李波 張偉溪 丁密 余金金 丁昌俊 黃秦軍
(國家林業(yè)和草原局林木培育重點實驗室(中國林業(yè)科學(xué)研究院林業(yè)研究所),北京,100091)
蒙古櫟(Quercusmongolica)是殼斗科(Fagaceae)櫟屬樹種,極為耐寒,耐旱[1-3]。主要分布于我國東北地區(qū)、內(nèi)蒙古東部、北京、河北等地[4],朝鮮半島、俄羅斯遠(yuǎn)東、蒙古及日本北海道等地亦有分布。蒙古櫟是我國主要用材樹種之一,且具有良好的生態(tài)利用價值[5]。蒙古櫟研究價值較高,是國家二級保護樹種。近年來其空間分布格局、群落結(jié)構(gòu)特征、生長形態(tài)特征等研究較多[6-9]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,基于分子標(biāo)記技術(shù)對蒙古櫟遺傳多樣性的研究不斷深入,如張杰等[10]應(yīng)用ISSR標(biāo)記技術(shù)對蒙古櫟多種群遺傳多樣性進行研究,以期為蒙古櫟早期選擇提供合理依據(jù);有學(xué)者通過采用SSR標(biāo)記技術(shù)發(fā)現(xiàn)中國東北長白山附近的遼東櫟種群是蒙古櫟的基因滲入的結(jié)果,證明了遼東櫟和蒙古櫟在該地區(qū)是有一定的歷史聯(lián)系[11];有學(xué)者[12]利用SNP技術(shù)對蒙古櫟的遺傳多樣性進行分析,發(fā)現(xiàn)其遺傳距離和空間距離之間沒有顯著相關(guān)性。
高通量測序技術(shù)的飛速進步,由1~6個核苷酸串聯(lián)重復(fù)的DNA序列的簡單序列重復(fù)(SSR)得到了廣泛的挖掘和開發(fā)。不同物種的EST序列和基因組等數(shù)據(jù)的飛速增加,使開發(fā)SSR引物的來源更加豐富。如貫春雨等[13]通過NCBI庫下載落葉松屬、黃杉屬、冷杉屬和松屬合計共EST序列40 608條,設(shè)計EST-SSR引物132對;楊青松和趙艷[14]基于川滇高山櫟(Quercusaquifolioides)的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)對其SSR位點分析,結(jié)果顯示,SSR類型主要為單核苷酸重復(fù);石曉蒙等[15]通過利用櫟屬62對SSR引物,對栓皮櫟(Quercuspetraea)的遺傳多樣性進行檢測,發(fā)現(xiàn)其中17對引物具有高多態(tài)性;孫靜靜[16]利用遼東櫟(Quercuswutaishansea)和蒙古櫟轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)開發(fā)出92對引物,其中77對能在櫟屬槲櫟組(Quercusaliena)中成功擴增;Ueno et al.[17]以蒙古櫟內(nèi)側(cè)樹皮為試驗材料,構(gòu)建了cDNA庫,發(fā)現(xiàn)274個SSR位點。而通過蒙古櫟EST數(shù)據(jù)庫中開發(fā)SSR并對群體遺傳多樣性進行檢測的研究相對較少。本研究通過下載蒙古櫟EST序列及其葉綠體基因組,對其進行處理后查找SSR位點信息并進行特征分析,設(shè)計SSR引物后進行有效篩選,并對不同種源蒙古櫟群體進行遺傳變異分析,以期為蒙古櫟遺傳多樣性研究提供有效的分子標(biāo)記技術(shù)支持。
2018年收集8個不同種源的蒙古櫟種子,種植于遼寧省楊樹研究所苗圃地,2020年9月進行取樣。基本情況見表1。
表1 研究樣地基本概況
每個種源至少10株,選擇其新鮮、完整、無病害的葉片,采用TaKaRa公司DNA提取試劑盒提取蒙古櫟基因組DNA,用0.8%的瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA的質(zhì)量,提取基因組DNA于-20 ℃保存,用于后續(xù)PCR擴增。
