全 文 ：第 wv卷 第 {期
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林 业 科 学
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㸻qou s s z
濒危植物永瓣藤遗传多样性的 Œ≥≥• 分析 3
谢国文 彭晓瑜 郑燕玲 张金杏
k广州大学生命科学学院 广州 xtsssyl
摘 要 } 采用 Œ≥≥• 分子标记技术研究永瓣藤居群的遗传多样性 o用 ts 个 Œ≥≥• 引物对全分布区 ts个天然居群的
t|s个单株进行扩增 o得出总的多态位点百分率为 v|1u h ∀≥«¤±±²±多样性指数k Η²l为 s1swx ∗ s1tst o居群水平上
平均值k Η³²³l 为 s1s{v o物种水平上k Η¶³l为 s1t{v o表明遗传多样性均较低 ∀用 °’°Š∞‘∞计算出的遗传分化系数
Γ≥×为 s1xyz u o即居群间的遗传分化占居群总遗传变异的 xy1zu h o显示永瓣藤居群间分化较强烈 ∀地史变迁和植
被破坏引起的居群片断化 !小居群致使基因流受阻以及永瓣藤自交的繁殖方式都加剧了居群间的遗传分化 ∀研究
结果还表明永瓣藤居群间遗传距离与地理距离密切相关 ∀
关键词 } 永瓣藤 ~克隆植物 ~遗传多样性 ~Œ≥≥•
中图分类号 }≥zt{1wy 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszls{ p ssw{ p sy
收稿日期 }ussy p sz p sy ∀
基金项目 }国家自然科学基金项目kvswzstwy ov|wyssttl和广州大学重点科研基金项目资助 ∀
3 彭晓瑜为通讯作者 ∀本研究承蒙葛学军 !王德莲等先生的热情指导与帮助 o谨致谢枕 ∀
Γενετιχ ∆ιϖερσιτψ οφ Ενδανγερεδ Πλαντ Μονιµοπεταλυµ χηινενσε
ιν Χηινα ∆ετεχτεδ βψΙΣΣΡ Αναλψσισ
÷¬¨ Š∏²º¨ ± °¨ ±ª ÷¬¤²¼∏ «¨ ±ª ≠¤±¯¬±ª «¤±ª¬±¬¬±ª
k Χολλεγε οφ Λιφε Σχιενχε o Γυανγζηου Υνιϖερσιτψ Γυανγζηου xtsssyl
Αβστραχτ} Μονιµοπεταλυµ χηινενσε ¬¶¤µ¤µ¨ ¤±§ ±¨§¤±ª¨µ¨§¦¯²±¤¯ ³¯¤±·¨ ±§¨ °¬¦·² ≤«¬±¤oº«¬¦«¬¶ ¬¯°¬·¨§·²¤¶°¤¯¯¤µ¨¤
©µ²° ±²µ·«¬¤±ª¬¬·²¶²∏·«„±«∏¬¤±§¶²∏·«¨¤¶·‹∏¥¨¬qŒ±·«¨ ³µ¨¶¨±·¶·∏§¼o³²³∏¯¤·¬²± ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ ²© Μq χηινενσε º¤¶
¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨§∏¶¬±ª¬±·¨µ2¶¬°³¯¨¶¨ ∏´¨±¦¨ µ¨³¨¤·kŒ≥≥• l °¤µ®¨µ¶q× ±¨ Œ≥≥• ³µ¬°¨ µ¶º¨ µ¨ ∏¶¨§·²¤°³¯¬©¼ t|s ¬±§¬√¬§∏¤¯¶²©ts
±¤·∏µ¤¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶¬±·«¨ º«²¯¨§¬¶·µ¬¥∏·¬²± µ¨ª¬²±ov|1u h ²© º«¬¦« ¥¨¬±ª³²¯¼°²µ³«¬¦q ׫¨ ≥«¤±±²± §¬√¨ µ¶¬·¼ ¬±§¨¬k Η²l
µ¤±ª¨§©µ²°s1swx·²s1tst oº¬·«¤±¤√¨ µ¤ª¨ ²©s1s{v ¤··«¨ ³²³∏¯¤·¬²±¯¨ √¨ ¯k Η³²³l ¤±§s1t{v ¤··«¨ ¶³¨¦¬¨¶¯ √¨¨ k¯ Η¶³l q׫¨
µ¨¶∏¯·¶¬±§¬¦¤·¨§·«¤··«¨ ¯¨ √¨ ¯²©ª¨ ±¨ ·¬¦√¤µ¬¤·¬²± ¤··«¨ ¶³¨¦¬¨¶¯¨ √¨ ¯²µ¤··«¨ ³²³∏¯¤·¬²± ¯¨ √¨ ¯ º¤¶¤¯¯ ²¯º¨ µ·«¤±·«¤·²© °²¶·
¦¯²±¤¯ ³¯¤±·¶q ²µ¨²√¨ µo·«¨ ª¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±·¬¤¯ ¬±§¨¬ k Γ≥× € s1xyz ul ¥¤¶¨§ ²± °’°Š∞‘∞ ¬±§¬¦¤·¨§·«¤·xy1zu h ²©
