全 文 ：第 wv卷 第 z期
u s s z年 z 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wv o‘²1z
∏¯ qou s s z
中国核桃 {个天然居群遗传多样性分析 3
王 滑t 郝俊民t 王宝庆t ou 裴 东t
kt1中国林业科学研究院林业研究所 国家林业局森林培育重点实验室 北京 tsss|t ~
u1 内蒙古农业大学林学院 呼和浩特 stsst|l
关键词 } 铁核桃 ~核桃 ~≥≥• ~遗传多样性 ~遗传分化
中图分类号 }≥zt{1wy 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlsz p stus p sx
收稿日期 }ussz p st p ts ∀
基金项目 }国家自然科学基金资助项目kvsyztwvy ovsvzsuvwl ~林业科技支撑计划kussy…„⁄st„tzl ∀
3 裴东为通讯作者 ∀
ΣΣΡ Αναλψσισ οφ Γενετιχ ∆ιϖερσιτψ οφ Ειγητ Νατυραλ Ωαλνυτ Ποπυλατιονσιν Χηινα
• ¤±ª ‹∏¤t ‹¤²∏±°¬±t • ¤±ª…¤²´¬±ªtou °¨ ¬⁄²±ªt
kt1 ΚεψΛαβορατορψοφ Τρεε Βρεεδινγ ανδ Χυλτιϖατιον οφ Στατε Φορεστρψ Αδµινιστρατιον Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Φορεστρψo ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|t ~
u1 Χολλεγε οφ Φορεστρψo Ιννερ Μονγολια Αγριχυλτυραλ Υνιϖερσιτψ Ηοηηοτ stsst{l
Αβστραχτ} ∞¬ª«·ϑυγλανσ³²³∏¯¤·¬²±¶kw ³²³∏¯¤·¬²±¶²© ϑq σιγιλλατα ¤±§w ²© ϑq ρεγιαl oº«¬¦«¤µ¨ §¬¶·µ¬¥∏·¨§¬± ≠∏±±¤±o
≥¬¦«∏¤±o ‹ ±¨¤±o¤±§≥«¤±¬¬°µ²√¬±¦¨ o º¨ µ¨ ¶¨¯¨ ¦·¨§·²¬±√¨ ¶·¬ª¤·¨·«¨¬µª¨ ±¨·¬¦¶·µ∏¦·∏µ¨ ¤±§§¬√¨ µ¶¬·¼ ∏¶¬±ª{ °¬¦µ²¶¤·¨¯ ¬¯·¨
²¯¦¬q „ °²§¨µ¤·¨ ¯¨ √¨ ¯ ²© ª¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ º¤¶²¥¶¨µ√¨ §¤·³²³∏¯¤·¬²± ¯¨ √¨ ¯ ¥¼ ·«¨ ·²·¤¯ zt ²© ¤¯¯¨ ¯¨ ¶q ׫¨ °¨ ¤± ¬¨³¨¦·¨§
«¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼ k Η¨ l ²© ¤¯¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶º¤¶s1yt{1 ׫¨ ³µ²³²µ·¬²± ²© ª¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²± ¤°²±ª ³²³∏¯¤·¬²±¶¤¦¦²∏±·¨§©²µ
