云杉矮槲寄生遗传多样性及其群体遗传结构分析

该研究采用CTAB法提取云杉矮槲寄生（Arceuthobium sichuanense）的基因组DNA,利用ITS1片段的序列信息对中国9个不同地理群体的62份云杉矮槲寄生样本的遗传多样性及群体遗传结构进行分析。结果表明：（1）62条ITS1序列共定义16个单倍型（H1~H16）,表现出较低的遗传多样性水平（h=0.678 5,π=0.005 9）,而群体间的遗传多样性水平则表现出较大差异（h=0~1.000 0,π=0~0.009 4）;AMOVA分析显示云杉矮槲寄生群体内的遗传变异占到51.37%,群体间为48.63%。（2）Network单倍型网络分析表明,单倍型H1和H12较为古老,且所有群体对2种单倍型无共享现象;单倍型H1是广布单倍型,存在于青海和甘肃的6个群体中,单倍型H12仅在四川的2个群体中有分布。（3）基于最大似然法（ML）构建的群体聚类和中介邻接法构建的单倍型网络图均显示,四川的3个群体为独立类群,区别于青海、甘肃群体,且甘肃和青海的群体之间没有明显分化。该研究首次报道了云杉矮槲寄生遗传多样性和遗传结构,为进一步研究其进化及后续的病害防控提供了一定的参考。

云杉矮槲寄生的侵染对青杄光合与蒸腾作用的影响

云杉矮槲寄生(Arceuthobium sichuanense)属半寄生性多年生种子植物,是青海省云杉天然林毁灭性生物灾害之一。本研究首次报道了云杉矮槲寄生在自然条件下可以侵染青杄,并对健康与染病青杄(Picea wilsonii)针叶形态及其光合日变化进行了测定。结果表明:1)染病青杄的针叶长度和宽度显著小于健康青杄(P<0.001),而染病青杄的针叶比叶面积(SLA)显著大于健康青杄(P<0.001);2)云杉矮槲寄生的侵染显著降低了青杄叶片的净光合速率、蒸腾速率以及气孔导度(P<0.05),但不影响其胞间CO2浓度(P=0.32);3)冗余分析(RDA)表明,云杉矮槲寄生的侵染导致青杄对不同环境因子的依赖程度发生变化,健康青杄表现为环境CO2浓度(CO2)>空气温度(Tair)>叶片温度(Tl)>蒸汽压亏缺(Vpd)>空气相对湿度(RH)>光合有效辐射(PAR),而染病青杄则出现Tl>RH>Tair>PAR>Vpd>CO2,且Tl成为影响染病青杄叶片光合与蒸腾作用(Pn、Tr)的主要环境因子,且染病青杄对RH和PAR变化的响应更加敏感。此外,染病青杄叶片的水分利用率(WUE)显著低于健康寄主(P<0.05)。因此,云杉矮槲寄生的侵染可降低青杄对环境的适应能力,从而加速寄主的衰老死亡。