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χηινενσε q≥∏¦«©¤¦·²µ¶¤¶³²³∏¯¤·¬²± ©µ¤ª°¨ ±·¤·¬²± §∏¨ ·²·«¨ ª¨ ²¯²ª¬¦¦«¤±ª¨ ¤±§ √¨ ª¨·¤·¬²± §¤°¤ª¨ o¶°¤¯¯ ³²³∏¯¤·¬²± ¶¬½¨
«¬±§¨µ¬±ªª¨ ±¨ ©¯²º o¤±§·«¨ µ¨³µ²§∏¦·¬√¨ ·¼³¨ ²©¶¨ ©¯2³²¯ ¬¯±¤·¬²± °¤¼ «¤√¨ ¦²±·µ¬¥∏·¨§·²·«¨ ³²³∏¯¤·¬²± ª¨ ±¨·¬¦√¤µ¬¤·¬²± ²©·«¬¶
¶³¨¦¬¨¶q׫¨ µ¨¶∏¯·¶¤¯¶² ¶«²º ·«¤··«¨ ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨ ¬¶µ¨ ¤¯·¨§·² ·«¨ ª¨²ªµ¤³«¬¦¤¯ §¬¶·¤±¦¨ ¤°²±ª ³²³∏¯¤·¬²±¶¬± Μq
χηινενσε q
Κεψ ωορδσ} Μονιµοπεταλυµ χηινενσε ~¦¯²±¤¯ ³¯¤±·~ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼~Œ≥≥•
群体遗传多样性研究是保护遗传学的基础 o种质资源保护在某种程度上讲就是保护该物种的遗传多样
性k顾万春等 ot||{ ~李斌等 oussxl ∀遗传变异在群体间的分配及其分化能够用来阐明该树种的进化史 !适应
性以及群体遗传结构等kŠ¨ ετ αλqot||{ ~邹喻苹等 ousstl ∀永瓣藤k Μονιµοπεταλυµ χηινενσεl是雷德尔
k• «¨§¨µot|uyl根据秦仁昌在安徽祁门县棕里村潘坑坞采集的标本发表的新属新种 o因其花瓣宿存在果实上
不凋落而得名 ∀永瓣藤为卫矛科k≤¨¯¤¶·µ¤¦¨¤¨ l单种属植物 o是我国长江中下游南部中亚热带向北亚热带过
渡的生态环境中残存的珍稀树种 ∀本属的现代分布范围为赣北 !皖南和鄂东南 o即北纬 u{βvsχ ) vsβtsχ o东经
ttwβvsχ ) tt{βtsχ ∀数量稀少 o其分布区域狭窄 o且呈间断分布 o是本地起源的单型特有属 o被列为国家二级珍
稀濒危保护植物k傅立国 ot|{|l o收入5中国植物红皮书6k傅立国等 ot||ul ∀
对永瓣藤的研究以往仅限于生态生物学特征 !地理分布 !形态解剖 !细胞学等方面k谢国文等 ot||{ ~
t|||¤~t|||¥~廖军 ot||xl ~笔者亦曾从生物学特性方面探讨过其濒危原因k谢国文 ot||{l ∀至今未见有关
永瓣藤居群遗传多样性方面的研究报道 ∀野外调查发现 o其花不具备引诱昆虫传粉的特征 o尚未见到昆虫参
与传粉 ∀其次是开花结果初期正逢江南降雨频繁 o加之居群规模小和密度低 o都严重影响了风媒传粉的效
率 o从而影响到永瓣藤的有性生殖 ∀克隆植物由于其有效居群的大小难以确定 !遗传变异的损失难以觉察 o
它们的遗传多样性可能在人们意识到这些植物需要保护并采取恰当措施之前严重丧失k≥¼§¨¶ ετ αλqot||{l ∀
因此 o加强克隆植物遗传多样性研究 o并采取有效措施加以保护乃是当务之急 ∀本文应用简单重复序列区
间扩增多态性k¬±·¨µ2¶¬°³¯¨¶¨ ∏´¨±¦¨ µ¨³¨ ¤·oŒ≥≥• l这种新型 ⁄‘„分子标记技术k¬¨·®¬¨º¬¦½ ετ αλqot||w ~沈永
宝等 oussxl o分析永瓣藤的遗传多样性 o旨在为探讨其濒危机制和制定有效保护措施提供科学依据 ∀
t 材料与方法
111 植物材料
植物材料分别采自江西 !安徽和湖北三省共 ts个居群 o覆盖了永瓣藤整个分布区域 o其地理位置 !取样
数等详见表 t ∀根据居群的大小 o每个居群随机选取了 tu ∗ us个个体 o采样植株的间距 vs °以上 ∀每个居
群分单株取新鲜叶片 o分别置于盛有硅胶的塑胶袋中干燥保存 ∀
112 ∆ΝΑ提取与 ΠΧΡ 扩增
采用 ≤ׄ…微量法k⁄²¼¯¨ ετ αλqot|{zl从经硅胶干燥的叶片中提取总 ⁄‘„ o并用电泳法检测其含量和质
量 ∀从购自于加拿大哥伦比亚大学的 tss个引物k˜…≤ ¶¨·‘²q|l中筛选出效果好的 ts个引物k{s{ !{ts !{tt !
