全 文 ：西北林学院学报 ２０１６，３１（４）：９３～９８
Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ
　　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－７４６１．２０１６．０４．１６
新疆伊犁地区喀什河谷流域密叶杨遗传多样性分析
　收稿日期：２０１５－１０－２１　修回日期：２０１６－０３－０９
　基金项目：林业公益性行业科研专项经费（２０１４０４１１３）；新疆维吾尔自治区森林培育重点学科资助；新疆维吾尔自治区林果实验教学示
范中心资助。
　作者简介：朱小虎，男，在职博士，研究方向：林木遗传育种。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｘｈ８３００５２＠１２６．ｃｏｍ
＊通信作者：康向阳，男，教授，博士生导师，研究方向：林木倍性育种与细胞遗传学。Ｅ－ｍａｉｌ：ｋａｎｇｘｙ＠ｂｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
朱小虎１，２，３，程世平２，陈幻林４，康向阳１＊
（１．北京林业大学 生物科学与技术学院，北京１０００８３；２．新疆农业大学 林学与园艺学院，新疆 乌鲁木齐８３００５２；
３．新疆教育厅 干旱区林业生态与产业技术重点实验室，新疆 乌鲁木齐８３００５２；４．尼勒克县林业局，新疆 尼勒克８３５７００）
摘　要：为研究新疆伊犁地区喀什河谷流域密叶杨遗传多样性及群体遗传结构与空间地理位置上、
中、下游变化的关系，选用２６对微卫星标记对２２０个个体的遗传多样性进行了分析，共检测到１６３
个等位基因，平均等位基因数（Ｎａ）为６．６２９；多态性位点百分率（ＰＰＬ）为１００％，期望杂合度（Ｈｅ）
在上、中、下游３个群体中都处于较高水平，分别为０．５４８、０．５６７和０．５９１；分子方差分析（ＡＭＯ－
ＶＡ）的结果表明，７％的遗传分化来自种群间，遗传变异主要集中在群体内不同个体之间；基因分
化系数（Ｇｓｔ）为０．０３８，表明群体分化处于较低水平，而检测到群体间的基因流（Ｎｍ）则为１２．８１８，处
于较高水平。表明密叶杨种群的遗传多样性在空间地理位置上未产生分化，遗传多样性水平较高。
并提出了密叶杨种群保护策略。
关键词：密叶杨；ＳＳＲ；遗传多样性；空间地理位置；群体遗传结构
中图分类号：Ｓ７９２．１１９　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００１－７４６１（２０１６）０４－００９３－０６
Ｇｅｎｅｔｉｃ　Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｔａｌａｓｓｉｃａ　Ａｌｏｎｇ　Ｋａｓｈｇａｒ　Ｒｉｖｅｒ　Ｂａｓｉｎ
ＺＨＵ　Ｘｉａｏ－ｈｕ１，２，３，ＣＨＥＮＧ　Ｓｈｉ－ｐｉｎｇ１，ＣＨＥＮ　Ｈｕａｎ－ｌｉｎ４，ＫＡＮＧ　Ｘｉａｎｇ－ｙａｎｇ１＊
（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ　Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ８３００５２，Ｃｈｉｎａ；
３．Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　ｏｆ　Ｅｃｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ａｒｉｄ　Ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｕｒｕｍｑｉ，
