全 文 ：分子植物育种，2014年，第 12卷，第 3期，第 517-524页
Molecular Plant Breeding, 2014, Vol.12, No.3, 517-524
研究报告
Research Report
珍稀濒危植物太行菊遗传多样性的 SRAP分析
张安世 1* 司清亮 1 刘莹 1 赵利新 2
1焦作师范高等专科学校生物系,焦作, 454003; 2河南省国有焦作林场,焦作, 454191
*通讯作者, aszhang1212@163.com
摘 要 本研究利用 SRAP分子标记技术对太行山特有濒危物种太行菊 11个自然居群的遗传多样性进行
研究。采用 10对引物对 11个居群的 151个样品进行扩增，共得到 90个扩增位点，其中多态性位点 73个，
多态位点百分率(PPL)为 81.11%。POPGENE分析显示，太行菊具有较高的遗传多样性(H=0.205 9, I=0.325 6)。
Neis遗传多样性分析表明，11个自然居群间出现了较高的遗传分化(基因分化系数 Gst=0.274 9, 基因流
Nm=1.318 8)。生境的片段化和基因流障碍可能是导致太行菊居群间遗传分化显著的主要原因。通过对太行菊
居群遗传多样性的研究，可为有效保护太行菊提供理论依据。
关键词 太行菊, SRAP,遗传多样性,遗传分化,保护策略
Genetic Diversity of the Rare and Endangered Plant Opisthopapus taihan-
gensis (Ling) Shih Deteced by SRAP Analysis
Zhang Anshi 1* Si Qingliang 1 Liu Ying 1 Zhao Lixin 2
1 Department of Biology, Jiaozuo Teachers College, Jiaozuo, 454003; 2 Henan Province Jiaozuo National Foresty Plant, Jiaozuo, 454191
* Corresponding author, aszhang1212@163.com
DOI: 10.13271/j.mpb.012.000517
Abstract Using analysis of Sequence-related ampllified polymorphism (SRAP), the genetic diversity of 11 natu-
ral populations of Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih in Taihang mountain was investigated. Ten pairs of
SRAP primers were used to amplify 151 samples of 11 natural populations, in this case, 90 DNA fragments were
produced in total, and among them 73 bands were polymorphic loci (PPL=81.11%). The result of POPGENE ana-
lysis indicated that genetic diversity of Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih was higher than others (I=0.214 9,
H=0.345 5). A high level of genetic differentiation among 11 populations was detected based on Neis genetic
diversity analysis (Gst=0.274 9, Nm=1.318 8). The main factors responsible for the high degree of genetic differen-
tiation among populations may result from habitat fragmentation and barriers of gene flow. The study on genetic
diversity of Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih will provide theoretical basis for conservation of them.
Keywords Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih, SRAP, Genetic diversity, Genetic differentiation, Conservation
strategy
太行菊(Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih)是
菊科太行菊属的多年生宿根草本植物，国内主要分
布于豫、晋、冀三省交界的太行山区，是中国太行山
区特有珍稀物种，主要生长在山坡、山沟岩石缝中
(丁宝章和王遂义, 1998, 河南科学技术出版社, pp.
632)。太行菊耐旱、耐荫、耐寒，是一种宝贵的野生资
收稿日期：2013-08-14 接受日期：2014-03-15 网络出版日期：2014-05-09
URL: http://www.biopublisher.cn/index.php/mpbopa/article/view/1743
基金项目：本研究由焦作市科技计划经费支持项目(201204001)资助
源，具有很高的观赏价值(许桂芳等, 2006)。同时，太
行菊富含芳香油、菊糖和倍半萜内酯类，具有一定的
经济价值。另外倍半萜内酯类具有强心、抗癌驱虫、
