Analysis of Limonium bicolor by SSRMolecular Markers in the Yellow River Delta Region

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2020.06.015

Abstract

Abstract:

Genetic diversity parameters， principal coordinates analysis（PCoA）， and analysis of molecular variance（AMOVA） were conducted by using GENALEX6.502 and ARLEQUINv3.5 software. STRUCTUREv 2.3.4， STRUCTURE Harvester， CLUMP， and Distruct software were used to analyze genetic structure. We systematically sampled 202 individuals from 12 Limonium bicolor populations distributed throughout the Yellow River Delta（YRD） region in China. By exploring the micro-geographic genetic structure using the codominant microsatellite（SSR） markers， we aimed to answer questions as to what extent the population structure and dynamics of L.bicolor YRD. The demonstrated a medium level of genetic differentiation in L.bicolor. The genetic variation was mainly maintained within populations， with a weak but significant genetic differentiation being detected among populations（F_ST=0.067）. Shannon’s information index was 1.037， and gene flow was 4.106， the observed heterozygosity（H_o） and expected heterozygosity（H_e） was 0.43 and 0.529. Genetic diversity and population genetic structure were analyzed in L.bicolor to provide useful information for management， protection and utilization. In brief， suggesting that more individuals from different populations should be collected to protect the genetic diversity of L.bicolor.

Key words: Limonium bicolor, genetic diversity, SSR, soil salinity, capillary electrophoresis

CLC Number:

Q949

Dong-Xue LÜ, Xue-Jie ZHANG, Luo-Yan ZHANG, Shou-Jin FAN. Analysis of Limonium bicolor by SSRMolecular Markers in the Yellow River Delta Region[J]. Bulletin of Botanical Research, 2020, 40(6): 923-931.

Figures/Tables 14

Table 1

Fig.1

Table 2

Table 3

Table 4

Table 5

Table 6

Fig.2

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Fig.4

Fig.5

Fig.6

Fig.7

Fig.8

References 24

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名称Site	样本数目Sample size	经度Longitude(E)	纬度Latitude(N)	盐度/ ECeSoil salinity/ECe(dS/m)
023县道(XD)	21	118.097 3	37.515 9	27.7
东小庄(DX)	16	118.164 6	37.552 1	18.9
八顷村(BQ)	13	118.153 6	37.573 1	17.85
余丈村(YZ)	16	118.284 8	37.532 8	16.4
新立村(XL)	19	118.434 1	37.310 1	11.5
汀河屋子(TH)	19	118.412 8	38.073 8	11.1
小岛河中桥(DH)	18	118.532 2	37.373 4	10.2
三河检查站(JC)	22	118.405 7	38.012 3	9.5
十一村(SY)	10	118.473 4	37.321 1	6.2
小坨村(XT)	18	118.237 2	37.986 9	5.8
汪子岛(WD)	15	117.572 6	38.132 9	5.4
王家屋子(WZ)	13	118.445 9	38.062 1	2.2

位点Locus	引物序列Primer sequences (5′-3′)	等位基因范围Allele size range(bp)	等位基因总数Total number of alleles	位点Locus	引物序列Primer sequences(5′-3′)	等位基因范围Allele size range(bp)	等位基因范围Allele size range(bp)
SSRLB1	F:TTAGCCTCCCTCTTAT	383~411	27	SSRLB30	F:GTGATAATGCCTGGAGA	154~180	15
SSRLB1	R:CTGACCTTACCGAAAT	383~411	27	SSRLB30	R:GAGGATGTTGGTTTCG	154~180	15
SSRLB2	F:GATGGAGACCGAATAA	253~270	8	SSRLB31	F:AGGAGGACTTTGTTTG	147~175	6
SSRLB2	R:ACCGAAATGGACAACT	253~270	8	SSRLB31	R:ATCTCAGGAGGGCTAT	147~175	6
SSRLB6	F:AGAATCTGAGTGGCTGTT	285~290	6	SSRLB32	F:CCGAAACAAATAGGCA	176~188	8
SSRLB6	R:GGCTTAGGGTTTGTGA	285~290	6	SSRLB32	R:GACACTGGCAGAGGAA	176~188	8
SSRLB12	F:CAACTGTGAAAGACGGAAAG	212~285	16	SSRLB33	F:ACACGGAGAAGGAAGG	353~390	15
SSRLB12	R:CACGGCAATGGAGGAT	212~285	16	SSRLB33	R:TGATAGGGTGAAGCAA	353~390	15
SSRLB14	F:ATAATAACCCAGCGGCAATG	149~156	4	SSRLB43	F:TCTGCTGCTTCTTCCT	190~207	8
SSRLB14	R:AGGCAGGTGAAGCAAATCG	149~156	4	SSRLB43	R:GCTCACATTCCCTCAT	190~207	8
SSRLB18	F:GTCTGCTGCTTCTTCC	193~210	6	SSRLB53	F:CACGAGGAAGATTGGC	130~136	5
SSRLB18	R:GTGCTCACATTCCCTC	193~210	6	SSRLB53	R:CAGGGAAGCATTACAGTCAG	130~136	5
SSRLB22	F:ATCCCAGGAAGCAACA	354~370	14	SSRLB54	F:ATCCCAGGAAGCAACA	250~260	8
SSRLB22	R:GATTTCAAAGCCCACC	354~370	14	SSRLB54	R:GAGCACCATCATTAGCC	250~260	8
SSRLB25	F:AGCCTTCAACGATACAA	185~194	10	SSRLB59	F:AGAATCTGAGTGGCTGTT	286~290	5
SSRLB25	R:GGAGAACTTACGGATTA	185~194	10	SSRLB59	R:GGCTTAGGGTTTGTGA	286~290	5
SSRLB26	F:AGAGGGTGCCTGGAAA	134~140	4	SSRLB64	F:CAACTGTGAAAGACGGAAAG	212~284	11
SSRLB26	R:AGGGTTGATGGCTTGG	134~140	4	SSRLB64	R:CACGGCAATGGAGGAT	212~284	11