Ｘｉｎｊｉａｎｇ８３００５２，Ｃｈｉｎａ；４．Ｎｉｌｅｋｅ　Ｃｏｕｎｔｙ　Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｎｉｌｅｋｅ，Ｘｉｎｊｉａｎｇ８３５７００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｓｐａｔｉａｌ　ｌｏｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｔａｌａｓ－
ｓｉｃａ　ｏｃｃｕｒｒｉｎｇ　ｉｎ　Ｋａｓｈｉ　Ｒｉｖｅｒ　Ｂａｓｉｎ，Ｉｌｉ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｘｉｎｊｉａｎｇ，２６ｐａｉｒｓ　ｏｆ　ＳＳＲ　ｐｒｉｍｅｒｓ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ．Ａ　ｔｏｔａｌ　ｏｆ　１６３ａｌ－
ｌｅｌｅｓ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　２２０ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ，ｗｉｔｈ　ａｎ　ａｖｅｒａｇｅ　ｏｆ　６．６２９ａｌｅｌｅｓ　ｐｅｒ　ｌｏｃｕｓ，ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ　ｐｅｒｃｅｎｔ－
ａｇｅ　ｌｅｖｅｌ　ｗａｓ　１００％，ａｎｄ　ａ　ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｈｉｇｈ　ｅｘｐｅｃｔｅｄ　ｈｅｔｅｒｏｚｙｇｏｓｉｔｉｅｓ（Ｈｅ）ｆｏｒ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ａｔ　ｕｐｐｅｒ，ｍｉｄｄｌｅ
ａｎｄ　ｌｏｗｅｒ　ｒｅａｃｈｅｓ　ｗｅｒｅ　０．５４８，０．５６７，ａｎｄ　０．５９１，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｍｏｌｅｃｕｌａｒ　ｖａｒｉａｎｃｅ（ＡＭＯＶＡ）
ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ａｍｏｎｇ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ａｃｃｏｕｎｔｅｄ　ｆｏｒ　７％ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ａｎｄ　ｍｏｓｔ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｅｘｉｓｔｅｄ　ａ－
ｍｏｎｇ　ｔｈｅ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ　ｗｉｔｈｉｎ　ａ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ．Ａ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ（Ｇｓｔ）ｏｆ　０．０３８ａｎｄ　ｔｈｅ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｇｅｎｅ
ｆｌｏｗ（Ｎｍ）ｏｆ　１２．８１８ａｔ　ａ　ｕｐｐｅｒ　ｒｅａｃｈ　ａｌｓｏ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ａｍｏｎｇ　ｐｏｐｕｌａ－
ｔｉｏｎｓ　ｗａｓ　ａｔ　ｔｈｅ　ｍｉｄｄｌｅ　ａｎｄ　ｌｏｗｅｒ　ｒｅａｃｈｅｓ．Ｉｔ　ｗａｓ　ｃｏｎｃｌｕｄｅｄ　ｔｈａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐ．ｔａ－
