全 文 ：植 物 学 报
Aca tB
o a tn ica i s
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ica 00 2 3
,
4 5 (8 ): 9 95一 100 2 h t t P : /
w
.
e h i n e s eP l an t
s e i e n e e
.
e o m
S a m P l i n g S t r a t e g y W i t h i
n a
W i ld S o y b
e a n P o P u l a t i o n B a s e d o n
I t s G e n e t i e Va
r i a t i o n D e t e e t e d b y I S S R M a r k e r s
JNI 、乞n , Z HAN G W匕n 一uJ , FU D a 一X u , L U B ao 一oR gn
*
(K即 L a b o r a t o 理 fo r B i o id v e sr i yt cS i e n e e a n d E e o lo g i e a l E n g i n e e r i n g of iM o is r理 of dE u e a t i o n
nI s t i t u t e of B i
o d i v e sr i枷 cS i e n e e , uF da n nU i v e rs i如 , S h a n g h a i 2 0 0 4 3 3 , C h i n a )
A b st ra c t : In o r de r t o d e t e r m in e a n a P P r o P r ia t e s a m P l in g s t ra t e gy fo r t h e e f e e t iv e e o n s e vr a t io n o f w ild
s o y b e a n (侧沙加巴 `伪旧 S ie b . e t Z u e e . ) in C h in a , a n a t u ra l p o p u la t io n 加m J ia n g四 a n Air p o rt in S h a n hg a i w a s
s t u d ie d fo r it s g e n e t ie d iv e r s ify t h
r o u g h t h e in t e r
一 s im p le s e q u e n e e r e p e a t (IS S R) m a r k e r a n a l丫5 15 o f a
s a m P le s e t e o n s i s t in g o f 10 0 ra n d o m ly e o lle e t e d in d iv i du a ls
.
A r e la t iv e ly la r g e g e n e t ie d iv e r s it v wa
s d e
-
t e e te d a m o n g t h e s a m Ple s b a s e d o n e ist m at io n of D N A p ro d u C t s a m p li石e d 俩m 1 5 s e le tC e d IS S R p r im e r s ,
w it h t h e s im ila r it y e o e f ie ie n t v a 即 in g f r o m 0 . 17 t o 0 . 8 9 . T h e m e a n e x p e e t e d h e t e r o z v g o s it y (能) w a s
0
.
17 1 4 p e r lo e u s
,
a n d s ha n n o n in d e x ( j ) w a s 0
.
2 7 1 4
.
T h e P r in e ip a I C o o r d in a t e A n a lv s i s (P C A ) f u rt h e r
in die a t e d t h a t g e n et ie d iv e r s ity o f t h e J ia n g 四 a n w ild s o y b e a n P o Pu la t io n w a s n o t e v e n ly d is t r ib u t e d
,
in s t e a d
,
w a s P r e s e n t e d by a m o s a ie o r e lu s t e r e d d is t r ib u t io n Pa t e r n
.
C o r r e la t io n s t u d y b e tw
e e n g e n e t ie div e r s it y
a n d n u m b e r Of s a m P l e s d e m o n st r at e d t h st g e n改 ie d iv e r s ity i n e r e a s e d d r a m at ie a l!y w it h t h e in e r e a s e o f
n u m b e r of s a m P le s w it h in 4() in d iv id u a ls
,
b u t t h e in e r e a s e b e e a m e s lo w a n d ar P idly r e a e h e d a P la t e a u w h e n
m o re t ha n 4 0 in div idu a ls w e r e in e lu d e d in t h e a n a ly s is
.
tI 15 e o n e lu d e d t h at (i) a s a m p le s e t of a p p r o x im at e ly
3 5一4 5 in div id u a ls s h o u ld b e in e lu d e d t o r e P r e s e n t P o s s ibly h ig h g e n e t ie d iv e r s it y w h e n e o n s e vr a t io n o f a
w ild s o y b e a n p o p u la t io n xe 匀:tu 15 u n d e rt a k e n : a n d (11) e o lle e t io n of w ild s o y b e a n s a m p le s s h o u ld b e s p r e a d
o u t a s w ide a s P o s s ib le w it h i n a P o P u la t io n
,
a n d a e e rt a in dis t a n e e s h o u ld b e ke P t a s i n t e vr a ! 5 a m o n g
in d iv idu a l s fo r s a m P lin g
.