居群Population	样本数目Number	平均等位基因数目Number of alleles(N_a)	有效等位基因数目Number of effective alleles（N_e）	香农信息指数Shannon’s Information index（I）	平均观察杂合度Observed heterozygosity（H_o）	平均期望杂合度Expected heterozygosity（H_e）	固定指数Fixation coefficients（F）
BQ	12.944	4.111	2.564	0.989	0.305	0.518	0.425
DH	17.611	4.667	2.750	1.023	0.48	0.522	0.141
DX	15.944	4.222	2.781	1.015	0.436	0.532	0.203
JC	21.778	5.000	2.942	1.073	0.443	0.543	0.181
SY	10.556	5.056	2.748	1.114	0.396	0.544	0.275
TH	18.889	4.833	2.518	1.023	0.430	0.518	0.212
WD	14.833	4.556	2.490	0.970	0.370	0.486	0.196
WZ	12.889	4.167	2.716	1.037	0.447	0.556	0.217
XD	20.556	5.167	2.780	1.053	0.428	0.517	0.168
XL	18.778	5.111	3.197	1.140	0.540	0.573	0.054
XT	17.056	4.222	2.561	0.967	0.469	0.505	0.083
YZ	15.889	4.611	2.701	1.036	0.418	0.54	0.234
Mean	16.477	4.644	2.729	1.037	0.430	0.529	0.198

引物名称Primers	样本数目Number	平均等位基因数目Number of alleles	有效等位基因数目Number of effective alleles（N_e）	香农信息指数Shannon’s information index（I）	平均观察杂合度Observed heterozygosity（H_o）	平均期望杂合度Expected heterozygosity（H_e）	固定指数Fixation coefficients（F）
SSRLB1	16.000	11.667	7.952	2.221	0.780	0.869	0.106
SSRLB2	16.250	5.917	3.966	1.524	0.740	0.737	-0.006
SSRLB6	16.750	3.250	1.429	0.549	0.275	0.282	0.011
SSRLB12	16.583	5.917	3.251	1.315	0.436	0.656	0.310
SSRLB14	16.667	2.917	2.097	0.818	0.490	0.497	0.024
SSRLB18	16.417	2.083	1.176	0.255	0.140	0.137	-0.027
SSRLB22	15.583	5.333	2.877	1.234	0.614	0.626	0.021
SSRLB25	16.167	5.333	2.552	1.173	0.401	0.589	0.302
SSRLB26	16.833	2.250	1.680	0.598	0.386	0.393	0.007
SSRLB30	16.167	7.083	4.104	1.604	0.661	0.745	0.124
SSRLB31	16.833	2.583	1.565	0.560	0.055	0.333	0.836
SSRLB32	16.500	3.583	1.766	0.751	0.150	0.417	0.653
SSRLB33	16.583	7.750	4.293	1.681	0.595	0.762	0.222
SSRLB43	15.917	3.333	2.172	0.870	0.151	0.522	0.724
SSRLB53	16.833	3.167	2.171	0.876	0.829	0.537	-0.545
SSRLB54	16.833	3.500	1.714	0.719	0.418	0.393	-0.053
SSRLB59	16.833	3.667	1.970	0.861	0.239	0.476	0.494
SSRLB64	16.833	4.250	2.385	1.050	0.382	0.560	0.324
Mean	16.477	4.644	2.729	1.037	0.430	0.529	0.198

引物名称Primers	近交系数Genetic diversitywithin populations(F_IS)	居群间分化系数Coefficient geneticdifferentiation(F_ST)	基因流Gene flow(N_m)
SSRLB1	0.103	0.062	3.763
SSRLB2	-0.004	0.063	3.728
SSRLB6	0.024	0.049	4.900
SSRLB12	0.336	0.094	2.404
SSRLB14	0.015	0.103	2.188
SSRLB18	-0.027	0.060	3.909
SSRLB22	0.018	0.073	3.171
SSRLB25	0.320	0.039	6.202
SSRLB26	0.018	0.062	3.790
SSRLB30	0.112	0.072	3.238
SSRLB31	0.835	0.102	2.203
SSRLB32	0.642	0.074	3.120
SSRLB33	0.219	0.072	3.213
SSRLB43	0.710	0.065	3.618
SSRLB53	-0.546	0.018	13.741
SSRLB54	-0.064	0.072	3.217
SSRLB59	0.497	0.052	4.527
SSRLB64	0.318	0.078	2.973
Mean	0.196	0.067	4.106