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15种风毛菊属植物核型似近系数聚类分析



全 文 :收稿日期:2010-10-09;修回日期:2010-12-15
基金项目:山西省科技攻关项目“特大型四倍体蒲公英防治奶牛
乳腺炎的研究”(051057-2);山西省高校高科技开发项目“抗流感新
型药茶的研制”(2009011)
作者简介:乔永刚(1979-),男 ,山西榆社人 ,讲师 ,硕士 , 2003年
毕业于山西农业大学 ,主要研究方向为药用植物新品种选育和植物
染色体工程 ,发表学术论文 30余篇.
文章编号:1673-5021(2011)02-0038-06
15种风毛菊属植物核型似近系数聚类分析
乔永刚 ,宋 芸
(山西农业大学生命科学学院 ,山西 太谷 030801)
  摘要:应用核型似近系数聚类分析方法研究了我国 15 种风毛菊属植物的亲缘关系 , 结果表明:长毛风毛菊与弯
齿风毛菊核型似近系数最大(0.9788),核型进化距离最小(0.0215),亲缘关系最近;昂头风毛菊与小花风毛菊核型似
近系数最小(0.7145), 核型进化距离最大(0.3361),亲缘关系最远。核型分类结果与形态学分类结果并不完全相符 ,
研究结果可为风毛菊属植物资源利用 、分类学和系统演化等方面的研究提供一定的参考。
关键词:风毛菊属;核型;似近系数;聚类分析;进化距离
中图分类号:Q94   文献标识码:A
  风毛菊属(Saussurea DC.)植物为一年生 、二年
生或多年生草本 ,有时为小半灌木 ,共有 400余种 ,分
布于亚洲与欧洲[ 1] 。我国已知约 264种 ,遍布全国 ,
主要分布于青藏高原 、天山 、横断山区和喜马拉雅山。
风毛菊属植物中有不少具有药用价值 ,如沙生风毛菊
(S. arenaria Maxim.)、星 状 雪 兔子 (S. stella
Maxim.)、水母雪兔子(S.medusa Maxim.)、雪莲[ S.
involucrate(Kar.et Kir.)] 、苞叶雪莲[ S.obvallata
(DC.)Edgew.] 、柳叶菜风毛菊(S.epi lobioides Max-
im.)等 。该属植物种类较多 ,在种类鉴定和分类系统
的建立等方面存在较大的争议。直到上世纪八十年
代才由前苏联学者 S.Lipschtz首次建立了一个自然
分类系统 ,这一分类系统主要根据头状花序外苞叶的
特性 、总苞片顶端附属物的特性和瘦果的特性将风毛
菊属植物划分为 5个亚属 。
不同的植物有共同的起源 ,物种间都有一定的
亲缘关系 。不同物种间遗传物质的相似性不仅可以
决定物种间的亲缘关系 ,而且可以推测物种在进化
过程中彼此分离的历程 。染色体是基因的载体 ,控
制着遗传和变异。各种生物染色体的数目 、结构和
形态都是相对稳定的 。通过显微镜可以观察到物种
染色体的基本特征 ,在光学显微镜下可测定的染色
体的表型特征总称为染色体核型 ,一般包括染色体
数目 、大小 、形态及结构。核型似近系数是两个物种
在核型上的等同程度的表征 ,它反映物种的同源性
或亲缘关系的远近。目前关于风毛菊属染色体核型
的报道较少 ,主要有王一峰等[ 2 ~ 3 , 6] 、岳学坤等[ 4] 、李
淮等[ 5] 的相关研究 。本实验研究已报道的 15 种风
毛菊属植物间的核型似近系数和核型进化距离 ,从
细胞学水平研究物种间的亲缘关系 ,为该属的分类
提供一个新的重要指标 ,也为风毛菊属植物资源的
开发利用提供参考 。
1 材料和方法
1.1 试验材料
引用我国已报道的 15种风毛菊属植物[ 2 ~ 6] 的
核型数据 , 15 种风毛菊属植物分属于 4 个亚属 ,其
中 11种风毛菊亚属植物分属于 4个组。15种风毛
菊属植物的分布区域与传统分类学地位详见表 1。
1.2 试验方法
1.2.1 核型数据分析
根据以下公式对 15种风毛菊属植物的核型数
据进行整理。
相对长度= 染色体长度染色体组总长度×100%
臂比=长臂短臂
着丝粒指数= 短臂该染色体的总长度
1.2.2 核型似近系数和进化距离计算的原理与方法
根据谭运德 、吴昌谋[ 7] 提出的核型似近系数的
聚类分析方法和公式计算:λ=β ×γ
式中 ,λ为核型似近系数;β 为接近系数;γ为相
似系数。似近系数的数值较大 ,核型相似性越大 。
—38—
第 33 卷 第 2 期          中 国 草 地 学 报          2011 年 3 月
  Vo l.33 No.2          Chinese Journal o f Grassland           Mar.2011  
表 1 15 种风毛菊属植物的分布区域与分类学地位
Table 1 The distribution area and taxonomy position of 15 species of Saussurea DC.