Ke y w o rd s : 侧孵加 e s 伪旧 : g e n e t ie d iv e r s ity : m o le e u la r m a r ke r s : P o P u la t io n s t r u e t u r e : s a m P tin g s t r a t e gy
Wi l d
s o
yb
e an ( G lrc i
n e s oj a ) 1
5 e o l l l 〔。 o n ly a e e e Pt e d a s
t h e an e e s t r a l sP e e i e s o f t h e e u lt i v a t e d s o y b e a n ( G
.
m ax )
.
hT
e iin e rm
e d iate or w
e e
dy ty P
e o f s o y b e an ( G
.
g 矛’a c i ils ) 15
e o n s i d e r e d a s a n a tu r a l h y b r i d o r in tr o g r e s s i o n tyP
e b e
-
tw
e e n ht e w i l d an d cu lt iv ate d
5 0沙e an s (、乞们9 e t a .l , 19 9 5 ) ,
i n d i e a t in g th e e x e e P ti o n a l l y e l o s e g e n e ti e r e l a t i o n sh iP s
b e it 刀e e n G s oaj an d G
.
m ax
.
iW ld
5 0沙 e an ha s it s d i s itr bu -
t i o n i n e e n t r a l a n d n o rt h e rn Part
s o f E a s t A s i a
,
i n e lu di n g
C h in a
,
K oer an P
e n i n s u l ar an d J ap an
, a s w e l l a s ht e afr
e a st
o f uR
s s ia
.
C h i n a i s ht e ior g i
n a n d d iv e r s i if e at i o n e e nt e r s o f
ht e w i ld s o y b e an ht at 15 fo un d i
n a ll t h e P r o v in c e s o f C h ian
.
e x e
etP fo
r X inj i
a n g
,
Q i n g h ia an d H a l n a n
.
iW ld
s o y b e an P o s
-
s e s s e s m an y a g r o n o m i e a l l y b e n e if e i a l tr a i t s
, s u e h a s h i g h
P or t e i n a n d l i P id e o in e n t s
, a d ap t i o n t o s e v e er e o n d i t i o n
,
an d er s i s t a n e e t o in s e e t s an d d i s e a s e s (Z hu
a n g
,
1 99 9 )
.
A s
v a fu ab l e g e n e it e er s o ur c e s
,
w ild 5 0沙 e an e o m P ir s e s an ex -
tr a o r d in ar i l y im P o rt a n t g e n e P o o l fo r s o y b e an b
r e e d i n g
,
Part i
e u l ar l y w h e n t h e g e n e t i e b a e k g r o un d
o f e u lt i v at e d
50沙e an b e e o m e s n a r o w un d e r it s e x te n s i v e m o d e m a g n -
e u lot r a l P r a e ti e e s
.
T h e r e fo r e
,
i t 15 u r g e n t l y im P o rt a n t t o e o n s e r v e w i ld
5 0沙 e a n g e n e t i e r e s o u r e e s , g i v e n th at a g r e a t n u m b e r o f
w i ld 5 0沙e an Pop u l at i o n s h va e g o n e e x ti n e t i o n or b e e n 5 19 -
n i if e a in ly r e du
e e d du
e to t h e d e t e ir o r a ti o n o f t h e i r n aut
r a l
h ab i ta ts u n d e r h u m an i ll fl u e n c e
,
i n e ut d i n g u br ian
z at io n
,
or ad
e o n s t ur e t i o n a n d e h a n g e o f af mr i
n g s y s t e m s ( P a n e t a l
. ,
2 0 0 0 )
.
F o r e fe
e ti v e e o n s e vr at i
o n o f g e n e t ie d i v e r s iyt Per
-
s e n te d i n w i ld 50如 e a n n a ut ar l P o Pu lat io n s e i t h e r t h or u gh
i n s i ut o r ex s i ut ap P or a e h
,
i t 15 e s s e in ia l t o h va e an ap P r o
-
P ir aet
s a m P li n g s tr at e gy ot
c a P ot er a b u n d a nt d i v e r s iyt w iht
a m a n a g e ab l e am
o u I l t o f s a l 11P l e s
.