在NCBI下載蒙古櫟EST序列和蒙古櫟葉綠體基因組(NC_043858.1)(截至至2019年8月27日)。利用perl腳本est-trimmer,僅用于去除EST序列中過短的序列(<100 bp)以及mRNA的“帽子”和“尾巴”(A或T)。下載CAP3對est-trimmer處理后的序列進行聚類和拼接,以獲得無冗余和盡可能長的重疊序列。CAP3的參數(shù)取默認(rèn)值,其中,折疊一致百分比域值N>80,重疊長度域值N>40。
利用perl腳本misa程序(http://pgrc.ipk-gatersleben.de/misa/misa.html)對CAP3拼接后的序列進行SSR位點搜索。SSR位點重復(fù)單元為單核苷酸、雙核苷酸、三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸及六核苷酸,搜索標(biāo)準(zhǔn)分別對應(yīng)為,單核苷酸重復(fù)數(shù)至少為10;雙核苷酸重復(fù)數(shù)至少為6;三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸及六核苷酸為重復(fù)單位時,重復(fù)數(shù)均至少為5;以及中間間隔不超過100 bp的復(fù)合型SSR。
基于Linux(版本bio-linux)Primer3批量設(shè)計引物,引物設(shè)計的主要參數(shù)為:SSR位點上下游100 bp之內(nèi);引物長度18~23 bp,20 bp最佳;GC所占比例40%~60%;擴增產(chǎn)物預(yù)期片段為100~300 bp,上下游引物解鏈溫度Tm值差異不超過5 ℃。用Electronic PCR去除有多處比較的引物,保證引物擴增的特異性。
PCR反應(yīng)體系為25 μL:12.5 μL Premix TaqTM(TaKaRa TaqTMVersion 2.0 plus dye)、DNA30~50 ng、正反引物各1.0、9.5 μL雙蒸水。PCR反應(yīng)條件為:預(yù)變性95 ℃ 5 s;95 ℃變性30 s,最佳退火溫度45 s,72 ℃ 45 s,35個循環(huán);72 ℃延伸10 min,4 ℃保存。PCR產(chǎn)物用2%瓊脂糖凝膠電泳進行檢測。
基于選擇的引物進行合成,在樣品上進行擴增檢測。將所有樣品Index PCR擴增產(chǎn)物等量混合,并經(jīng)割膠回收獲得最終的FastTargetTM測序文庫,文庫的片段長度分布經(jīng)Agilent 2100 Bioanalyzer驗證。文庫摩爾濃度精確定量后,最終于Illumina Hiseq平臺,以(2×150)bp與(2×250)bp的雙端測序模式進行高通量測序,獲得Fast Q數(shù)據(jù)。通過比對讀取片段和序列數(shù)據(jù)計算SSR等位基因的數(shù)量。兩步校正后列出了SSR基因序列和重復(fù)數(shù),包括滑移調(diào)整和擴增效率調(diào)整。利用軟件GenALEX6.501計算等位基因數(shù)、期望雜合度、多態(tài)性信息含量等指標(biāo),采用MEGA version5.0進行群體間UPGMA聚類分析。
下載的蒙古櫟3 385條EST序列,共1 855 072 bp,平均長度548.03 bp,平均GC含量45.90%。其經(jīng)est-trimmer和CAP3處理后得到418條無冗余EST序列,全長309 802 bp。共檢索出含有SSR位點的序列132條,SSR位點總數(shù)為163個;僅含有1個SSR位點的有103條,占78.03%;而含有1個以上SSR位點有29條序列,占21.97%。這些序列中含有18個重疊復(fù)合型SSR位點,占總SSR位點的11.04%。