物种
Species
拉丁学名
Latin names
分类学地位
T ax on omy posi tion
分布地区
Dist ribu tion area
采集地
C ollection si te
简称
Abb.
星状雪兔子[ 2] S.stel la Maxim. 雪兔子亚属 甘肃 、青海 、四川 、云南 、西藏 甘肃合作 sst
水母雪兔子[ 2] S.medusa Maxim. 雪兔子亚属 甘肃 、青海 、四川 、云南 、西藏 甘肃玛曲 sme
紫苞雪莲[ 3] S.iodostegia H ance. 雪莲亚属 中国北方 甘肃卓尼 sio
三角叶风毛菊[ 4] S.d el toidea(DC.)S ch.-Bip. 齿冠亚属 陕西 、浙江 、福建 、江西 、广西 、湖北 、湖南 、四川 、云南 、贵州 、西藏 云南安宁 sde
重齿风毛菊[ 5] S.katoch aete Maxim. 风毛菊亚属无茎组 甘肃 、四川 、云南 、西藏 、 甘肃玛曲 ska
异色风毛菊[ 2] S.brunneop i losa Hand.-Mazz. 风毛菊亚属全叶组 甘肃 、青海 甘肃临潭 sb r
禾叶风毛菊[ 2] S.g raminea Dunn 风毛菊亚属全叶组 四川 、甘肃 、云南 、西藏 、 甘肃迭部 sg r
昂头风毛菊[ 4] S.sobarocepha la Diels 风毛菊亚属全叶组 陕西 、四川 四川德格 ss o
东俄洛风毛菊[ 6] S.pachy neura Franch. 风毛菊亚属羽裂组 四川 、云南 、西藏 、青海 、甘肃 甘肃甘南 spac
弯齿风毛菊[ 5] S.p rzewa lski i.Maxim. 风毛菊亚属羽裂组 陕西 、甘肃 、青海 、四川 、云南 、西藏 甘肃迭部 sp r
长毛风毛菊[ 3] S.hieracioides H ook.f. 风毛菊亚属风毛菊组 甘肃 、青海 、湖北 、四川 、云南 、西藏 甘肃玛曲 shi
小花风毛菊[ 3] S.parvi f lora(Poir.)DC. 风毛菊亚属风毛菊组 河北 、山西 、宁夏 、甘肃 、青海 、新疆 、内蒙古 、四川 甘肃临潭 spar
川西风毛菊[ 6] S.d zeurensis Franch. 风毛菊亚属风毛菊组 甘肃 、青海 、四川 甘肃甘南 sdz
柳叶菜风毛菊[ 3] S.epi lobioides Maxim. 风毛菊亚属风毛菊组 甘肃 、青海 、宁夏 、四川 甘肃玛曲 sep
变裂风毛菊[ 3] S.var ii loba Ling. 风毛菊亚属风毛菊组 甘肃 甘肃临潭 sva
  在计算核型似近系数时 ,主要的数值指标有配
子的染色体数 、染色体相对长度 、着丝粒指数 、臂比
值数以及平均数 、方差 、极差等 。
γij=∑
n
k=1x ik · x jk- ∑
n
k=1xik ∑
n
k=1xjk · 1n
∑n
k=1(x ik-xi)2 · ∑
n
k=1(xjk-x j)2
式中γ与 x 的下标 i和 j分别表示第 i个和第 j
个种属;k 表示第 k 个参量 ,共有 n个参量;x ik表示
第 i个种属的第 k个参量 。
β的计算公式为:β =1-d
D
式中 ,D为和距 ,D=∑n
k=1 xik +∑
n
k=1 xjk ;d为合距 ,是内
距di 和外距 de 之积的平方根 ,d= di ·de ;内距 di =
∑n
k=1 xik-xjk ,外距de= ∑
n
k=1 xik -∑
n
k=1 xjk 。
物种的亲缘关系可以用核型进化距离[ 8] 来表
征 ,其计算公式:De=-lnλ
其中 ,De为核型进化距离;λ为核型似近系数 。
当两物种间的核型差异很大时 ,De就很大;当核型差
异很小时 ,De就很小;当两核型完全等同时 ,De为 0。
采用李峰等[ 9] 设计的核型似近系数的聚类分析
软件对核型数据聚类分析。
2 结果与分析
根据核型似近系数分析的原理与方法 ,对已报
道的 15种风毛菊属植物的核型数据加以整理 , 15
