全 文 ：遗 传 HE RE n IAT s ( B e ij i n g ) 2 2 (5 ) : 3 16 一 3 1 5 2创洲〕 花开究报告
野慈姑自然群体异交率的定量估测
汪小凡 ’ , 陈家宽 2
( 1
. 武汉大学生命科学学院 , 武汉 43 以斤 2 ; 2 . 复旦大学生物多样性科学研究所 , 上海 2仪H 33)
摘 要 : 用 自然群体取样和同工酶遗传标记的方法对沼生植物野慈姑 ( s呼 tat ir a tonf l ia iL 朋 . ) 及其变型长瓣慈姑
[ s
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. 坛呼肠ab ( T u r c : . ) M ak iol ] 的异交率作了定量研究 , 3 个自然群体的异交率估计值为 i 二 91 . 0 % -
9 8
.
0 %
, 表明该种为异交占绝对优势的交配系统 。 在野慈姑各群体间未发现异交率的显著差异 。
关健词 :野慈姑 ; 自然群体 ;异交率 ;交配系统
中图分类号 : 0 94 1 文献标识码 : A 文章编号 : 0 253 一 9 7 72( 2 00 )05 一 0 3 1 6 一 03
Q u a n t iat it v e E s it m a et s o f O u et r o s s i n g R a et s in N a t u r ia
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( 1
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交配过程构成了高等动物或高等植物亲代与子代间 、 子
代与子代间的基本联系 。 与高等动物不同的是 , 高等植物不
同类群乃至种内不同群体 、 不 同个体之间交配式样有着较大
幅度的变化 , 了解交配系统 (m at i ng s ys et m )是研究植物群体中
基因传递 的前提 川 。 异交率 ( 。 ut c or s i ng ar t e )为交配系统的特
征参数 。 20 世纪 20 年代 , 植物遗传学家开始用形态学标记对
植物群体的异交率作定量估计 `2 ’ , 1 970 年 以后 由于蛋白质电
泳技术的运用 和精心设计的统计学模型的引人 , 对植物交配
系统及其多样性有了较多的了解 〔, 一 5 ’ 。 但在水生 高等植物中
交配系统的定量研究工作仅有少量见于报道 `6 ’ 。
本研究以野慈姑 ( s 场彭t iar a :咖 lia u n . )为对象 , 对其自
然群体的异交率作定量估测 。 野慈姑是一种常见的沼生草本
植物 , 为栽培慈姑 [华夏慈姑 s . t forz ila iL n . v ar . : i ne ns is
( is m
s
) M ak in o] 的野生亲缘种 。 该种兼有性生殖和营养繁殖 ,
花单性同株且为不严格的花序内雌雄异熟 。 野慈姑种下分化
显著 , 是研究植物微观进化的好材料 。
1 材 料 和 方 法
供试材料取自野慈姑 3 个自然群体 : ( l) 湖南茶陵群体
( C L 96() 9 )
,
( 2 ) 湖北红安群体 ( H A 9 6 10 ) 和 ( 3 ) 湖北武昌群体
(W9C 61 1 )
。 其中群体 C9L 609 为野慈姑的一种下变型— 长瓣慈姑 [ s . t咖li a L in n . f . le呼肠b a (介 or : . ) M a k in 。 ] 。
在考察群体 自然状况的基础上 , 从每群体随机取 已开花
植株各 32 一 36 株作为亲代 (母本 )样本 ;收集植株 上成熟的聚
合瘦果培养出幼苗 , 每家系抽取幼苗 20 一 40 株为子代样本 。
2 0 世纪 80 年代以来 , 异交率研究常用多基因座估计法
进行 12 ,7s ’。 水生植物克隆繁殖发达 `, ,lO ’ , 给选择遗传标记带来
困 难 “ ’ , 最近的有关研究仍采用单基因座估计法 【, ` 一 ’ 4 ’ 。 本研
究中异交率的估测采用 同工酶单基因标记和经典的统计模
型 ,` “ ’ 。 在用聚丙烯酞胺凝胶电泳法对多种同工酶进行分析
后 , 筛选一 明显而可靠的基因作为遗传标记 ; 检测亲代样本
在标记基因上的基因型频率 , 推算花粉库中雄配子体基因型
收稿日期 : 19 9 一 08 一 1 ;0 修 回 日期 : 199 一 12 一 06
基金项目 : 国家自然科学基金资助项 目 ( 3 9 87 0 8 2 )
作者简介 : 汪小凡 ( 19 65 一 ) , 男 ,博士 , 从事植物系统学与进化生物学研究 。
DOI : 10. 16288 /j . yczz. 2000. 05. 015

3 18遗 传 H ERA T E I ns( Be i ji ng ) 200 2 2卷