{vx !{wt !{xz !{zy !{{s !{{|和 {|sl用于 °≤• 扩增k周延清 oussxl ∀采用 us ˏ反应体系 }u ˏts ≅ …∏©©¨µkts
°°²¯#pt ×µ¬¶2‹≤¯ ³‹|1s oxs °°²¯#pt Ž≤¯ l ou1vzx °°²¯#pt ª≤¯ u ou h ƒ²µ°¤°¬§¨ os1tx °°²¯#pt §‘×°¶o
uux °°²¯#pt °µ¬°¨ µot1x ˜ פ´ ⁄‘„聚合酶 ous ±ªΛpt模板 ⁄‘„ ∀扩增程序 }首先 |w ε 预变性 x °¬±~而后
进行 vx个循环 o每个循环包括 |w ε 变性 tx ¶!w{ ∗ xs ε 退火k退火温度随引物而定lwx ¶!zu ε 复性 t °¬±~
最后 zu ε 延伸 ts °¬±∀将扩增产物置于 w ε 冰箱内保存 ∀
表 1 永瓣藤居群的地理位置和取样数
Ταβ .1 Γεογραπηιχαλλοχατιον ανδ σαµ πλε νυµ βερ οφ Μ . χηινενσε ποπυλατιονσ
居 群
°²³∏¯¤·¬²±
简 称
≤²§¨
地 理 位 置
Š¨ ²ªµ¤³«¬¦¤¯ ²¯¦¤·¬²±
海 拔
„¯·¬·∏§¨Π °
取 样 数
≥¤°³¯¨±∏°¥¨µ
江西奉新 ƒ ±¨ª¬¬±o¬¤±ª¬¬
江西靖安 ¬±ªπ¤±o¬¤±ª¬¬
江西永修 ≠²±ª¬¬∏o¬¤±ª¬¬
江西武宁 • ∏±¬±ªo¬¤±ª¬¬
江西玉山 ≠∏¶«¤±o¬¤±ª¬¬
江西德兴 ⁄¨ ¬¬±ªo¬¤±ª¬¬
江西婺源 • ∏¼∏¤±o¬¤±ª¬¬
江西浮梁 ƒ∏¯¬¤±ªo¬¤±ª¬¬
安徽休宁 ÷¬∏±¬±ªo„±«∏¬
湖北通山 ײ±ª¶«¤±o ‹∏¥¨¬
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ttzβwxχ∞o
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ttzβu|χ∞o
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u{βxyχ‘
u|βs|χ‘
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113 ΠΧΡ 产物鉴定
将 °≤• 扩增产物在 t1x h琼脂糖凝胶上电泳分离 o以上海生工生物工程有限公司的 tss ¥³ ⁄‘„ ¤¯§§¨µ
ktss ∗ t sss ¥³l作为分子质量标准 o溴化乙锭 k∞…os1t Λª#°ptl染色显带 o紫外成像系统k¤¥• ²µ®¶≥²©·º¤µ¨
∂ µ¨¶¬²± v1s ~˜∂° o˜³¯¤±§o≤„ |tz{y o˜≥„l成像 !观察 !记录 ∀
114 数据统计分析
Œ≥≥• 为显性标记 o电泳图谱中的每一条带均视为一个分子标记 o并代表一个引物的结合位点 ∀按凝胶
同一位置上 ⁄‘„ 带的有无进行统计 o有带的记为 t o无带的记为 s o构成表型数据矩阵 ∀用 °’°Š∞‘软件
k≠ «¨ ετ αλqot|||l对全部群体进行遗传参数分析 ∀分别计算了多态位点百分率k ΠΠΒl !等位基因数k Α²l !有
效等位基因数k Α¨ l !基因多样性k Η¨ l !≥«¤±±²±多样性指数 k Η²l k Η² € p Ε πι ²¯ªu πιlk¨º²±·¬±ot|zul !居群
水平上基因多样性k Η³²³l !物种水平上基因多样性k Η¶³l !居群总基因多样性k Η×l !居群内基因多样性k Η≥l !
