业大学

摘要：

东北红豆杉(Taxus Sieb.et Zucc.)为红豆杉科(Taxaceae)红豆杉属(Taxus)植物,广泛分布于我国东北地区长白山一带及俄罗斯,朝鲜和日本。但是东北红豆杉自然种群生境破碎化严重,现存种群规模极小,为濒危物种。目前关于东北红豆杉的研究主要集中在其化学成分、生理生态以及繁殖培育等几个领域,而关于造成其濒危的遗传机理研究较少。本文通过双亲遗传的限制性酶切位点相关的 DNA 测序(Restriction site-associated DNA sequencing,RADseq,又称简化基因组测序)对东北红豆杉进行种群遗传学和景观基因组学分析。首先使用Taqa I+MseI两种酶对26个居群共179个个体中提取的高质量东北红豆杉DNA进行酶切建库,然后对其进行简化基因组测序,通过对原始序列质量控制分析和过滤,得到31,343个单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点信息。其次通过基于遗传分化(FST)的异常值检测(BAYESCAN)和基于等位基因频率与环境梯度相关的异常值检测(LFMM)等挑选出了受到选择的单核苷酸多态性位点,并将基于FST挑选出的受方向性选择的SNP位点摘取出来作为异常值SNP数据(其中所有种群检测出184个SNP,自然种群检测出158个SNP)用于种群遗传学分析。通过对东北红豆杉进行种群遗传学分析发现,东北红豆杉遗传多样性高,种群遗传分化低(FST=0),种群间没有明显的遗传结构。利用森林梯度模型(Gradient Forests,GF)分析东北红豆杉遗传变异对环境梯度的响应模式,结果表明,地理因素是对东北红豆杉遗传变异影响最大的因素,最寒冷季节的温度对遗传变异的影响相对大于其他气候因子。本文通过针对东北红豆杉遗传机理研究提出了合理的保护策略:对东北红豆杉种群的保护要重点关注其遗传多样性高的种群,此外还要加强对东北红豆杉原生境的保护,维持其频繁的基因交流。

摘要译文

关键词：

东北红豆杉; 单核苷酸多态性; 种群遗传学; 简化基因组测序; 景观基因组学

学位年度：

2019

学位类型：

硕士

学科专业：

林业（专业学位）

导师：

杜芳

中图分类号：

S791.49[红豆杉、紫杉⑨]

学科分类号：

0907[林学]

D O I：

10.26949/d.cnki.gblyu.2019.001279