种风毛菊属植物核型的染色体相对长度见表 2 ,臂
比见表 3 ,着丝粒指数见表 4。从表 2可看出 , 15种
风毛菊属植物的染色体数目呈现 6种非整倍体性变
异的细胞型类型 ,分别是 2n=24 、26 、28 、30 、32 、34。
表 2 15 种风毛菊属植物的染色体相对长度
Table 2 The relative length of the chromosomes for 15 species of Saussurea DC.
物种
Species
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15  16  17
s st 9.6 8.97 8.76 8.54 7.91 6.86 6.54 6.33 6.23 5.8 5.38 5.27 4.85 4.64 4.32 0 0
sm e 10.15 8.63 7.25 7.18 6.96 6.53 6.24 5.88 5.81 5.52 4.71 4.64 4.5 4.21 4.13 4.06 3.63
sio 10.52 9.71 9.02 7.05 6.12 6.01 5.89 5.78 5.67 5.55 5.43 5.21 4.86 4.63 4.51 4.05 0
sde 9.06 7.88 7.44 6.92 6.42 6.04 5.76 5.7 5.54 5.44 5.3 5.08 4.86 4.68 4.5 4.42 4.18
ska 9.35 9.26 8.34 8.15 6.66 6.48 6.39 6.29 5.92 5.56 5.46 4.63 4.54 4.44 4.35 4.17 0
sbr 9.67 9.48 7.58 7.11 7.01 6.83 6.63 6.35 6.16 6.07 5.78 5.69 5.49 5.41 4.74 0 0
sgr 14.08 8.73 8.62 7.64 7.09 6.99 6.65 6.55 6.44 6.34 5.57 5.46 5.02 4.8  0 0 0
sso 7.98 7.3 7.18 6.58 6.16 5.88 5.66 5.42 5.32 5.24 4.88 4.42 4.28 4.08 3.88 3.72 3.44
spac 10.61 9.38 9.05 8.37 6.63 6.26 6.21 5.93 5.7 5.66 5.43 4.96 4.66 3.88 3.69 3.58 0
spr 9.5 9.31 7.99 7.52 7.15 6.58 6.48 6.3 5.74 5.64 5.55 4.88 4.8 4.7 4.13 3.76 0
shi 9.77 8.2 7.32 7.23 7.03 6.83 6.73 6.05 5.96 5.86 5.37 5.08 4.98 4.88 4.78 3.9 0
spar 10.53 8.98 8.87 8.76 7.88 7.76 7.65 7.54 7.43 7.09 6.77 5.77 4.99 0 0 0 0
sdz 10.53 9.51 8.33 8.32 8.1 7.84 7.62 7.61 6.99 6.78 6.73 6.55 5.09 0 0 0 0
sep 14.2 11.36 8.39 8.56 8.13 8 7.62 7.49 6.96 6.84 6.71 6.2 0 0 0 0 0
sva 10.22 8.94 8.55 7.92 7.79 7.66 7.53 7.28 7.15 7.02 6.9 6.77 6.26 0 0 0 0
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乔永刚 宋 芸  15 种风毛菊属植物核型似近系数聚类分析
表 3 15 种风毛菊属植物的染色体臂比
Table 3 The arm ratio of the chromosomes for 15 species of Saussurea DC.