t|1y h ²©·«¨ º«²¯¨ §¬√¨ µ¶¬·¼o¤±§·«¨ ª¨ ±¨ ©¯²º ¥¨·º¨ ±¨ ³²³∏¯¤·¬²±¶k Ν°l º¤¶t1su1 ׫¨ µ¨¶∏¯·²© ˜°Š„ ¦¯∏¶·¨µ¬±ª
¬±§¬¦¤·¨§·«¤··«¨ ³²³∏¯¤·¬²±¶º¨ µ¨ ¦²±ªµ¨ª¤·¨§¤¦¦²µ§¬±ª·²·«¨¬µª¨²ªµ¤³«¬¦§¬¶·¤±¦¨¶¬±¶·¨¤§²©·µ¨¨¶³¨¦¬¨¶q
Κεψ ωορδσ} ϑυγλανσσιγιλλατα~ ϑυγλανσρεγια~≥≥• ~ª¨ ±¨ ·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼~ª¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²±
核桃属kϑυγλανσl植物约有 us多种 o我国现有 tu个种 o其中分布广且栽培较多的是核桃kϑq ρεγιαl和铁
核桃kϑq σιγιλλαταlk匡可任等 ot|z|l ∀核桃目前是中国栽培范围最广的种 o而铁核桃是我国特有种 o分布在云
南 !贵州 !四川等地k曲泽洲等 ot||sl ∀
t|sy年 o⁄²§¨ 根据铁核桃的形态特点将其定为新种 o但长期以来存在争议k曲泽洲等 ot||sl ∀如杨自湘
等kt|{|l用过氧化物同工酶分析研究后认为铁核桃与核桃种下的生态型平行 o不宜划为另一个种 ~匡可任
等kt|z|l根据形态学 !细胞学 !地理分布等方面的研究将其作为核桃属的 t个独立种 ∀国外学者k¤¯√²¯·¬ ετ
αλqot||v ~t||w ~ƒ­¨¯¯¶·µ²° ετ αλqot||wl利用形态学 !等位酶及 • ƒ°标记对欧洲及亚洲的核桃居群作了分析
比较 o吴燕民等kusssl用 • „°⁄标记研究了核桃属各个种之间的亲缘关系 ∀但对中国的 u个主要种 ) ) ) 核
桃和铁核桃天然居群的遗传多样性研究尚未见报道 ∀≥≥• 分子标记技术是近几年发展起来的 !以 °≤• 为基
础的 ⁄‘„ 多态性检测技术 o具有共显性 !稳定性好 !多态性高和遗传信息量大的特点 o能很好地满足对居群
分析的要求 o是较为理想的分子标记k邹喻萍等 ousstl ∀
本研究旨在利用 ≥≥• 标记揭示我国核桃和铁核桃天然居群的遗传多样性及遗传结构 o为其遗传资源的
保护 !可持续利用和遗传改良提供科学依据 ∀
1 材料和方法
t1t 材料的采集与处理 在广泛收集 !调查文献资料的基础上 o经过实地考察 o分别在河南 !山西等地采集
了 w个核桃居群 o在云南 !四川等地采集了 w个铁核桃的居群k表 tl ∀区分 u个种主要依据其形态学特征k郗
荣庭等 ot||yl ∀按随机取样原则 o每个群体取样 vx 株 o植株间距至少 xs °∀采集当年生嫩叶提取 ⁄‘„ o
p us ε 保存待用 ∀
t1u 总 ⁄‘„的提取 采用 ≤ׄ…法提取总 ⁄‘„ k¨©²µ·ετ αλqot|||l o用 ≥°¤µ·≥³¨¦× vsss核酸蛋白仪测定
⁄‘„的浓度并稀释至 ts ±ª#ˏpt用于扩增反应 ∀
表 1 8 个核桃和铁核桃居群的采样地点
Ταβ . 1 Τηελοχαλιτιεσ οφ ειγητ νατυραλ ποπυλατιονσ οφ ϑ . ρεγια ανδ ϑ . σιγιλλατα ιν Χηινα
居群
°²³∏¯¤·¬²±
物种
≥³¨¦¬¨¶
地点
²¦¤·¬²±
地形
¤±§©²µ°
