全 文 ： 第 vz卷 第 x期u s s t年 | 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1vz o‘²1x
≥ ³¨qou s s t
天然蒙古栎群体遗传多样性的 • „°⁄分析
夏 铭
k浙江大学生命科学学院 杭州 vtssu|l
周晓峰
k东北林业大学森林资源与环境学院 哈尔滨 txsswsl
赵士洞
k中国科学院地理科学与资源研究所 北京 tsststl
关键词 } 蒙古栎 o群体 o • „°⁄o遗传多样性 o遗传分化
收稿日期 }usss2sv2s| ∀
基金项目 }本研究得到国家自然科学基金重大项目kv|{||vzsl及国家林业局重点课题k|y p u{l的资助 ∀
ΡΑΠ∆ ΑΝΑΛΨΣΙΣ ΟΝ ΓΕΝΕΤΙΧ ∆Ις ΕΡΣΙΤΨ ΟΦ ΝΑΤΥΡΑΛ
ΠΟΠΥΛΑΤΙΟΝΣ ΟΦ ΘΥΕΡΧΥΣ ΜΟΝΓΟΛΙΧΑ
÷¬¤ ¬±ª
kΧολλεγε οφ Λιφε Σχιενχε oΖηε ϑιανγ Υνιϖερσιτψ Ηανγ Ζηου vtssu|l
«²∏÷¬¤²©¨ ±ª
k Χολλεγε οφ Φορεστ Ρεσουρχε ανδ ΕνϖιρονµεντoΝορτηεαστ Φορεστρψ Υνιϖερσιτψ Ηαρβιν txsswsl
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kΙνστιτυτε οφ ΓεογραπηιχαλΣχιενχε ανδ ΡεσουρχεσoΧηινεσε Αχαδεµψοφ Σχιενχεσ Βειϕινγ tsststl
Αβστραχτ} Š¨ ±¨ ·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ ¤±§§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²± ²©©²∏µ±¤·∏µ¤¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶²© Θυερχυσ µονγολιχᬱ ‘²µ·«¨¤¶·≤«¬±¤ º¨ µ¨
¶·∏§¬¨§º¬·«·«¨ °¨ ·«²§²©• „°⁄q׫µ²∏ª«·«¨ ¤°³¯¬©¬¦¤·¬²± º¬·«w{µ¤±§²° ³µ¬°¨ µ¶ovww µ¨³¨¤·¤¥¯¨ ²¯¦¬º¨ µ¨ §¨·¨¦·¨§¤±§
uwx ²¯¦¬º¨ µ¨ ³²¯¼°²µ³«¬¦q°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©³²¯¼°²µ³«¬¦ ²¯¦¬º¤¶zt quu h q„¦¦²µ§¬±ª·²·«¨ °¨ ¤¶∏µ¨°¨ ±·²©≥«¤±±²±¬±§¨¬o
ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ ²© Θυερχυσ µονγολιχα º¤¶²± µ¨ ¤¯·¬√¨ «¬ª«¯¨ √¨ ¯¤±§ª¨ ±¨·¬¦√¤µ¬¤·¬²± °¤¬±¯¼ §¬¶·µ¬¥∏·¨§º¬·«¬± ³²³∏¯¤·¬²±
kyw qxs h l qŒ±·«¨ ¶·∏§¬¨§³²³∏¯¤·¬²±¶²© Θυερχυσ µονγολιχαo·«¨ ¯¨ √¨ ¯ ²©ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ ²© ’º¤¶·«¨ «¬ª«¨¶·o·«¤·²©
’‹‹ º¤¶·«¨ ²¯º¨ ¶·o¤±§·«¤·²© ’≥ ¤±§ ’‹º¨ µ¨ ·«¨ °¬§§¯¨q׫¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨ º¬·«¬± ³²³∏¯¤·¬²±¶º¤¶
s qs|yu o·«¤·¤°²±ª³²³∏¯¤·¬²±¶º¤¶s qtu|s q„¥∏±§¤±·ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ ²© Θυερχυσ µονγολιχᤶ¶∏µ¨§·«¨ ¶·¨¤§¼ ¬¨¬¶·¨±¦¨
¤±§§¨√¨ ²¯³°¨ ±·²©¬·¶³²³∏¯¤·¬²±¶q
Κεψ ωορδσ} Θυερχυσ µονγολιχαo°²³∏¯¤·¬²±o• „°⁄o Š¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼oŠ¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²±