镇痛等功效，药用价值也很高(曾小宇等, 2010)。由于
太行菊分布范围狭窄，生态环境独特，繁殖能力较
弱，加上人为采摘严重，已处于濒危状态，已被列入
表 1 SRAP引物序列及扩增结果
Table 1 Sequences of SRAP primers and their results of amplification
引物
Primers
Me1/em3
Me1/em4
Me1/em6
Me2/em1
Me2/em4
Me3/em2
Me4/em1
Me4/em7
Me5/em6
Me6/em7
平均
Average
引物序列
Primers sequences
Me1: TGAGTCCAAACCGGATA
em3: GACTGCGTACGAATTGAC
Me1: TGAGTCCAAACCGGATA
em4: GACTGCGTACGAATTTGA
Me1: TGAGTCCAAACCGGATA
em6: GACTGCGTACGAATTGCA
Me2: TGAGTCCAAACCGGAGC
em1: GACTGCGTACGAATTATT
Me2: TGAGTCCAAACCGGAGC
em4: GACTGCGTACGAATTTGA
Me3: TGAGTCCAAACCGGAAT
em2: GACTGCGTACGAATTTGC
Me4: TGAGTCCAAACCGGACC
em1: GACTGCGTACGAATTATT
Me4: TGAGTCCAAACCGGACC
em7: GACTGCGTACGAATTCAA
Me5: TGAGTCCAAACCGGAAG
em6: GACTGCGTACGAATTGCA
Me6: TGAGTCCAAACCGGTAA
em7: GACTGCGTACGAATTCAA
总扩增条带
Total amplified bands
10
11
10
6
9
9
6
10
11
8
9
多态性条带
Polymorphic bands
10
9
9
4
7
6
5
9
8
7
7.4
多态位点百分率(%)
PPL (%)
100
81.82
90.00
66.67
77.78
66.67
83.33
90.00
72.73
87.50
82.22
注: PPL: Percentage of polymorphic loci
Note: PPL: Percentage of polymorphic loci
河南省珍稀濒危保护植物(何敏杰等, 2012)。
SRAP (sequence-related amplified polymorphisim)
是 Li和 Quiros (2001)开发的一种分子标记技术。该
技术利用基因外显子中 GC含量丰富而启动子和内
含子中 AT含量丰富的特点设计一对引物，对开放阅
读框(ORFs)进行 PCR扩增。SRAP分子标记技术以
其简便、稳定、中等产率、在基因组中分布均匀等优
点，已广泛用于图谱构建、比较基因组学、遗传多样
性分析等研究(Ferriol et al., 2004;林忠旭等, 2004;陶
爱芬等, 2011;由永飞和邓洪平, 2012;徐菲等, 2012)。
目前，针对太行菊的研究多集中在形态学(高亚
卉等, 2011)、组织培养(姚连芳等, 2004; 王建博等 ,
2008)及细胞学和生殖生物学(李健, 2008)等方面，
也有部分涉及分子标记(何敏杰等, 2012; 高亚卉等,
2012)和太行菊与其它菊属杂交(胡枭和赵惠恩, 2008)
方面的研究。本研究利用 SRAP技术对 11个太行菊
居群的遗传多样性进行分析，旨在揭示太行菊自然
居群的遗传结构和遗传多样性水平，为有效保护太
行菊这一宝贵的野生资源提供科学依据。
1结果与分析
1.1 SRAP引物筛选及扩增结果
利用 49对 SRAP引物对 151个太行菊样品进行
PCR扩增，从中筛选出了 10对条带清晰、多态性好的
引物。10对引物共扩增出 90条条带，每对引物扩增
出 6~11个不等的条带，平均每对引物扩增出 9个条
带(表 1)。图 1显示引物Me1/em4对红豆杉大峡谷 15
个太行菊样品基因组 DNA的 SRAP-PCR扩增结果。
1.2各居群的遗传多样性
太行菊各居群的多态性百分率(PPL)在 22.22%~
57.78%之间，平均为 43.35% (表 2)。Neis基因多样性
(H)在 0.089 2~0.193 9 之间，平均为 0.149 8。Shan-
nons指数(I)在 0.130 8~0.289 5之间，平均为 0.225 6。
珍稀濒危植物太行菊遗传多样性的 SRAP分析
Genetic Diversity of the Rare and Endangered Plant Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih Deteced by SRAP Analysis 518
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
图 1 引物 Me1/em4 对红豆杉大峡谷太行菊基因组 DNA 的
SRAP-PCR扩增结果
注:M:DL2000marker; 1~15:采自红豆杉大峡谷的 15株太行菊
Figure 1 Electrophoresis results of SRAP-PCR to genome DNA
of Hongdoushan Daxiagu with primers Me1/em4
Note: M: DL2000 marker; 1~15: 15 Opisthopappus taihangensis
of Hongdoushan Daxiagu
I
0.217 5
0.289 5
0.258 8
0.241 1
0.245 4
0.244 2
0.220 4
0.132 1
0.130 8
0.215 9
0.285 9
0.225 6
0.325 6
表 2太行菊 11个居群的遗传多样性参数