表 2野慈姑3 个自然群体的异交率估计
群体 家系 母本基因型 配子体基因型频率
P+ r/ 2
子代杂合率
h
异交率( % ) 苦二h / ( l一 夕 一 ;/ 2)
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凡` 一 12/ 及名一 尸
凡` 一 厂/ 凡 t一 尸
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S Et一 1 1/ S Et一 1,
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SE t 一 1 2 / SE t 一 1 2
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.
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2
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表 3 野慈姑在人工陌离和控制授粉后的结实率
处理 结实率平均值 标准差
雌花套袋
两性花序套袋
人工同株授粉
自然授粉
2 5
.
2
7 5
.
0
2 2
.
9
2 4
.
4
3
.
2 慈姑周的交配系统与系统演化
慈姑属是泽泻科中的一个较大的属 , 有 30 余种 ,广布于世
界各地 。依陈家宽 ( 19 89) , 中国产慈姑属植物共 8 种 ,分别属于
冠果草亚属 ( su b g en . ` , 入。 ot ca , 。 )和慈姑亚属 ( su b ge n . 5呼卜
她 ir a ) ` 1` ’ 。根据作者对慈姑属交配系统的定量研究 , 国产慈姑属
植物中 , 较原始的冠果草 [ 5 .乡如 , 。 ne ns ` H . B . K . 。 sP 月即 p咖
( D
.
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二
0) 为专性 自交系统 , 处于进化中间阶段的
小慈姑 ( 5 . 尸o t a m口g e t如l她 M er . ) ( i 二 5 0 . 0 % 一 8 1 . 9% ) 和矮慈
姑 (5 . 尸里g m ae a M iq . ) ( i 二 4 9 . 9 % )为自交 / 异交兼性系统 〔, ,川 ,
而较为进化的野慈姑 ( i 二 91 . 0 % 一 98 . 0 % )为异交占绝对优势
的交配系统 , 这一系列结果正好与上述关于慈姑属系统演化
的观点相吻合 。
参 考 文 献 :
川 H~ e k J L
.
P】a l l t 因ulP iat on 罗 n iet e s a n d e vo lu t i o n [ J ] . Am e r J Bot ,
19 8 2
,
69 : 16 8 5 一 169 3
.
[2 ] Sh aw D V
, K曲 l e r A L , A l ady R W . A m u l t i loc u 。 e s t iamt or Of am t i n g
sy s te m p a r a m e te rs in p lant op p
u l a t i o ns 【J ] .阮 c N ial A c ad cS i UsA ,
19 8 1
,
7 8 ( 2 ) : 12 98 一 1302
.
[3 ] C l
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A s e ir e s of F O R TR AN e o帅u te r por g 旧功5 ofr e ist m at i n g
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e a
da p t ive
5 1, i if c a n e
e
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件mr s : a n a卿 at i e 邵花拌 e t i v e [ J ] . Aq u at Bot . 19 3 .科 : 159 一 150 .
[川 W a n g G X , Y a m as u e Y , tI oh K , K u asn iag T . o u ct or s s i n g arte 。 as a瓜~
c te d b y pol in at ors an d ht
e he te or zy g o te ad v an at ge of oM ocn 彻iar o-k
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