蒙古栎k Θυερχυσ µονγολιχα ƒ¬¶¦«l为壳斗科 !栎属植物 o主要分布区包括中国的华北 !东北 !内蒙古东
部 o朝鲜半岛 o俄罗斯远东和蒙古的连续分布区及日本桦太 !北海道的间断分布区k吴晓春 ot||vl ∀蒙古
栎是我国东北的典型植被类型 ) ) ) 红松阔叶林的主要伴生树种之一 o同时在红松林被干扰破坏后是形
成次生阔叶林面积较大的主要树种 o也是分布区超过北纬 wxβ的唯一栎属植物 ∀近年来 o蒙古栎的分布
区和群体数量呈扩张趋势 o其原因除人为干扰外 o可能涉及气候变化 !物种特性 !种内遗传多样性 !种间
互作等等 ∀对蒙古栎群体进行遗传多样性的研究可以从遗传的角度为其群体的变化提供直接的依据 ∀
• „°⁄技术作为一种简便 !快速 !易行的分子标记技术 o近年来被广泛地应用于木本植物遗传多样
性和遗传结构的研究中 o已经对辽东栎k Θυερχυσλιαοτυνγενσισlk恽 锐等 ot||{l o矮牡丹k Παεονια συφφρυτι2
χοσαl和紫斑牡丹k Πqροχκιιlk裴颜龙等 ot||xl o蔷薇属k Ροσαlk¬¯¯¤± ετ αλqot||yl大青杨k Ποπυλυσ υσσυριεν2
σισlk苏晓华等 ot||zl o茶树k Χαµελλιαlk • ¤¦«¬µ¤ ετ αλqot||xl o墨西哥丁香k Γλιριχιδια σεπιυµlk≤«¤¯ °¨ µ¶ ετ
¤¯ qot||ul o欧洲山杨k Ποπυλυσ τρεµυλοιδεσlk≠ «¨ ετ αλqot||xl o青杨k Ποπυλυσ χατηαψανα • «¨§lk李宽钰等 o
t||zl o椴树k Μορονε σαξατιλισlk…¬¨ ¤¯º¶®¬ετ αλqot||zl o柠条k Χαραγανα ¶³³qlk魏 伟等 ot|||l等树种进行
了报道 ∀
本研究用 • „°⁄技术对分布于中国东北境内的 w个典型蒙古栎天然群体的遗传多样性 !群体内和
群体间的遗传变异进行了研究 o为合理解释 !预测蒙古栎群体变化趋势 o合理开发 !利用植物资源提供科
学依据 ∀
t 材料和方法
t1t 实验材料 所有实验样品采自中国境内的典型分布区 o分别为黑龙江省帽儿山实验林场 !龙江山
泉林场 !黑河平山林场和虎林五泡林场的天然林 ∀采样时分单株随机取带有芽苞的枝条或带有萌动幼
芽的枝条 o所有样品采自成年树 o每两个个体的间距大于 xss ° o每个群体样本数为 us个 ∀采集的样品
装于塑料袋中 o放一张湿滤纸以保持湿度 o于 s ε ∗ w ε 条件下带回实验室 ∀对未萌动的芽在温室中进
行水培 o待发芽后采集新长出的嫩芽 o保存于液氮中 o对已萌动的芽 o直接保存于液氮中 o用于 ⁄‘„提
取 ∀
t1u 实验方法 3t4⁄‘„ 的提取 w个群体各 us份样品 o采用十六烷基三甲基溴化胺k≤ׄ…l方法 o
k⁄²¼¯¨ ετ αλqot||sl o稍做修改后提取基因组 ⁄‘„ o通过测定紫外光吸收确定 ⁄‘„浓度和纯度 o通过琼脂
糖电泳检查 ⁄‘„的完整性 op us ε 保存备用 ∀ 3u4引物的筛选 随机引物采用 ’³¨µ²±公司的引物系列
„ !⁄!∞ !ƒ !Š o经预备试验选择扩增产物稳定 !重复性好的引物对所有个体的基因组 ⁄‘„进行扩增 o共用
引物 w{个 o序列见表 t ∀ 3v4• „°⁄扩增及产物分离 参照 • ¬¯¯¬¤°¶等的方法k • ¬¯¯¬¤°¶ ετ αλqot||sl o经
条件优化后确定反应体系如下 }总体积 us ˏo包括 ws ±ª基因组 ⁄‘„ otx ±ª随机引物 ouss Λ°²¯ #pt
§„×° !§≤×° !§Š×° !§××° ot ∏±¬·×¤´ ⁄‘„聚合酶 ot1x °°²¯#pt ª≤¯ u ∀反应程序为 }|x ε 预变性 x °¬±ows
次热循环 o条件为 |w ε !t °¬±ovy ε !t °¬±ozu ε !t °¬±o最后在 zu ε 下延伸 z °¬±o所有反应在美国  qq
公司生产的 °×≤ p uss热循环仪中进行 ∀扩增产物在 t1u h的琼脂糖凝胶中电泳分离 o溴化乙锭染色 o
透射紫外灯下观察并拍照 ∀
t1v • „°⁄数据的统计 3t4多态位点比率 在某一特定位点上 o若扩增片段出现的频率小于 s1|| o则
此位点称为多态位点 ∀多态位点比率就是在所有检测到的位点中多态位点所占的比例 ∀ 3u4≥«¤±±²±表
型多样性指数 根据 Ž¬±ª和 ≥¦«¤¤¯ 的方法kŽ¬±ª ετ αλqot|{|l o利用 ≥«¤±±²±表型多样性指数来计算群体
内和群体间的遗传多样性 o计算公式为 }
