裙带菜是一种重要的经济褐藻，自二十世纪八十年代开始在我国进行商业化栽培，辽宁是我国的主产区，栽培群体最初从日本引进；我国有文献记载的裙带菜原生群体仅分布在浙江和福建两省，因人类活动和环境变化，野生裙带菜的分布范围向北收缩，近年在福建和浙江南部少见，仅在浙江的枸杞岛和渔山岛还有野生群体发现；辽东和山东半岛沿海的裙带菜都是从日本和韩国引进的，其中大连和青岛的野生种群起源于二十世纪初从韩国移植的群体，烟台和威海的野生群体是大连和青岛群体的衍生。在裙带菜育种中，种质资源库的建立和拓展是新品系培育的基础，栽培和野生群体均是进行种质资源收集的重要来源。在育苗和栽培过程中，北方同域分布的栽培群体和野生群体之间可能存在基因交流，二者的亲缘关系尚未可知，此外原产于我国南方的裙带菜群体也是重要的种质资源。为了有效开展裙带菜的种质资源收集与保存，构建核心种质库，需要首先系统研究我国野生与栽培裙带菜的遗传多样性和遗传结构。

前期的研究只包括了部分地区的部分群体，尚没有对我国裙带菜分布范围内的总体群体遗传学的系统研究，本研究利用SSR标记和线粒体DNA特定基因序列相结合，解析我国裙带菜主要野生与栽培群体的遗传多样性以及遗传结构，分析不同地理群体间的遗传关系，同时确定大连新发现种群的来源。

基于微卫星和线粒体序列的遗传分析显示，我国浙江枸杞岛和渔山岛的原产裙带菜群体具有较高的遗传多样性和独特的遗传组成，遗传结构分析显示出原产群体之间亲缘关系较近且与北方群体具有较大遗传差异，此外，种群近期并没有发生显著的瓶颈效应，表明其有效种群规模没有显著减少。推测它们有效种群规模较大，或与临近种群有足够的基因交流，抵消了遗传漂变对遗传多样性的负面影响。尽管枸杞岛和渔山岛裙带菜群体的杂合度较高，但渔山群体的F_is显著大于零，显示出杂合度缺失，表明群体内可能存在近交。

山东半岛潮下带的野生群体中，微卫星分析结果显示烟台长岛群体具有最高的遗传多样性（N_a=9.2；H_e=0.746），STRUCTURE聚类分析和PCoA分析显示山东半岛野生群体与大连栽培群体和南方野生群体之间具有高度遗传分化。除青岛群体外，山东半岛的野生群体经线粒体基因序列分析均体现出较高的遗传多样性。长岛野生群体与其他潮下带野生群体以及长岛的群体之间存在着不同程度的遗传分化，在小钦岛采集的样品中发现一个atp8-S 和W-I的组合序列的新单倍型。

通过线粒体cox3和tatC-tLeu串联序列分析，大连栽培裙带菜群体主要属于日本北部型，我国北方的潮下带野生群体主要属于大陆型，南方群体中两种类型同时存在但以大陆型为主，这与我国栽培和野生裙带菜群体来源的历史记录一致。

微卫星和线粒体分析显示大连育苗场排水口附近潮下带的野生种群（W22）具有丰富的遗传多样性。微卫星结果显示，与育苗场培育的栽培群体相比，W22与北方潮下带野生群体的亲缘关系更近；从线粒体序列来看，W22具有与我国北方潮下带野生种群相似、与栽培群体明显不同的单倍型组成，且cox3和tatC-tLeu串联序列以大陆型为主，由此确认该野生种群不是由育苗场排出的游孢子产生，而是起源于早期从韩国移植的种群，并且几乎没有受到附近育苗场培育的栽培群体的影响。

综上所述，本研究系统厘清了中国裙带菜群体的遗传多样性和遗传结构及其与日韩群体的遗传关系，研究结果不仅能为裙带菜种质资源的保存、发掘和合理利用提供理论依据，而且对于育种起始材料的选择与设计育种方案具有重要的指导意义，同时也为裙带菜群体的溯源研究提供了重要依据和参考。

第1章 引言... 1

1.1 群体遗传学的研究内容和发展历程... 1

1.2 群体遗传学中常用的概念和参数... 2

1.3 分子标记的类型及应用... 3

1.4 大型藻类群体遗传学的研究进展... 5

1.5 裙带菜基本生物学特征和概述... 7

1.6 裙带菜的主要分布及在中国的栽培历史与产业技术的发展... 8

1.7 研究的目的和意义... 10

第2章 基于微卫星标记的中国主要野生与栽培裙带菜的群体遗传学研究... 11

2.1 引言... 11

2.2 材料与方法... 12

2.2.1 主要仪器与生化试剂... 12

2.2.2 实验材料... 13

2.2.3 裙带菜基因组DNA的提取... 14

2.2.4 微卫星核心序列扩增... 14

2.2.5 微卫星核心序列长度获取... 15

2.2.6 数据整理及分析... 15

2.3 实验结果... 16

2.3.1 DNA提取... 16

2.3.2 微卫星核心序列扩增及检测... 17

2.3.3 扩增产物测序... 17

2.3.4 结果分析... 17

2.4 结论与讨论... 24

2.5 小结... 26

第3章 基于线粒体基因序列的中国主要野生与栽培裙带菜群体遗传学研究... 27

3.1 引言... 27

3.2 材料与方法... 27

3.2.1 主要仪器与生化试剂... 27

3.2.2 实验材料... 28

3.2.3 裙带菜基因组DNA提取... 29

3.2.4 线粒体基因序列扩增及检测... 29

3.2.5 线粒体基因序列获取... 30

3.2.6 序列处理及分析... 30

3.3 实验结果... 33

3.3.1 DNA提取... 33

3.3.2 线粒体基因序列扩增及检测... 33

3.3.3 扩增产物测序... 33

3.3.4 序列处理及分析... 34

3.4 结论与讨论... 43

3.5 小结... 45

第4章 结论与展望... 46

参考文献... 48

致谢... 59

作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与其他相关学术成果... 60