Table 2 Genetic diversity parameters of 11 Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih populations
编号
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
平均
Average
物种水平
Species level
地点
Sampling locality
山西陵川县红豆杉大峡谷
Hongdoushan Daxiagu, Shanxi
山西陵川县大双村
Dashuang village of Lingchuan county, Shanxi
辉县市潭头村
Tantou village, Huixian city
辉县市宝泉村
Baoquan village, Huixian city
辉县市西沟
Xigou, Huixian city
辉县市宝泉水库
Baoquan reservoir, Huixian city
辉县市小华山
Xiaohuashan, Huixian city
沁阳市神农山
Shennongshan, Qinyang city
沁阳市大西天
Daxitian, Qinyang city
焦作市净影寺
Jingyingsi, Jiaozuo city
焦作市青龙峡
Qinglongxia, Jiaozuo city
多态条带数
Number of polymorphic loci
42
52
44
42
45
42
43
22
20
45
52
40.82
73
PPL (%)
46.67
57.78
48.89
46.67
50.00
46.67
47.78
24.44
22.22
50.00
57.78
43.35
81.11
H
0.141 7
0.193 9
0.173 4
0.161 7
0.163 6
0.163 8
0.143 4
0.089 2
0.089 7
0.137 3
0.190 2
0.149 8
0.205 9
注: PPL:多态位点百分率(%); H: Neis基因多样性; I: Shannons指数
Note: PPL: Percentage of polymorphic loci; H: Neis gene diversity; I: Shannons Information index
在物种水平上，多态性百分率(PPL)为 81.11%。Neis
基因多样性(H)为 0.205 9，Shannons 多样性指数(I)
为 0.325 6。从各居群的 PPL、H和 I三项指标可以看
出，山西陵川县大双村和焦作市青龙峡的太行菊居
群具有较高的遗传变异，而沁阳市大西天和沁阳市
神农山两居群的遗传多样性较低。
1.3居群间的遗传分化
依据 POPGENE分析结果，太行菊总的居群基
因多样性(Ht)为 0.206 6，居群间基因分化系数(Gst)为
0.274 9，基因流(Nm)为 1.318 8。根据居群间基因分化
系数估算的遗传变异有 27.49%存在于居群间，
72.51%存在于居群内，居群内的遗传分化高于居群
间的遗传分化。
519
表 3各居群 Neis遗传一致性和遗传距离
Table 3 Neis genetic identity and genetic distance of Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih
居群
Population
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
1
0.042 0
0.050 1
0.047 2
0.046 3
0.056 7
0.075 2
0.119 5
0.114 6
0.086 2
0.090 7
2
0.958 9
0.026 2
0.053 3
0.064 4
0.056 8
0.076 8
0.138 9
0.141 1
0.098 9
0.074 4
3
0.951 1
0.974 1
0.045 7
0.060 0
0.058 2
0.077 8
0.131 6
0.135 8
0.086 5
0.077 4
4
0.953 9
0.948 1
0.955 4
0.027 5
0.024 2
0.077 0
0.115 4
0.128 0
0.077 0
0.082 3
5
0.954 8
0.937 6
0.941 7
0.972 9
0.017 9
0.075 2
0.095 7
0.111 8
0.078 6
0.073 8
6
0.944 9
0.944 8
0.943 5
0.976 1
0.982 3
0.077 4
0.109 8
0.126 4
0.070 2
0.066 2
7
0.927 6
0.926 1
0.925 2
0.925 9
0.927 6
0.925 5
0.068 5
0.076 1
0.057 2
0.048 0
8
0.887 4
0.870 3
0.876 7
0.891 0
0.908 7
0.896 0
0.933 8
0.029 1
0.062 0
0.073 4
9
0.891 7
0.868 4
0.873 0
0.879 9
0.894 2
0.881 2
0.926 7
0.971 3
0.066 0
0.086 2
10
0.917 4
0.905 8
0.917 1
0.925 9
0.924 4
0.932 2
0.944 4
0.939 9
0.936 1
0.049 5
11
0.913 2
0.928 3
0.925 6
0.921 0
0.928 9
0.935 9
0.953 1
0.929 2
0.917 4
0.951 7
注:1~11:太行菊 11个居群;左下部分:遗传距离;右上部分: Neis遗传一致性