Η € p Ε Πι ²¯ªu Πι
式中 Πι 为表型频率 o即某一扩增带出现的频率 ∀ Η可以有两种水平的遗传多样性 oΗ³²³为群体内的遗
传多样性 oΗ¶³为种内总的遗传多样性 ∀ 3v4• „°⁄标记共享度和遗传距离 根据 ‘¨¬和 ¬的方法k‘¨¬
ετ αλqot|z|l o计算 • „°⁄片段共享度k Φl和遗传距离k ∆l公式为 }
Φ € u ΝξψΝξ n Νψ
∆ € t p Φ
式中 oΝξψ为 ξ !ψ两个个体或两个群体共同拥有的 • „°⁄标记数 ~Νξ !Νψ和 ξ !ψ两个个体或两个群体各
自拥有的 • „°⁄标记数 ∀
2 结果与分析
用 w{个随机引物对 w个天然蒙古栎群体共 {s个个体的基因组 ⁄‘„进行了 • „°⁄分析 o每个引物
检测到的位点数在 u ∗ tu之间 o扩增 ⁄‘„片段长度介于 vss ∗ uxss之间 ∀w{个引物共检测到 vww个可
重复的位点 o平均每个引物检测到的位点数为 z1tz ∀
zut 第 x期 夏 铭等 }天然蒙古栎群体遗传多样性的 • „°⁄分析
u1t 多态位点比率 w个蒙古栎群体的总位点数 !多态位点数及多态位点比率见表 u ∀
表 1 用于蒙古栎 Ρ ΑΠ∆分析的随机引物及序列
Ταβ .1 Ρανδοµ ολιγονυχλεοτιδε πριµερσ ανδ σεθυενχεσ υσεδ φορ ΡΑΠ∆ αναλψσισιν Θ . µονγολιχα
引物
°µ¬°¨ µ¶
序列
≥¨´ ∏¨±¦¨¶x. p v.
引物
°µ¬° µ¨¶
序列
≥¨´ ∏¨±¦¨¶x. p v.
’°„ p st ≤„ŠŠ≤≤≤××≤ ’°„ p su ׊≤≤Š„Š≤׊
’°„ p sv „Š×≤„Š≤≤„≤ ’°„ p sw „„×≤ŠŠŠ≤׊
’°„ p sx „ŠŠŠŠ×≤×׊ ’°„ p sy ŠŠ×≤≤≤׊„≤
’°„ p s| ŠŠŠ×„„≤Š≤≤ ’°„ p ts Š×Š„×≤Š≤„Š
’°„ p tt ≤„„×≤Š≤≤Š× ’°„ p tu ×≤ŠŠ≤Š„ׄŠ
’°„ p tx ××≤≤Š„„≤≤≤ ’°„ p t{ „ŠŠ×Š„≤≤Š×
’°„ p t| ≤„„„≤Š×≤ŠŠ ’°„ p us Š×׊≤Š„×≤≤
’°⁄p st „≤≤Š≤Š„„ŠŠ ’°⁄p sv Š×≤Š≤≤Š×≤„
’°⁄p sw ×≤׊Š×Š„ŠŠ ’°⁄p sx ׊„Š≤ŠŠ„≤„
’°⁄p sy „≤≤׊„„≤ŠŠ ’°⁄p sz ×׊Š≤„≤ŠŠŠ
’°⁄p tv ŠŠŠŠ×Š„≤Š„ ’°⁄p stx ≤„×≤≤Š×Š≤×
’°⁄p ty „ŠŠŠ≤Š×„„Š ’°⁄p t{ Š„Š„Š≤≤„„≤
’°⁄p us „≤≤≤ŠŠ×≤„≤ ’°∞p st ≤≤≤„„ŠŠ×≤≤
’°∞p su ŠŠ×Š≤ŠŠŠ„„ ’°∞p sv ≤≤„Š„׊≤„≤
’°∞p sw Š×Š„≤„׊≤≤ ’°∞p sz „Š„׊≤„Š≤≤
’°∞p tu ×ׄ×≤Š≤≤≤≤ ’°∞p us „„≤ŠŠ×Š„≤≤
’°ƒ p st „≤ŠŠ„×≤≤׊ ’°ƒ p su Š„ŠŠ„×≤≤≤×
’°ƒ p sv ≤≤׊„×≤„≤≤ ’°ƒ p sw ŠŠ×Š„×≤„ŠŠ
’°ƒ p sx ≤≤Š„„××≤≤≤ ’°ƒ p sy ŠŠŠ„„××≤ŠŠ
’°ƒ p sz ≤≤Š„„ׄ×≤≤≤ ’°ƒ p s{ ŠŠŠ„ׄ×≤ŠŠ
’°ƒ p tu „≤ŠŠ×„≤≤„Š ’°ƒ p tv ŠŠ≤׊≤„Š„„
’°ƒ p tw ׊≤׊≤„ŠŠ× ’°ƒ p tx ≤≤„Š×„≤×≤≤
’°ƒ p ty ŠŠ„Š×„≤׊Š ’°ƒ p tz „„≤≤≤ŠŠŠ„„
’°Š p s{ ×≤„≤Š×≤≤„≤ ’°Š p tv ≤×≤×≤≤Š≤≤„
表 2 蒙古栎种内及群体内多态位点比率 ≠
Ταβ .2 Περχενταγε οφ πολψµορπηιχ λοχι ωιτηιν σπεχιεσ ανδ ποπυλατιονσ οφ Θ . µονγολιχα
群体
°²³∏¯¤·¬²±¶
样本数
‘²q²©¶¤°³¯ ¶¨
位点数
‘²q²© ²¯¦¬
多态位点数
‘²q²©³²¯¼°²µ³«¬¦ ²¯¦¬
多态位点比率
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©³²¯¼°²µ³«¬¦ ²¯¦¬
’≥ us vsy tzt s qxx{{
’ us vsz usw s qyywx
’‹ us vvx t{{ s qxytu
’‹‹ us vuu tzs s qxu{s
ײ·¤¯ {s vww uwx s qztuu
’≥为蒙古栎帽儿山群体 o’为蒙古栎龙江群体 o’‹为蒙古栎虎林群体 o’‹‹为蒙古栎黑河群体 ∀