物种
Species
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
s st 1.68 1.66 2.32 1.61 1.14 2.1 1.14 1.4 1.81 1.5 1.55 1.5 1.88 1.93 2.15 0 0
sm e 1.86 1.64 1.56 2.3 1.34 0.96 1.15 1.31 1.67 1.53 2.1 2.2 3.43 1.64 2.56 4.09 1.63
sio 1.33 2.23 2 2.05 1.65 3.33 2.92 2.33 3.08 1.67 2.36 3.5 3.2 2.33 2.9 1.5 0
sde 1.53 1.31 1.61 1.48 1.75 1.45 1.92 1.42 1.72 1.37 1.5 1.44 1.68 1.52 1.29 1.81 1.22
ska 1.1 1.27 1.37 1.26 3.24 2.18 1.46 2.4 2.05 2.16 2.11 2.13 2.06 3 3.27 3.09 0
sbr 1.04 2.23 1.86 1.59 2.7 2.6 2.33 2.19 1.5 2.2 1.77 1.86 1.07 1.59 2.57 0 0
sgr 3.16 2.08 1.63 1.92 1.95 1.78 2.39 1.22 1.95 2.41 2.64 1.38 2.07 3 0 0 0
sso 1.34 1.47 1.89 1.46 1.81 2.8 3.78 2.45 1.03 2.09 2.94 2.9 2.46 2.55 2.66 2.7 2.3
spac 1.43 1.15 1.59 2.23 1.38 1.03 1.69 1.68 1.14 1.24 1.51 1.43 1.06 1.44 1.08 1.12 0
spr 1.4 1.54 1.93 3 1.81 1.5 2.29 1.91 1.77 1.4 2.47 2.25 1.68 2.57 1.75 1.86 0
shi 1.56 1.21 1.68 2.22 2.13 1.8 1.88 1.48 1.44 1.31 1.12 2.71 1.68 2.33 2.06 2.64 0
spar 1.38 1.53 1.67 1.63 1.45 1.19 2.45 1.34 1.09 1.29 1.1 1.6 1.5 0 0 0 0
sdz 1.61 1.25 2.11 3.31 1.51 1.56 1.61 2.57 1.33 2.15 1.56 1.39 1.21 0 0 0 0
sep 1.29 1.38 1.32 1.06 1.03 2.44 2.11 1.64 2.86 3.08 1.6 2.53 0 0 0 0 0
sva 2.81 2.18 1.31 1.7 2.81 3.62 1.95 1.19 2.5 1.75 2.18 3.08 1.72 0 0 0 0
表 4 15 种风毛菊属植物的染色体着丝粒指数
Table 4 The centromere index of the chromosomes for 15 species of Saussurea DC.
