普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)居群遗传变异的空间自相关分析

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普通野生稻(OryzarufipogonGriff.)既是极其重要的水稻遗传资源,又是濒危物种。本文通过SSR分子检测、结合空间自相关方法来分析普通野生稻居群的遗传变异性,旨在探讨居群空间遗传结构及其形成原因,以促进普通野生稻的保护和利用。 利用21对SSR分子标记,对普通野生稻湖南茶陵居群的813个个体和广东惠来四个居群总共890个个体进行了检测。茶陵居群共检测到134个等位基因,惠来居群检测到115个等位基因,所有21个位点都表现为多态。茶陵居群比惠来居群表现出相对较高的遗传多样性(Ae=2.956vs.2.014,He=0.609vs.0.438),同时表现出相对显著的居群遗传分化(Fst=O.145vs.0.018,Nm=1.474vs.13.383)。与栽培稻发生过基因交流的CL-I亚居群和HL-A居群拥有较丰富的遗传变异。 分析发现,根据遗传相似性水平,茶陵居群可以划分为四个亚居群:一个亚居群由种质渗入的个体组成,两个亚居群由来源于种子库个体及其后代组成,另一个亚居群由重新引入的个体、来源于种子库个体及其后代共同组成。这种划分明显不同于普通野生稻当前在茶陵的地理分布,说明茶陵居群存在隐性结构,也暗示了居群历史对于居群遗传结构的形成有重要作用。惠来居群则没有检测到这种隐性结构的存在。 空间自相关分析显示,茶陵和惠来居群均具有明显的空间结构,遗传变异在一定距离内表现出显著相关性。茶陵普通野生稻,在亚居群水平上遗传变异显著相关的距离为12.17m,在居群水平上遗传变异显著相关距离达60m;惠来除HL-A居群的遗传变异显著相关距离为14m外,另三个居群的遗传变异显著相关的距离为32-50m。普通野生稻居群遗传变异的这种空间分布式样主要是由于限制的基因流(种子传播)、自交和克隆繁殖所致。遗传变异显著相关距离在居群间和居群内存在差异,这种差异可能主要是由密度效应、居群历史、生境异质性和取样尺度的不同等综合因素所致:与栽培稻发生过基因交流的两个亚居群的遗传变异显著相关距离均较近,暗示种质渗入对普通野生稻空间遗传结构有重要影响。
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