’≥ º¤¶ Θqµονγολιχα ¤²¨µ¶«¤± ³²³∏¯¤·¬²±o’× º¤¶ ΘqµονγολιχᏲ±ª­¬¤±ª³²³∏¯¤·¬²±o’‹º¤¶ Θqµονγολιχα ‹∏¯¬± ³²³∏¯¤·¬²±o’‹‹ º¤¶ Θqµον2
γολιχα ‹ ¬¨«¨ ³²³∏¯¤·¬²±q
在帽儿山群体中 ow{个引物检测到 vsy个位点 o其中多态位点 tzt个 o占 xx1{{ h ~龙江群体中总位
点数 vsz个 o多态位点 usw个 o多态位点比率达到 yy1wx h ~虎林群体中共检出 vvx个位点 o多态位点 t{{
{ut 林 业 科 学 vz卷
个 o占全部位点的 xy1tu h ~黑河群体中总位点数 vuu个 o多态位点 tzs个 o多态位点比率为 xu1{s h ∀
在总计 {s个蒙古栎个体中 o检测到的总位点数为 vww 个 o多态位点 uwx 个 o种内多态位点比率为
zt1uu h ∀可以看到 o龙江群体的多态位点比率明显高于其他 v个群体 o黑河群体多态位点比率最低 o虎
林群体与帽儿山群体基本相同 o仅相差 s1uw h ∀
u1u 用 ≥«¤±±²±表型多样性指数计算蒙古栎遗传多样性 用 ≥«¤±±²±指数计算了 w个天然蒙古栎群体
的群体内 !群体间的遗传多样性 o以及各自在总变异中所占的比例 o见表 v !表 w ∀由表 v可见 o不同引物
检测到的群体内遗传多样性有较大差异 o变化范围从 s ∗ u1uuzx ∀w个蒙古栎群体中 o龙江群体内的平
均遗传多样性水平最高ks1|yttl o帽儿山群体和虎林群体比较接近 o平均遗传多样性分别为 s1z|wy和
s1zztt o黑河群体的遗传多样性最低ks1yt{xl ∀可以看出 o蒙古栎不同群体间的遗传多样性存在较大差
异 ∀
从表 w可以看到 o蒙古栎群体内平均遗传多样性为 s1z{yv o种内平均遗传多样性为 t1u|{s ∀在种内
总遗传变异中 o大部分存在于群体内kyw1xs h l o群体间遗传变异占总变异的 vx1xs h o即蒙古栎群体间
的遗传分化达到 vx1xs h ∀
表 3 由 Σηαννον表型多样性指数估计的蒙古栎群体内遗传多样性
Ταβ .3 Γενετιχ διϖερσιτψ ωιτηιν ποπυλατιονσ οφ Θ . µονγολιχα εστιµατεδ βψ Σηαννον ινδεξ
引物
°µ¬°¨ µ¶ ’≥ ’ ’‹ ’‹‹
引物
°µ¬° µ¨¶ ’≥ ’ ’‹ ’‹‹
’°„ p st s qssss s qxsss s qv|ww s quzvy ’°⁄p us s qyxxw t qttst s qw|y| s qyvy{
’°„ p su s qxtsy t qsxsx s qzwyx s qxwzu ’°∞p st t qxv{w u quuzx t qswtz t qtsyy
’°„ p sv s qv|ww t qxvtu s qy{ws s qxvxw ’°∞p su t qvv{v t qvu{w s q{us{ s qy{ws
’°„ p sw s qxvxw s q{ws{ s qz{{z t quszw ’°∞p sv s qzxwx s qvvyt s q|xv{ s qzsxy
’°„ p sx t qxvxw t qvs{| t qsutu s q{zty ’°∞p sw s q|xv{ s q|wx{ t qszx| s qv|ww
’°„ p sy t qstsy t qsu{t s qwzu| s qwzu| ’°∞p sz t qsyuv s qx|vz s qx|vz s qy{ws
’°„ p s| s qwzu| s qtyvx s quzvy s qvvyt ’°∞p tu s qzvsx t qsszx s q{sw{ s qys|z
’°„ p ts s qzs|| s q{wuw t qsuty s qztx{ ’°∞p us s quzvy s qxwzu t qs|sy s qw|y|
’°„ p tt t qwtwx t qusvw t qutxu s q{sw{ ’°ƒ p st s qt||v s qyy{s s qxvtu s qywzw
’°„ p tu s q{suv s q|wx{ s qy||z t qtuyu ’°ƒ p su t qvwvy t qszss t qsxtv s q|xtu
’°„ p tx t qy||w u qtxxs t qsyyy t qszs| ’°ƒ p sv s qvvyt s q|txt s q{x{x s qxwzu