Note: 1~11: 11 Opisthopapus taihangensis(Ling) Shih populations; Below diagonal: Genetic distance; Above diagonal: Neis genetic
identity
图 2太行菊居群间 Neis遗传一致度的 UPGMA聚类图
注: 1:大峡谷; 2:大双村; 3:谭头村; 4:宝泉村; 5:西沟; 6:宝泉
水库; 7:小华山; 8:青龙峡; 9:净影寺; 10:神农山; 11:大西山
Figure 2 UPGMA dendrogram for 11 populations of Opisthopa-
pus taihangensis (Ling) Shih based on Neis genetic identity
Note: 1: Daxiagu; 2: Dashuang village; 3: Tantou village; 4: Bao-
quan village; 5: Xigou; 6: Baoquan reservoir; 7: Xiaohuashan; 8:
Qinglongxia; 9: Jingyingsi; 10: Shennongshan; 11: Daxitian
1.4聚类分析
利用 POPGENE计算居群间遗传距离与遗传一
致度，结果显示(表 3)，各居群的遗传距离在 0.017 9~
0.141 1之间，平均为 0.076 0，遗传一致度在 0.868 4~
0.982 3之间，平均为 0.927 2。其中辉县市西沟和辉
县市宝泉水库两居群间遗传距离最小(0.017 9)，而山
西陵川县大双村和沁阳市大西天居群间遗传距离最
大(0.141 1)。
利用 NYTSYS软件，依据 Neis的遗传一致性进
行 UPGMA聚类分析(图 2)，当相似系数取 0.938时，
这 11个太行菊居群可分为三组。第一组为山西红豆
杉大峡谷、山西陵川县大双村、辉县市潭头村、辉县
市宝泉村、辉县市西沟和辉县市宝泉水库；第二组为
辉县市小华山、焦作市净影寺和焦作市青龙峡；第三
组为沁阳市神农山和沁阳市大西天。
2讨论
2.1太行菊的遗传多样性
已有研究表明，特有种和狭窄分布种与广布种
相比，其遗传多样性较低(Hamrick and Godt, 1996;
金则新和李钧敏, 2004;谢国文等, 2007)，但近年来
不少研究发现有些特有种和濒危物种保持较高的
变异水平(陈俊秋等, 2006; 李建辉等, 2007; 彭艳秋
等, 2007)。本研究通过 SRAP标记对太行菊 11个居
群的分析表明：11个居群在物种水平上的多态百分
率(PPL)为 81.11%，远高于其它的狭窄分布种，具有
较高的遗传多样性。例如七子花的 PPL 为 60.50%
(郝朝运等, 2005)，中华水韭为 58.06% (陈进明等,
2004)，华木莲为 17.28% (廖文芳等, 2004)等。造成太
行菊具有高水平遗传多样性的原因，可能是太行菊
原来拥有一个广泛连续分布且具丰富遗传基础的祖
先,以后随着生境的破坏，造成大量个体灭绝，幸存的
个体将其祖先丰富的遗传多样性保存下来(金则新和
李钧敏, 2007)。
珍稀濒危植物太行菊遗传多样性的 SRAP分析
Genetic Diversity of the Rare and Endangered Plant Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih Deteced by SRAP Analysis 520
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
2.2太行菊的遗传分化
遗传分化是指遗传多样性在居群内和居群间的
分布。从上述分析可知，11个居群的太行菊的基因分
化系数 Gst为 0.274 9，表明太行菊有 27.49%的遗传
变异存在于居群间，72.51%的遗传变异存在于居群
内，即太行菊的遗传变异主要存在于居群内。物种的
繁育系统、分布范围、自然选择、基因流等因素均影
响种群的遗传结构，其中基因流对群体遗传分化具
有重要影响(由永飞和邓洪平, 2012)。植物居群间的
基因流主要借助于花粉、种子、植株个体以及其他携
带有种群遗传物质的物体为媒介进行的，其中花粉
扩散是最主要的基因流(彭艳秋等, 2007)。尽管有证
据表明太行菊自交亲和性较高，但还从未观察到花
粉进入花柱和子房的过程(李健, 2008)。Slatkin (1981)
认为，当基因流 Nm大于 1时，基因流可防止由遗传
漂变引起的群体间的遗传分化。本研究显示，太行菊
居群间的基因流 Nm的数值为 1.318 8，一定程度的基
因交流导致居群间的差异逐渐变小。
2.3太行菊的聚类分析
在本研究中，根据各居群间的遗传一致性建立的
聚类图将 11个太行菊居群聚为 3大组。比较各居群
间的地理分布及聚类结果，可以看出，第一组的山西
的两个居群和河南辉县市的 4个居群地理距离较近，
聚在了一起，同样距离较近的焦作市净影寺和焦作市
青龙峡两个居群聚在一起，沁阳市神农山和沁阳市大
西天两个居群聚在一起，反映出地理分布与遗传距离
之间的相关性。但也出现了距离较远的居群聚在了
一起，如辉县市小华山居群与焦作市的两个居群聚
在一起。另外，在第一组中，距离最近的山西的两个
居群红豆杉大峡谷和大双村并未直接聚在一起，辉县
市潭头村和辉县市宝泉村两个居群也没有直接聚在
一起，又表现了地理分布与遗传多样性之间没有相
关性。因此，单靠聚类结果还无法判断地理分布或地
理距离与遗传距离间是否具有相关性，有待于利用
相关软件对太行菊遗传距离和地理距离之间的相关
性进行地理隔离模式分析后才能做出准确判断。
2.4太行菊的濒危及保护
物种濒危受诸多内外因素综合作用的影响。濒
危植物生殖力、存活力、适应力低下等内在因素是其
走向濒危的根本原因，而外界干扰等致危因素一般
是植物走向濒危的推动力(张文辉等, 2002)。结合相
关研究(葛颂和洪德元, 1999)，我们认为，生境的的片
段化和人为因素的干扰是太行菊致危的主要因素。
