云南不同土壤铅背景值下大叶茶种群对铅的吸收积累特征及其遗传分化

作者：刘声传; 段昌群; 李振华; 梁名志; 罗显扬

来源：生态学报, 2011, 31(08): 2253-2262.

• 云南大叶茶
• 铅
• 吸收累积
• ISSR
• 遗传多样性
• 遗传分化

在具有不同土壤铅(Pb)背景值的云南大叶茶主产区,分析了11个大叶茶种群所在地的土壤Pb含量,相应各种群的老、嫩叶Pb含量和富集系数,并利用ISSR分子标记研究了这些种群的遗传特征,以期认识不同大叶茶种群在不同Pb背景值下对Pb的吸收积累特征及其遗传分化状况。结果表明:(1)在本研究区域内,大叶茶种群间土壤Pb含量、老叶和嫩叶Pb含量、富集系数差异显著,土壤有效Pb、嫩叶Pb含量分别在0.78—15.20mg/kg和2.03—7.02 mg/kg之间,嫩叶Pb富集系数变化范围为0.001—0.24;种群内差异小,例如P6种群内嫩叶Pb含量在2.82—2.84 mg/kg之间,嫩叶Pb富集系数变幅为0.09—0.10。(2)筛选的10个ISSR引物扩增出81条带,平均多态位点百分率(PPB)为75.25%;Shannon’s指数(I)估算出种群间的变异为34.28%,利用POPGENE软件计算出种群间遗传分化系数GST为0.3116,分子方差分析(AMOVA)也显示种群间变异占35.37%(P<0.001),表明不同种群的大叶茶出现了遗传分化。(3)UPGMA聚类分析发现,11个种群可分为5个类群,对Pb吸收累积能力高的与能力低的种群在聚类分析中存在明显分异;相关性分析表明,土壤有效Pb含量与PPB、Ⅰ、Nei’s基因多样性指数(H)的Pearson相关系数r分别为-0.633,-0.786,-0.581(P<0.05),土壤有效Pb含量与大叶茶种群遗传多样性水平程度不同呈负相关。讨论分析认为,在土壤Pb高背景值条件下,部分大叶茶种群遗传多样性水平降低,不同种群对Pb的吸收累积能力存在明显差异,种群间出现了显著的遗传分化。对低铅富集的遗传分化现象的深入研究将可能为遴选拒吸收污染物的洁净种质、在污染条件下进行无公害生产提供新途径。

• 单位
  贵州省农业科学院; 云南省农业科学院茶叶研究所; 云南大学