’°„ p t{ s qyxyu t qu|yu s qxvxw s qxwzu ’°ƒ p sw s qt||v s qyzuu s qwtsw s qwtsw
’°„ p t| s qyy{s t qusvw s q{{vv t qsz{w ’°ƒ p sx t qzv{s t q{ss{ t qusxy s qyy{s
’°„ p us s qtvy{ s qwtsw s qtvy{ s quzvy ’°ƒ p sy t qz|zz t quw|| t qxztv t qsyuv
’°⁄p st s q{xus s qxy{{ s qzwst s quzvy ’°ƒ p sz s qtvy{ s qssss s qtvy{ s qssss
’°⁄p sv t qvsx| t quszz s q|xzy s qy{ws ’°ƒ p s{ s qssss s qssss s qtvy{ s qssss
’°⁄p sw s qssss s qtvy{ s qtvy{ s qww{t ’°ƒ p tu s qwzu| s qx|{s s q{|tv s qys|z
’°⁄p sx t quuyv t qt|yy t qv|us t qtyv{ ’°ƒ p tv s qv|ww s qx{w| s q{us{ s q{x{x
’°⁄p sy s quzvy t qt{uu s qtvy{ s qtvy{ ’°ƒ p tw s qyzuu t quxsv t qsvzz s qwzu|
’°⁄p sz t qs|sy s qyzuu t qt{zv s qwzu| ’°ƒ p tx s qt||v s qtvy{ s qssss s qssss
’°⁄p tv s qz|vs t qtzut s qxvtu s qxvxw ’°ƒ p ty s qvvyt s q{tww t quxtu s qx|vz
’°⁄p tx s qxvtu t qstsy s qtvy{ s qvvyt ’°ƒ p tz t qywwu t qv{tz t qwttx s qzvsx
’°⁄p ty t qsswt s q{{vv s q|uts s qxwzu ’°Š p s{ s q|u|{ t qwxsx s qys|z s q{x{x
’°⁄p t{ t qytww u qsvuu t qwyv| t qs|sy ’°Š p tv t qt|wy s qwtsw s qyy{s s qwtsw
„√¨ q s qz|wy s q|ytt s qzztt s qyt{x
|ut 第 x期 夏 铭等 }天然蒙古栎群体遗传多样性的 • „°⁄分析
表 4 由 Σηαννον表型多样性指数估计的蒙古栎群体内 !群体间遗传多样性及分化
Ταβ .4 Παρτιτιον οφτηε γενετιχ διϖερσιτψ αµονγ ανδ ωιτηιν ποπυλατιονσ οφ
Θ . µονγολιχα εστιµατεδ βψ Σηαννον ινδεξ
引物
°µ¬°¨ µ¶
群体内遗传多样性
Η³²³
种内遗传多样性
Η¶³
群体内遗传多样性所占比率
Η³²³ΠΗ¶³
群体间遗传多样性所占比率
k Η¶³2 Η³²³lΠΗ¶³
’°„ p st s qu|us t qztty s qtzsy s q{u|w
’°„ p su s qztzv t qwvyw s qw|y| s qxsvt
’°„ p sv s qxvyv s q|v{y s qxztw s qwu{y
’°„ p sw s q{wvt t qyst{ s qxuyv s qwzvz
’°„ p sx t qt{wv t quu|s s q|yvy s qsvyw
’°„ p sy s qzwyt t qw|yt s qw|{z s qxstv
’°„ p s| s qy{ws t qt|uw s qxzvy s qwuyw
’°„ p ts s q{uuw t qysy| s qxtt{ s qw{{u
’°„ p tt t qtx|x t qwxtv s qz|{| s qustt
’°„ p tu s q{|vx u quvus s qwssv s qx||z
’°„ p tx t qw|{s t qxvwy s q|zyu s qsuv{
’°„ p t{ s qzx{{ t qyy|u s qwxwy s qxwxw
’°„ p t| s q|x{v u qxsyy s qv{uv s qytzz
’°„ p us s quv|w s qzwvy s qvut| s qyz{t
’°⁄p st s qys{y s q{|ys s qyz|u s qvsu{
’°⁄p sv t qsv{{ t qxvsu s qyz{| s qvutt