居群间遗传分化系数k Γ≥×lk Γ≥× € t p Η≥Π Η×l !‘¨¬π¶k‘¨¬ot|zul 遗传距离k ∆l和遗传一致度kΙ l ∀根据 ‘¨¬π¶
的遗传距离 o利用 ‘×≥≠≥ °≤ p u1sk•²«¯©ot||wl 软件对永瓣藤居群进行聚类分析 ∀同时用 ¤±·¨¯ ·¨¶·k¬¯¯ µ¨o
t||zl检测永瓣藤 ts个居群之间的遗传距离与地理距离之间的关系 ∀
|w 第 {期 谢国文等 }濒危植物永瓣藤遗传多样性的 Œ≥≥• 分析
u 结果与分析
211 永瓣藤居群遗传多样性
ts个Œ≥≥• 引物对永瓣藤 ts个居群 t|s个单株共扩增出 tts条带 o其中 ws条是多态带 o多态带百分率为
v|1u h ∀永瓣藤 ts个居群中 o单个居群的多态带百分率k ΠΠΒl为 ts1|t h ∗ t|1s| h o平均约 tx1yw h ∀有效
等位基因数k Α¨ l平均为 t1sw| ∗ t1tty o平均为 t1tst ∀平均期望杂合度指数k Η¨ l为 s1su| ∗ s1sy{ o平均值为
s1sxy ∀≥«¤±±²±多样性指数k Η²l为 s1swx ∗ s1tst o居群水平上平均值k Η³²³l为 s1s{v o物种水平上k Η¶³l为
s1t{v ∀ts个居群中 o江西永修县居群的遗传变异最高k Η°’°为 s1tstl o而江西玉山县居群的遗传变异最低
k Η°’°为 s1swxlk详见表 ul o因为前者居群最大 o而后者居群最小 ∀
表 2 由 ΙΣΣΡ 检测的永瓣藤居群内的遗传变异 ≠
Ταβ .2 Γενετιχ διϖερσιτψ ωιτηιν ποπυλατιονσ οφ Μ . χηινενσε δετεχτεδ βψ ΙΣΣΡ
°²³∏¯¤·¬²± Α² Α¨ Η¨ Η³²³ ΠΠΒΠh
÷ƒ÷ t1t|t t1tsv s1syu s1s|x t|1s|
÷„ t1txx t1tsz s1syt s1s|s tx1wx
÷≠÷ t1{tu t1tty s1sy{ s1tst t{1t{
÷ • ‘ t1tzv t1ts{ s1syv s1s|v tz1uz
‹…×≥ t1t{u t1s{x s1sxw s1s{w t{1t{
÷≠≥ t1ttt t1sw| s1su| s1swx ts1|t
÷⁄÷ t1twy t1tss s1sxy s1s{v tw1xx
÷ • ≠ t1txx t1s|w s1sxw s1s{t tx1wx
÷ƒ t1twy t1ts| s1sys s1s{z tw1xx
„‹÷‘ t1tuz t1s{z s1sxs s1szv tu1zv
平均  ¤¨± t1txy t1tst s1sxy s1s{v tx1yw
≠ Α² }每个位点的等位基因数 ‘∏°¥¨µ²©¤¯¯¨ ¯¨ ¶³¨µ¯ ²¦∏¶~ Α¨ }每个位点的有效等位基因数 ׫¨ ©¨©¨¦·¬√¨ ±∏°¥¨µ²©¤¯¯¨ ¯¨ ¶³¨µ¯ ²¦∏¶~ Η¨ }平均期
望杂合度 ∞¬³¨¦·¨§«¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼~ Η³²³ }≥«¤±±²±多样性指数 ≥«¤±±²±π¶¬±©²µ°¤·¬²±¬±§¨¬~ ΠΠΒ }多态位点百分率 °¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©³²¯¼°²µ³«¬¦ ²¯¦¬q
212 永瓣藤居群遗传结构
根据总的基因多样性k Η× € s1tu{ zl和居群内基因多样性k Η≥ € s1sxx zl计算居群间的分化水平k Γ≥×l ∀
所分析的 ts个永瓣藤居群间 Γ≥× € s1xyz u o表明总的遗传变异中有 xy1zu h的变异存在于居群间 o居群内遗
传变异为 wv1u| h ∀基因多样性显示 o永瓣藤居群间出现了较大的遗传分化 ∀