I n th i s er g a dr
,
de te mr i
n a -
t i o n o f an aP Por irP at
e n u m b e r o f P o uP l at i
o n s w iht in a g iv e n
er g io n an d i n d iv idu
a ls w iht i n a g iv e n P o P u lat io n s h o u l d b e
e
m
e i a l fo r ht e s tart
e g i e s a m P li n g
,
t h or u gh w h i e h P o s s ib ly
h igh g
e n e t i e d i v e r s iyt w i l l b
e i n e fu d e d
.
oT
a ch i e v e s u e h a
s u e e e s s fu l s a l l l P li n g s atr
t e g y
,
d e t a i l e d s ut d y o f P o P u l at i o n
g e n e t i e s a n d e o n s t iut t i o n o f th e t a r g e t s P e e i e s s h o u ld b e
e a币 e d o u t , qu i t e ap art fr o m s t u d i e s o f t h e i r o t h e r fu n d a -
m e n at l bio lo igc al fe 川双 r e s
,
suc h as b
r e e d i n g sy
s t e m
,
h fe syt le
,
d i s P e r s al m e e h an i s m s an d fl o w e ir n g h a b it s
.
I n t e r
一 s i n 1P l e s e qu
e n c e r e P e a t s (I S SR ) 15 a t y P e o f m o
-
l e e u l ar m田火e r er c e in ly P r o Po s e d b y Z i e ikt ew ie z e t a 乙( 19 9 3)
R e e e iv e d : 2 0 0 2
一
1 0
一
0 9 A c c e P t e d : 2 0 0 3
一
0 4
一
1 7
S u P Po r t e d b y th e S h an g h
a i C o m m i s s io n o f S c ie n c e a n d 介 c h n o lo g y ( 0 0 X D 14 0 0 6 ) , ht e 2 1 1 P r oj e C t ( P r oj e c t n a m e : B i o d iv e r s i t y a n d R e g io n a l
E e o s a fe ty )
a n d M o n s a n t o F u n d s
·
* A u th o r of r e o r e s P o n d e n c e
.
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.
a n d F a x : + 8 6 (0 )2 1 6 5 6 4 3 6 6 8: E
一
m a i l : < b r lu @ fu d
a n 月 d u ￡ n > .
9 9 6植物学报 A c t a BO t a n jc a Sl n 丁c a V o l .4 5 N o .8 2 00 3
for fin g
e rp n nti
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T h e IS S Rm eth
o d ap Pile s th e Pri n e i Pl
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s im l Pe s e qu
e nc e r e Pe at (S S R )
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an e h o re d Po l yn le r a s e e h a in
re a e ti o n ( P CR )田卫p ilfi e at i o n b yd e s ig n e d Pri m e rs th a t e an
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o m l y田叮 l Pify DN A fr ag l l lent
s of th e int er
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e at re gi on
.
T h i s m e th o d d o e s n o t n e e d DN A s e qu
e n e e in fo rm at i
o n
Pri o r t o a m l Pi fi e at io n
,
ht e er fo r e i t 15 P art i
e u l ar ly u s e fu l i
n
s t u d y i n g t h o s e s P e e i e s w i t h o u t a v a i l a b l e s e q u e n e e
i n fo mr at i
o n T h e I S S R m e th o d u s u a l l y g e n e r at e s m o r e
s at b l e PC R P r o du c st as c o m Paer d w i
th ht e R A PD et c h n iqu e,
b u t i t 15 a s s im P l e as R A PD i n o P e art i
o n (Z o u e t a L
,
2 0 0 1)
.
T h e I S S R if n g e pr
r i n ti n g h a s b e e n e o m m o n ly u s e d i n
s ut d i e s
, s u ch a s p o P u l a ti o n g e n e t i c s
,
t ax on
o m y an d 灿 y -
l o g e n y o f m a n y P lant
s P e e i e s (C am
a c h o an d L i s t o n
,
2 0 0一:
Sun
,
20 0 1 ; W b l fe a n d R a n d】e , 2 0 0 1) .
K五o w le dg e a n d un de r s t an d i n g o n g e n e t i e d i v e r s iyt , an d
i t s d i s itr b u t i o n P a t e nr s
,
g e n e ti c e o n s t i ut ti o n a n d d即 a m -
i e s o f a P o P u l at i o n ar e t h e b a s i s t o d e s i g n an ap P r o P r i at e
s tart
e g y o f th e w iht i n
一
P o P u lat i o n s a m P li n g fo r w i l d s o y
-
b e an e o n s e vr at i o n
.
oT
a e h i e v e ht i s g o al
,
m o l e cu l ar m a r k e r
te e hn
o l o g y s ign iif
e
an t ly fa
e i l i t a t e s ht e e o l l e e t i o n o f s u e h
in fo n n iat
o n w iht a h i gh a e euar
e .y oT d
e t emr i
n e ht e a P Pr o
-
Pir at e n u m b e r o f i n id v idu
a ls th at ar e s a m P le d t o r e P r e s e nt
r e a s o n ab l e g e n e t i c d i v e r s iyt i n a P o Pu l at i o n
,
ht e a u ht o r s
d e s i g n e d an e xP
e ir m en t ot
s ut d y g e n e t i e v a r l a ti o n P a t t e r n
o f a n aut
r a l P o uP lat i
o n o f w i l d s o yb
e an d i st ir b ut e d i n ht e
ab a n d o n e d Jian gw an A ipr
o rt i n S h an gh
a i
,
by I S S R m
a kr e r
a n a l y s i s
.
