绶草的遗传多样性及地理分布格局分析

利用NCBI数据库数据,以绶草叶绿体matK序列和核基因ITS序列为主要研究对象,对绶草的遗传多样性及地理分布格局进行讨论分析,以期为绶草优良种质资源的遗传多样性评价提供有价值的参考。结果表明:绶草的matK序列比对后长度为512 bp,G+C含量32.4%,A+T含量67.7%,序列碱基组成具有明显的A/T偏好性,共检测到7个单倍型,总单倍型多样性Hd为0.644,总核苷酸多样性(π)为0.00316。绶草的ITS序列比对后长度为441 bp,G+C含量55.3%,A+T含量44.8%,共检测到15个单倍型,总单倍型多样性Hd为0.877,总核苷酸多样性(π)为0.00718,遗传分化系数Gst<Nst(Gst=0.39<Nst=0.64;Gst=0.26<Nst=0.50),说明绶草具有明显的谱系地理分布格局,基因流较低(Nm=0.14,Nm=0.25),失配分析的观测值曲线与期待值曲线都呈下降趋势并且呈现多峰,结合中性检测结果发现绶草物种居群保持稳定,没有发生过近期扩张现象。本研究得出印度、韩国、日本和歌县,中国喜马拉雅山脉地区遗传多样性较高,推测在第四纪冰期时绶草在印度、中国、朝鲜、日本等均可能存在冰期避难所。

背景环境影响兰科植物绶草开花时间和株高性状获得的表型选择

厘清背景环境因素(本研究定义为目标植株周围物种的数量、密度以及植株高度)对植物花性状获得表型选择压力的影响,是认识和预测同域开花物种-种间竞争环境下植物花性状进化模式和进化轨迹的关键环节;同时,对认识和理解传粉者施加的表型选择在时空上的变化具有重要作用。本研究以兰科多年生草本植物绶草(Spiranthes sinensis)为材料,通过人为降低绶草周围植株高度,连续两年定量衡量背景环境因素分别通过结实数和花粉输出途径对绶草4个花性状(开花时间、株高、花冠大小和花数目)获得表型选择的影响。研究结果表明,降低周围植株高度导致的背景环境改变对开花时间和株高等表型性状具有选择作用:改变了的背景环境选择开花时间更早、株高更矮的绶草植株个体,且两类性状获得的表型选择强度于年际间存在差异。进一步研究表明,这种背景环境的改变通过雌性适合度产生的影响强于通过雄性适合度。本研究证实了背景环境因素在驱动被子植物花性状分化和塑造花多样性过程中的潜在作用。