普通野生稻有效种群大小与交配系统、基因流、遗传漂变的关系研究
结题报告
批准号:
30970283
项目类别:
面上项目
资助金额:
30.0 万元
负责人:
宋志平
依托单位:
学科分类:
C0208.植物资源保护与利用
结题年份:
2012
批准年份:
2009
项目状态:
已结题
项目参与者:
陆帆、董姗姗、肖满秋、曹昱、赵耀、廖辉
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中文摘要
种群或物种长期存活的关键之一在于最大限度地保持其遗传多样性,种群大小下降引起遗传多样性丧失将导致潜在灭绝风险。遗传多样性水平受种群大小、交配系统、基因流、遗传漂变共同作用的影响。濒危物种普通野生稻是水稻育种的重要基因库,受人类活动的影响,其种群在持续衰退。本项目选择大小不同的普通野生稻种群为对象,采用种群调查方法检测种群大小,运用分子标记技术获得同一种群不同时间样本、亲本与子代的基因频率和基因型数据,结合样本的精确定位来分析种群有效大小、交配系统、基因流、遗传漂变;利用受控实验检测近交衰退程度;通过综合分析和计算机模拟来阐明种群大小与近交及近交衰退、基因流、遗传漂变的关系,以及种群遗传多样性水平和种群大小的关系,预测种群衰退的遗传后果,从理论上探讨普通野生稻种群维持或衰退的遗传学机制,在实践上为普通野生稻种群的恢复和复壮提供指导。本项目的完成也可以为其它重要资源植物的相关研究提供范例。
英文摘要
种群或物种长期存活的关键在于最大限度地保持其遗传多样性。生境破碎化使种群衰退和种群分化加强。种群下降和遗传分化引起遗传多样性丧失将导致潜在灭绝风险。遗传多样性水平受种群大小、交配系统、基因流、遗传漂变共同作用的影响。濒危物种普通野生稻是水稻育种的重要基因库,受生境破碎化的影响,其种群在持续衰退。本项目选择大小不同的普通野生稻种群为对象,采用种群调查方法检测种群大小,运用SSR标记技术分析了种群有效大小、交配系统、基因流、遗传变异性,利用栽培实验检测了近交衰退程度和表型分化,综合分析了种群大小与近交及近交衰退、基因流、遗传漂变以及种群遗传多样性水平的关系。结果显示:1)普通野生稻自然种群中小种群偏多,人为干扰是种群变小的主要原因;普通野生稻有较丰富的遗传多样性(He = 0.162-0.602),有效种群大小为13-2000;种群大小、种群面积和有效种群大小之间分别存在显著相关性(r = 0.969, p = 0.001; r = 0.917, p = 0.010)。2)普通野生稻异交率较高(tm =0.544),种群内存在不同程度的双亲近交以及近交衰退,种群大小与异交率和近交衰退程度的之间没有相关性。3)多数种群表现出显著的种群内遗传结构,遗传板块大小为9-75m,种群内基因有效扩散距离为9.5-148m。4)种群间历史和现代基因流水平都很低(mh = 0.0002~0.0013, mc = 0.007~0.029),种群遗传分化水平高(Fst = 0.343),存在距离隔离效应;没有发现明显的瓶颈效应和基因流水平下降,说明近期的生境破碎化的遗传学影响有限;79个SSR位点中有11个与基因连锁的位点是明显的异常位点(outlier),种群分化与环境因子、尤其是与温度密切相关,表型分化与维度变化相关,显示普通野生稻种群发生了局域适应。5)种群基因组学分析显示普通野生稻种群存在明显的地理分化。本项目研究发现种群衰退会导致普通野生稻的有效群体减小,不利于遗传多样性的保持;并非最近而是历史生境破碎化,以及伴随发生的种群局域适应导致了中国普通野生稻种群分化,这为进一步研究野生稻的适应性进化和发掘优异种质奠定了基础。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1111/j.1744-7348.2011.00504.x
发表时间:2011-11
期刊:Annals of Applied Biology
影响因子:2.6
作者:S. Dong;Manqiu Xiao;J. Rong;Hui Liao;B. Lu;Jia-kuan Chen;Zhiping Song
通讯作者:S. Dong;Manqiu Xiao;J. Rong;Hui Liao;B. Lu;Jia-kuan Chen;Zhiping Song
DOI:10.1007/s10722-011-9672-y
发表时间:2011
期刊:Genetic Resources and Crop Evolution
影响因子:2
作者:Zhao Y, Chen CB, Rong J, Dong SS, Lu F,Song ZP
通讯作者:Zhao Y, Chen CB, Rong J, Dong SS, Lu F,Song ZP
景观基因组学联合同质园实验研究红景天高海拔种群对气候变暖的适应性响应
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    宋志平
  • 依托单位:
雌雄异株沉水植物苦草的性二态研究
  • 批准号:
    31870342
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    宋志平
  • 依托单位:
普通野生稻边缘种群对气候变暖的适应性响应
  • 批准号:
    31570383
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63.0万元
  • 批准年份:
    2015
  • 负责人:
    宋志平
  • 依托单位:
基于模拟种群转基因频率和种群动态监测评价水稻转基因漂移对普通野生稻的影响
  • 批准号:
    31170505
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    67.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    宋志平
  • 依托单位:
基于杂种适合度预测栽培稻转基因逃逸的生态后果
  • 批准号:
    30570341
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    27.0万元
  • 批准年份:
    2005
  • 负责人:
    宋志平
  • 依托单位:
栽培稻种质渗入对普通野生稻居群分化的影响研究
  • 批准号:
    30300019
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    19.0万元
  • 批准年份:
    2003
  • 负责人:
    宋志平
  • 依托单位:
国内基金
海外基金