蒙古櫟EST序列中發(fā)現(xiàn)的SSR位點共有5種類型,如表2。其中處理后的EST序列未查找到五核苷酸類型的SSR位點。SSR位點的數(shù)量隨著核苷酸的數(shù)量呈現(xiàn)先增后減的趨勢。當(dāng)重復(fù)類型為二核苷酸的時候,SSR位點有80個,達(dá)到總SSR位點數(shù)的49.08%。而出現(xiàn)頻率最低的五核苷酸數(shù)量為0,其次就是六核苷酸僅占比0.61%。
表2 不同SSR重復(fù)類型的數(shù)量
在蒙古櫟的EST序列中,共發(fā)現(xiàn)19種SSR重復(fù)類型。單核苷酸僅有A與T一種,共有32個,占總SSR重復(fù)類型的19.632%。二核苷酸有4種類型,分別是AC與GT、AG與CT、AT與AT、CG與CG,其中AG與CT類型在整個SSR類型中出現(xiàn)頻率最多,數(shù)量為72個,占比為44.172%。三核苷酸有10種類型,主要是AAC與GTT、AAG與CTT、ACC與GGT、AGG與CCT這4種,而其它6種類型,合計15個,僅占9.201%。四核苷酸僅出現(xiàn)3種類型,AAAC與GTTT、AAAG與CTTT及ATCC與ATGG各出現(xiàn)2次,均占總SSR重復(fù)類型的1.227%。六核苷酸AAGCAG與CTGCTT僅出現(xiàn)1次,占總SSR重復(fù)類型的0.613%(表3)。
表3 主要SSR重復(fù)類型的比例
下載的蒙古櫟葉綠體全基因組共161 194 bp,MISA位點查找SSR位點88個,平均1831.75出現(xiàn)1個SSR位點。88個位點中含有9個重疊復(fù)合型SSR位點,占10.230%。葉綠體基因組中SSR類型較為單一,僅有單核苷酸、二核苷酸及三核苷酸。而重復(fù)類型為單核苷酸,SSR位點有82個,達(dá)到葉綠體基因組總SSR位點數(shù)93.18%。二核苷酸重復(fù)類型有5個,三核苷酸所占比例極低,僅出現(xiàn)1個,占比1.136%。
從葉綠體基因組SSR的重復(fù)次數(shù)來看,重復(fù)10次和11次數(shù)量最多,分別為44個和20個;最多重復(fù)次數(shù)為15次,共2個。根據(jù)MISA查找發(fā)現(xiàn)共有4種SSR重復(fù)類型。單核苷酸A與T出現(xiàn)頻率最高,達(dá)81次,占SSR位點總數(shù)的92.045%;而單核苷酸C與G僅在重復(fù)次數(shù)為11次時,出現(xiàn)1個。二核苷酸中出現(xiàn)類型為AT與AT,在重復(fù)次數(shù)為5、6、7,分別為2個、2個、1個。三核苷酸AAT與ATT出現(xiàn)頻率極低,僅在重復(fù)6次時,出現(xiàn)1個(圖1)。
圖1 蒙古櫟葉綠體SSR的基序類型數(shù)量分布
基于perl腳本,整合了MISA(查找SSR位點)、Primer3.0(批量設(shè)計引物)和Electronic PCR進行批量SSR引物設(shè)篩選計,利用EST序列共設(shè)計篩選出引物63對,占總的已鑒定出SSR位點的38.65%;葉綠體全基因組設(shè)計篩選30對引物,占總?cè)~綠體鑒定出SSR位點的34.09%(表4)。
對已設(shè)計出的引物,進行合成,并在來自不同種源的蒙古櫟種源進行PCR擴增驗證。PCR擴增結(jié)果發(fā)現(xiàn),基于EST序列設(shè)計的SSR引物在8份來源不同的DNA上均能擴增出單一條帶且擴增效果好,共12對,而擴增出至少6個清晰條帶的共有33對(如圖2)?;谌~綠體全基因組設(shè)計的SSR引物均能擴增出條帶且擴增清晰單一,共有13對引物,而能在8個種源DNA中擴增出至少6個清晰條帶的有19對。部分引物瓊脂糖凝膠電泳圖如。