海拔
„¯·¬·∏§¨Π
°
经度
²±ª¬·∏§¨
k∞l
纬度
¤·¬·∏§¨
k‘l
年降雨量
„±±∏¤¯
µ¤¬±©¤¯ Π¯°°
年均温
„±±∏¤¯
·¨°³¨µ¤·∏µ¨Πε
ƒ≠ 核桃 ϑq ρεγια 山西汾阳 ƒ ±¨ª¼¤±ªo≥«¤±¬¬ 丘陵 ˜³¯¤±§ t wtw tttβvsχ vzβuwχ wv{ ts1u
≤ 核桃 ϑqρεγια 河南栾川 ∏¤±¦«∏¤±o‹ ±¨¤± 山地 ²∏±·¤¬± t tvs tttβvsχ vvβwuχ yzu tw1z
‹≥ 核桃 ϑqρεγια 四川黑水 ‹ ¬¨¶«∏¬o≥¬¦«∏¤± 高山 o峡谷 „¯ ³¬±¨ o¦¤±¼²± u vxs tsuβx|χ vuβsvχ yus |1x
≥≤ 核桃 ϑqρεγια 云南三家村 ≥¤±­¬¤¦∏±o≠∏±±¤± 高山 o峡谷 „¯ ³¬±¨ o¦¤±¼²± u wxx ||βuyχ u{βttχ t uxs x1t
 铁核桃 ϑqσιγιλλατα 云南丽江 ¬­¬¤±ªo≠∏±±¤± 高山 o峡谷 „¯ ³¬±¨ o¦¤±¼²± u xyy tssβtxχ uyβxtχ t szx ty1v
 铁核桃 ϑqσιγιλλατα 四川木里 ∏¯¬o≥¬¦«∏¤± 高山 o峡谷 „¯ ³¬±¨ o¦¤±¼²± v tus tstβtxχ uzβxwχ {t{ tt1w
≠… 铁核桃 ϑqσιγιλλατα 四川盐边 ≠¤±¥¬¤±o≥¬¦«∏¤± 高山 o峡谷 „¯ ³¬±¨ o¦¤±¼²± t uvs tstβvtχ uyβxwχ {xs us1x
‘ 铁核桃 ϑqσιγιλλατα 四川冕宁 ¬¤±±¬±ªo≥¬¦«∏¤± 高山 o峡谷 „¯ ³¬±¨ o¦¤±¼²± t {vw tsuβs|χ u{βvyχ t ttv tv1v
t1v 引物的筛选及 °≤• 反应 扩增反应在 Š¨ ±¨ „°³|zss ׫¨µ°¤¯ ¦¼¦¯ µ¨¶°≤• 扩增仪上进行 ∀在 • ²¨ ¶·¨等
kussul≥≥• 扩增条件的基础上 o试验了各种不同的扩增条件 o获得了最佳扩增反应体系和步骤 ∀反应体系 }
总体积 tx ˏo其中 ª≤¯ u t1x °°²¯ #pt o引物 s1y Λ°²¯ #pt o§‘×°k°µ²°¨ ª¤ ˜≥„l 各 s1u °°²¯ #pt oפª酶
kפŽ¤•¤ls1| ˜ o⁄‘„模板 vs ±ª∀扩增反应程序 }|w ε 预变性 v °¬±~|w ε 变性 vs ¶o×° ε 退火k各引物具体
退火温度见表 ul vs ¶ozu ε 延伸 wx ¶o共 vs个循环 ~zu ε 延伸 x °¬±∀选用黑核桃kϑq νιγραl k • ²¨ ¶·¨ ετ
αλqoussu ~ƒ²µ²±¬ετ αλqoussx ~∂¬¦·²µ¼ ετ αλqoussyl的 ≥≥• 引物进行扩增并筛选引物 o筛选重复 u次 o选取条
带清晰且稳定多态的 {对 ≥≥• 引物k表 ul用于本研究 ∀
表 2 参试 8 对 ΣΣΡ 引物的特征
Ταβ . 2 Χηαραχτεριστιχσ οφ ειγητ παιρσ οφ ΣΣΡ πριµερσ
引物代号
°µ¬°¨ µ¦²§¨
重复基元
• ³¨¨ ¤··¼³¨
片断长度范围
ƒµ¤ª°¨ ±·¶¬½¨ Π¥³
退火温度
„±¨ ¤¯¬±ª
·¨°³¨µ¤·∏µ¨Πε
引物序列 kxχ ψvχl
°µ¬°¨ µ¶¨ ∏´¨ ±¦¨ kxχ ψvχl