ｌａｓｓｉｃａｄｉｄｎｏｔ　ｏｃｃｕｒｒｅｄ　ｗｉｔｈ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ，ｈｉｇｈ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ．
Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ　ｏｆ　Ｐ．ｔａｌａｓｓｉｃａ　ｗｅｒｅ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｔａｌａｓｓｉｃａ；ＳＳＲ；ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ；ｓｐａｔｉａｌ　ｌｏｃａｔｉｏｎ；ｇｅｎｅｔｉｃ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
　　新疆伊犁地区喀什河流域河谷地带，分布着西 北地区面积最大、保护最完好的原始次生林。其中，
密叶杨是该地区的主要生态建群种。东西绵延长
３００多ｋｍ，面积约１．４万ｈｍ２，对维持该区域生态
平衡等方面发挥着重要作用［１－２］。近几十年来，由于
放牧、打草、挖药、盗伐，伴随气候变暖，河床水位下
降等原因，河谷林生态环境变得脆弱。因此，开展对
该区域物种资源的遗传背景进行有效评估，是种质
资源收集、利用、保护的基础。目前密叶杨的研究报
道仅见播种育苗［３］、抗旱、抗盐［４－５］等方面，未见遗传
多样性方面的研究。分子标记在开展植物遗传多样
性、群体遗传结构等方面研究已十分广泛［６－８］。其中
ＳＳＲ（ｓｉｍｐｌｅ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｒｅｐｅａｔ）分子标记以共显性、
重现性好、高多态性等遗传特点，在杨属植物居群遗
传分析中被广泛运用［９－１２］，本研究对分布在喀什河
谷流域上、中、下游的密叶杨天然居群，用２６对ＳＳＲ
引物对采集的２２０样株个体进行居群遗传多样性及
群体遗传结构的分析，以期为河谷次生林密叶杨的
有效保护及合理利用提供依据，同时也为探究次生
林密叶杨的起源、演替等提供有效的基础资料。
１　材料与方法
１．１　植物材料来源
２０１２年１２月在新疆伊犁地区喀什河河谷流域
的上游（尼勒克县喀拉托别乡）、中游（克令乡）、下游
（恰哈乌拉斯台乡）３个地点分别采样，随机取样数
目在６０～８０株之间，单株间距＞３０ｍ以上，共２２０
个样本，每个采样单株ＧＰＳ定位，选无病害嫩枝运
回温室水培。采样点详见表１。
表１　喀什河河谷流域３个密叶杨居群采样点
Ｔａｂｌｅ　１　Ｔｈｅ　ｔｈｒｅｅ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ｓｉｔｅｓ　ｏｆ　Ｐｏｐｕｌｕｓ　ｔａｌａｓｓｉｃａｉｎ　Ｋａｓｈｉ　Ｒｉｖｅｒ　Ｂａｓｉｎ
居群代码 居群来源地 样本数量 海拔／ｍ 纬经度 生境
Ｕｐｐｅｒ 喀拉托别乡 ６６　 １　１５０　 ４３°７６′９３．１″Ｎ、８２°６３′６６．５″Ｅ 河滩
Ｍｉｄｄｌｅ 克令乡 ７５　 １　０５０　 ４３°８０′３６．５″Ｎ、８２°４４′５５．１″Ｅ 河滩
Ｌｏｗｅｒ 恰哈乌拉斯台乡 ７９　 ９６８　 ４３°８３′６３．８″Ｎ、８２°２４′２９．９″Ｅ 河滩
表２　杨树遗传多样性分析的ＳＳＲ引物
Ｔａｂｌｅ　２　ＳＳＲ　ｐｒｉｍｅｒｓ　ｆｏｒ　ｐｏｐｌａｒ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ
引物名称 正向引物 反向引物 重复单元 片段大小