T h e o bj
e e t i v e s o f ht i s s ut d y w e er (i ) t
o er v e a l
Pat
e
m
s o f g e n e t i e d iv e r s iyt an d s utr
e ot r e o f ht i s w il d s o y
.
b e an Po P u l at i o n
,
an d (11) ot d e t emr i
n e an a PPr o P n aet
n u r o .
b e r a n d s P a t i a l d i s t a n e e o f i n d i v idu
a l s t h a t s h o u l d b e
s a l l l Pl e d fo r g e m
1Pl a s m e o l le c it o n to r e P er sen t ht e P o s s ib l y
h ihg l
e v e l o f g e n e t ie id v esr iyt w iht i
n
het P
O P u l at ion
,
b a s e d
o n ht e d i v e r s iyt Pat
e nr
.
1 M a t e f i a l s a n d M e t h o d S
S e e d s a l l l Pl e s o f w i l d s o y b e a n ( G ly e i n e s oj a S i e b
.
e t
Z u c e
.
) w e er e o l l e e et d fr o m a n a ut r a l Po uP l at i
o n in a w a s et d
l a n d i n Jian g w an A ipr o rt ( 3 1
“
2 0
,
5 5
, ,
N
,
12 1
“
2 9
,
0 9
, ,
E ) i n
Sh a n g h a i i n N o v e m b e r 2 0 0 1
.
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s o yb
e a n a t ht i s s i t e i s
m o er l ik e ly a y o u n g P叩 u l at i o n w iht l e s s ht an 2 0一 y e ar h i s -
t o w b
e e au s e ht e w a s t e lan d w a s ab an d on
e d ab o ut 15 y e ar s
a g o w h e n ht e A i甲 o rt w a s tr an s fe er d t o an o ht e r l o e at i o n .
S e e d s for m 10 0 i
n id vi du
a l s we er 伽d o ln ly s a ln P le d iw ht in
an ar e a ab o ut 10 0 0 0 耐 , an d ht e Phy s i e a l lo e iat on o f e ac h
in d i v idu
a l ivn
o l v e d i n ht e s e e d s a m P l in g w a s er e o dr e d
, a s
s h o w n in F i g
.
l
.
D i s ant
e e b e wt
e e n th e s a m P1e d i n id v idu
a l s
w a s m o r e t h a n t h r e e m e t e r s
.
E a e h s a m P l e w a s e o l l e e t e d
fr o m o n e i n d i v id u a l an d k
e P t i n a n u m b e r e d e n v e l o P e
W毒8 , 。 W S一 “ 7
二
.
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.
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.
.
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一
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.
.
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.
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.
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·
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.
.
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.
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一
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.
W S
一
5 2
.
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.
R
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W s
一
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一
5 5
呀一 53
W S
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卜-
-
刁
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F i g
.
1
.
SP at i a l d i s tr i b u t i o n o f th e w i l d s o y b e an
s a ll l P l e s e o l le e t e d i n ht e j i an gw an A i pr
o rt
.
」I Y N扭n e ta L: S 扣旧P lm gS r ta te y go fwi ld S o yb e an
s e P ar a te l y
.
1
.
1 D N AP r e P a ra oi t
n
D N As a m P le s o fw ild s o yb e a n w e r e e x tr a e te d r fo m
yo un gs e e d l in g
s
.
F o r e a e hs a m P le
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s e e d s w e er g emr i
-
n at e d i n an In e u baot
r at 2 8
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C fo r 7 d
. 孔 ta l g en o m i e D N A
w a s e xtr
a c t e d for m ht
e P o o l e d e ihgt iidn
v i d u a l s b y us i n g
ht e C TA B m e ht o d o f M
u r a y a n d T h o m Ps o n ( 19 80 )
.
1
.