• Š„2t kŠ×ly××kŠ„ltu t{| ∗ uut ys ƒ }„×׊Š„„ŠŠŠ„„ŠŠŠ„„„׊
• }≤Š≤Š≤„≤„ׄ≤Š×„„„×≤„≤
• Š„2wu kŠ„ltw uts ∗ uys xx ƒ }Š×ŠŠŠ××≤Š„≤≤Š×Š„„≤
• }„„≤××׊≤„≤≤„≤„×≤≤„≤„
• Š„2zs kŠ„ltw tx| ∗ t{z xx ƒ }׊ׄ„×׊ŠŠŠ„„׊×׊≤„
• }׊ŠŠ„Š„≤„≤„„׊„×≤Š„„
• Š„2zt kŠ„ly okŠltu utu ∗ uu{ xz ƒ }„≤≤≤Š„Š„Š„×××≤׊ŠŠ„×
• }ŠŠ„≤≤≤„Š≤×≤≤×≤××≤×≤×
• Š„2zu kŠ×ltw txv ∗ tzv x{ ƒ }„„„≤≤„≤≤ׄ„„„≤≤≤׊≤„
• }„≤≤≤„×≤≤„׊„×≤××≤≤„„
• Š„2zy kŠ„ltu uwy ∗ vsu xx ƒ }„ŠŠŠ≤„≤×≤≤≤×ׄ׊„ŠŠ×
• }≤„Š×≤×≤„××≤≤≤×××××≤≤
• Š„2z| kŠ„ltu usw ∗ uus xx ƒ }≤„≤׊׊Š≤„≤׊≤×≤„×≤×
• }××≤Š„Š≤×≤׊Š„≤≤„≤≤
• Š„2{| k׊l| okŠ„ltw utw ∗ uvu xy ƒ }„≤≤≤„×≤×××≤„≤Š×Š×Š×Š
• }׊≤≤ׄ„×ׄŠ≤„„×××≤≤„
t1w 聚丙烯酰胺凝胶电
泳及银染 按照 • ¤±ª等
kussxl的方法进行聚丙烯
酰胺凝胶电泳k以 ³˜≤t{
⁄‘„А¶³¯ 标准分子量为
参照l ∀电泳结束后按照
°¤±¤∏§等kt||yl的程序进
行银染 ∀
t1x 数据处理 根据银
染结果判读每个个体的基
因型 o构建数据矩阵 o用
°’°Š∞‘∞ √¨ µ¶¬²± t1vu 软
件k≠ «¨ ετ αλqot||z¥l分
析居群遗传多样性及遗传
结构 ∀用 Š¨ ±„¯ ∞¬y 软件
计算居群间遗传距离与地
理距离的相关性 o并进行
¤±·¨¯ 检测k°¨ ¤®¤¯¯ ετ αλqoussyl ~用 ׃°Š„ 软件对种间 p种内 !居群间 p居群内的层次结构进行分析并进
行显著性检验 ∀
2 结果与分析
u1t 居群遗传多样性 {对 ≥≥• 引物共检测到 zt个等位基因 o每个位点平均观察等位基因数k Ν¤l为 {1{{ o
平均有效等位基因数k Ν¨ lu1{t ∀总多态位点百分率达 tss1s h ∀引物 • Š„2wu检测到等位基因数最多 o为 tt
个 o而引物 • Š„2z|最少为 y个 ∀检测到的 zt个等位基因中 o有 xw个为核桃与铁核桃的共有等位基因 oz个
等位基因为核桃特有 o其他 ts个等位基因为铁核桃特有 ∀
有效等位基因数k Ν¨ l和杂合度k Ηl是目前应用较为广泛的遗传多样性指数 o而杂合度k Ηl 不仅是衡量
tut 第 z期 王 滑等 }中国核桃 {个天然居群遗传多样性分析
居群遗传多样性最常用的指标 o同时也反映居群中等位基因的丰富度和均匀程度 ∀在 {个居群中 o各居群内
的有效等位基因数介于 t1zx ∗ u1{u之间 o平均 u1uz ∀各居群内观察杂合度k Η²l值变动范围为 s1u{t ∗
s1w|s o平均为 s1wsw ~期望杂合度k Η¨ l值变动范围为 s1v{| ∗ s1yv| o平均为 s1xsx o说明各居群间的多态性水
平差异较大 ∀按检测到的有效等位基因数k Ν¨ l和期望杂合度k Η¨ l作为标准 o云南丽江铁核桃居群的遗传多