’°⁄p sw s qt{sw s qywuw s qu{s{ s qzt|u
’°⁄p sx t quwwz t qzttz s qzuzu s quzu{
’°⁄p sy s qwvuw s qwy{x s q|uu| s qszzt
’°⁄p sz s q{xx{ t qvuvw s qywyz s qvxvv
’°⁄p tv s qzxz| t qyxzs s qwxzw s qxwuy
’°⁄p tx s qxsvz s qxwz{ s q|t|x s qs{sx
’°⁄p ty s q{v{| t qu|xv s qywzy s qvxuw
’°⁄p t{ t qxxsv u qvzxy s qyxuy s qvwzw
’°⁄p us s qzuw{ t qtux{ s qywv{ s qvxyu
’°∞p st t qwz{y t qxxzz s q|w|u s qsxs{
’°∞p su t qswu| t qsyus s q|{us s qst{s
’°∞p sv s qy{zx t qx|{z s qwvss s qxzss
’°∞p sw s q{wux t qzwuv s qw{vy s qxtyw
’°∞p sz s qzvvw t quvzv s qx|uz s qwszv
’°∞p tu s qz{{t t qutxy s qyw{v s qvxtz
’°∞p us s qysut s q|svt s qyyyz s qvvvv
’°ƒ p st s qxttx t qzswv s qvsst s qy|||
’°ƒ p su t qtsws t qx{uw s qy|y{ s qvsvu
’°ƒ p sv s qyywu s qy{xv s q|y|u s qsvs{
’°ƒ p sw s qwuvt s q|||t s qwuvx s qxzyx
’°ƒ p sx t qvxvt t q|vxs s qy||v s qvssz
’°ƒ p sy t qwusv u qtwtw s qyyvv s qvvyz
svt 林 业 科 学 vz卷
k续表 wl
引物
°µ¬°¨ µ¶
群体内遗传多样性
Η³²³
种内遗传多样性
Η¶³
群体内遗传多样性所占比率
Η³²³ΠΗ¶³
群体间遗传多样性所占比率
k Η¶³2 Η³²³lΠΗ¶³
’°ƒ p sz s qsy{w s qszsv s q|zvt s qsuy|
’°ƒ p s{ s qsvwu s qsvxy s q|ysw s qsv|y
’°ƒ p tu s qywvs t qtswt s qx{uw s qwtzy
’°ƒ p tv s qyywz t qwtus s qwzs{ s qxu|u
’°ƒ p tw s q{x{v s q|wvw s q|s|{ s qs|su
’°ƒ p tx s qs{ws s qs{|| s q|vwy s qsyxw
’°ƒ p ty s qzw{| t quuzv s qytsu s qv{|{
’°ƒ p tz t qu|us t qx{vw s q{tys s qt{ws
’°Š p s{ s q|yut t qxysz s qytyx s qv{vx
’°Š p tv s qyzs| s q||st s qyzzy s qvuuw
„√¨ q s qz{yv t qu|{s s qywxs s qvxxs
u1v 蒙古栎群体内 !群体间的遗传相似度和遗传距离 通过计算群体内个体间和群体间的 • „°⁄片段
共享度 o可以得到群体内和群体间的遗传相似度和遗传距离 o结果见表 x !表 y ∀
表 5 蒙古栎群体内 !群体间的遗传相似度
Ταβ .5 Γενετιχ σιµιλαριτψ ωιτηιν ανδ αµονγ
ποπυλατιονσ οφ Θ . µονγολιχα
群体
°²³∏¯¤·¬²±¶ ’≥ ’ ’‹ ’‹‹
’≥ s q{||s
’ s q{|{t s q{|{w
’‹ s q{x{x s q{{vv s1|stv
’‹‹ s q{x{z s q{zsv s q{xzs s q|tyw
表 6 蒙古栎群体内 !群体间的遗传距离
Ταβ .6 Γενετιχ διστανχε ωιτηιν ανδ αµονγ
ποπυλατιονσ οφ Θ . µονγολιχα
群体
°²³∏¯¤·¬²±¶ ’≥ ’ ’‹ ’‹‹
’≥ s qtsts
’ s qtst| s qtsty
’‹ s qtwtx s qttyz s qs|{z
’‹‹ s qtwtv s qtu|z s qtwvs s qs{vy
由表 x !表 y可见 o蒙古栎群体间遗传相似度以帽儿山与龙江两群体间最大ks1{|{tl o虎林与黑河群
