干扰历史对沙松小尺度遗传结构的影响

1、干扰历史对沙松小尺度遗传结构的影响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王红芳2006-11-15Pinus clausa物种分布取样种群位置var.immuginatavar. clausa取样种群基本信息不同年龄级个体组成情况拟解决的问题每个种群内，空间相似的个体是否具有

2、更相似的遗传组成？同一种群内，不同年龄组是否具有不同的小尺度空间遗传结构和近交格局？不同种群的空间遗传结构的差别是否与种群间成年树木和幼苗密度的差别有关？两个变种遗传结构强度是否有差别，这种差别与干扰历史是否相关？推测var. clausa更新时间短，种子源比较单一，所以可能缺乏空间遗传结构；var. immuginata具有连续的林隙更新，两个变种花粉和种子扩散在时间和空间上存在差别，这可能使var. immuginata比var. clausa具有更强的空间遗传结构；多态位点百分比P：（多态位点数目/总共检测的位点数）每个位点平均等位基因数A;期望杂合度/遗传多样性He:固定指数; FIS

3、 = (HS - HI) / HS 共祖系数；遗传距离Gst (Nei 1973):分子数据统计指标种群：遗传多样性、近交水平以及遗传距离分析（近交系数、Hardy-Weinberg平衡检验、GST） 老龄林和更新林的比较，不同干扰体系的种群比较。 卡方检验，p=0.05个体：空间遗传结构(多位点共祖系数与个体间间距的相关性) 距离等级：间距5米为递进单位。统计方法种群基因组成信息近交水平FIS = (He - Ho) / HeFIS大部分与0值无显著偏离；单位点分析，大部分显著的FIS值为正值（3倍负值），杂合度不足现象更加普遍；大部分符合H-W平衡的随机分布（仅9.5%显著偏离这种平衡分布

4、。）近交水平可能原因：很强的花粉流可能增强了遗传多样性，避免了近交；近交可能在苗早期就已经历了快速选择而被消除。遗传距离GST同一种群内幼苗和成年树木的遗传距离很小（GST0.003）;同一种群不同年龄的立地间遗传距离较上者偏大（ 0.003 GST0.008 ）.小尺度空间遗传结构（个体水平）不一致 个体间距离个体间距离共共祖祖系系数数GINHHYJDYRSYGINHHYJDYRSY小尺度空间遗传结构（个体水平）不一致 小尺度空间遗传结构（成年个体和幼苗遗传结构的差别）GIN幼苗幼苗GIN成年树成年树JDY幼苗幼苗JDY成年树成年树RSY成年树成年树RSY幼苗幼苗小尺度空间遗传结构可能原因成

5、年个体和幼苗的空间聚集情况：例如：GIN, RSY, JDY,RSO, HHO, JDO例外：HHY, EOS, STJ种子扩散限制使得空间聚集的同一年龄级的个体具有更大的遗传相似性；个体竞争自梳现象使成年个体种群缺乏空间聚集现象，其基因型亦缺乏空间聚集结构；所以成年树木大多不具有空间遗传结构；年间等位基因频率的变动可能是造成具有大量幼苗的EOS和STJ种群缺失遗传结构的原因小尺度空间遗传结构可能原因种群密度种群密度越大，尤其是种群中幼苗的密度越大，遗传结构则相对比较明显，如GIN, JDY, RSY, HHY和STJ例外。成年个体的种群密度可能会影响种子的扩散和种子影（seed shadow

6、）的重叠，沙松共祖系数偏小和较弱的空间遗传结构可能是由于较大的种群密度造成的；如EOS, STJ, GIN种子扩散限制使空间相近的个体间具有更大可能的遗传相似性，但是从幼苗到成年树过程中的竞争自梳可能削弱这种遗传结构。幼苗的密度越高，其具有的遗传结构越强。如GIN, RSY, JDY小尺度空间遗传结构可能原因种群密度小尺度空间遗传结构可能原因HHY成年树成年树幼树幼树幼苗幼苗1956年火干扰后更新产生，林下更新层幼苗和幼树较少，无明显的空间聚集现象；在成年树木这一年龄级中是唯一具有显著空间遗传结构的种群；从幼苗到成年树木的竞争自梳过程可能造成了成年树木的等位基因不具有空间聚集性。HHY种群可能

7、处于这一过渡期。小尺度空间遗传结构可能原因火后更新来自比较均一的种子源也有可能是老龄种群缺乏空间遗传结构的原因，如RSO, HHO, JDO；干扰后更新的复杂使得很难得出一般的空间遗传结构的形成过程主要结论具有连续林隙更新的var. immuginata变种大多缺乏小尺度的空间遗传结构。具有遗传结构的种群主要是由于幼苗和幼树存在遗传结构(GIN)；var. clausa老龄种群由于单一的种子源从而缺乏空间遗传结构；年轻的种群都具有显著的空间遗传结构，主要是由于种子扩散限制和幼苗、幼树空间聚集导致的。但是种子扩散限制所导致的空间遗传结构是很短暂的。评价：由干扰导致的种群密度、种群内个体的分布、以及干扰后复杂的林下更新可能都会影响种群内的空间遗传结构。正如作者所说的，多种影响因素的组合和影响因素的空间变异使得小尺度上空间遗传结构很复杂，在空间上不一致，这给解释和推测