样性最高 o四川黑水核桃居群的遗传多样性水平最低k表 vl ∀
将核桃居群和铁核桃居群分别作为一个整体进行分析时 o铁核桃总居群的等位基因数为 z1yv o有效等
位基因数为 u1yu oΗ²为 s1wwx o Η¨ 为 s1x{| ~核桃总居群的等位基因数为 y1zx o有效等位基因数为 u1wu oΗ²
为 s1vyt o Η¨ 为 s1xutk表 vl ∀说明 u个种的遗传多样性都处于中等水平 ∀
表 3 8 个核桃居群的遗传多样性 ≠
Ταβ . 3 Γενετιχ διϖερσιτψ οφ 8 νατυραλ ποπυλατιονσ οφ ϑυγλανσ
居群
°²³∏¯¤·¬²±
样本数量
≥¤°³¯¨
±∏°¥¨µ
观察等位
基因数
Ν¤
有效等位
基因数
Ν¨
多态位点
比率
Π
观察
杂合度
Η²
期望
杂合度
Η¨
ĭ vv v1yv t1{u tss s1vwu z s1wss {
≤ vt v1ux u1s{ tss s1vwz u s1wvs |
‹≥ vs v1yv t1zx tss s1u{t w s1v{{ {
≥≤ vv x1ux u1zv tss s1wzy w s1ysv u
 vv x1tv u1{u tss s1w{| x s1yv| v
 vv w1ux u1uu tss s1wu| | s1xsy s
≠… vv x1ux u1wv tss s1wuv u s1xw{ u
‘ vv x1ss u1vv tss s1wv| | s1xt{ {
均值  ¤¨± vu w1x| u1uz tss s1wsw x s1xsx v
铁核桃 ϑq σιγιλλατα tvu z1yv u1yu tss s1wwx u s1x{{ y
核桃 ϑq ρεγια tuz y1zx u1wu tss s1vyt w s1xut v
总计 ײ·¤¯ ux| {1{{ u1{t tss s1wsu z s1ytz y
≠ Ν¤ }  ¤¨± ±∏°¥¨µ²© ¤¯¯¨ ¯¨ ¶~ Ν¨ } ∞©©¨¦·¬√¨ ±∏°¥¨µ²© ¤¯¯¨ ¯¨ ¶ ³¨µ ²¯¦∏¶~ Π} °¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©
³²¯¼°²µ³«¬¦ ²¯¦¬~ Η² } ’¥¶¨µ√¨ §«¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼~ Η¨ }∞¬³¨¦·¨§«¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼q
u1u 居群遗传分化 铁核桃及核桃
居群在 {个 ≥≥• 位点的遗传分化结果
见表 w ∀ { 个居群的遗传分化系数
k Φ≥× l k • µ¬ª«·ot|z{l的变化范围为
s1tty ∗ s1uyz o平均 s1t|y o说明有
t|1y h的变异存在于所有 { 个居群
间 ∀其中 • Š„2z|位点上的分化系数
值为 s1uyz o远高于这个位点分别在 w
个铁核桃居群和 w个核桃居群间的分
化值 o说明这个位点在维持铁核桃和
核桃间分化上起重要作用 ∀{个居群
间基因流k Ν°lk…²¶¶¤µ·ετ αλqot||{l
为 t1su{ ∀铁核桃总居群的 Φ≥×值变
化范围为 s1svx ∗ s1tvu o平均 s1szv o
即有 z1v h的变异存在于铁核桃总居
群的居群间 ∀铁核桃居群间的基因流
