紫茎泽兰群体遗传多样性及遗传结构的AFLP分析

【摘要】：起源于墨西哥至哥斯达黎加一带的菊科植物紫茎泽兰,是我国危害最严重的外来入侵杂草之一,已广泛分布于世界热带、亚热带30多个国家和地区,对入侵地区的经济、生态和社会造成了重大损失。该恶性杂草于20世纪40年代由中缅边境传入我国,已形成了稳定的地理格局并产生了一定程度的遗传分化,在我国的入侵植物中具有代表性。因此,我们利用AFLP分子标记技术从核DNA水平研究了入侵我国的紫茎泽兰种群的遗传多样性和遗传结构,以揭示紫茎泽兰入侵过程中种群的遗传变异及地理格局,并对该杂草在我国的传播扩散方式进行推测,为紫茎泽兰的可持续控制提供理论依据。本研究利用AFLP分子标记技术分析了云南、四川、贵州、广西、重庆等地紫茎泽兰26个不同地理种群的遗传分化及遗传结构。9对多态性高的选择性扩增引物共扩增出685条带,其中474条为多态性带,多态率为69.2%。种群内的多样性水平较高,平均期望杂合度(He)为0.188,Shannon信息指数(I)为0.296,遗传多样性指数与种群的大小成正相关。相关分析表明紫茎泽兰种群的Shannon遗传多样性与海拔呈正相关(R~2=0.3 1),但与经度(R~2=0.45)、纬度(R~2=0.16)呈负相关。Mantel检验结果表明,紫茎泽兰的地理距离与遗传距离呈正相关,即地理距离越远(r=0.4 1),遗传距离越大。UPGMA聚类分析表明,26个不同地区的地理种群可以分为三大类群,具有明显的地源关系。在地区水平,AMOVA分析表明,70%的基因型变异存在于种群内,13.3%的变异存在于地区间,16.6%的变异存在于地区内种群间.研究结果表明,紫茎泽兰具有较高的遗传多样性,主要通过种子进行繁殖。风传种子是其主要的传播方式,其次是水流传播。随着紫茎泽兰向东和向北扩散,其遗传多样性逐步降低。