213 永瓣藤居群间关系
永瓣藤居群间的遗传距离分析k表 vl表明 o江西奉新k÷ƒ÷l居群和江西武宁k÷ • ‘l居群间的遗传距离
最小k ∆ € s1svvl o而遗传一致度最大kΙ € s1|y{l ~江西玉山县k÷≠≥l居群和湖北通山k‹…×≥l居群间的遗
传距离最大k ∆ € s1tzxl o而遗传一致度最小k Ι € s1{wsl ∀前者可能是由于地理位置近 !基因交流频率较
高所致 ~而后者可能是由于地理距离最远 o使基因交流在一定程度上受阻造成 ∀ts个居群间的平均遗传距
离 ∆ € s1s| o‘¨¬π¶的遗传距离也说明永瓣藤居群间存在着较大的遗传分化 ∀
表 3 永瓣藤居群间的遗传距离(对角线下)和遗传一致度(对角线上)
Ταβ .3 Νειπσ οριγιναλ µεασυρεσ οφ γενετιχ διστανχε(βελοω διαγοναλ) ανδ γενετιχ ιδεντιτψ(αβοϖε διαγοναλ)οφ Μ . χηινενσε
居群 °²³∏¯¤·¬²± ÷ƒ÷ ÷„ ÷≠÷ ÷ • ‘ ‹…×≥ ÷≠≥ ÷⁄÷ ÷ • ≠ ÷ƒ „‹÷‘
÷ƒ÷ s1|x{ s1|w| s1|y{ s1|su s1{yy s1|u{ s1|uz s1|ut s1{|{
÷„ s1sww s1|w{ s1|xx s1{{u s1{yu s1|vw s1|t| s1|vy s1|s{
÷≠÷ s1sxv s1sxw s1|xt s1{|y s1{{v s1|vt s1|wu s1|vz s1|u{
÷ • ‘ s1svv s1swy s1sxt s1{|y s1{{x s1|tx s1|uy s1|u| s1{|y
‹…×≥ s1tsv s1tux s1tts s1tts s1{ws s1{|t s1{|y s1|s{ s1{{|
÷≠≥ s1tww s1tw| s1tux s1tuu s1tzx s1{zw s1|tw s1{z| s1{xv
÷⁄÷ s1szx s1sy{ s1szu s1s{| s1ttx s1tvx s1|xt s1|xz s1|xx
÷ • ≠ s1szy s1s{x s1sys s1szz s1tts s1s|s s1sxt s1|wz s1|u{
÷ƒ s1s{v s1syz s1syx s1szw s1s|z s1tvs s1swx s1sxx s1|xy
„‹÷‘ s1tsz s1s|y s1szw s1tts s1tt{ s1tx| s1swz s1szx s1swy
永瓣藤居群间地理距离和遗传距离的 ¤±·¨¯ 检测表明 o地理距离与遗传距离间相关性极显著
kρ € s1wus o Π € s1sstl ∀永瓣藤 ts个居群的 ‘¨¬π¶遗传距离 ˜°Š„聚类结果k图 tl也反映了遗传距离与
地理距离间的相关性 ∀由聚类图看出 o间断分布的 v块 o它们中的居群各自基本聚在一起 o即九岭山脉的江
sx 林 业 科 学 wv卷
西奉新k÷ƒ÷l居群 !江西武宁k÷ • ‘l居群 !江西靖安k÷„l居群和江西永修k÷≠÷l居群聚在一起 o怀玉山
脉江西德兴k÷⁄÷l居群 !江西浮梁k÷ƒl居群 !江西婺源k÷ • ≠l居群和安徽休宁k„‹÷‘l居群聚在一起 o湖
北通山k‹…×≥l居群为孤立的一块 o而江西玉山k÷≠≥l居群最小 o可能由于居群退化严重 !取样数偏少没有与
江西德兴k÷⁄÷l居群聚在一起 ∀分析结果表明 o永瓣藤居群间分子系统格局与其地理空间格局基本一致 ∀
‘¨¬π¶遗传距离 ‘¨¬π¶ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨
图 t 永瓣藤 ts个居群的 ‘¨¬π¶遗传距离 ˜°Š„聚类图
ƒ¬ªqt ˜°Š „ §¨±§µ²ªµ¤°©²µ·¨± ³²³∏¯¤·¬²±¶²© Μq χηινενσε ¥¤¶¨§
