天山不同海拔高度下长鳞红景天种群遗传多样性分析

长鳞红景天（Rhodiola gelida）属景天科红景天属，多年生草本。主要分布在我国新疆中部天山。在天山一号冰川观测试验站附近的高寒草甸上，从海拔3850m~4010m均有长鳞红景天分布。长鳞红景天是一种重要的药用植物，但目前尚未见到有关其遗传多样性方面的研究报道。本文利用相关序列扩增多态性（sequence-related amplified polymorphism，SRAP）分子标记技术，对新疆天山不同海拔高度3个长鳞红景天种群的遗传多样性，种群内及种群间的遗传变异进行研究，为有效保护和合理利用长鳞红景天物种资源提供理论依据。主要结果如下： （1）基于CTAB法，建立了适合长鳞红景天的DNA提取方法，获得的DNA经琼脂糖电泳和紫外分析仪检测，浓度和质量均较高。该法有利于去除长鳞红景天植物材料中多糖、多酚类等物质，获得的高质量基因组DNA能够满足后续的PCR实验要求。 （2）采用正交实验对影响长鳞红景天SRAP-PCR反应的4个主要因素（Taq酶用量、Mg2+浓度、dNTP浓度、引物浓度）进行优化试验，选出这4个因素的最佳水平组合，建立了长鳞红景天SRAP-PCR最佳反应体系。同时，根据最佳体系筛选出扩增稳定、多态性丰富的SRAP引物。通过梯度PCR确定引物的最佳退火温度，得到了适合长鳞红景天SRAP-PCR反应的最佳扩增程序。 （3）对20对SRAP引物的扩增结果进行统计分析显示：长鳞红景天物种水平的多态位点百分率(P)为96.00 %，Shannon信息指数(I)为0.4484、基因多样性指数(H)为0.2922，表现出较高的遗传多样性水平；在海拔梯度上，长鳞红景天各种群间的遗传多样性水平有一定差异，但没有呈现规律性的变化；AMOVA分子变异分析显示，在总遗传变异中24.76 % 的变异存在于种群间，75.24 % 的变异存在于种群内，种群间的基因分化系数(Gst)为0.1749，表明3个长鳞红景天种群的变异主要存在于种群内，但种群间也出现了一定程度的遗传分化；长鳞红景天3个种群间的基因流为2.3595，遗传距离平均值为0.0981（变化范围：0.0768 ～0.1196），遗传距离较近，说明海拔高度对长鳞红景天的地理隔离较小；相关性分析表明长鳞红景天种群的遗传多样性与各生态因子的相关性均不显著。