基于SSR标记的四川中国樱桃野生居群的遗传多样性和遗传结构分析

中国樱桃(Cerasus pseudocerasus Lindl.)隶属于蔷薇科(Rosaceae)李亚科(Prunoideae)樱属(Cerasus),是世界四大樱桃栽培种之一,起源并广泛分布于我国,尤其是我国西南地区,是中国樱桃野生资源最为丰富的分布区。中国樱桃的野生类型性状多样丰富、地理分布相对集中,是中国樱桃栽培品种进行遗传改良取材的重要基因库。由于以往对中国樱桃的研究很少涉及居群遗传分析,专门收集评估野生资源更是少见,研究方法上也存在一定局限性,这使得中国樱桃野生资源的丰富程度、野生居群的遗传结构以及生存现状都尚未探明。四川地区作为中国樱桃野生资源重要分布区之一,其所拥有的中国樱桃野生资源情况不为人知。基于此现状,本文选择四川地区野生中国樱桃分布较为集中丰富的5野生居群共133个个体材料为研究对象,利用具有多态性的13个SSR标记,评价了中国樱桃野生居群的居群遗传多样性及遗传结构,与此同时,讨论了影响其遗传多样性及遗传结构的内外部因素。主要研究结果如下： (1)中国樱桃野生居群遗传多样性对上诉5个居群的133个个体的13个SSR标记遗传多样性研究结果表明：1)野生中国樱桃物种水平的遗传多样性水平较高,每个位点多态性等位基因5～10(平均7.54个),基因多样性指数平均H=0.6692；2)5个居群的遗传多样性均处于较高水平,基因多样性指数H处于0.5922～0.6450(平均0.6146),Shannon信息指数I处于1.1330～1.2993(平均1.2150)。3)北川桃龙和北川桂溪两个居群遗传多样性水平最高,H分别为0.6450和0.6261,I分别为1.2894和1.2993,雅安周公山居群遗传多样性最低H=0.5922。5个居群均出现稀有等位基因,以北川桃龙最多(17个)。北川桂溪出现3个特有等位基因,为最多。中国樱桃野生居群遗传多样性水平较高,是由中国樱桃寿命长居群延续持久的自身因素和所在地地理上靠近生物多样中心所形成。 (2)中国樱桃野生居群遗传结构居群间遗传距离较小(GD<0.2408),居群遗传一致度较高(GI>0.7845)(表4)。分子方差分析(AMOVA)表明,93.33%的变异来自居群内,而6.67%的变异来自居群间(P<0.001),居群内差异呈极显著性。居群间平均分化系数Fst为0.0831,居群间分化呈显著性(P<0.05),说明中国樱桃野生居群间在分子水平出现了微小而显著的分化。总的基因流估算值Nm为2.7327。居群内及物种水平近交系数分别为0.3989、0.4208,均出现显著近交现象(P<0.001)。除EMPA022引物位点,居群在其余位点均偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05),其表现为观测杂合度显著低于期望杂合度。河流和以樱桃果实为生的鸟兽在居群间进行了远距离的基因交流,减小了居群间遗传分化。自交繁育的存在更进一步证明居群的古老特征。