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
≥¨ ³qou s s t
云南红豆杉天然种群遗传多样性研究
陈少瑜 吴丽圆 李江文 项 伟 周 云
k云南省林业科学院 昆明 yxsuswl
摘 要 } 采用垂直板式聚丙烯酰胺凝胶电泳 o检测了云南红豆杉k Ταξυσ ψυννανενσισl雌配子体的 x种等位酶 o
并以 ts个基因位点编码的 x个酶系统 o分析了滇西北 v个云南红豆杉天然种群的遗传多样性与遗传分化 ∀
结果表明 o群体的多态位点比例是 s1zz ~群体的平均杂合性观察值是 s1vsu ~预期值为 s1vvus ~每个基因位点发
现的等位基因数是 u1sx ~有效等位基因平均数是 t1wyy ∀对 ts个基因位点的基因多样性测定表明 o种群间的
分化占 tw1yy h o总的基因多样性约 {x h产生于种群内 ∀群体间的平均遗传距离是 s1tt{ ∀
关键词 } 云南红豆杉 o等位酶 o种群 o遗传多样性 o遗传分化
收稿日期 }usss2st2ts ∀
基金项目 }本研究为云南省自然科学基金资助项目k|y≤tu{±l ∀
tl张茂钦等 q珍稀濒危树种生物学特性及内含物检测研究报告 q云南省林科所 ot||u ∀
ΣΤΥ∆Ψ ΟΝ ΓΕΝΕΤΙΧ ∆Ις ΕΡΣΙΤΨ ΟΦ ΝΑΤΥΡΑΛ
ΠΟΠΥΛΑΤΙΟΝΣ ΟΦ ΤΑΞΥΣ ΨΥΝΝΑΝΕΝΣΙΣ
≤«¨ ± ≥«¤²¼∏ • ∏¬¼∏¤± ¬¬¤±ªº¨ ± ÷¬¤±ª • ¬¨ «²∏≠∏±
kΨυνναν Αχαδεµψοφ Φορεστ Σχιενχε Κυνµινγ yxsuswl
Αβστραχτ} ∂ µ¨·¬¦¤¯ ¶¯¤¥ ³²¯¼¤¦µ¼¯¤°¬§¨ ª¨¯ ¨¯ ¦¨·µ²³«²µ¨¶¬¶ º¤¶ ∏¶¨§·² ¬¨¤°¬±¨ ¬±«¨µ¬·¤±¦¨ ²© ©¬√¨ ¬¶²¨ ±½¼°¨ ¶¬±
°¨ ª¤ª¤°¨ ·²³«¼·¨¶²© Ταξυσ ΨυννανενσισqŠ¨ ±¨ ·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼ ¤±§ª¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²±¬±·«µ¨¨±¤·∏µ¤¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶²© Ταξυσ
Ψυννανενσισ¬± ‘²µ·«º¨ ¶·¨µ± ≠∏±±¤± º¨ µ¨ ¤±¤¯¼½¨ §¤··¨± ²¯¦¬¦²§¬±ª©²µ©¬√¨ ±¨½¼°¨ ¶¼¶·¨°¶q׫¨ ³¨µ¦¨±·¤ª¨ ²© ²¯¦¬³²¯¼2
°²µ³«¬¶° º¤¶s1zz q׫¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ²¥¶¨µ√¨ §«¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼ ²©¤¯¯³²³∏¯¤·¬²±¶º¤¶s1vsu o¤±§·«¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ¬¨³¨¦·¨§«¨·¨µ²½¼2
ª²¶¬·¼ º¤¶s1vus q׫¨ ¤√¨ µ¤ª¨ ±∏°¥¨µ²©¤¯¯¨ ¯¨ ¶§¨·¨¦·¨§³¨µ¯²¦∏¶º¤¶u1sx q׫¨ ©¨©¨¦·¬√¨ ±∏°¥¨µ²©¤¯¯¨ ¯¨ ¶³¨µ¯²¦∏¶º¤¶
t1wyy q ¤¨¶∏µ¨°¨ ±·²©ª¨ ±¨ §¬√¨ µ¶¬·¼©²µ·¨± ²¯¦¬¶«²º¨ §·«¤·¬±·¨µ³²³∏¯¤·¬²±ª¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²± º¤¶tw1yy h o¤±§¤¥²∏·