2 I S SR a m P il if e a it o n a n d e le e t r o Ph o r e s i s
A ot alt n um b er o f l 0 0 IS S R Pmn
e sr
,
p ur c h as e d for m ht
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v e sr iyt
o f B ir it s h C o lu m b la OJB C S SR Pir me
r (R人卫D )
S y n th e s i s Pojr
e e t O l ig o nu
e let i d e S et 10 0/ 9 )
,
w e er s e er e n e d
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a fe w D N A s a m Pl e s ot s e l e ct ht e a P Pr o Pir aet Pir m
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s u it a b l e fo r w i ld s o y b e a n s ut d i e s
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.
9 9 吕 植物学报 月`1 乙、 ]O/ 厂 :z汀 。·、 了j z, j 。 、、 , V() 1. 4 5 No . 8 2 0 0 3
in t e vr a l s for m t h
e 10 0 s a m P l e s w e er c a l e u la te d
.
F o r e a e h
g r o u P
,
t h e a v e r a g e 1 v a l u e w a s e a l e u la t e d b y e x t r a e t i n g
da at anr d
o m ly for m ht
e to at l s a m P le s t e n t而e s . T h e s a l l l Pl e d
d a t a w e r e if t t e d t o t h e l o g i s t i c e q u a t i o n : y = k/ ( l + a
* e x P
( b
* x ) )
,
w h e r e th e y r e P r e s e n t s g e n e r a l g e n e t i e d i v e r s i ty
,
t h e x r e P r e s e n ts th e n u m b e r o f s a m P l e s
, a n d t h e k,
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a r e th r e e Pa r a m e t e r s ( F i g
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, a m o n g t h e s e k r e P r e s e n t s t he
a s y m P t o t e o f y
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2 R e s u l t s
2
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1 P r o d u e t s o f IS SR a m P l iif e a it o n
A ot at l n um b
e r o f 3 3 1 e le ar an d r e P or du c ib le ban ds w e er
a m P l iif e d for m ht
e J ia n gw an
50沙 e an P o p u lat i o n , u s i n g th e
15 s e le c t e d IS S R pir m e sr
.
OP
t i m i z a t io n 0 f M g C I
2 c o n c e
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t io n a n d ianr
e a li n g t e m P e raut
r e fo r e a e h Pir m e r w a s e s s e n
-
t ia l to o bat i n th e be s t PC R Pe for mr
a n e e , a n d e o n s e q u e n t ly
a n u m be r o f s at b le D N A fr a g m e n ts w e er P or du e e d
,
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8 17 ) t o 3 8 (b y p r im e r
一
8 8 9 ) P e r P r im e r
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T h e s i z e o f t h e m aj o r a m P l i if e d b a n d s v a r i e d
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4 0 0 一 2 0 0 0 b P (F l g s
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2
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S o m e o f t h e w i l d
s o y b e a n i n d iv id u a l s e o u ld b e d i s t i n g u i s h e d ba s e d o n th e
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I n o r d e r t o d e t e e t w h e t h e r g e n e t i e d i v e r s i t y o f t h e
J ian gw an w il d
s o y be an P o P u la ti o n 15 e q u a l ly d is itr b u t e d i n
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PC A w a s Pe for mr
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b a s e d o n th e e n e o d e d d a t a m a t ir x fr o m th e D N A b a n d i n g
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T h e a n a ly s i s o f g e n e t ie d i s tan e e be wt
e e n Pa i柳 i s e
i n di v id u a l s r e v e a le d a e o n s i d e r a b le g e n e t i e d i v e r s iyt
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w i l d s o y b e a n i n d iv id u a l s w it h i n t h e J ia n g w a n P o P u la t io n
.
I t w a s e v id e n t ht a t g e n e ti e d i v e r s iyt o f t h e J i a n g w a n w i ld
s o y b e a n P o P u l a t i o n w a s P r e s e n t e d b y a m o s a i e di s t r ib u
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T h e Pa t t e nr o f s e a t e r P l o t b a s e d o n t h e if r s t
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w i t h t h e s P a t i a l d i s t r i b u t i o n P a t t e r n o f t h e s o y b e a n
P o Pu l a t io n
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,
g e n e ti e a l ly c lo s e l y er la t de i n d i
-
v id u a l s a l s o d i s P la y e d a e l o s e s Pa t i a l d i s t a n e e w i t h i n t h e
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.
3
.