太行菊主要生长在山坡及山沟岩石缝中(丁宝章和王
遂义, 1998,河南科学技术出版社, pp.632)，且多呈小
居群分布，这种分布格局对各群体间的基因交流产
生一定的隔离。另外，由于太行菊具有很高的观赏价
值(许桂芳等, 2006)，其药用价值(曾小宇等, 2010)也
逐渐被人们所认识，致使挖掘采摘现象日益严重，再
加上部分地区的旅游开发，太行菊的生境遭到破坏，
而其本身的繁殖能力又较弱，最终导致太行菊群体
范围逐步缩小，加剧其濒危进程。
保护生境是保护遗传多样性的重要手段。我们
认为，太行菊应以就地保护为主，迁地保护为辅。建
议在有条件的地区，由林业部门牵头在太行菊的原产
地建立保护区，使太行菊拥有一个良好的修养生息的
生存空间。同时，应加强生物多样性保护有关法规的
宣传和教育力度，增强人们对生物多样性的保护意
识。另外，当地政府还应联合科研院所积极开展太行
菊保护生物学的研究，探索太行菊的复壮技术和方
法，为制定详尽的太行菊的保护策略提供科学依据。
3材料与方法
3.1供试材料与试剂
2011年 9月，采集山西红豆杉大峡谷、山西陵川
县大双村、辉县市潭头村、辉县市宝泉村、辉县市西
沟、辉县市宝泉水库、辉县市小华山、沁阳市神农山、
沁阳市大西天、焦作市净影寺和焦作市青龙峡等 11
个居群的太行菊样本。样品在采集时按照随机原则，
在所及范围内每隔 10 m左右采集一个样品。11个居
群共采集 151个样本(表 4)。取健康叶片于冰壶中带
回实验室置于-80℃超低温冰箱保存备用。
2×TaqMasterMix (含有 Taq DNA Polymerase, 2×
Taq PCR Buffer, 3 mmol/LMgCl2和 400 μmol/L dNTP
mix)购自北京康为世纪生物科技有限公司，SRAP引
物由金唯智生物科技(北京)有限公司合成。
3.2方法
3.2.1太行菊总 DNA提取及 PCR扩增
太行菊总 DNA提取采用改良 CTAB法(张安世
等, 2009)。SRAP扩增在 PTC-200 PCR仪上进行。在
10 μL反应体系中，各成分添加量如下：DNA 1.3 μL
(浓度为 20 ng/μL)，正反引物(浓度为 30 mmol/μL)
0.35 μL，2×Taq MasterMix 5.3 μL，不足部分用 RNa-
se-Free water补齐。扩增程序参考 Li和 Quiros (2001)
方法，对其程序做简单调整。扩增程序为：94℃ 5 min；
94℃ 1 min，35℃ 1 min，72℃ 1.5 min，5个循环；94℃
521
表
4
太
行
菊
各
居
群
采
样
点
信
息
Ta
bl
e
4
Th
e
lo
ca
tio
n
in
fo
rm
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io
n
of
Op
ist
ho
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pu
s
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ns
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in
g)
Sh
ih
po
pu
la
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ns
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pl
ed
编
号
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珍稀濒危植物太行菊遗传多样性的 SRAP分析
Genetic Diversity of the Rare and Endangered Plant Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih Deteced by SRAP Analysis 522
分子植物育种
Molecular Plant Breeding
1 min，53℃ 1 min，72℃ 1.5 min，35 个循环；72℃
7 min；4℃保存。扩增产物用 1.5%琼脂糖凝胶分离。
3.2.2 SRAP引物的筛选及数据处理
选用 SRAP正反引物各 7条，两两组合共计 49
对引物，以 151个太行菊样品进行 SRAP-PCR扩增，
从中选取条带清晰、多态性好的引物进行统计分析，
具体方法参考由永飞和邓洪平(2012)。利用 POP-
GENE1.32软件计算多态性百分率(PPL)、Neis遗传
一致性和遗传距离、Neis基因多样性(H)、Shannons
多样性指数(I)、群体内基因多样度(Hs)、总群体基因
多样度(Ht)、遗传分化系数(Gst)和基因流(Nm)。采用
NTSYSpc2.10e软件依据各居群 Neis遗传一致性构
建居群间 UPGMA聚类图。
作者贡献
张安世、司清亮和刘莹是本研究的实验设计和
实验研究的执行人，并完成论文初稿的写作；司清亮
完成数据分析；赵利新参与实验设计，试验结果分
析；刘莹参与项目构思；张安世是项目的构思者和负
责人，指导实验设计，数据分析，论文写作与修改。全
体作者都阅读并同意最终的文本。
致谢
本研究由焦作市科技计划经费支持项目(2012-
04001)资助。
参考文献
Chen J.M., Wang J .Y., Liu X., Zhang Y.W., and Wang Q.F.,
2004, RAPD analysis for genetic diversity of Isoetes sinen-
sis, Shengwu Duoyangxing (Biodiversity Science), 12(3):
348-353 (陈进明,王晶苑,刘星,张彦文,王青锋, 2004,中