物种
Species
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
s st 0.37 0.38 0.3 0.38 0.47 0.32 0.47 0.42 0.36 0.4 0.39 0.4 0.35 0.34 0.32 0 0
sm e 0.35 0.38 0.39 0.3 0.43 0.51 0.46 0.43 0.38 0.39 0.32 0.31 0.23 0.38 0.28 0.2 0.38
sio 0.43 0.35 0.33 0.33 0.43 0.3 0.31 0.35 0.31 0.37 0.37 0.29 0.24 0.3 0.26 0.4 0
sde 0.4 0.43 0.38 0.4 0.36 0.41 0.34 0.41 0.37 0.42 0.4 0.41 0.37 0.4 0.44 0.36 0.45
ska 0.47 0.33 0.41 0.4 0.33 0.33 0.23 0.48 0.31 0.42 0.16 0.35 0.31 0.39 0.31 0.46 0
sbr 0.49 0.31 0.35 0.39 0.27 0.28 0.3 0.31 0.4 0.31 0.36 0.35 0.48 0.39 0.28 0 0
sgr 0.24 0.33 0.4 0.34 0.34 0.36 0.29 0.45 0.34 0.29 0.27 0.42 0.33 0.25 0 0 0
sso 0.43 0.4 0.35 0.41 0.36 0.26 0.21 0.29 0.33 0.32 0.25 0.26 0.29 0.28 0.27 0.27 0.3
spac 0.41 0.46 0.39 0.31 0.42 0.49 0.37 0.37 0.47 0.45 0.4 0.41 0.48 0.41 0.48 0.47 0
spr 0.42 0.39 0.34 0.25 0.36 0.4 0.3 0.34 0.36 0.42 0.29 0.31 0.37 0.28 0.36 0.35 0
shi 0.39 0.45 0.37 0.31 0.32 0.36 0.35 0.4 0.41 0.43 0.47 0.27 0.37 0.3 0.33 0.27 0
spar 0.42 0.4 0.38 0.38 0.41 0.46 0.29 0.43 0.48 0.44 0.48 0.38 0.4 0 0 0 0
sdz 0.38 0.44 0.32 0.23 0.4 0.38 0.41 0.28 0.43 0.32 0.39 0.42 0.45 0 0 0 0
sep 0.44 0.42 0.43 0.48 0.49 0.29 0.34 0.38 0.26 0.25 0.38 0.4 0 0 0 0 0
sva 0.26 0.31 0.43 0.37 0.26 0.22 0.34 0.46 0.29 0.36 0.31 0.25 0.36 0 0 0 0
  依据核型似近系数和核型进化距离的计算原理
与方法 ,使用核型似近系数的聚类分析软件计算出
15种风毛菊属植物两两之间的核型似近系数和进
化距离(表 5),利用平均聚类法(UPGMA)进行聚
类 ,结果见图 1 。
表 5 15 种风毛菊属植物的核型似近系数和进化距离
Table 5 The karyotype resemblance-near and evolution distance coefficient of 15 species of Saussurea DC.
物种
Species
s st sme sio sde ska sbr sg r s so spac spr shi spar sdz sep sva
ss t - 0.1029 0.1263 0.0946 0.0911 0.0383 0.0918 0.1453 0.0429 0.0611 0.052 0.0988 0.0483 0.1534 0.0865
sm e 0.9022 - 0.0803 0.074 0.0463 0.0669 0.1362 0.0397 0.1261 0.0227 0.0445 0.2592 0.1908 0.2386 0.1026
sio 0.8813 0.9228 - 0.1485 0.0468 0.0891 0.1132 0.0878 0.15 0.0611 0.0794 0.2828 0.2178 0.2795 0.1414
sde 0.9098 0.9287 0.862 - 0.1132 0.1063 0.2037 0.0997 0.078 0.0881 0.0754 0.1775 0.187 0.328 0.1917
sk a 0.9129 0.9547 0.9543 0.893 - 0.0589 0.0788 0.0723 0.1151 0.0321 0.0455 0.2399 0.177 0.2323 0.1057