ＧＣＰＭ＿３２０５ ＴＣＣＴＡＡＣＣＣＧＴＧＡＣＴＣＴＣＴＡ　 ＧＴＧＧＴＧＴＴＧＧＴＴＴＴＧＡＧＴＣＴ （ＧＡＡ）８　 １７９
ＧＣＰＭ＿１７８１－１ ＡＡＣＣＡＡＡＧＣＡＴＣＡＡＧＣＡＴＡＧ　 ＡＧＡＣＡＴＧＧＣＧＴＡＡＴＣＡＣＴＣＴ （ＡＴ）１４　 １３５
ＧＣＰＭ＿２２１６－１ ＧＧＧＡＴＴＣＣＴＣＴＧＣＴＣＴＡＡＡＴ　 ＴＴＧＡＴＣＡＴＣＡＧＡＧＧＣＣＴＡＡＴ （ＴＡ）１３　 ２００
ＯＲＰＭ＿３６９ ＴＧＴＴＣＧＧＧＴＴＡＴＡＴＴＧＣＣＡＴＴ　 ＴＧＡＴＴＧＧＧＴＧＴＣＴＣＴＧＣＴＴＧ （ＡＴＡ）７　 ２０３
ＧＣＰＭ＿３８６９－１ ＧＡＡＡＴＡＴＴＴＴＧＣＣＡＴＡＧＴＴＡＴＴＡＴＴ　 ＡＡＡＡＣＡＡＣＣＡＣＡＡＧＡＡＡＴＣＣ （ＡＴ）１３　 １６５
ＧＣＰＭ＿３６７７－１ ＡＴＧＣＴＣＧＡＧＧＡＡＡＴＡＴＣＡＡＡ　 ＴＧＣＡＴＣＡＧＡＧＡＴＣＡＧＡＡＴＧＡ （ＴＡ）２２　 ２０８
ＧＣＰＭ＿２１２７－１ ＧＧＣＡＧＴＴＧＡＡＡＴＡＴＴＣＧＡＧＡ　 ＣＧＡＧＴＣＴＴＣＴＴＴＣＧＡＡＣＣＴＡ （ＡＧ）１０　 １６０
ＧＣＰＭ＿６７２－１ ＧＡＡＡＧＡＡＡＡＴＧＡＡＣＣＣＡＴＣＡ　 ＣＣＡＧＧＡＴＡＴＡＡＴＧＴＣＣＣＡＧＡ （ＧＴ）１３　 １９７
ＧＣＰＭ＿３３９０－１ ＣＡＧＡＧＣＴＣＴＡＡＣＣＡＴＧＧＡＡＣ　 ＧＣＴＡＣＧＧＴＧＡＴＧＧＴＴＴＧＴＡＴ （ＴＡ）１９　 ２２０
ＧＣＰＭ＿１８３８ ＧＴＴＣＡＧＣＧＡＡＡＧＣＴＡＡＡＧＡＧ　 ＣＡＣＡＧＡＡＴＴＡＣＡＧＣＴＧＡＴＧＣ （ＧＡ）１４　 １４０
ＧＣＰＭ＿４０４５－１ ＴＧＣＣＡＴＡＴＧＣＡＴＴＡＡＴＣＴＴＧ　 ＴＡＡＧＣＡＡＡＧＴＣＧＡＴＡＡＣＣＧＴ （ＡＴ）３３　 ２０７
ＧＣＰＭ＿４０４６－１ ＴＴＣＣＡＡＡＧＧＴＡＡＧＧＴＧＧＴＴＡ　 ＧＡＧＧＴＴＧＣＴＴＴＣＴＣＴＴＧＣＴＡ （ＣＴ）１８　 １５３
ＯＲＰＭ＿１６２ ＴＧＴＣＧＡＧＡＡＧＴＡＡＴＡＴＴＧＣＡＣＣＡ　 ＧＡＡＧＣＡＴＡＴＧＣＡＧＧＧＣＡＡＣ （ＧＴ）４　 ２１３
ＧＣＰＭ＿３５８６ ＴＧＧＡＧＴＴＴＣＣＴＣＡＴＣＴＣＴＴＧ　 ＣＧＣＴＴＣＡＡＧＴＡＡＧＴＧＴＧＴＧＴ （ＴＣ）９　 ２２５
ＧＣＰＭ＿１６７６－１ ＣＡＡＣＡＡＡＡＴＣＡＡＴＣＧＣＴＣＴＣ　 ＡＣＣＣＴＡＧＣＡＡＡＡＴＣＡＡＣＡＡＡ （ＴＣ）９　 １３４
ＧＣＰＭ＿２６１３－１ ＴＡＣＡＣＡＣＣＡＴＧＧＧＧＡＴＴＴＡＴ　 ＣＴＧＴＧＡＣＣＣＧＡＴＣＴＴＴＴＡＧＡ （ＡＴ）２４　 １６７
ＧＣＰＭ＿３２６４－１ ＧＴＣＧＧＴＴＴＣＡＴＡＣＣＣＡＡＴＡＡ　 ＡＴＴＣＧＧＡＴＡＡＴＧＴＧＡＡＧＴＧＣ （ＣＴ）１１　 １９７
ＧＣＰＭ＿３９３７－１ ＡＴＴＧＡＡＡＡＴＧＴＴＧＣＡＡＧＴＣＧ　 ＡＴＧＡＧＡＡＴＴＧＡＧＡＴＧＣＣＡＡＣ （ＣＡ）１０　 １６６
ＰＭＧＣ＿２５２２ ＴＣＴＧＴＴＡＡＴＴＴＣＴＣＡＧＣＴＧＴＴＧ　 ＴＧＣＴＴＴＡＣＴＡＡＡＣＴＴＴＴＴＡＣＴＧＣ　 ＧＡ　 １７５
ＧＣＰＭ＿１３７３－１ ＡＡＡＴＣＣＣＡＣＴＴＣＣＧＴＴＡＡＡＴ　 ＡＡＡＡＧＴＴＡＴＴＴＧＣＴＴＧＣＴＧＣ （ＣＴ）９　 ２２５
ＧＣＰＭ＿２７９１－１ ＣＴＴＣＧＡＧＣＴＴＣＴＣＡＡＡＡＡＧＡ　 ＧＧＡＧＡＴＴＣＴＧＡＣＧＡＧＧＧＴ （ＡＴ）１７　 １９２
ＧＣＰＭ＿４０２９－１ ＡＴＴＴＧＧＡＴＴＴＣＣＡＴＧＴＴＣＡＧ　 ＣＡＴＧＡＧＴＴＡＧＣＡＡＣＧＡＡＡＣＡ （ＣＡ）１０　 １７２
ＧＣＰＭ＿２７０５－１ ＴＴＴＧＣＡＣＡＧＧＴＡＡＧＴＴＧＡＴＧ　 ＡＴＴＧＡＣＣＡＴＡＧＣＡＧＡＣＡＡＣＣ （ＡＣ）９　 ２１６
ＰＭＧＣ＿２５５８ ＣＣＡＧＡＧＡＡＡＧＡＧＡＧＴＧＣＴＴＣ　 ＡＡＴＧＣＡＧＡＴＧＴＣＧＴＴＧＴＴＴＧＣ　 ＧＡ　 １５５
ＧＣＰＭ＿２６１５－１ ＡＴＧＴＣＡＡＣＧＴＣＡＣＴＧＡＣＡＡＡ　 ＡＴＴＡＧＧＣＡＡＴＧＣＡＧＡＡＣＡＣＴ （ＣＴＴＴ）５　 ２２２