²± ‘¨¬π¶ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨
v 讨论
311 永瓣藤的遗传多样性
珍稀濒危保护植物的遗传多样性是
近年研究的热点之一 ∀虽然近来不少研
究发现有些特有和濒危物种保持较高的
变异水平k葛颂等 ot|||l o如中国鹅掌楸
kΛιριοδενδρον χηινενσεlk刘丹等 oussyl ~但
一般认为特有种和狭窄分布种与广布种
相比 o其遗传多样性较低 k金则新等 o
usswl o本研究材料永瓣藤就是如此 ∀
物种的遗传多样性水平受许多因素
的影响 o包括进化历史 !地理分布和物种
本身的生物学特征 ∀赣北古板块构造演
化历史 k舒良树等 ot||x ~ 谢国文等 o
t||tl表明 o在地质时期k约在震旦纪l o存
在一个九岭 ) 怀玉联合体 o说明九岭山脉
与赣东北 ) 皖南交界的怀玉山脉曾连在一起 o并统一增生到扬子板块的东南缘k舒良树等 ot||xl ∀永瓣藤在
第三纪中新世起源以后沿着九岭 ) 怀玉山脉连续扩散至皖南山区 ∀后来由于九岭 ) 怀玉山脉联合体的分离
和鄱阳湖的形成 o第四纪后永瓣藤呈间断分布k谢国文等 ot|||¥l ∀由于人类活动的干扰使植被破坏严重 o
永瓣藤呈零星分布 ∀很可能在这一进化过程中 o永瓣藤经历了严重的瓶颈效应 o丢失了大量的遗传多样性 ∀
永瓣藤的遗传多样性低 o可能与其繁育系统有关 ∀永瓣藤主要通过匍匐茎进行无性繁殖 o而且其花不具
备引诱昆虫传粉的特征 o尚未见到昆虫参与传粉k谢国文等 ot|||¤l ∀其次是开花结果初期正逢江南降雨频
繁 o加之居群规模小和居群密度低 o这些因素都严重影响了风媒传粉的效率 o从而影响到永瓣藤的有性生殖 o
因此 o靠有性生殖补充遗传变异的损失 !提高居群内的遗传多样性水平并降低居群间的差异对于永瓣藤居群
来说是很难的 ∀并且小的居群规模和密度往往容易导致自交 ∀这些因素都会导致永瓣藤遗传多样性水平的
降低 ∀对于克隆植物来说 o体细胞突变是其遗传变异的一个持续来源k∞¶¶¨¯°¤± ετ αλqot|||l o而突变发生的
概率非常小 ∀
312 永瓣藤的遗传结构
与有性繁殖的种相比较 o克隆植物的遗传结构有一些变化 o一些专性克隆植物 o其居群间的遗传多样性
远远高于居群内的遗传多样性k¨©©¨µ¬¨¶ετ αλqot|{vl ∀王可青等kt|||l在对沙鞭k Πσαµ µοχηλοαϖιλλοσαl的克隆
多样性的研究中发现 yu1ty h的遗传变异存在于居群之间 o种群分化十分强烈 ∀本研究中 o永瓣藤的居群间
分化系数 Γ≥× € s1xyz u o说明居群间存在较大的遗传分化 ∀
一个物种的群体遗传结构往往受很多进化因素的影响 o包括生境片断化 !居群分离 !繁育系统 !基因流等
kŠ¨ ετ αλqoussx ~ ‹¤°µ¬¦® ετ αλqot||s ~≥¦«¤¤¯ ετ αλqot||{l ∀其中 o繁育方式对克隆植物的遗传多样性和遗传
分化影响很大 ∀永瓣藤基本上以克隆繁殖为主 o通过有性生殖和基因流的扩散降低居群间的分化 o其作用是
相当微弱的 ∀当居群间基因交流存在较大障碍时 o其居群间遗传变异的比例将增加 o居群内的遗传变异水平
将有所降低k夏立群等 oussul ∀
另外 o居群的分布格局和居群规模也会影响物种的遗传结构 o由于地质历史的变迁和人为活动的破坏导
致永瓣藤呈间断 !零星分布 o居群规模变小 ∀间断分布的居群由于基因流长期受阻 o小居群容易产生自交和
基因漂变 o从而加剧居群间的遗传分化 ∀
tx 第 {期 谢国文等 }濒危植物永瓣藤遗传多样性的 Œ≥≥• 分析
313 濒危机制及保护策略
永瓣藤遗传多样性和遗传结构的分析表明 o永瓣藤居群内遗传多样性很低 o居群间分化较大 o结合永瓣