华水韭遗传多样性的 RAPD 分析 , 生物多样性 , 12(3):
348-353)
Chen J.Q., Ci X.Q., Li Q.M., and Li J., 2006, Genetic diversity of
Litsea szemaois, an endangered species endemic to China,
detected by inter-simple sequence repeat (ISSR), Shengwu
Duoyangxing (Biodiversity Science), 14(5): 410-420 (陈俊
秋,慈秀芹,李巧明,李婕, 2006,樟科濒危植物思茅木姜
子遗传多样性的 ISSR分析,生物多样性, 14(5): 410-420)
Ferriol M., Plco B., de Cordova P.F., and Nuez F., 2004, Molecu-
lar diversity of a germplasm collection of squash (Cucurbita
moschata) determined by SRAP and AFLP markers, Crop
Sci., 44(2): 653-664
Gao Y.H., Dai P.F., Ji Z.F., Han X., and Wang Y.L., 2011, Stud-
ies on pollen morphology of Opisthopappus Shih, Xibei Zhi-
wu Xuebao (Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica), 31
(12): 2464-2472 (高亚卉, 戴攀峰, 姬志峰, 韩夏, 王祎玲,
2011, 太行菊属植物花粉形态研究 , 西北植物学报 , 31
(12): 2464-2472)
Gao Y.H., Zhu G.L., Ji Z.F., and Wang Y.L., 2012, Establish-
ment and optimization of SRAP reaction system for Opistho-
pappu Taihangensis (Ling) Shih, Shiyanshi Kexue (Labora-
torp Science), 15(1): 81-84 (高亚卉,朱广龙,姬志峰,王祎
玲, 2012,太行菊 SRAP-PCR反应体系的建立与优化,实
验室科学, 15(1): 81-84)
Ge S., and Hong D.Y., 1999, Studies of morphological and al-
lozyme variation of the endangered Adenophora lobophylla
and its widespread congener A. potaninii, Yichuan Xuebao
(Acta Genetica Sinica), 26(4): 410-417 (葛颂,洪德元, 1999,
濒危物种裂叶沙参及其近缘广布种泡沙参的遗传多样性
研究,遗传学报, 26(4): 410-417)
Hamrick J.L., and Godt M.J.W., 1996, Conservation genetics of en-
demic plant species, In: Avise J.C., and Hamrick J.L. (eds.),
Conservation genetics: case histories from nature, Springer-
Verlag, New York, USA, pp.281-304
Hao C.Y., Guo W.D., and Liu P., 2005, RAPD analysis of the
population genetic diversity and genetic variation of Hepta-
codium miconioides, Yuanyi Xuebao (Acta Horticulturae Si-
nica), 32(3): 463-467 (郝朝运,郭卫东,刘鹏, 2005,七子花
种群遗传多样性和遗传分化的 RAPD分析,园艺学报, 32
(3): 463-467)
He M.J., Cheng Y.Q., Wang H.W., Guo C.N., Ye Y.Z., and
Meng L., 2012, DNA extract, screening and optimization of
ISSRmarkers for Opisthopappus taihangensis, Zhongguo No-
ngxue Tongbao (Chinese Agricultural Science Bulletin), 28
(16): 202-207 (何敏杰, 程月琴, 王红卫, 郭长宁, 叶永忠,
孟丽, 2012, 太行菊 DNA提取和 ISSR标记的筛选与优
化,中国农学通报, 28(16): 202-207)
Hu X., and Zhao H.N., 2008, A preliminary study on distant hy-
bridization of Opisthopappus with Chrysanemum and Ajania,
Xiandai Nongye Kexue (Moden Agricultural Sciences), 15
(6): 13-14 (胡枭,赵惠恩, 2008,太行菊属与菊属亚菊属远
缘杂交试验初报,现代农业科学, 15(6): 13-14)
Jin Z.X., and Li J.M, 2007, ISSR analysis on genetic diversity of
endangered relic shrub Sinocalycanthus chinensis, Yingyong