k Ν°l为 v1t{ ∀核桃总居群的 Φ≥×值变动于 s1sv| ∗ s1ux变动 o平均 s1tvx o即有 tv1x h的变异存在于核桃的
居群间 ∀核桃居群间的基因流为 t1ysv ∀铁核桃与核桃种间的分化系数k Φ≥×l值为 s1tsv ∀铁核桃总居群与
核桃总居群之间的基因流k Ν°l为 u1tyz ∀
表 4 核桃与铁核桃总居群的 Φ−统计量和基因流 ≠
Ταβ . 4 Φ2στατιστιχσ ανδ γενε φλοω αµ ονγ 8 νατυραλ
ποπυλατιονσ οφ ϑ . ρεγια ανδ ϑ . σιγιλλατα
引物 °µ¬° µ¨¶ ֌≥ ΦŒ× Φ≥× Ν°
• Š„2st s1vyy s1w|y s1usx s1|zu
• Š„2wu p s1s|{ s1tvu s1uts s1|wt
• Š„2zs s1v{v s1wyx s1tvu t1ywv
• Š„2zt s1txz s1vxu s1uvu s1{vs
• Š„2zu s1twu s1uwt s1tty t1|tv
• Š„2zy s1vsu s1wtt s1txz t1vwz
• Š„2z| s1su| s1u{{ s1uyz s1y{z
• Š„2{| s1txs s1vvy s1ut{ s1{|x
均值  ¤¨± s1t{z s1vwy s1t|y t1su{
铁核桃 ϑq σιγιλλατα s1t{u s1uwt s1szv v1t{s
核桃 ϑq ρεγια s1t|v s1vsu s1tvx t1ysv
≠ ֌≥ }居群内繁育系数 Œ±¥µ¨ §¨¬±ª¦²¨©©¬¦¬¨±·¤··«¨ ³²³∏¯¤·¬²± ¯¨ √¨¯ ~
ΦŒ× }总居群内繁育系数 Œ±¥µ¨ §¨¬±ª¦²¨©©¬¦¬¨±·¤··«¨ ·²·¤¯ ¶¤°³¯¨¯¨ √¨¯ ~
Φ≥× }遗传分化系数 °µ²³²µ·¬²± ²©§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²± ¤°²±ª³²³∏¯¤·¬²±¶~ Ν° }
基因流 Š¨ ±¨ ©¯²º € s1ux kt p Φ≥×lΠΦ≥× q
采用 ׃°Š„ 软件进行种间 !种内居群间 !居群内
的遗传分化分析表明 o居群间差异达显著水平k Π 
s1sx ot sss ¬·¨µ¤·¬²±¶l ∀其中 o遗传变异的 tx1{ h来源
于种间 o遗传变异的 |1z h来源于种内居群间 ozw1x h
来源于居群内 ∀
u1v 居群符合哈迪 p温伯格平衡的状况 通过卡方
kςulk • ²µ®°¤± ετ αλqot|zsl检验显示 o大部分居群约一
半位点表现为显著偏离哈迪 p 温伯格 k ‹¤µ§¼2
• ¬¨±¥¨µªl平衡k Π s1sxl ∀铁核桃居群有 yx1z h的居
群 p位点组合是显著偏离哈迪 p温伯格平衡 o而核桃
居群有 xv1u h的居群 p位点组合显著偏离哈迪 p温
伯格平衡 ∀ ֌×和 ֌≥分别代表总居群和单个居群偏离
哈迪 p温伯格平衡的程度 ∀整个铁核桃居群和核桃居
群的平均 ֌×值分别为 s1uwt和 s1vsu o平均 ֌≥值分别
为 s1t{u和 s1t|v o说明无论在总体水平还是居群内个
体间 o铁核桃和核桃居群都表现为杂合子不足的现象 ∀
u1w 各居群间的遗传关系 根据 ‘¨¬kt|z{l的方法计算遗传距离 ∆k表 xl o居群的遗传距离在 s1sw| ∗ s1{wx