体间最小ks1{xzsl o其他从大到小依次为龙江与虎林群体ks1{{vvl !龙江与黑河群体ks1{zsvl !帽儿山与
黑河群体ks1{x{zl !帽儿山与虎林群体ks1{x{xl ∀群体内遗传相似度以黑河群体最高ks1|tywl o龙江群
体最低ks1{|{wl ∀相反地 o群体间的遗传距离则以虎林与黑河群体间最大ks1twvsl o帽儿山与龙江群体
间最小ks1tst|l o群体间平均遗传距离为 s1tu|s ∀群体内遗传距离最大的是龙江群体ks1tstyl o最小的
是黑河群体ks1s{vyl o群体内平均遗传距离为 s1s|yu ∀
u1w 蒙古栎群体的特征谱带 在对蒙古栎的 • „°⁄电泳图谱进行统计时 o发现了只在某一特定群体中
出现 o而在其他群体中无扩增的特征谱带 ∀蒙古栎虎林群体的特征谱带有两条 o分别为 ’°„ p t|ttssk图
ul !’°ƒ p sxxssk图 vl ∀黑河群体的特征谱带有一条 o为 ’°„ p usyssk图 wl ∀这些条带在特定群体中百分
之百出现 o而在其他群体中检测不到 o因而可以作为各自群体的特异 • „°⁄标记 ∀
v 讨论
本研究利用 w{个引物对 w个蒙古栎天然群体进行 • „°⁄研究 o结果表明 o各群体内的多态位点比
率介于 xu1{s h ∗ yy1wx h之间 o种内多态位点比率为 zt1uu h k表 ul ∀在对辽东栎两个群体的 ⁄‘„多
态分析中 otu个引物共检测到 usx个位点 o多态位点占 z| h k恽 锐等 ot||{l ∀对矮牡丹和紫斑牡丹的
• „°⁄研究中 o多态位点比率分别为 uu1x h和 uz1y h k裴颜龙等 ot||xl o这两种牡丹均为我国 v级保护
tvt 第 x期 夏 铭等 }天然蒙古栎群体遗传多样性的 • „°⁄分析
植物 o其资源稀缺的原因之一可能就是较低水平的遗传多样性 ∀对四种蔷薇属植物的 • „°⁄分析中
k¬¯¯¤± ετ αλqot||yl ots个引物共获得 zx条扩增片段 o其中多态片段占了 {v h o从以上的对比可以看
到 o蒙古栎种内的 ⁄‘„多态水平是较高的 ∀
图 t ’°„ p st扩增蒙古栎虎林群体的
• „°⁄电泳图谱
ƒ¬ªqt • „°⁄ ¨¯ ¦¨·µ²³«²µ¨·¬¦³µ²©¬¯¨ ¶²©
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泳道 tt为分子量标准kutuuz oxtw| ow|zv owuy{ o
vxvs ousuz ot|sw otx{t otvzx o|wz o{vt ¥³l
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图 u ’°„ p t|扩增蒙古栎虎林群体的 • „°⁄电泳图谱
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箭头所示的 ’°„ p t|ttss为该种群的特异谱带
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图 v ’°ƒ p sx扩增蒙古栎虎林群体的
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图 w ’°„ p us扩增蒙古栎黑河群体的
• „°⁄电泳图谱
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箭头所示的 ’°„ p usyss为该种群的特异谱带
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≥«¤±±²±表型多样性指数的统计表明 o蒙古栎群体内遗传多样性介于 s1yt{x ∗ s1|ytt之间 o平均遗
传多样性为 s1z{yv o种内总的遗传多样性为 t1u|{s o群体间遗传多样性占总遗传多样性的 vx1xs h k表
v o表 wl ∀在对其他多年生异交木本植物的 • „°⁄研究中 o≥«¤±±²±指数估算的遗传多样性群体间遗传分
化各有不同 ∀大青杨 z个群体遗传多样性为 s1uzt ∗ s1v|u o平均为 s1vtsk苏晓华等 ot||zl ∀欧洲山杨 {
个天然群体内的平均遗传多样性为 s1yx o群体间遗传多样性占总多样性的 u1y h k≠ «¨ ετ αλqot||xl ∀茶
树 v个品种的群体内平均遗传多样性为 t1zt o群体间遗传分化为 vs h k • ¤¦«¬µ¤ ετ αλqot||xl ∀墨西哥丁
香的平均群体内遗传多样性为 t1t|w o种内总变异为 u1|zy o群体间遗传分化达到 x|1| h k≤«¤¯ °¨ µ¶ ετ