D N A fr a g m e n t s a m P li fi e d by t h e ISS R P r im e r 88 9
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N u m b e r s b e lo w e a e h la n e er P r e s e n t w il d s o y b e a n s a m P le s ( for m W S
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P o P u lat io n
, a l th o u g h s o m e e x e e P t io n s w e r e fo u n d a s t h e
s e a t e r p l ot in F i g
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4
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t i o n o f t h e i n d iv idu
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, sh o w e d a e l o s e g e n e ti e er l at io n sh iP ( F ig
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4 )
,
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in a s s o e i at io n w iht ht e ir e l o s e s Pat i a l d i s
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.
1)
.
I n a d d it on
,
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8 8 d e m o n
-
s tr a t e d a c l o s e s P at i a l d i s t r ib u t i o n Pat
e m w i t h t h e i n d i
-
v idu
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89
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,
W S
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9 2 (F i g
.
l )
,
b u t a
er lat i v e l y e l o s e g e en ti e er l iat o sn h iP w iht
o ht e r idn i
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,
s u e h a s W S
一
8 1
,
W S
一
8 3 an d W S
一
8 7 (F i g
.
4 )
.
S im i l a ir y
,
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i n d lv id u a lW S
一
1 1 de m o n s tr a t e d a e l o s e sP iat a l id s t a n c e w iht
ht e i n id v idu al
s
W S
一
12 a n d W S
一
13
,
b ut a er l at i v e ly id
s t以
g e n e t i e r e l at i o n s h i P w i th t h e wt
o i n d iv idu
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.
T h i s i n d i
-
e at e s i n g en er al ht at in d iv idu al
s sP at i al id istr b
u t i o n w iht i n
t h e Jian gw an w i l d
s o
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e an P o P u lat i o n h a s a e lo s e g e n e t i e
er lat i o n sh iP
.
H o w e ve r
, e x e e Pt i o n s w e er a l s o fo un d i
n d i-f
fe er in gr
o u P s in w h i e h s o m e in d i v idu
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g e n e t i e P at t e m
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for m
o ht e r m e m b e r s i n t h e s a m e g r o u p
·
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一
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,
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.
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,勺.
2
.
3 G e n e it c s tur
e t u r e o f t h e J i a n gw a n w i l d s oy b
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脚 p u】a it o n
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e Pe cr e n t a g e o f P o ly l n o pr h i c l o c i ()P aw
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n e d
999
t o b e 10 0% b y al l ht e 15 s e le e t e d Pir m e r s
.
In o th e r w o dr s
,
n o m o n o m o rp h i
e I S S R l o e u s w a s d e t e e t e d i n t h e 10 0
s a m P l e s c o l l e e t e d fr o m t h e J i a n g w a n w i ld s o y b e a n
p o Pu l at io n
.
nA va
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I S SR lo cu s w a s d e t e c t e d fr o m ht e s e le e et d Pir m e sr
,
i n id e at
-
in g t h at a l a r g e
num
b e r o f t h e P o l y m o pr h i e l o e i h a d Per
-
d o m in a n t l y o n e t y P e o f a l l e l e s
.
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e m e an e x P e e t e d h e t
-
e or z y g o s iyt P er l
o cu s (eH ) aw
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.
17 1 4
, a n d s ha n n o n i n de x
仍 w a s 0 . 2 7 1 4 in ht e s a n 1 Pl e .
2
.
4 C o er
l a it o n b e tw e e n ge n e it e d i v e r s iyt
a n d n u m b e r o f
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o n i n d e x w a s u s e d a s a e r i t e ir o n fo r e s t im a t in g
g e n e ti e d iv e r s iyt
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T h e l e v e l o f g e ne t i e d i v e sr iyt o f ht e 14 g or uP
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o n w a s t h at t h e v a lu e s o f S h an
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e o m P a r at i v e l y r ie h g e n e t i e d i v e r s iyt s h o u ld b e e x P e e t e d
w i t h in w i l d s o y b e a n P o P u l at i o n s du
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s h o rt d i s t a n e e o f s e e d d i s P e sr a l ( Fuj i at
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,
19 97 : L i e t a .l
,
19 9 7)
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e le e t r o Ph o r e t i e v a r i a t i o n Pat
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s io n ht at g r e at g e n e t i e d i v e r s iyt 1
5 Pr e s e n t w iht i n P o Pu la
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,
19 8 5 ; uY
a n d 助 a n g ,
19 93 ; iL et
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,
19 95 )
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h i g h g e n ct ie d iv e r s iyt for m
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s h o u l d b e t a k e n int o e o n s id e r a t io n
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q u e s t i o n a r i s e s a s t o w h a t 15 t h e a PP r o P r i at e un m b e
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O u r s ut d y b a s e d o n D N A P or du
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.
