准噶尔盆地羽毛三芒草（Aristida pennata）种群遗传结构的研究
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摘要
本研究以生长于古尔班通古特沙漠优秀固沙禾草羽毛三芒草(Aristida．Pennata．tirn)为研究对象，在阜康，147团及121团周边等7个亚种群采集76个样品，通过RAPD分子标记技术进行亚种群内和种群间的遗传变异分析，并采用SSR技术建立羽毛三芒草的检测技术平台同时进行遗传结构分析，结果表明：
(1) 11条RAPD引物检测到76个样品有125个位点，总多态位点百分比为96.8％；亚种群内平均多态位点比为45.3％，香农表型多样性指数(1，0.5151)，Nei’s基因多样度指数(h，0.3471)都说明羽毛三芒草种群有较为丰富的遗传变异。亚种群间的基因分化系数为0.5284，即有52.84％的遗传多样性存在于种群间，有47.16％遗传多样性存在于种群内，各位点的遗传分化程度差别较大(0～1.0000)，其基因流为0.4462，不足以防止漂变引起的种群间的遗传分化。以上均可以说明种群存在一定程度遗传分化且遗传结构比较复杂。
(2) SSR试验表明不同物种间特异性引物是具有一定通用性。本试验所建立的SSR反应体系较为稳定，可用来做进一步遗传学研究之用。通过试验估计了来自6个亚种群16株丛49个样品来调查种群的遗传结构，其香农表型多样性指数(I)，Nei’s基因多样度指数(h)较小，这与采样有一定关系。群体遗传分化系数为0.8247，表明有82.47％的遗传变异存在于株丛之间，而只有18.53％的遗传变异存在于株丛内。
本研究认为羽毛三芒草种群遗传多样性很丰富，遗传结构较为复杂，亚种群间遗传多样性大，亚种群间存在一定遗传分化，基因流和繁育方式是导致种群遗传分化的主要因素。羽毛三芒草遗传结构反映了它克隆繁殖的特性以及对沙漠恶劣环境良好的适应性。
The grass , Aristida pennata is a good sand-fixating herbage plant in Gurbantongut Desert .We collected 76 samples from 7 subpopulations.Using RAPD markers techonolgy analysed the genetic structure of populations and built up the reaction system of SSR markers of Aristida pennata, at the same time, analysed the genetic structure based on SSR markers techonolgy. The research results are as follow:
(1) 11 amplifiction random primers were used to detecte 125 loci in 76 samples. The total proportion of polymorphic loci of. Aristida pennata is 96.8%, the average proportion of polymorphic loci of Aristida pennata is 45.3%. The analyses of Shannon diversity index (1,0.5151) and Nei gene diversity index(h, 0.3471) indicate that the gene variation is rich in subpopulations.The index (Gst=0.5284) presentes that 52.84% molecular variation existes among subpopulations, 47.16% existes within subpopulations. There are changes of genetic differentiation from 0.0000 to 1.0000. In addition, the gene flow of Aristida pennata populations is 0.4426, which suggests relative limited gene flow may be one of important factor influencing on the genetic structure of the species. The analyses above of genetic structure showe genetic differentiation had occurred among populations .
(2) The experiment suggested that SSR primers were share in different species.The SSR action system built up in the experimentation was very stable, so it will be used deeply to study on genetics. 16 samples from 6 populations were amplified by SSR. we got Shannon diversity index (I) and Nei gene diversity index (h) are lower than those of RAPD. The index (Fst=0.8147) presents that 52.84% molecular variation existes among 16 individuals.
In a word, our analyses showed the genetic diversity of Aristida pennata populations was rich and the genetic structure was complicate. Besides, the genetic differentiation also existed among subpopulations. We deduced that the limited gene flow and breeding type were important factors leading to genetic differentiation. The genetic structure of Aristida pennata populations reflected its characteristics of clone reproduction and the good adaption to the severe environments. Especially, under the condition of desert-expanding and habitant-destroying, the studying on the genetic structure of Aristida pennata populations is very important to understand the population persistence style of the grass in the Desert.
(1) 11条RAPD引物检测到76个样品有125个位点，总多态位点百分比为96.8％；亚种群内平均多态位点比为45.3％，香农表型多样性指数(1，0.5151)，Nei’s基因多样度指数(h，0.3471)都说明羽毛三芒草种群有较为丰富的遗传变异。亚种群间的基因分化系数为0.5284，即有52.84％的遗传多样性存在于种群间，有47.16％遗传多样性存在于种群内，各位点的遗传分化程度差别较大(0～1.0000)，其基因流为0.4462，不足以防止漂变引起的种群间的遗传分化。以上均可以说明种群存在一定程度遗传分化且遗传结构比较复杂。
(2) SSR试验表明不同物种间特异性引物是具有一定通用性。本试验所建立的SSR反应体系较为稳定，可用来做进一步遗传学研究之用。通过试验估计了来自6个亚种群16株丛49个样品来调查种群的遗传结构，其香农表型多样性指数(I)，Nei’s基因多样度指数(h)较小，这与采样有一定关系。群体遗传分化系数为0.8247，表明有82.47％的遗传变异存在于株丛之间，而只有18.53％的遗传变异存在于株丛内。
本研究认为羽毛三芒草种群遗传多样性很丰富，遗传结构较为复杂，亚种群间遗传多样性大，亚种群间存在一定遗传分化，基因流和繁育方式是导致种群遗传分化的主要因素。羽毛三芒草遗传结构反映了它克隆繁殖的特性以及对沙漠恶劣环境良好的适应性。
The grass , Aristida pennata is a good sand-fixating herbage plant in Gurbantongut Desert .We collected 76 samples from 7 subpopulations.Using RAPD markers techonolgy analysed the genetic structure of populations and built up the reaction system of SSR markers of Aristida pennata, at the same time, analysed the genetic structure based on SSR markers techonolgy. The research results are as follow:
(1) 11 amplifiction random primers were used to detecte 125 loci in 76 samples. The total proportion of polymorphic loci of. Aristida pennata is 96.8%, the average proportion of polymorphic loci of Aristida pennata is 45.3%. The analyses of Shannon diversity index (1,0.5151) and Nei gene diversity index(h, 0.3471) indicate that the gene variation is rich in subpopulations.The index (Gst=0.5284) presentes that 52.84% molecular variation existes among subpopulations, 47.16% existes within subpopulations. There are changes of genetic differentiation from 0.0000 to 1.0000. In addition, the gene flow of Aristida pennata populations is 0.4426, which suggests relative limited gene flow may be one of important factor influencing on the genetic structure of the species. The analyses above of genetic structure showe genetic differentiation had occurred among populations .
(2) The experiment suggested that SSR primers were share in different species.The SSR action system built up in the experimentation was very stable, so it will be used deeply to study on genetics. 16 samples from 6 populations were amplified by SSR. we got Shannon diversity index (I) and Nei gene diversity index (h) are lower than those of RAPD. The index (Fst=0.8147) presents that 52.84% molecular variation existes among 16 individuals.
In a word, our analyses showed the genetic diversity of Aristida pennata populations was rich and the genetic structure was complicate. Besides, the genetic differentiation also existed among subpopulations. We deduced that the limited gene flow and breeding type were important factors leading to genetic differentiation. The genetic structure of Aristida pennata populations reflected its characteristics of clone reproduction and the good adaption to the severe environments. Especially, under the condition of desert-expanding and habitant-destroying, the studying on the genetic structure of Aristida pennata populations is very important to understand the population persistence style of the grass in the Desert.
引文
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