Shengtai Xuebao (Chinese Journal of Applied Ecology), 18
(2): 247-253 (金则新,李钧敏, 2007,珍稀濒危植物夏蜡梅
遗传多样性的 ISSR分析,应用生态学报, 18(2): 247-253)
Jin Z.X., and Li J.M., 2004, RAPD analysis on geneticdiversity of
populations of Heptacodium miconioides, Linye Kexue (Sci-
entia Silvae Sinicae), 40(4): 68-74 (金则新, 李钧敏, 2004,
七子花种群遗传多样性的 RAPD分析,林业科学, 40(4):
68-74)
523
珍稀濒危植物太行菊遗传多样性的 SRAP分析
Genetic Diversity of the Rare and Endangered Plant Opisthopapus taihangensis (Ling) Shih Deteced by SRAP Analysis
Li G., and Quiros C.F., 2001, Sequence-related ampllified poly-
morphism (SRAP), a new marker system based on a simple
PCR reaction: its application to mapping and gene tagging
in Brassica, Theor. Appl. Genet., 103: 455-461
Li J., 2008, Studies on cytology of six species in subtribe Chrysan-
theminae and reproductive biology on O. taihangensis, The-
sis for M.S., Nanjing Agricultural University, Supervisor:
Chen F.D., pp.38 (李健, 2008,菊亚族六个种的细胞学及
太行菊的生殖生物学研究, 硕士学位论文, 南京农业大
学,导师:陈发棣, pp.38)
Li J.H., Jin Z.X., and Li J.M., 2007, Genetic diversity of endan-
gered plant Torreya jackii: a study with RAPD markers,
Yingyong Shengtai Xuebao (Chinese Journal of Applied E-
cology), 18(12): 2661-2667 (李建辉,金则新,李钧敏, 2007,
濒危植物长叶榧群体遗传多样性的 RAPD分析,应用生
态学报, 18(12): 2661-2667)
Liao W.F., Xia N.H., Deng Y.F., and Zheng Q.Y., 2004, Study
on genetic diversity of Manglietia decidua (Magnoliaceae),
Yunnan Zhiwu Yanjiu (Acta Botanica Yunnanica), 26(1):
58-64 (廖文芳,夏念和, 邓云飞, 郑庆衍, 2004, 华木莲的
遗传多样性研究,云南植物研究, 26(1): 58-64)
Lin Z.X., Zhang X.L., and Nie Y.C., 2004, Evaluation of applica-
tion of a new molecular marker SRAP on analysis of F2 seg-
regation population and genetic diversity in cotton, Yichuan
Xuebao (Acta Genetica Sinica), 31(6): 622-626 (林忠旭,张
献龙,聂以春, 2004,新型标记 SRAP在棉花 F2分离群体
及遗传多样性评价中的适用性分析 , 遗传学报 , 31(6):
622-626)
Peng Y.Q., Shao J.W., Zhang X.P., Zhang Z.X., and Zhu G.P.,
2007, Genetic diversity of the endangered and endemic spe-
cies, Primula merrilliana (Primulaceae), revealed by RAPD
analysis, Yunnan Zhiwu Yanjiu (Acta Botanica Yunnanica),
29(5): 549-553 (彭艳秋,邵剑文,张小平,张中信,朱国萍,
2007,珍稀濒危植物安徽羽叶报春遗传多样性的 RAPD
分析,云南植物研究, 29(5): 549-553)
Slatkin M., 1981, Estimating levels of gene flow in natural popu-
lations, Genetics, 99(2): 323-335
Tao A.F., Qi J.M., Li J.G., Li A.Q., Li M.L., Fang P.P., Lin L.H.,
Xu J.T., Wu J.M., and Lin P.Q., 2011, Method comparison
of using SRAP and ISSR and combination of both in origin
and evolution of Jute, Zuowu Xuebao (Acta Agronomica
Sinica), 37(12): 2277-2284 (陶爱芬,祁建民,粟建光,李爱