uut 林 业 科 学 wv卷
之间 o其平均值为 s1vuu ∀其中 o‘居群与 ≠…居群的遗传距离最小 o‘居群与≤居群的遗传距离最大 o遗
传分化程度高 ∀
表 5 8 个居群间遗传距离及地理距离
Ταβ . 5 Γενετιχ ανδ γεογραπηιχ διστανχεσ βετωεεν 8 ποπυλατιονσ οφ ϑυγλανσ
群体 °²³∏¯¤·¬²± ƒ≠ ≤ ‹≥ ≥≤   ≠… ‘
ĭ wtt1u |z{1v t xus1x t ys{1{ t wuw1v t w|x1{ t vs{1v
≤ s1syx {tx1w t vsu1s t vx{1| t tzs1x t ut{1{ t sxv1z
‹≥ s1tty s1uvw xw{1y yxz1s w|s1w x{|1y v|t1y
≥≤ s1uss s1uzy s1ty| txt1w t{s1| uw|1| uy|1y
 s1wzu s1xww s1ws| s1tz| t{{1x tzx1u vsx1{
 s1vt{ s1vyz s1vsw s1sz{ s1ttu ttw1u ttz1x
≠… s1yyv s1zzt s1xtx s1uvu s1txy s1tts t|{1|
‘ s1zsw s1{wx s1xtx s1u|y s1txt s1txu s1sw|
≠对角线上 }地理距离k®°l ~对角线下 }遗传距离 ∀ „¥²√¨§¬¤ª²±¤¯ }ª¨²ªµ¤³«¬¦§¬¶·¤±¦¨¶k®°l ~ …¨ ²¯º §¬¤ª²±¤¯ }ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨¶q
图 t 核桃居群基于遗传距离的聚类图
ƒ¬ªqt ˜°Š „ §¨±§µ²ªµ¤° ²© ϑυγλανσ ³²³∏¯¤·¬²±¶
∏¶¬±ª ‘¨¬. ¶kt|z{l ∏±¥¬¤¶¨§ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨¶
为了进一步探讨居群间的遗传关系 o利用核桃的遗传
距离进行 ˜°Š„聚类分析 o得到 {个群体间的聚类图k图
tl ∀{个居群被聚为两大类 }所有铁核桃居群以及 ≥≤核桃
居群聚为一大类 o剩余的 v个核桃居群聚为一大类 ∀在第
一大类的 x个居群中 o‘铁核桃居群和 ≠…铁核桃居群 !
≥≤核桃居群和 铁核桃以及 铁核桃居群先分别聚为
亚类 o其中 ≥≤ 核桃居群与 铁核桃居群的关系较为密
切 ∀在另一大类中 oƒ≠ 和 ≤两居群聚为亚类之后再与 ‹≥
居群聚为一组 ∀ ¤±·¨¯ 检测显示 o{个居群两两间的遗传距
离与其地理距离有显著的相关性k Ρu € s1vxw oΠ s1stl ∀
3 讨论
基于 zt个等位基因获得的遗传多样性的结果显示 o{
个居群平均观察杂合度k Η²l为 s1wsv o期望杂合度k Η¨ l为
s1yt{ o处于中等水平 o低于黑核桃 k ϑq νιγραl ks1z{t o
s1z|vl k∂¬¦·²µ¼ ετ αλqoussyl和核桃楸 k ϑq µανδσηυριχαl
ks1zs| os1{syl 的杂合水平 ∀另外 {个核桃居群多样性水平表现出了明显地域特征 ∀地理纬度南部居群k所
有铁核桃居群及核桃 ≥≤居群l的遗传多样性明显高于北部地区 o这可能与该地区的地理环境有关 ∀我国西
南地区位于欧亚古大陆的南缘 o由于喜马拉雅山运动 o这里河谷不断下切和高原不断上升 o形成了群山起伏 !