ＯＲＰＭ＿１３６ ＴＴＴＡＡＧＣＣＴＣＣＧＡＡＡＡＣＣＡＡ　 ＴＴＴＡＡＧＣＣＴＣＣＧＡＡＡＡＣＣＡＡ （ＣＴ）６　 ２０９
４９ 西北林学院学报 ３１卷　
１．２　方法
１．２．１　基因组 ＤＮＡ提取　取水培新鲜幼嫩叶片，
采用试剂盒（北京天根生化科技有限公司），提取样
本的基因组ＤＮＡ，经１％琼脂糖凝胶在１ｘＴＡＥ电
泳缓冲液中电泳１５ｍｉｎ，凝胶成像（Ａｌｐｈａｌｍａｇｅｒ
Ｈｐ）系统检测所提ＤＮＡ含量和质量。样品 ＤＮＡ
最终稀释至浓度５０ｎｇ·μＬ
－１，－２０℃冰箱中贮存
备用。
１．２．２　筛选引物　引物选自杨树国际基因组联盟
（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｏｒｎｌ．ｇｏｖ）（ＧＣＰＭ，ＰＭＧ引物）及美
国橡树岭国家实验室（ＯＲＰＭ 引物）中提供的ＳＳＲ
引物序列［１３］。共选择了１２８对引物覆盖杨树１９对
染色体，在５′末端添加 Ｍ１３Ｒ：ＴＣＴ　ＡＡＡ　ＡＣＣ
ＡＣＣ　ＣＣＣ　ＡＣＴ通用引物。ＳＳＲ引物筛选随机从
上、中、下游分布居群２２０份样品中挑选８个密叶杨
个体，选取在样品中能够扩增出清晰片段的２６对引
物 （见表２）用于分析遗传多样性。引物由北京博迈
得科技发展有限公司合成。
１．２．３　ＳＳＲ 扩增 　ＳＳＲ 反应体系参照 Ｃ．Ｂ．
Ｄｏｎｇ［１４］等的反应体系略加改进。总体积为２０μＬ：
１０ｎｇ模板ＤＮＡ２μＬ，２ｘＴａｑｍｉｘ　１０μＬ，正向引物
（１０μｍｏｌ·Ｌ
－１）０．０８μＬ，反向引物（１０μｍｏｌ·
Ｌ－１）０．３２μＬ，标记过的四色 Ｍ１３荧光引物（６－
ＦＡＭ、ＨＥＸ、ＴＡＭＲＡ、ＲＯＸ）（１０μｍｏｌ·Ｌ
－１）０．４
μＬ，ｄｄＨ２Ｏ　７．２μＬ。扩增程序采用降落ＰＣＲ：程序
１：９４℃预变性５ｍｉｎ；程序２：９４℃变性３０ｓ，６０℃ 退
火３０ｓ（每个循环降低１℃），７２℃延伸３０ｓ，共１０
个循环；程序３：９４℃变性３０ｓ，５０℃退火３０ｓ，７２℃
延伸３０ｓ，共２０个循环；程序４：９４℃变性３０ｓ，５３℃
退火３０ｓ，７２℃延伸３０ｓ，８个循环；程序５：７２℃延
伸７ｍｉｎ。
ＤＮＡ样品扩增后在 ＡＢＩ３７３０ＸＬ上进行毛细
管电泳分离检测，结合内标分子量 ＧＳ５００ＬＩＺ，经
ＧｅｎｅＭａｒｋｅｒ　Ｖ１．７１软件分析数据，判断样品在该
位点的基因型，记录每个位点的片段大小。
１．３　数据分析
利用ＳＳＲ标记具共显性特征，采用ＰＯＰＧＥＮＥ
ＶＩＳＩＯＮ　１．３２［１５］估算居群有效等位基因数（Ｎｅ）、每
个位点的等位基因数（Ｎａ）、等位基因观测杂合度
（Ｈｏ）、等位基因期望杂合度（Ｈｅ）、Ｓｈａｎｎｏｎ信息指
数（Ｉ）、群体内物种近交系数（Ｆｉｓ）、群体总近交系数
（Ｆｉｔ）、基因分化系数（Ｇｓｔ）、基因流（Ｎｍ）等遗传参
数，分子方差分析（ＡＭＯＶＡ）采用 Ａｒｌｅｑｕｉｎ３．５软
件，检测群体内和群体间的遗传变异分配比例；
ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ２．３软件［１６］分析群体内遗传结构，参
照 Ｇ．Ｅｖａｎｎｏ［１７］等的方法确定居群数量。比较上述
遗传参数在上、中、下游３个居群中的遗传变化。
２　结果与分析
２．１　群体遗传多样性分析
根据２６对ＳＳＲ引物对上、中、下游分布的２２０
个密叶杨个体扩增结果统计可得，１６３个等位基因
被检测到，各位点等位基因数为２～１４个，平均观察
等位基因数为６．２６９，所有引物在密叶杨自然群体
中均呈多态性，多态率位点 （ＰＰＬ）比例达１００％，
期望杂合度（Ｈｅ）的范围在０．０８１～０．８７８，平均
０．５９１，Ｓｈａｎｎｏｎ信息指数（Ｉ）在０．１７４～２．２８２之