青 , 李木兰 , 方平平 , 林荔辉 , 徐建堂 , 吴建梅 , 林培清 ,
2011, SRAP和 ISSR及两种方法结合在分析黄麻属起源
与演化上的比较,作物学报, 37(12): 2277-2284)
Wang J.B., Xu S.M., Dong P., Sun J., and Li X.D., 2008, Esta-
balishment of high efficient tegeneration in vitro from shoot
tip of Opisthopappus taihangensis, Shoudu Shifan Daxue
Xuebao (Journal of Capital Normal University (Natural Sci-
ence Edition)), 29(5): 45-50 (王建博,徐思明,董鹏,孙佳,
李学东, 2008,太行菊顶芽离体高效再生系的建立,首都
师范大学学报(自然科学版), 29(5): 45-50)
Xie G.W., Peng X.Y., Zheng Y.L., and Zheng J.X., 2007, Genet-
ic diversity of endangered plant Monimopetalum chinense in
China detected by ISSR analysis, Linye Kexue (Scientia Sil-
vae Sinicae), 43(8): 48-53 (谢国文,彭晓瑜,郑燕玲,张金
杏, 2007,濒危植物永瓣藤遗传多样性的 SRAP分析,林
业科学, 43(8): 48-53)
Xu F., Xuan J.P., Zheng Y.H., Liu Y.Z., and Guo Z.R., 2012, IS-
SR analysis on genetic relationship of Begonia germplasm,
Xibei Zhiwu Xuebao (Acta Botanica Boreali-Occidentalia Si-
nica), 32(3): 471-476 (徐菲,宣继萍,郑玉红,刘永芝,郭忠
仁, 2012,秋海棠属植物种质亲缘关系的 SRAP分析,西
北植物学报, 32(3): 471-476)
Xu G.F., Li X.W., Meng L., and Wang H.S., 2006, Resources of
main varieties of wild herbal flower of Taihang mountain re-
gions in Henan, Anhui Nongye Kexue (Journal of Anhui A-
gricultral Scienes), 34(11): 2380-2381, 2507 (许桂芳,李孝
伟,孟丽,王鸿升, 2006,河南太行山区主要野生草本花卉
资源,安徽农业科学, 34(11): 2380-2381, 2507)
Yao L.F., Dong M.H., and Mao Y.S., 2004, Study on tissue cul-
ture of Taihang Chrysanthemum, Zhongguo Nongxue Tong-
bao (Chinese Agricultural Science Bulletin), 20(6): 29-31 (姚
连芳,董美华,毛玉收, 2004,太行菊组织培养研究,中国
农学通报, 20(6): 29-31)
You Y.F., and Deng H.P., 2012, Analysis of genetic diversity of
the rare and endangered species Cibotium braometz by SRAP
markers, Xibei Zhiwu Xuebao (Acta Botanica Boreali-Occi-
dentalia Sinica), 32(4): 688-692 (由永飞,邓洪平, 2012,珍
稀濒危植物金毛狗的 SRAP分析,西北植物学报, 32(4):
688-692)
Zeng X.Y., Luo D.L., Liu S.N., and Liu J.X., 2010, Recent ad-
vance and future trend of inulin research and development,
Zhongguo Shipin Tianjiaji (China Food Additives), (4): 222-
227 (曾小宇,罗登林,刘胜男,刘建学, 2010,菊糖的研究
现状与开发前景,中国食品添加剂, (4): 222-227)
Zhang A.S., Xing Z.F., Liu Y.Y., and Zhang W.M., 2009,
Comparison and analysis on the different methods of DNA
extrat ion methods from Bryophytes, Henan Kexue (Henan
Sciences), 27(5): 559-562 (张安世,邢智峰,刘永英, 张为
民, 2009,苔藓植物 DNA不同提取方法的比较分析,河南
科学, 27(5): 559-562)
Zhang W.H., Zhu Y.G., and Liu G.B., 2002, Population ecologi-
cal characteristics and analysis on endangered cause of ten
endangered plant species, Shengtai Xuebao (Acta Ecologica
Sinica), 22(9): 1512-1520 (张文辉,祖元刚,刘国彬, 2002,
十种濒危植物的种群生态学特征及致危因素分析,生态
学报, 22(9): 1512-1520)
524