基于上述篩選的結(jié)果合成6對引物,從前人對蒙古櫟SSR遺傳多樣性研究中挑選一對引物[18]進行合成。對8個種源群體DNA進行PCR擴增,用以檢測這8個種源群體的遺傳多樣性以及引物多態(tài)性,引物信息見表4。哈溫平衡檢測發(fā)現(xiàn)7個位點在8個種源蒙古櫟群體上均未偏離平衡(表5)。7對SSR引物在8個種源的蒙古櫟群體中共檢測到37對等位基因,這些位點的觀測等位基因數(shù)目為2.5(SH-21)~7.625(Qden05011),平均每個位點有5.286個等位基因(Na)。有效等位基因(Ne)的變化范圍為1.637(SA-23)~5.118(SA-43),平均有效等位基因數(shù)為3.643。從Shannon多樣性指數(shù)看,SH-21的值最小(I=0.64),Qden05011的值最大(I=1.801),平均Shannon多樣性指數(shù)為1.291。觀測雜合度(Ho)和期望雜合度(He)的變化范圍分別為0.315(SH-21)~0.847(SA-39)、0.381(SA-23)~0.799(Qden05011),均值分別為0.605和0.622。多態(tài)性信息含量的變化范圍為0.371(SA-23)~0.893(SA-49),均值為0.692,從多態(tài)性看,SA-39、SA-43、SA-49與Qden05011的多態(tài)性水平相差不大。
表4 多態(tài)性SSR引物信息
引物SA47、SA48、SA49分別對應(yīng)1~8、9~16、17~24。
引物SC24、SC25、SC26分別對應(yīng)1~8、9~16、17~24。
表5 7個SSR位點在蒙古櫟群體中的遺傳多樣性參數(shù)
8個種源蒙古櫟群體水平的遺傳多樣性見表6。不同種源群體的觀測等位基因(Na)和有效等位基因數(shù)(Ne)的變化范圍分別為4.571(M2和M66)~6(M63)、2.976(M67)~4.373(M63),平均值分別為5.286和3.643。Shannon多樣性指數(shù)的均值為1.291,其中M2的值最小(I=1.107),M68的值最大(I=1.495)。觀測雜合度(Ho)和期望雜合度(He)的變化范圍為0.546(M63)~0.698(M68)、0.538(M2)~0.71(M68),無偏期望雜合度(UHe)的均值為0.66,其變化范圍為0.57(M2)~0.752(M68)。M66的固定指數(shù)(F)最大,為0.167,且其期望雜合度高于觀測雜合度,說明種源M66存在遺傳缺失現(xiàn)象。M11的固定指數(shù)最小,僅為-0.101,而它的期望雜合度低于觀測雜合度,說明該種源內(nèi)部個體間存在遺傳分化的現(xiàn)象。
根據(jù)等位基因數(shù)據(jù)計算其群體內(nèi)近交系數(shù)(Fis)、群體間近交系數(shù)(Fit)、群體間遺傳分化系數(shù)(Fst)和基因流(Nm),見表7。群體內(nèi)近交系數(shù)的均值為0.025,SA-25位點的值最小,為-0.11,SH-21位點的值最大,為0.192;群體間近交系數(shù)的均值為0.168,SH-21位點的值最大,為0.382,而最小值為0.015(SA-23);群體間遺傳分化系數(shù)的均值為0.147,變化范圍為0.056(SA-23)~0.279(SA-25),說明蒙古櫟群體間具有中等水平的遺傳分化?;蛄鞯淖兓秶鸀?.647(SA-25)~2.264(Qden05011),均值為1.933,說明蒙古櫟群體間存在較大的基因流,減弱了基因遺傳漂變的作用,群體間發(fā)生遺傳分化的程度有所減弱。
