干擾歷史對沙松小尺度遺傳結構的影響

1、干擾歷史對沙松小尺度遺傳結構的影響K. C. Parker, J. L. Hamrick, A. J. Parker, J. D. Nason. Fine-scale genetic structure in Pinus clausa (Pinaceae) populations: effects of disturbance history. 2001. Heredity 87:99-113王紅芳2006-11-15Pinus clausa物種分布取樣種群位置var.immuginatavar. clausa取樣種群基本信息不同年齡級個體組成情況擬解決的問題每個種群內(nèi)，空間相似的個體是否具有

2、更相似的遺傳組成？同一種群內(nèi)，不同年齡組是否具有不同的小尺度空間遺傳結構和近交格局？不同種群的空間遺傳結構的差別是否與種群間成年樹木和幼苗密度的差別有關？兩個變種遺傳結構強度是否有差別，這種差別與干擾歷史是否相關？推測var. clausa更新時間短，種子源比較單一，所以可能缺乏空間遺傳結構；var. immuginata具有連續(xù)的林隙更新，兩個變種花粉和種子擴散在時間和空間上存在差別，這可能使var. immuginata比var. clausa具有更強的空間遺傳結構；多態(tài)位點百分比P：（多態(tài)位點數(shù)目/總共檢測的位點數(shù)）每個位點平均等位基因數(shù)A;期望雜合度/遺傳多樣性He:固定指數(shù); FIS

3、 = (HS - HI) / HS 共祖系數(shù)；遺傳距離Gst (Nei 1973):分子數(shù)據(jù)統(tǒng)計指標種群：遺傳多樣性、近交水平以及遺傳距離分析（近交系數(shù)、Hardy-Weinberg平衡檢驗、GST） 老齡林和更新林的比較，不同干擾體系的種群比較。 卡方檢驗，p=0.05個體：空間遺傳結構(多位點共祖系數(shù)與個體間間距的相關性) 距離等級：間距5米為遞進單位。統(tǒng)計方法種群基因組成信息近交水平FIS = (He - Ho) / HeFIS大部分與0值無顯著偏離；單位點分析，大部分顯著的FIS值為正值（3倍負值），雜合度不足現(xiàn)象更加普遍；大部分符合H-W平衡的隨機分布（僅9.5%顯著偏離這種平衡分布

4、。）近交水平可能原因：很強的花粉流可能增強了遺傳多樣性，避免了近交；近交可能在苗早期就已經(jīng)歷了快速選擇而被消除。遺傳距離GST同一種群內(nèi)幼苗和成年樹木的遺傳距離很?。℅ST0.003）;同一種群不同年齡的立地間遺傳距離較上者偏大（ 0.003 GST0.008 ）.小尺度空間遺傳結構（個體水平）不一致 個體間距離個體間距離共共祖祖系系數(shù)數(shù)GINHHYJDYRSYGINHHYJDYRSY小尺度空間遺傳結構（個體水平）不一致 小尺度空間遺傳結構（成年個體和幼苗遺傳結構的差別）GIN幼苗幼苗GIN成年樹成年樹JDY幼苗幼苗JDY成年樹成年樹RSY成年樹成年樹RSY幼苗幼苗小尺度空間遺傳結構可能原因成

5、年個體和幼苗的空間聚集情況：例如：GIN, RSY, JDY,RSO, HHO, JDO例外：HHY, EOS, STJ種子擴散限制使得空間聚集的同一年齡級的個體具有更大的遺傳相似性；個體競爭自梳現(xiàn)象使成年個體種群缺乏空間聚集現(xiàn)象，其基因型亦缺乏空間聚集結構；所以成年樹木大多不具有空間遺傳結構；年間等位基因頻率的變動可能是造成具有大量幼苗的EOS和STJ種群缺失遺傳結構的原因小尺度空間遺傳結構可能原因種群密度種群密度越大，尤其是種群中幼苗的密度越大，遺傳結構則相對比較明顯，如GIN, JDY, RSY, HHY和STJ例外。成年個體的種群密度可能會影響種子的擴散和種子影（seed shadow

6、）的重疊，沙松共祖系數(shù)偏小和較弱的空間遺傳結構可能是由于較大的種群密度造成的；如EOS, STJ, GIN種子擴散限制使空間相近的個體間具有更大可能的遺傳相似性，但是從幼苗到成年樹過程中的競爭自梳可能削弱這種遺傳結構。幼苗的密度越高，其具有的遺傳結構越強。如GIN, RSY, JDY小尺度空間遺傳結構可能原因種群密度小尺度空間遺傳結構可能原因HHY成年樹成年樹幼樹幼樹幼苗幼苗1956年火干擾后更新產(chǎn)生，林下更新層幼苗和幼樹較少，無明顯的空間聚集現(xiàn)象；在成年樹木這一年齡級中是唯一具有顯著空間遺傳結構的種群；從幼苗到成年樹木的競爭自梳過程可能造成了成年樹木的等位基因不具有空間聚集性。HHY種群可能

7、處于這一過渡期。小尺度空間遺傳結構可能原因火后更新來自比較均一的種子源也有可能是老齡種群缺乏空間遺傳結構的原因，如RSO, HHO, JDO；干擾后更新的復雜使得很難得出一般的空間遺傳結構的形成過程主要結論具有連續(xù)林隙更新的var. immuginata變種大多缺乏小尺度的空間遺傳結構。具有遺傳結構的種群主要是由于幼苗和幼樹存在遺傳結構(GIN)；var. clausa老齡種群由于單一的種子源從而缺乏空間遺傳結構；年輕的種群都具有顯著的空間遺傳結構，主要是由于種子擴散限制和幼苗、幼樹空間聚集導致的。但是種子擴散限制所導致的空間遺傳結構是很短暫的。評價：由干擾導致的種群密度、種群內(nèi)個體的分布、以及干擾后復雜的林下更新可能都會影響種群內(nèi)的空間遺傳結構。正如作者所說的，多種影響因素的組合和影響因素的空間變異使得小尺度上空間遺傳結構很復雜，在空間上不一致，這給解釋和推測