间，平均为１．２０２（表３、表４）。表３表明，平均有效
等位基因数（Ｎｅ）、观测杂合度（Ｈｏ）、期望杂合度
（Ｈｅ）、Ｓｈａｎｎｏｎ多样性指数（Ｉ）等遗传多样性指数在
喀什河谷流域上、中、下游３个居群中差异不明显。
２．２　密叶杨ＳＳＲ位点的遗传结构
采用分子方差分析（ＡＭＯＶＡ）Ａｒｌｅｑｕｉｎ６．４软
件，对密叶杨群体ＳＳＲ位点的变异总量及在群体间
和群体内的分布进行确定，结果显示，７％的遗传变
异存在于居群之间，９３％ 的变异来自种群内（见表
５）。ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ２．３软件分析群体遗传结构，参
照Ｇ．Ｅｖａｎｎｏ［１７］等方法，结果（图１）显示上、中、下
游各自成为１个居群，其中上、下游居群为同一组
源，中游居群为混合居群。群体间的分化系数（Ｇｓｔ）
为０．０３８，基因流（Ｎｍ）为１２．８１８，表明喀什河谷流
域上、中、下游３个群体分化水平均较低，表明居群
间存在较大基因交流的可能性。
３　结论与讨论
３．１　居群遗传多样性
ＳＳＲ标记属于共显性分子标记，具有高多态性
位点，能克服ＲＦＬＰ、ＲＡ　ＰＤ等标记之不足，应用越
来越广泛［１８］。本研究显示，密叶杨居群虽具有较高
的遗传多样性水平，上、中、下游３个地理居群之间
并没有显著的差异。密叶杨居群的遗传多样性（Ｎａ
＝６．２６９）要略高已报道的其他杨树的平均遗传多样
性（Ｎａ＝６．１）［１９］；同时其观察杂合度和期望杂合度
（Ｈｏ＝０．４７６，Ｈｅ＝０．５９１）也高于银白杨（Ｈｏ＝
０．３４１，Ｈｅ＝０．３６８）［２０］，但低于胡杨（Ｈｏ＝０．９３２，
Ｈｅ＝０．７８７）［２１］，这种差异可能与密叶杨所处的山地
河谷特定的生境及采样策略有关。Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ分析
表明，整个密叶杨居群划分为２个群组，其中上、下
游为同一组群，中游为一混合组群。空间地理位置
似乎与组群分布有直接的关系，但考虑到种群差异
只占７％。遗传分化系数（Ｇｓｔ）估算的所有个体
每个位点值很低（平均０．０３８），并用Ｎｅｉ无偏遗传
５９第４期 朱小虎 等：新疆伊犁地区喀什河谷流域密叶杨遗传多样性分析
６９ 西北林学院学报 ３１卷　
表４　ＳＳＲ位点在总群体中的遗传参数
Ｔａｂｌｅ　４　Ｇｅｎｅｔｉｃ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　ｏｆ　ｔｏｔａｌ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ａｔ　ＳＳＲ　ｌｏｃｉ
位点
Ｌｏｃｕｓ
等位基因数
Ｎａ
有效等位基因数
Ｎｅ
Ｓｈａｎｎｏｎ指数
Ｉ
观察杂合度
Ｈｏ
期望观察杂合度
Ｈｅ
ＧＣＰＭ＿３２０５　 ７．０００　 ４．３３３　 １．５９２　 ０．４０２　 ０．７６９
ＧＣＰＭ＿１７８１－１　 ３．０００　 ２．９８２　 １．０９６　 ０．６２３　 ０．６６５
ＧＣＰＭ＿２２１６－１　 １１．０００　 ７．３５４　 ２．１０６　 ０．４６４　 ０．８６４
ＯＲＰＭ＿３６９　 ２．０００　 １．３０６　 ０．３９６　 ０．２７１　 ０．２３４
ＧＣＰＭ＿３８６９－１　 １０．０００　 ４．５２４　 １．８７２　 ０．３１３　 ０．７７９
ＧＣＰＭ＿３６７７－１　 １０．０００　 ３．９７０　 １．７０６　 ０．６５６　 ０．７４８
ＧＣＰＭ＿２１２７－１　 ３．０００　 １．８００　 ０．６４９　 ０．５１４　 ０．４４４
ＧＣＰＭ＿６７２－１　 １４．０００　 ８．２３０　 ２．２８２　 ０．７６９　 ０．８７８
ＧＣＰＭ＿３３９０－１　 １２．０００　 ２．４５３　 １．４６５　 ０．３４３　 ０．５９２