17 1 4 P e r l o cu s
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v a lu e o f o
.
13 4
丘℃m o t he r s tU di e s o f het sam e sP e e i e s (知胡d 儿 a n g , 19 93 ) .
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w e c an 蒯 y d e d u c e t ll a t ht e ha it al “伪 u n d e r Pop u -
l at i o n
, ,
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e o m P r i s e e o n 1P l i c at e d w i l d 50必 e an s o u r c e s
an d e o nt a i n e d r e l at iv e l y h i g h g e n e t i e d i v e r s iyt w h e n it in
-
v a d e d t h e J i a n g w a n A i r P o r t a ft e r t h e A i r P o r t w a s
a b a n d o n e d
.
T h i s h y P o t h e s i s n e e d s t o b e t e s t e d b y m o r e
d et ia l e d sot di
e s i n c l u d ign
a e o m P let
s e t o f m at e ir a l s
.
O ur r e s u lt s fu hrt
e r d e m o n s tr at e d ht at g e ne t i e d iv e r s iyt
i n a w i ld s o y b e an P o P u lat i o n w a s n ot ve e n l y d i s tir b u t e d
,
g i v e n th at t h e e n v i r o n m e n t a l e o n di t i o n at th e e o l l e e ti n g
s it e w a s r e l at iv e l y un i fo mr
.
T h i s e o cn fu s i o n g a i n s s uP P
o rt
丘印n a s im i lar s ut dy o f P o P u 1at ion g en e it e s o f iw l d s o y b e an
」IN Y自n e t a L: S am P l in g s t r a teyg o fw ild s o yb e na
P o P u la t io n s u s in g i s o z ym e m akr e r s (L i e r a l
. ,
19 9 5 )
.
T h e er fo er
, e o l le e t i o n o f w i l d s o y be an s a m P l e s s h o u ld b e
s P er a d o u t a s w id e a s P o s s ib l e i n a P o P u l a t i o n w i t h m o er
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,
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a l s fo r s am P l ign
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s Po t e o l l e e t i n g w i t h m a n y s e e d s fr o m o n e o r a fe w i n d i
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o ir yt
o f g e n e t i c di v e r
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o n
.
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v idu
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a l s o e e u r i n g i n a s P at ia l ly sm a l l a r e a u s u a l ly h a d e l o s e
g e n e t ie er l a t i o n sh iP
,
s u g g e s ti n g t h at w il d 50沙e a n o e e ur s
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, ,
P a t e m
,
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,
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一
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e e s e e d d i s P e r s a l n a ut r e
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n i if e ant l y d i fe
r e nt i a te d fr o m o ht e r m e m b e r s in ht e s am
e
c lu s et r s o r an in d i v idu
a l s h a ir n g a e l o s e g e n e t i e er l at i o n
-
sh i P w iht o ht e r m e m b e r s o f a e fu s t e r o e c u n 门gn at id s t a n c e
,
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a in e d a s ht e er s u lt s o f o e e a s i o n a l Io n g
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s e e d d i sP e r s a l o r Po l len fl
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n at i o n o f ap P or P ir at e s iz e fo r a s e t
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e t i v e e o n s e vr at i
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.
W h e n m o er i n d i v idu
a l s a r e i n e fu d e d i n t h e s a m P l e s
,
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s a m P le s e t w i l l i n e l u d e h ig h l e v e l o f d iv e r s iyt
,
bu t an e x
-
e e e id n g l y lagr
e s a m Pl e s et for m
a P o uP liat
o n w i ll i n e r e a s e
t h e w o r k l o a d o f m a i n t e n a n e e a n d m a n a g e m e n t o f t h e
g e n n P l a s m
,
Part i
e u lalr y w h
e n ht e s e e d s h va e t o b e s t o er d
in a g e n n P l a s m b a nk
.
O n ht e o ht er h an d
,
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e n ht e s a m Pl e
s e t 15 t o o s m a ll w iht a fe w i n d iv idu
a ls i n a Pop
u l at i o n
,
ht e
s a m P l e s e t m i g h t n o t r e P r e s e nt g e n e t i e d i v e r s i t y o f th e
P o Pu l at i o n
.
H o w m a n y i n d i v idu
a ls fo r a s a m P le s e t e o l
-
le e te d for m
a w i ld s o yb
e an Pop
u lat i o n w il l e o v e r it s m aj or
-
iyt o f g e n e t i e d iv e sr iyt ? S
e i e in i s t s h va e t a k e n a l ot o f e fo rt
t o s o l v e th i s P r o b l e m
.