表6 蒙古櫟群體水平的遺傳多樣性參數(shù)
表7 蒙古櫟群體遺傳分化系數(shù)和基因流
對蒙古櫟群體的AMOVA分析結(jié)果(表8)表明:種源間的遺傳變異占10.216%,種群內(nèi)的變異占89.784%,與種源群體間遺傳分化系數(shù)相差不大,說明了蒙古櫟的遺傳多樣性主要是由種源群體內(nèi)的遺傳差異導(dǎo)致的。根據(jù)Nei’s遺傳距離構(gòu)建蒙古櫟不同種源的UPGMA聚類圖,見圖3。
圖3 蒙古櫟群體UPGMA遺傳距離聚類圖
8個種源的蒙古櫟可分為3類,第1類:M22、M52、M66和M68;第2類:M11和M63;第3類:M2和M67??梢钥闯觯晒艡捣N源與地理位置可能存在較弱的相關(guān)性,對遺傳距離和地理距離進行Mantel檢驗,發(fā)現(xiàn)兩者沒有顯著相關(guān)性(R2=0.001 8,p=0.09),結(jié)果表明:地理隔離不是導(dǎo)致蒙古櫟遺傳變異的主要因素。
表8 蒙古櫟種源群體的分子方差分析
隨著測序技術(shù)的快速發(fā)展,SSR分子標(biāo)記的引物開發(fā)方法也隨之變多。費時費力構(gòu)建傳統(tǒng)文庫逐漸被新的技術(shù)方法取代,如通過改良文庫法,即構(gòu)建富集文庫測序開發(fā)SSR引物[19];基于該物種轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)或者通過簡化基因組測序進行開發(fā)SSR引物的研究越來越多[20-21]。而隨著數(shù)據(jù)庫EST和全基因組的增加,開發(fā)SSR引物也越來越方便,即通過下載數(shù)據(jù)庫中的EST序列,處理后通過軟件或腳本查找SSR位點信息,再使用引物設(shè)計軟件進行設(shè)計篩選引物[22-24]。
而SSR位點查找軟件或腳本,大多研究使用perl腳本MISA進行查找[24-26]。還有通過李強等[27]開發(fā)的本地SSR Hunter進行本地SSR位點搜索查找。但二者一般搜索標(biāo)準(zhǔn)不同,MISA一般設(shè)置條件為:單核苷酸為重復(fù)單位時,重復(fù)數(shù)至少為10;雙核苷酸為重復(fù)單位時,重復(fù)數(shù)至少為6;三核苷酸、四核苷酸、五核苷酸及六核苷酸為重復(fù)單位時,重復(fù)數(shù)均至少為5。而本地軟件SSR Hunter的一般標(biāo)準(zhǔn)為:重復(fù)單位長度為2~6 bp,最少重復(fù)次數(shù)為5次。搜索標(biāo)準(zhǔn)因人而異,但是SSRHunter的不同之處在于,對單核苷酸重復(fù)位點不能進行查找,不能對中間間隔不超過100 bp的復(fù)合型SSR進行篩選,但是這款軟件查找位點信息可以給出位點上下游150 bp信息,便于逐一設(shè)計SSR引物。而MISA可通過perl腳本結(jié)合Primer3進行批量設(shè)計引物,顯然更快捷方便。
本研究通過SSR Hunter 1.3查找SSR位點175個,逐一設(shè)計篩選比對得到引物22對,在8份種源不同的模版上有效擴增達(dá)6份以上,且單一性良好、條帶清晰的有14對引物,達(dá)63.64%;而MISA查找位點163個,批量設(shè)計篩選引物63對,8份模版上有效擴增達(dá)6份以上,且單一性良好條帶清晰的有33對,占比52.38%。因為數(shù)據(jù)工作量的重復(fù)性和批量設(shè)計引物的需求,相比較MISA更方便。對比本研究結(jié)果,張元燕等[28]對4種櫟屬的SSR位點進行分析,序列處理采用的軟件及SSR位點查找標(biāo)準(zhǔn)的不一致,會導(dǎo)致有明顯差異。
