廣西藥用野生稻的安全保護(hù)研究.pdf

1、廣西藥用野生稻是我國重要的遺傳種質(zhì)資源，目前采取以原地保存為主的保存法。由于栽培稻新品種的推廣趨向遺傳背景單一化，特別是轉(zhuǎn)基因品種在野生資源分布區(qū)的示范與推廣，可能對這些野生資源的遺傳組成多樣性帶來潛在危險。原地野生稻資源是否受到了栽培稻的遺傳漂移影響，栽培稻或轉(zhuǎn)基因稻的外源基因是否能夠向野生稻漂移，這是保護(hù)生物學(xué)研究急需回答的問題。 該研究內(nèi)容分為兩個部分：第一部分以分子標(biāo)記為基礎(chǔ)，用21個微衛(wèi)星位點(diǎn)對廣西不同分布地區(qū)的10個

2、藥用野生稻居群共261份材料的遺傳多樣性和遺傳組成進(jìn)行了評價；第二部分以細(xì)胞學(xué)為基礎(chǔ)，采用生殖生物學(xué)方法通過檢測種與種之間的雜交親和性，以栽培稻和普通野生稻作為對照，用光學(xué)顯微鏡觀察了藥用野生稻花粉在同一栽培種柱頭上的萌發(fā)生長情況，直觀、簡便地對栽培稻與藥用野生稻之間的可交配性進(jìn)行了評價。從細(xì)胞學(xué)水平推斷轉(zhuǎn)基因栽培稻是否有可能通過基因交流影響藥用野生稻的遺傳多樣性。主要結(jié)果如下： 1.廣西10個藥用野生稻居群的平均等位基因數(shù)(A

3、)為1.78，有效等位基因數(shù)(Ae)為1.37,實(shí)際觀察雜合度(Ho)為0.14，平均期望雜合度(He)為0.22，多態(tài)性位點(diǎn)比例(P)為80.65％，所有遺傳多樣性指標(biāo)都高于已報(bào)導(dǎo)的我國藥用野生稻的平均水平。F-統(tǒng)計(jì)量的結(jié)果表明，總的遺傳變異中有50％存在于居群間，50％的遺傳變異存在于居群內(nèi)(Fst=0.50)。并且大多數(shù)居群偏離了Hardy-Weinberg平衡且雜合子不足(Fis=0.27，F(xiàn)it=0.49)。對10個居群進(jìn)行聚

4、類分析時發(fā)現(xiàn)10個居群之間的遺傳距離不與地理距離呈正相關(guān)，栽培稻的存在對藥用野生稻遺傳多樣性有一定影響。四周有稻田的6個居群雖然地理距離遠(yuǎn)近不一，但遺傳一致度高而聚為一類；居群10位于水庫底，周圍無稻田，沒有栽培稻基因流的滲入，其遺傳多樣性極低。居群所屬水系也是決定居群遺傳距離的關(guān)鍵。結(jié)果說明鄰近栽培稻及水系可以改變野生稻的遺傳構(gòu)成。 2.麗江新團(tuán)黑谷的花粉在母本中花9號柱頭上生長迅速，授粉后僅2分鐘花粉管便已經(jīng)大量萌發(fā)，30m

5、in內(nèi)已有花粉管進(jìn)入花柱。普通野生稻(AA)的花粉在栽培稻柱頭上附著量大、萌發(fā)好、生長快，與對照的萌發(fā)情況相近。藥用野生稻(CC)的花粉在栽培稻柱頭上能萌發(fā)，與對照相比表現(xiàn)為柱頭上花粉附著量少，開始萌發(fā)時間遲，萌發(fā)量少，花粉管扭曲、纏繞、伸長慢等現(xiàn)象，同時觀察到藥用野生稻花粉管能直接通過花柱“識別”進(jìn)入花柱。說明栽培稻與藥用野生稻之間存在較好的生殖隔離，因轉(zhuǎn)基因水稻的應(yīng)用而導(dǎo)致向藥用野生稻發(fā)生基因漂移的可能性較小，但是并不排除能夠發(fā)生基

6、因漂移的可能性。 3.經(jīng)過研究，提出藥用野生稻資源保護(hù)中應(yīng)采取的措施。由于藥用野生稻居群普遍較小，并且交配類型以自交為主，其遺傳變異主要存在于居群之間，因此在收集種質(zhì)資源進(jìn)行異位保存或分析時，應(yīng)該盡量選擇較多的居群。包含材料數(shù)較少的居群內(nèi)部仍存在較大的遺傳變異，說明對于小居群也應(yīng)加強(qiáng)保護(hù)，盡量設(shè)立原位保護(hù)點(diǎn)，以免發(fā)生遺傳多樣性的喪失。雖然藥用野生稻與栽培稻之間通過花粉雜交的可交配性小，但是栽培稻的基因交流對藥用野生稻的遺傳多樣性