皮尔潘贾尔山脉地区野生石榴（Punica granatum）的基因嵌合现象与种群分层结构

《BMC Plant Biology》：Genetic mosaic and population stratification of wild pomegranate (Punica granatum) across the Pir Panjal range

　　

摘要

野生石榴（Punica granatum L.）是用于保护和育种的重要遗传多样性资源；然而，关于其喜马拉雅地区种群遗传结构的信息仍然十分有限。本研究首次对皮尔潘贾尔山脉的野生石榴进行了详细研究，利用25个SSR（PgSSR）标记分析了80个样本的遗传多样性、种群结构及差异性。研究显示这些样本具有较高的等位基因多样性，每个标记有4–11个等位基因，平均有效等位基因数（Ne）在4.17到4.82之间。PgSSR标记具有很高的信息量，多态性信息含量（PIC）在0.439到0.875之间，各群体的平均PIC值在0.740–0.778之间。香农信息指数（I?=?1.55–1.66）和观察到的杂合度（Ho?=?0.78–0.81）均较高，表明存在显著的遗传变异，且这些标记具有很强的区分能力。负固定指数（Fis = ??0.020到??0.056）表明杂合子数量较多，说明该物种主要以异交方式繁殖，近亲繁殖程度较低。贝叶斯聚类分析将样本分为四个不同的遗传群体（K?=?4），这一结果得到了较大的ΔK值（ΔK?=?1830.5）的支持。大多数样本的归属系数都高于0.80，表明它们之间存在明显的遗传差异，且基因混合程度较低。主坐标分析、UPGMA聚类分析以及Nei遗传一致性分析也支持了这些结论。分子方差分析显示，总遗传变异中有78%存在于单个种群内部，22%存在于不同种群之间，说明种群间的差异程度为中等（平均FST?=?0.113）。估算的基因流值（Nm?=?2.13）表明历史上存在足够的基因交流，足以抵消强烈的遗传漂变效应。总体而言，皮尔潘贾尔山脉的野生石榴种质资源具有较高的遗传多样性及较为中等的种群结构，这使其在原地保护、进化研究以及未来的育种计划中具有重要价值。