ＧＣＰＭ＿１８３８　 １３．０００　 ５．３０５　 １．９２３　 ０．８４５　 ０．８１２
ＧＣＰＭ＿４０４５－１　 ４．０００　 ２．２０９　 ０．９６４　 ０．２９８　 ０．５４７
ＧＣＰＭ＿４０４６－１　 １４．０００　 ６．２０６　 ２．１３０　 ０．７４５　 ０．８３９
ＯＲＰＭ＿１６２　 ２．０００　 １．９４４　 ０．６７９　 ０．１５９　 ０．４８５
ＧＣＰＭ＿３５８６　 ４．０００　 ２．４６６　 １．０５８　 ０．１９０　 ０．５９４
ＧＣＰＭ＿１６７６－１　 ８．０００　 ４．１５３　 １．６１７　 ０．７６４　 ０．７５９
ＧＣＰＭ＿２６１３－１　 ２．０００　 １．０８８　 ０．１７４　 ０．０５６　 ０．０８１
ＧＣＰＭ＿３２６４－１　 ２．０００　 １．８７２　 ０．６５９　 ０．３８２　 ０．４６６
ＧＣＰＭ＿３９３７－１　 ５．０００　 １．６１７　 ０．７１４　 ０．４０９　 ０．３８２
ＰＭＧＣ＿２５２２　 ５．０００　 ３．６６４　 １．４４８　 ０．６５４　 ０．７２７
ＧＣＰＭ＿１３７３－１　 ３．０００　 １．７７１　 ０．６４８　 ０．４８４　 ０．４３５
ＧＣＰＭ＿２７９１－１　 ４．０００　 １．７１０　 ０．７９９　 ０．３２４　 ０．４１５
ＧＣＰＭ＿４０２９－１　 ７．０００　 ４．４０５　 １．５９８　 ０．８１５　 ０．７７３
ＧＣＰＭ＿２７０５－１　 ５．０００　 ２．２１３　 １．０５１　 ０．５６４　 ０．５４８
ＰＭＧＣ＿２５５８　 ５．０００　 ２．２１２　 ０．９７２　 ０．４８８　 ０．５４８
ＧＣＰＭ＿２６１５－１　 ４．０００　 １．９１８　 ０．７４９　 ０．４２７　 ０．４７９
ＯＲＰＭ＿１３６　 ４．０００　 １．９９８　 ０．９１３　 ０．４１４　 ０．４９９
平均值 ６．２６９　 ３．２１９　 １．２０２　 ０．４７６　 ０．５９１
表５　密叶杨自然居群ＡＭＯＶＡ分析
Ｔａｂｌｅ　５　ＡＭ　ＯＶＡ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｗｉｌｄ　ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｐ．ｔａｌａｓｓｉｃａ
来源 自由度ｄｆ 方差 均方差ＭＳ 变异组成 所占百分比／％
群体间 ２　 ２５３．６５５　 １２６．８２８　 １．４６５　 ７
群体内部 ２１７　 ４　２７６．１９９　 １９．７０６　 １９．７０６　 ９３
总体 ２１９　 ４　５２９．８５５　 ２１．１７１　 １００
图１　密叶杨群体的ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ分析
Ｆｉｇ．１　Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ　ｃｌｕｓｔｅｒｓ　ｏｆ　Ｐ．ｔａｌａｓｓｉｃａｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ
７９第４期 朱小虎 等：新疆伊犁地区喀什河谷流域密叶杨遗传多样性分析
距离（数据未显示）对居群分析的结果也显示较低。
因此，密叶杨遗传多样性在这３个地理空间没有表
现出明显差异。
３．２　密叶杨居群遗传分化
沈登峰［２２］、Ｊ．Ｗａｎｇ［２３］等对藏川杨、胡杨的遗传
多样性进行了研究，藏川杨、胡杨都显示了较高水平
遗传多样性。本研究结果显示密叶杨居群具有较高
的遗传多样性，经ＡＭＯＶＡ检测种群间遗传分化很
小，仅为７％，而群体内不同个体的遗传变异间为
９３％，分析结果与Ｇｓｔ较为相近。ＳＳＲ标记在欧洲黑
杨和欧洲山杨也有类似的结果，它们的遗传分化系
数较为接近（Ｇｓｔ＝０．０１５和０．０１７［２４］。多数杨树在