通過從NCBI數(shù)據(jù)庫中下載蒙古櫟EST序列,經(jīng)過處理組裝得到418條序列,全長309 802 bp,含有SSR位點有132條序列,SSR位點163個。而蒙古櫟葉綠體基因組全長161 194 bp,SSR位點88個。相比較其他物種,數(shù)據(jù)庫中蒙古櫟EST序列較少,可能與蒙古櫟研究較少有關(guān)。基于蒙古櫟EST序列發(fā)現(xiàn)的SSR類型,單核苷酸、二核苷酸和三核苷酸較多,達(dá)到95%以上;而五核苷酸則沒有發(fā)現(xiàn),六核苷酸重復(fù)類型僅占比0.61%。基于葉綠體基因組查找的SSR,僅存在單核苷酸,二核苷酸和三核苷酸,單核苷酸最多,88個SSR位點中出現(xiàn)82個單核苷酸位點。19種重復(fù)類型中,AG與CT和A與T,這二種類型占了總SSR重復(fù)類型的63%。二核苷酸AG與CT出現(xiàn)的比例最高,出現(xiàn)72次。這與王書珍等[29]的研究結(jié)果相似,二核苷酸最多,其次是單核苷酸。徐小彪等[30]研究發(fā)現(xiàn)獼猴桃EST-SSR中二核苷酸為主要類型,AG與CT出現(xiàn)次數(shù)最多,結(jié)果相似。在葉綠體基因組中,A與T出現(xiàn)比例最高,為81次。重復(fù)次數(shù)為10次和11次時,SSR位點出現(xiàn)最多。
設(shè)計合成的6對SSR引物,與前人研究的Qden05011引物相比較,在這8個種源群體上,SA-39、SA-43、SA-49與Qden05011的多態(tài)性水平一致,具有較高的多態(tài)性。有學(xué)者[31]利用9對SSR引物對蒙古櫟的多態(tài)性進行檢測,結(jié)果顯示其多態(tài)性信息含量的變化范圍為0.487 2~0.848 3,均值為0.723 7,孫靜靜[16]設(shè)計的SSR引物PIC的變化范圍為0.49~0.95,均值為0.83。本研究開發(fā)的6對SSR引物的多態(tài)性信息含量為0.371~0.893,均值大于0.5,說明了開發(fā)的SSR引物在蒙古櫟遺傳多樣性研究中起到的作用是顯著的。
7對引物在8個不同種源蒙古櫟上的遺傳多樣性分析結(jié)果顯示,每個SSR位點的平均等位基因數(shù)(Na)為3.643,Shannon多樣性指數(shù)(I)為1.291,平均期望雜合度(He)為0.622,平均多態(tài)性信息含量(PIC)為0.692。張杰[32]利用ISSR技術(shù)分析蒙古櫟的遺傳多樣性,結(jié)果為Na=1.451 8、Ne=1.305 9和I=0.254 6;陳罡等[33]利用10對SSR分子標(biāo)記對分布在遼寧省的蒙古櫟天然群體進行遺傳多樣性分析,結(jié)果顯示,Na=7.3、I=1.270、He=0.624,這說明了蒙古櫟群體具有較高的遺傳變異和遺傳多樣性水平。對比櫟屬其他樹種,遼東櫟(Na=10.272 7、I=1.754 3、He=0.753 8)[34]、白櫟(Quercusfabri)(Na=5.41、He=0.542、I=1.151)[35]、短柄枹櫟(Quercusglandulifera)(Na=3.67、He=0.43、I=0.66)[36]、歐洲栓皮櫟(Quercusvariabilis)(He=0.65、Na=0.72)[37],說明蒙古櫟存在較為豐富的遺傳多樣性,在櫟屬樹種中具有中等程度的遺傳多樣性。