藤在生态学 !生物学特征等方面的研究资料k谢国文 ot||{ ~谢国文等 ot|||¤l o认为永瓣藤目前的濒危状况
是许多因素的叠加效应 o既来源于该种本身进化中的系统压力 o也有外界环境随机因素的作用 ∀
v1v1t 生殖障碍 永瓣藤本身的进化潜力低是其濒危的重要原因之一 ∀进化潜力低最直接的表现是繁殖
能力与繁殖力低 o不足以使受损种群得以恢复和扩展 ∀间接表现为遗传多样性低 o不能产生足够的遗传变
异 o对变化的生境条件适应性差 ∀对永瓣藤的繁殖阶段调查表明 o永瓣藤的落花落果和胚珠败育现象较普
遍 o有的种群很难见到几个果实发育到成熟 o甚至 {月果枝上还剩下当年暂存的果柄 ∀永瓣藤花小 !雄蕊花
丝极短 o缺乏引诱昆虫传粉的结构特征 o定位观察未见到昆虫参与传粉 ∀而且在开花 !结果初期正逢江南降
水频繁 o加之种群规模小和种群密度低 o都将影响到风媒传粉的效率 o必然导致传粉受精不良 o胚珠败育而结
实率偏低k谢国文等 ot|||¤l ∀永瓣藤种子成熟于秋高气爽的干旱季节kts月左右l o因气温仍较高 o种子易
迅速失水而胚失活或休眠k谢国文等 ot|||¤l ∀而且永瓣藤种子小 o种皮坚硬 o寿命较短 o种子萌发障碍难以
消除 o致使发芽率极低甚至不发芽 o自然条件下成苗困难 o以致野外调查几乎见不到实生苗 ∀
种群调查表明 o永瓣藤能通过匍匐生长习性进行无性繁殖 o形成无性系种群 ∀但是永瓣藤总的无性繁殖
效率并不高 o仅仅靠无性繁殖 o难以大幅度提高其种群数量 o尤其是不能远距离开拓新的分布区域 o这也是永
瓣藤分布狭窄的主要原因 ∀
v1v1u 生态因素 永瓣藤种群在生境条件 !分布格局 !规模大小 !结构动态等方面表现出一系列问题 o证明
该物种受到很大的外部环境压力 o因分布区和种群缩小 o天然更新不良 o使物种濒危速度加快k谢国文 o
t||{l ∀
v1v1v 保护策略 永瓣藤作为国家级珍稀濒危保护植物 o其生存环境正在受到威胁 o分布区域在逐渐缩小 o
如果不及时加以保护 o该物种将更加濒危直至灭绝 ∀因此应积极采取科学的保护策略 ∀tl由于永瓣藤种群
的遗传多样性水平都很低 o而且种群间的分化较大 ∀为了尽可能多地保护永瓣藤的遗传资源 o建议将所有种
群进行保护 ∀对稀有濒危物种来说迁地保存虽然也是必不可少的保护途径 o但毕竟受到人力物力的限制 ∀
无性繁殖本质上只是无性系遗传物质的转移 o因此要保护好永瓣藤的遗传多样性 o首先应基于原地保护 ∀在
其种群规模较大的地方建立自然保护区 o如江西武宁 ∀并结合种群间引种的方法 o更有效地保护永瓣藤的遗
传多样性 ∀ul加强生殖生理学等基础研究 o消除其有性生殖障碍 o提高永瓣藤的种子繁殖率 ∀vl开展药用成
分研究 o在利用的基础上实现有效的保护 ∀据初步分析 o永瓣藤是一种具有药用价值的种质资源 o若能在大
量引种繁殖苗木的基础上开发利用 o就可以更好地迁地保护与持续利用 ∀
参 考 文 献
傅立国 qt|{|1中国珍稀濒危植物 q上海 }上海教育出版社 o|z p |{
傅立国 o金鉴明 qt||u1 中国植物红皮书 }第一册 q北京 }科学出版社
葛 颂 o洪德元 qt|||1 濒危植物裂叶沙参及其广布种泡沙参遗传多样性的对比研究 q遗传学报 ouykwl }wts p wtz
顾万春 o王 棋 o游应天 o等 qt||{1森林遗传资源学概论 q北京 }中国科学技术出版社 ot p u|y
金则新 o李钧敏 qussw1 七子花种群遗传多样性的 • „°⁄分析 q林业科学 owskwl }y{ p zw
廖 军 qt||x1永瓣藤植物染色体数研究 q江西农业大学学报 otzkul }t{| p t|s
李 斌 o顾万春 qussx1 白皮松保育遗传学 ) ) ) 天然群体遗传多样性评价与保护策略 q林业科学 owtktl }xz p yw