河谷交错的地貌特征 o气候类型丰富多样k°¨ ±ª ετ αλqoussxl o适宜的生境和较少的人为干扰可能是居群具
有较高遗传多样性的重要原因 ∀
{个居群遗传分化结果显示 o种群间遗传分化值 Φ≥× € s1t|y o即有 t|1y h 的变异存在于居群间 ∀通过种
间 p种内居群间 p居群内个层次结构的分析发现 o在居群间的 t|1y h变异中有 ts1v h的变异来源于种间 o
|1v h的变异来源于种内居群间 ∀另外 o铁核桃居群间变异为 z1v h o核桃居群间变异为 tv1x h ∀这些结果
与众多风媒授粉针叶树的变异模式相符 o即居群内遗传变异水平较高 o而居群间遗传变异水平较低k≠ «¨ ετ
αλqot||z¤~t||z¥l ∀将本研究获得的居群遗传分化值与同属其他种的结果进行比较发现 o核桃居群间的分
化值k Φ≥× € s1tvxl高于利用等位酶k Γ≥× € s1tsxl和 • ƒ°标记k Φ≥× € s1ts{l研究的结果kƒ²µ±¤µ¬ετ αλqousst ~
ƒ­¨¯¯¶·µ²° ετ αλqot||wl o也远远高于用 ≥≥• 标记研究黑核桃居群的结果k Φ≥× € s1stzlk∂¬¦·²µ¼ ετ αλqoussyl ∀
生境片断化限制了居群间的基因交流k Ν° € t1sul o加上生境多样化使居群间出现较高的遗传分化现象
k • ¤±ª ετ αλqoussxl ∀
˜°Š„聚类结果显示 o{个居群并没有呈现出相同种的方式排列 o而是按地理距离聚类的趋势 o说明铁
核桃与核桃居群间的分化差异并不明显 ∀通过 ¤±·¨¯ 检测也证实 {个群体间的遗传距离和地理距离具有显
著的相关性 ∀杨自湘等kt|{|l利用过氧化物同工酶研究核桃和铁核桃的遗传多样性 o发现 u个种的差异并
vut 第 z期 王 滑等 }中国核桃 {个天然居群遗传多样性分析
不明显 ∀路安民等kt||sl通过对果实传播方式 !分化 !生态及地理分化的研究 o也认为核桃属植物是从热带
和亚热带比较湿润的环境向温带较为干燥环境迁移过程中产生的进化类型 ∀本研究结果支持核桃和铁核桃
很可能是同一个种的不同地理生态型 o其分化可能是由于地理迁移和隔离所产生的学术观点 ∀然而 o要彻底
澄清铁核桃的分类问题尚需要进一步的证据 o有待于深入研究 ∀
参 考 文 献
匡可任 o路安民 qt|z|1 中国植物志 }第 ut卷 q北京 }科学出版社 ovs p vx
路安民 o张志耘 qt||s1 胡桃木的分化 !进化和系统关系 q植物分类学报 ou{kul }|y p tsu
曲泽洲 o孙云蔚 qt||s1 果树种类论 q北京 }农业出版社 ot{v p t|t
吴燕民 o裴 东 o奚声珂 qusss1 运用 • „°⁄对核桃属种间亲缘关系的研究 q园艺学报 ouzktl }tz p uu
郗荣庭 o张毅萍 qt||y1 中国果树志 }核桃卷 q北京 }中国林业出版社 oxy p z{
杨自湘 o奚声珂 qt|{|1 胡桃属十种植物的过氧化物同工酶分析 q植物分类学报 ouz ktl }xv p xz
邹喻萍 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 oy{ p tsz
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k责任编辑 徐 红l
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