種源間的遺傳多樣性分析結(jié)果顯示:不同種源間存在一定的差異性,種源間存在遺傳缺失或種源內(nèi)部間個體間遺傳分化等現(xiàn)象。李文英等[38]采用AFLP技術(shù)分析蒙古櫟群體遺傳變異,發(fā)現(xiàn)蒙古櫟天然群體間存在一定程度的遺傳分化(Gst=0.077),且存在一定的基因交流,Nm為5.99;李文英和顧萬春[39]利用等位酶分析蒙古櫟天然群體發(fā)現(xiàn)其群體間遺傳分化度Gst為0.107,群體內(nèi)變異量占89.27%,但其基因流Nm為2.08,處于較低水平;張杰等[10]利用ISSR分析蒙古櫟群體遺傳多樣性發(fā)現(xiàn),種源內(nèi)的遺傳變異占總遺傳的73.43%,基因流Nm值較低,僅1.381 8;王越[18]利用SSR標(biāo)記分析蒙古櫟遺傳多樣性,結(jié)果顯示94.41%的遺傳多樣性存在于種群內(nèi),基因流為4.222 1,蒙古櫟群組的遺傳分化程度處于中等水平;陳罡等[33]開發(fā)10對SSR引物對遼寧蒙古櫟8個天然群體分析發(fā)現(xiàn),群體間遺傳分化系數(shù)為0.065 5,遺傳變異主要存在于群體內(nèi),群體間存在的基因流達(dá)4.471。本研究發(fā)現(xiàn)蒙古櫟群體的基因流為1.933,處于較低的水平。其基因流較低的原因可能是風(fēng)媒傳粉的多年生蒙古櫟[40],其種子主要依靠重力和小型嚙齒動物傳播,因而較大的地理隔離可能會導(dǎo)致種源群體間的低基因流;生境片段化亦會影響基因流的強度。弱基因流僅在一定程度上弱化種間的遺傳差異,減少群體間的遺傳差異,因而本研究發(fā)現(xiàn)F統(tǒng)計顯示群體間的遺傳分化系數(shù)僅為0.147,相對較高,且AMOVA分析也發(fā)現(xiàn)群體間的遺傳變異占10.216%,種源內(nèi)的變異占89.784%。相較其他櫟屬的研究,舒瑪櫟(Quercusshumardii)群體間變異貢獻率達(dá)到15.12%[41]、意大利卡拉布里亞的栓皮櫟13%的變異存在于群體間[9]、意大利南部栓皮櫟20%的遺傳變異存在于居群間[9]、大果櫟(Quercusmacrocarpa)3%的遺傳變異發(fā)生在居群間[9]、川滇高山櫟居群間的變異為8.9%[42]、槲櫟11.45%的變異是發(fā)生在群體間的[16],蒙古櫟種源間分化水平處于中等水平程度。利用Mantel檢驗發(fā)現(xiàn)蒙古櫟遺傳距離和地理距離之間沒有顯著相關(guān)性,且根據(jù)聚類分析發(fā)現(xiàn)蒙古櫟群體并非按照地理位置聚類,這與李文英和顧萬春[39]的結(jié)果一致,同樣的結(jié)果也出現(xiàn)在其他櫟屬樹木中,栓皮櫟[43]、麻櫟(Quercusacutissima)[44]、白櫟[45]等,這可能跟其自身遺傳特性相關(guān),且生存環(huán)境變化有關(guān)。
采用不同SSR位點查找軟件,因其不同的搜索標(biāo)準(zhǔn),可能產(chǎn)生的結(jié)果有所不同。在大量轉(zhuǎn)錄組或者數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)下,快速便捷的MISA結(jié)合Primer3、Electronic PCR批量設(shè)計并篩選去除有多處比較的引物,明顯更適合研究的需求?;诿晒艡狄阎狤ST數(shù)據(jù)庫進行處理查找SSR位點,發(fā)現(xiàn)二核苷酸和單核苷酸發(fā)生頻率最高,而葉綠體基因組中單核苷酸發(fā)生頻率最高。設(shè)計合成的93對引物,其中有52對引物能在多種源中有效擴增,為蒙古櫟遺傳多樣性研究和分子標(biāo)記輔助育種奠定了基礎(chǔ),提供了構(gòu)建遺傳譜系的依據(jù);基于7對SSR引物發(fā)現(xiàn),蒙古櫟具有中等程度的分化水平,且主要的遺傳變異來源群體間,個體間存在遺傳分化或者缺失現(xiàn)象。蒙古櫟群體并非完全按照地理位置聚類,可能與其自身遺傳特性和生存環(huán)境變化有關(guān)。