刘 丹 o顾万春 o杨传平 qussy1 中国鹅掌楸遗传多样性研究 q林业科学 owukul }tty p tt|
沈永宝 o施季森 o赵洪亮 qussx1 利用 Œ≥≥• ⁄‘„标记鉴定主要银杏栽培品种 q林业科学 owtktl }usu p usw
舒良树 o施央申 o郭令智 o等 qt||x1 江南中段板块 ) ) ) 地体构造与碰撞造山运动学 q南京 }南京大学出版社
王可青 o葛 颂 o董 鸣 qt|||1 根茎禾草沙鞭的等位酶变异及克隆多样性 q植物学报 owtkxl }xvz p xws
夏立群 o李建强 o李 伟 qussu1 论克隆植物的遗传多样性 q植物学通报 ot|kwl }wux p wvt
谢国文 qt||{1永瓣藤濒危因素的探讨 q热带亚热带植物学报 oyktl }xu p xy
谢国文 o丁宝章 o王遂义 qt||t1 赣北云居山植物区系地理探讨 q云南植物研究 otvkwl }v|t p wst
谢国文 o谭策民 qt||{1 中国珍稀特有植物永瓣藤生物学特性的研究 q植物学通报 otxkvl }u| p vv
谢国文 o文 林 qt|||¤q永瓣藤的分布现状及其保护 q生物多样性 ozktl }tx p t|
谢国文 o孙叶根 qt|||¥q中国特有的永瓣藤属植物区系地理性质与特征 q地理研究 ot{kul }tvs p tvw
周延清 qussx1⁄‘„分子标记技术在植物研究中的应用 q北京 }化学工业出版社 otwv p tyt
ux 林 业 科 学 wv卷
邹喻苹 o葛 颂 o王晓东 qusst1 系统与进化植物学中的分子标记 q北京 }科学出版社 ot p uyy
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k责任编辑 徐 红l
中国植物病理学会 ussz年学术年会在杨凌召开
ussz年 {月 x ) |日 o由中国植物病理学会主办 o西北农林科技大学植物保护学院 !陕西省农业厅植保总
站和陕西省植物病理学会 !陕西省农业分子生物学重点实验室承办的/中国植物病理学会 ussz年学术年会0
在陕西杨凌召开 o来自全国 vs个省 !市 !区的植物病理学科技工作者 wxy人出席了本次年会 ∀
共有 x位病理学专家做了大会特邀报告 ∀分别是 }中国科学院微生物研究所方荣祥院士的/群体感应和
÷¦¦的致病性0 !美国阿拉斯加大学 ¨ ±±¬©¨µ¦…¨ ¤·«教授的/ °¯ ¤±·°¤·«²¯²ª¼. ¶≤«¤¯¯¨ ±ª¨¶¤±§ ’³³²µ·∏±¬·¬¨¶¬± ¤
⁄¨ √¨ ²¯³¬±ª≥·¤·¨} „¯ ¤¶®¤ ≤¤¶¨ ≥·∏§¼0 !南京农业大学董汉松教授的/植物韧皮部防卫反应信号转导的调控0 !浙
江大学马忠华教授的/杀菌剂抗药性分子机理及分子检测0 !中国植物病理学会副理事长 !西北农林科技大学
康振生教授的/我国小麦条锈病研究进展与问题0的专题报告 ∀报告内容新颖 o兼顾微观和宏观 !基础与应
用 o受到与会代表的一致欢迎 ∀
会议分为 w个专题讨论组进行交流 o分别为病原真菌及真菌病害 o植物病毒及其所致病害 o原核生物与
植物线虫 !抗病性与化学防治专题以及生物防治和种子病理 o代表们介绍各自的研究工作 o并就植物病理学
最新研究成果和研究中存在的共性问题进行讨论 ∀
为了对植物保护相关专业的发展趋势进行密切关注 o我刊派代表参加了此次会议 o并在病原真菌及真菌
病害分组作了5林业科学6的期刊介绍 ∀会议期间与5植物病理学报6主编彭友良教授就办刊心得进行了交
流 o并与康振生教授等多位植物病理学界的学者进行交流 o听取意见和建议 !征约专家稿件 ∀
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vx 第 {期 谢国文等 }濒危植物永瓣藤遗传多样性的 Œ≥≥• 分析