sbr 0.9624 0.9353 0.9148 0.8991 0.9428 - 0.0818 0.0735 0.0788 0.0331 0.0252 0.153 0.1002 0.1544 0.0682
sgr 0.9123 0.8726 0.893 0.8157 0.9242 0.9214 - 0.1944 0.1221 0.0886 0.1054 0.132 0.0966 0.1053 0.0598
s so 0.8648 0.9611 0.9159 0.9051 0.9302 0.9291 0.8233 - 0.1883 0.062 0.0638 0.3361 0.254 0.3313 0.1612
spac 0.958 0.8816 0.8607 0.9249 0.8913 0.9242 0.8851 0.8284 - 0.0784 0.0688 0.0782 0.08 0.1687 0.1253
spr 0.9407 0.9775 0.9408 0.9157 0.9692 0.9675 0.9152 0.9399 0.9246 - 0.0215 0.1917 0.1332 0.1693 0.069
shi 0.9493 0.9565 0.9237 0.9274 0.9555 0.9751 0.9 0.9382 0.9335 0.9788 - 0.1817 0.1253 0.198 0.0963
spar 0.9059 0.7717 0.7536 0.8374 0.7867 0.8581 0.8764 0.7145 0.9248 0.8256 0.8339 - 0.0359 0.092 0.0898
sdz 0.9529 0.8263 0.8043 0.8294 0.8378 0.9047 0.9079 0.7827 0.9232 0.8753 0.8822 0.9647 - 0.0747 0.0553
sep 0.8578 0.7878 0.7562 0.7203 0.7927 0.857 0.9 0.718 0.8447 0.8443 0.8203 0.9121 0.928 - 0.0775
sva 0.9171 0.9025 0.8681 0.8255 0.8997 0.934 0.942 0.8512 0.8822 0.9334 0.9082 0.9141 0.9462 0.9254 -
  注:左下区为核型似近系数 ,右上区为核型进化距离。
Note:The kary otype resemblance-near coef fi cien t in the lef t low er quadran t , the distance coef fi cient in the righ t upper qu adrant.
—40—
中国草地学报 2011年 第 33 卷 第 2 期
  在 15种风毛菊属植物中 ,长毛风毛菊与弯齿风
毛菊核型似近系数最大(0.9788),核型进化距离最
小(0.0215),亲缘关系最近;昂头风毛菊与小花风毛
菊核型似近系数最小(0.7145),核型进化距离最大
(0.3361),亲缘关系最远 。由图 1可见 ,在核型似近
系数为 0.8851时 15种风毛菊属植物聚成 2类:东
俄洛风毛菊 、星状雪兔子 、川西风毛菊 、小花风毛菊 、
变裂风毛菊 、禾叶风毛菊和柳叶菜风毛菊共 7 种风
毛菊属植物聚为一类;紫苞雪莲 、长毛风毛菊 、弯齿
风毛菊 、异色风毛菊 、重齿风毛菊 、水母雪兔子 、昂头
风毛菊和三角叶风毛菊共 8种风毛菊属植物聚成一
类。其中雪莲亚属的紫苞雪莲在似近系数为
0.9228时与其他 6种植物聚为一类 ,齿冠亚属的三
角叶风毛菊在似近系数为 0.8991 时与其他 7种植
物聚为一类 ,表现出相对独立性 ,而其他 2个亚属的
13种植物的似近系数聚类结果并不支持传统形态
分类学结果。
图 1 15 种风毛菊属植物核型似近系数的聚类
F ig.1 The cluste ring dr awing of 15 species of Saussurea DC.by ka ryo type resemblance-coefficient
3 讨论
传统的植物分类是采用形态相似性进行分析归
类 ,但这种分类方法不能克服复系或并系的影响 ,而
且物种的形态易受环境影响 ,性状并不稳定。另外 ,
各种形态性状在分类中的地位和作用是不同的 ,目
前人们还无法对各种性状有一个很客观的加权量 ,
这些因素极大地限制了形态相似系数分类的发展 。
近年来 ,研究者又采用蛋白质序列分析 、DNA 杂交
等方法获得数据后 ,将结果表示为遗传相似系数与
遗传距离 ,同时也反映亲缘关系与系统进化 。但此
法对亲缘关系较远物种间的研究又是不足取的 ,最
新的 DNA条形码技术也是物种鉴定与遗传进化研
究较好的方法 ,但植物中标准 DNA 条形码片段还
未最终确定。采用核型似近系数和核型进化距离估
算是利用物种的核型数据 ,多向地 、立体地 、多维地
考察物种间的相似性 ,从而判断物种间的亲缘关系
和遗传距离。任一物种的核型是相对稳定的 ,因此
结果比较可靠 。当然不同的研究工作者在研究物种