B a s e d o n t h e H a r d y
一
W i n b e r g
e q u i l i b r i u m
,
E w e n s ( 19 7 2 )
,
B r o w n a n d M o r an ( 19 8 1)
,
jS 6ger
n an d w 夕6n i ( 19 94 ) an d F r a kn e l a n d B or wn ( 19 9 5 )
Pr o P o s e d s公吐iist e a l m o de ls for a gen e alr e s tlm at i o n o f n u m
-
b e r o f s a m P l e s t h a t sh o u l d b e e o l le e t e d t o r e P r e s e n t a
P o P u lat i o n
,
P r o v id e d t h at t h e P o Pu l at i o n 15 a M e n d e l ian
P o P u lat i o n a n d i t s g e n e t i e v a ir at i o n 15 n o t in fl u e n c e d b y
fac
t o sr s u e h a s g e n e t i e mu
t at i o n
,
s e le ct io n
,
g e n e fl o w an d
r a n d o m idr ft
.
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e P r o P o s e d n切m b e r o f in di vi du a ls 15 3 0 fo r
Plant
s p e e i e s ot er Per sent
s u e h an ide al P o P ul iat on (jS 6毋n
a n d 认y/ 6n i , 19 9 4) .
In t h is sut dy
,
Sh a n n o n i n de x 15 u s e d a s het
c irt e ir o n for
e s t im at ign g
e n e ti e d iv e r s iyt
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T h e a u t h o sr a s s
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e o l l e e t e d idn i
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o f g e n e t i e
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n ht e P o Pu l at i o n
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e h ht e v a fu e o f Sh an n o n
in d e x 15 0
.
2 7 1 4
.
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.
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,
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g e n e t i e id v e r s iyt s h ow
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P lat e au w h e n m o er ht an 4 0 i n d iv idu
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洲 a n ag ign e d it o r : 从叭N G W亡i )
利用 工 5 S R 标记研究野大豆居群内遗传变异及其取样策略
金 燕 张文驹 傅大煦 卢宝荣 `
( 复旦大学生物多样性科学研究所 , 教 育部生物多样性与生态工程重点实验室 , 上海 2 0 0 4 3 3)
摘要 : 为了有效地保护野大豆 (“ 了叮ne s 口 J a s i e b . e t z u C C . ) 并制定合理的居群取样策略 , 对上海江湾机场的
一个天然野大豆居群进行了 10 0个单株 (个体 ) 的随机取样 , 并用工S S R分子标记对其进行了遗传多样性分析 。 利用
筛选出的15 条 IS SR 引物在这个居群中检测到较高的遗传变异 , 样本内个体间的相似系数变化在 0 . 17 ~ 0 . 89 之间 。居群
内平均每个位点的平均预期杂合度 (eH ) 为0 . 17 1 4 , 香农指数 (力为 0 . 2 7 1 4 。 P以分析显示 , 江湾野大豆居群内的遗
传变异不是呈均匀分布 , 而是呈丛状分布 。 该野大豆居群遗传多样性和样本内个体数量间的相关性分析显示 :在个体
数少于 40 的情况下 , 遗传多样性随个体数的增加而迅速增加 ;当样本中的个体数大于 40 时 , 遗传多样性的增加减慢并
很快趋于饱和 。研究表明 :对野大豆居群进行异地保护时 ,对各居群的采样植株数不应当低于35 一 45 ;在居群内采样时 ,
所采集的个体之间最好相隔一定的空间距离 。
关键词 : 野大豆 ; 遗传多样性 ; 分子标记 ; 居群结构 : 取样策 略
中图分类号 : Q9 4 3 文献标识码 : A 文章编号 : 0 5 77 一 7 4 9 6 (2 0 03 ) 08 一 0 99 5 一 0 8
收稿日期 : 2 0 0 2 一 1 0 一0 9 接收日期 : 2 0 0 3 一 0 4 一 1 7
基金项目 : 丘海科委上海市优秀学术带头人资助计划 (0 x D 1 4 0 0 6) ; “ 2 1 工程 ” 项 目; 孟山都基金 。
* 通讯作者 。 T e l .和 r a x : 0 2 1一 6 5 6 4 3 6 6 5: E 一 m a i l : < b r lu @几 d a n . e d u ￡ n > 。
(责任编辑 : 王 藏 )