居群内个体间遗传多样性较高，减少了种间的分
化［２５］。因此，密叶杨种群在喀什河河谷流域上、中、
下游不同空间地理位置的３个群体没有表现出种群
分化。探其原因：１）上、中、下游分布的密叶杨同处
于河谷流域，开花时期较为相近，且杨树的雄花散粉
量大，河谷流域春季风大，利于传播花粉，增加基因
流动性；２）密叶杨种子在５月下旬发育成熟，种子伴
随杨絮随风传播，使得个体在不同空间地理位置间
的分布同质化。此外，种子随河水的流动也扩大了
传播范围，使得密叶杨种群间在上、中、下游空间地
理位置上的遗传多样性水平可以维持在同一水平。
通常认为，种群遗传分化与多因子有关，如物种习
性、分布区域、交配系统、人为干扰等［２６］，基因流反
映了群体间基因产生流动的状况，Ｓ．Ｗｒｉｇｈｔ［２７］认
为，当Ｎｍ＞１时，基因流可发挥均质化作用，以阻止
２个群体间由于遗传漂变引发的分化，本研究显示
密叶杨的遗传分化系数（Ｇｓｔ）为０．０３８，基因流（Ｎｍ）
＝１２．８１８，避免了遗传漂移导致密叶杨种群在空间
位置上发生分化。作为天然次生林密叶杨，仅在新
疆天山中西部山地河谷地分布，具有抗寒、耐瘠薄等
特性。密叶杨这种特殊的生境条件对于近一步挖掘
杨树育种抗性基因资源有着重要指导意义。
３．３　密叶杨的保护策略
密叶杨是新疆山地河谷次生林中最重要的建群
种，具有较高生态价值。２００５年被列入国家重点公
益保护林，在维护区域生态平衡、保护生物多样性方
面发挥了重要功能。近１０多年来，受旅游热度的开
发影响，加之放牧、盗伐以及病虫侵害，导致河谷林
密叶杨的分布区域有减少和向上游推移的趋势。遗
传多样性是物种保护的依据和基础。分子方差
（ＡＭＯＶＡ）检测表明，居群内的遗传多样性要显著
高于居群间，因此保护策略侧重居群保护，尤其是居
群内加强优良个体的选择，通过选优，扩大繁殖，扩
繁后按一定的雌雄比例运送到密叶杨曾经分布的区
域或片断化严重的适宜区域造林，在充分利用密叶
杨优良基因资源的同时，通过自然杂交、落种更新，
拓展种群分布区域和数量，实现密叶杨的迁地保护
和种群恢复重建。其次，配合公益林保护，进行封滩
育林，禁止挖掘河沙、放牧等破坏行为。遗传多样性
机制的形成是一个较复杂的过程，只有不断加强探
索物种遗传变异规律的研究，才能更好地挖掘利用
好种质资源。
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（下转第１２８页）
８９ 西北林学院学报 ３１卷　
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櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲櫲
４３－６３．
（上接第９８页）
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ｆｅｒｅｎｔ　ａｌｔｉｔｕｄｅｓ　ｉｎ　Ｓｅｊｉｌａ　Ｍｏｕｎｔａｉｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｐｌａｎｔ　Ｇｅｎｅｔ－
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［２６］　ＢＲＯＷＮ　Ａ　Ｈ　Ｄ，ＣＬＥＧＧ　Ｍ　Ｔ，ＫＡＨＬＥＲ　Ａ　Ｌ．Ｐｌａｎｔ　ｐｏｐｕｌａ－
ｔｉｏｎ　ｇｅｎｅｔｉｃｓ，ｂｒｅｅｄｉｎｇ　ａｎｄ　ｇｅｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ［Ｍ］．Ｓｕｎｄｅｒ－
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８２１ 西北林学院学报 ３１卷