核型时会存在人为误差 ,这一点必须通过大量取样
来克服。核型似近系数聚类分析方法曾用于蝗虫 、
鸡 、禽类 、猪 、牦牛等物种 ,聚类结果与品种分化历史
基本一致[ 10 ~ 16] 。该方法在植物中应用较少 ,目前只
有 20种淫羊藿属植物的研究报道 ,结果显示核型聚
类分析结果与形态分类结果并不完全一致[ 17] 。
本文对 15种风毛菊属植物的亲缘关系与进化
距离作了分析 ,结果与传统分类结果并不完全相同。
如聚类结果中亲缘关系最近的是分属于风毛菊组的
长毛风毛菊与羽裂组的弯齿风毛菊;同属于雪兔子
亚属的星状雪兔子和水母雪兔子在核型似近系数为
0.8851时依然分属于两个不同类群;同属于风毛菊
亚属的昂头风毛菊与小花风毛菊近似系数最小 ,亲
—41—
乔永刚 宋 芸  15 种风毛菊属植物核型似近系数聚类分析
缘关系最远。风毛菊亚属与雪兔子亚属物种的似近
系数聚类结果与传统分类学存在较大差异。而雪莲
亚属的紫苞雪莲在似近系数为 0.9228 时与其他 6
物种聚为一类 ,齿冠亚属的三角叶风毛菊在似近系
数为 0.8991时与其他 7物种聚为一类 ,聚类结果显
示这两个物种在核型水平上与其他物种存在差异
性 ,这一结果与传统分类学结果相似。本文的研究
结果显示 ,在细胞水平上并不完全支持该属目前依
据头状花序外苞叶的特性 、总苞片顶端附属物的特
性和瘦果的特性分类的结果。在 15种植物中 ,染色
体数目从 2n=24连续上升到 2n=34 ,说明风毛菊
属植物内部分化较为剧烈 。另外 ,实验材料大多分
布于青藏高原和横断山区 ,环境选择压力较大 ,外部
形态易受环境影响。以上可能是使得风毛菊属植物
细胞学水平与形态学水平的分类结果不一致的原
因 ,当然这其中也不排除核型分析中的人为误差以
及核型似近系数聚类分析方法的适用性 。因此 ,关
于风毛菊属植物系统演化地位的问题还需利用细胞
学 、分子生物学 、植物地理学 、古生物学等方面的手
段进行深入研究 。
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Clustering Analysis of Karyotype Resemblance-near
Coefficient for 15 Species of Saussurea DC.
QIAO Yong-gang , SONG Yun
(College of L i fe S ciences , S hanx i A gricul tural Univ ersity , Taigu 030801 , China)
Abstract:The genetic relationships among 15 species of Saussurea DC.were studied w ith the method
of cluster analy sis of kary otype resemblance-near coef ficient.The results showed that there were the big-
gest karyo type resemblance-near coef ficient(λ=0.9788)and the smallest kary o type evolutionary distance
(De =0.0215)between S.hieracioides Hook.f.and S .przewalski i.Maxim., indicating the clo sest rela-
tionship;there we re the minimum ka ryotype resemblance-near coef ficient (λ=0.7145)and the max imual
evolutionary distance(De =0.3361)betw een S.sobarocephala Diels and S .parv i f lora(Poir.)DC., indi-
cating the w idest genetic rela tionship.The re sults of clustering analy sis disagreed w ith the phylo geny
based on the morphology of these species.Results o f this research provide some reference to studies on re-
sources utilizat ion , tax onomy , and phy log eny of S aussurea .
Key words:Saussurea DC.;Karyo type;Resemblance-near coef ficient;Cluster analy sis;Evolutionary
distance
—43—
乔永刚 宋 芸  15 种风毛菊属植物核型似近系数聚类分析