αλqot||ul ∀同以上树种相比 o蒙古栎种内的遗传多样性较为丰富 o群体间的遗传分化处于中等水平 ∀
从蒙古栎群体的多态位点比率和遗传多样性来看 o龙江群体内的遗传多样性水平最高 o明显高于其
他群体 o黑河群体的遗传多样性最低 o帽儿山群体和虎林群体遗传多样性水平比较接近 o呈现出中间高 o
南北低的趋势 ∀从各群体的分布来看 o帽儿山位于蒙古栎分布的中心区 o龙江则接近蒙古栎分布区的西
部边缘 ∀一般地 o一个物种的边缘分布区中生境较为复杂 o环境压力也相对较大 o导致种内发生遗传变
uvt 林 业 科 学 vz卷
异的频率升高 o从而使边缘区群体内积累较多的遗传变异以适应复杂的环境 ∀我们在蒙古栎中检测到
的遗传多样性分布正说明了这一点 ∀
从蒙古栎群体间的遗传距离来看 o最大遗传距离存在于黑河与虎林群体之间ks1twvsl o最小遗传距
离发生在龙江与帽儿山群体之间ks1tst|l ∀地理距离最远的龙江与虎林群体间遗传距离为 s1ttyz o地
理上最近的龙江与黑河群体间遗传距离为 s1tu|z o地理距离较近的帽儿山与虎林群体的遗传距离却达
到 s1twtx ∀可见 o蒙古栎群体间的遗传距离与地理距离相关性不大 ∀从纬度来看 o纬度相差较大的黑河
与帽儿山群体 !黑河与虎林群体的遗传距离分别达到 s1twtv和 s1twvs o而纬度相差较小的黑河与龙江
群体的遗传距离为 s1tu|z o似乎表明纬度的差异与遗传距离存在正相关 ~但纬度差异最小的虎林与帽儿
山群体的遗传距离却达到 s1twtx o反映出蒙古栎群体间的遗传分化格局的复杂性 o这种复杂性可能与各
群体的种源 !进化过程以及群体间的基因交流等多种因素有关 o这一点有待进一步的研究 ∀
根据对已有研究结果的统计k‹¤°µ¬¦® ετ αλqot||sl o长寿命异交木本植物中存在丰富的遗传变异 o
其中大部分变异存在于群体内 o本研究得到的蒙古栎遗传变异及分布与以上结果是一致的 ∀
近年来 o蒙古栎的分布区有较为明显的扩展 o这与蒙古栎种内较为丰富的遗传多样性和较强的生态
适应性密切相关 o也同人类活动的干扰有较大关系 ∀人类对林木的过度砍伐和生产活动导致的生境恶
化 o使大量山地变为无林地 o随之而来的水土流失使林地的立地条件变得很差 o多数针 !阔树种都难以生
长 o只有蒙古栎凭借很强的适应能力在破坏后的迹地上逐步形成次生栎林 ∀可以说 o生态环境的破坏客
观上为蒙古栎群体的扩展提供了可能 o而蒙古栎较高水平的遗传多样性则是其群体的稳定存在和发展
的根本保障 ∀
参 考 文 献
李宽钰 o黄敏仁 o杨自湘等 1青杨的遗传分化 1 植物学报 ot||z ov|k{l }zxv ∗ zx{
裴颜龙 o邹喻苹 o尹 蓁等 1矮牡丹与紫斑牡丹 • „⁄°分析初报 1 植物分类学报 ot||x ovvkwl }vxs ∗ vxy
苏晓华 o张绮纹 o郑先武等 1利用 • „°⁄分析大青杨天然群体的遗传结构 1 林业科学 ot||z ovvkyl }xsw ∗ xtt
魏 伟 o王洪新 o胡志昂等 1毛乌素沙地拧条群体分子生态学初步研究 }• „°⁄证据 1 生态学报 ot||| ot|ktl }ty ∗ uu
吴晓春 1蒙古栎地理变异的研究k黑龙江省自然科学基金研究报告l1 哈尔滨 ot||v
恽 锐 o钟 敏 o王洪新 1 北京东灵山辽东栎群体 ⁄‘„多样性的研究 1 植物学报 ot||{ owskul }ty| ∗ tzx
…¬¨ ¤¯º¶®¬° ¤±§°∏°² ⁄ ∞q•¤±§²° ¤°³¯¬©¬¨§³²¯¼°²µ³«¬¦⁄‘„k• „°⁄l ¤±¤¯¼¶¬¶²© „·¯¤±·¬¦≤²¤¶·¶·µ¬³¨§¥¤¶¶q‹ µ¨¨§¬·¼ot||z oz{ }vu ∗ ws
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¬¯¯¤± × o’¶∏±¤ƒ o≤²¥²¶≥ ετ αλqo˜¶¬±ª • „°⁄¶·²¶·∏§¼ ³«¼¯²ª¨ ±¨ ·¬¦µ¨ ¤¯·¬²±¶«¬³¶¬± Ροσα q׫¨ ²µq„³³¯ qŠ¨ ±¨ ·qot||y o|u }uzv ∗ uzz
‘¨¬ ¤±§¬• ‹ q¤·«¨ °¤·¬¦¤¯ °²§¨¯©²µ¶·∏§¼¬±ªª¨ ±¨ ·¬¦√¤µ¬¤·¬²±¬± ·¨µ°¶²©µ¨¶·µ¬¦·¬²± ±¨§²±∏¦¯ ¤¨¶¨¶q°µ²¦q‘¤·¯q„¦¤§q≥¦¬q˜≥„ ot|z| ozy }xuy| ∗
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vvt 第 x期 夏 铭等 }天然蒙古栎群体遗传多样性的 • „°⁄分析