{x h ²©·«¨ ·²·¤¯ ª¨ ±¨ §¬√¨ µ¶¬·¼ µ¨¶¬§¨§º¬·«¬± ³²³∏¯¤·¬²±q׫¨ °¨ ¤± ª¨ ±¨·¬¦§¬¶·¤±¦¨ º¤¶s1tt{ q
Κεψ ωορδσ} ΤαξυσψυννανενσισoŒ¶²¨ ±½¼°¨ o°²³∏¯¤·¬²±oŠ¨ ±¨·¬¦§¬√¨ µ¶¬·¼o Š¨ ±¨·¬¦§¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²±
红豆杉属 Ταξυσ约有 tt种 o我国有 w种 t变种 o主要分布于东北 !西南和华南k郑万钧等 ot|z{l ∀云
南红豆杉k Ταξυσ ψυννανενσισl便是其中在云南有分布且紫杉醇含量较高的一种tl ∀云南红豆杉在云南主
要分布于哀牢山以西的湿润 !半湿润季风气候区 o多散生于海拔 uwss ∗ vuss °的高山台地 !沟谷溪流两
岸 o成为西南季风常绿阔叶林 !针阔叶林 !暗针叶林的组成部分k张茂钦等 ot||yl ∀此树种能生产优良的
木材 o也可作为庭院的美化树种 o但其更大的用途还在于 {s年代发现的药用价值 o它可作为既安全且有
效的抗癌药 ) ) ) 紫杉醇的提取原料k梁敬钰 ot||vl ∀也正因为这一巨大的药用价值 o使得本来自然分布
就很稀少的资源受到进一步的威胁 ∀
zs年代以来 o国外广泛利用同工酶电泳技术研究树种的群体遗传结构 o取得了较满意的结果 ∀如
西黄松k Πινυσ πονδερεσαlk¬±«¤µ·ετ αλqot|{tl !台地松k Πqπυνγερσlk•¤¼°²±§ ετ αλqot|{ul !辐射松k Πqρα2
διαταlk°¯ ¶¨¶¤¶ ετ αλqot|{yl等 ∀我国对马尾松k Πq µασσονιαναl !红松k Πq κοραιενσισl !杉木k Χυννινγηαµια
λανχεολατα ‹²²®l群体同工酶也作过报道k葛 颂等 ot|{{ ~扬一平等 ot|{| ~黄敏仁等 ot|{yl ∀目前 o对于
云南红豆杉还缺乏此方面的研究 ∀本项研究以滇西北三江流域的 v个自然种群为分析对象 o通过等位
酶电泳及遗传分析 o阐明其遗传多样性水平 o为合理保护和利用云南红豆杉基因资源提供基础资料和科
学依据 ∀
t 材料和方法
111 种子采集及电泳实验
种子采于滇西北三江流域 o即怒江 !澜沧江和金沙江流域的 v个天然种群 ∀由于云南红豆杉天然分
布很稀少 o天然种群雌株数仅为雄株数的 tΠv强些 o个体间果实成熟早晚不一 o又加之人为破坏严重 o使
得采种十分困难 ∀每群体采种单株仅 ts株左右 ∀采种后分单株脱粒 !净种 o置于冰箱中保存备用 ∀各
居群的环境条件见表 t ∀
表 1 云南红豆杉 4 个居群的环境条件
Ταβ .1 Ενϖιρονµενταλ χονδιτιονσ οφφουρ Ταξυσψυννανενσισ ποπυλατιονσ
环境条件 o居群
∞±√¬µ²±°¨ ±·¤¯ ¦²±§¬2
·¤¬²±¶o°²³∏¯¤·¬²±¶
丽江小平坝k金l
¬­¬¤±ª
k¬±¶«¤ •¬√¨ µl
泸水姚家坪k怒l
∏¶«∏¬
k‘∏ •¬√ µ¨l
凤凰山林场k澜l
ƒ ±¨ª«∏¤±ª¶«¤±©²µ¨¶·©¤µ°
k¤±¦¤±ª •¬√ µ¨l
地理位置 ²¦¤·¬²±
滇西北金沙江流域 ׫¨ ¬±¶«¤
µ¬√¨ µ√¤¯¯¨ ¼¬± ±²µ·«º ¶¨·²© ≠∏±±¤±
uzβtuχ‘otssβt{χ∞
滇西北怒江流域 ׫¨ ‘∏µ¬√¨ µ√¤¯2
¯¨ ¼¬± ±²µ·« º ¶¨·²© ≠∏±±¤±
uyβtuχ‘o|{βw{χ∞
滇西北澜沧江流域 ׫¨ ¤±¦¤±ª
µ¬√ µ¨√¤¯¯¨ ¼¬± ±²µ·«º ¶¨·²© ≠∏±±¤±
uxβt{χ‘o||βtsχ∞
海拔 „¯·¬·∏§¨k°l uyxs ∗ uzss uuss ∗ uvxs vuss ∗ vu{z
气候类型 ≤ ¬¯°¤·¨·¼³¨ 中温带湿润气候 ‹∏°¬§¦¯¬°¤·¨ ²©°¬§§¯¨·¨°³¨µ¤·¨ ½²±¨
中温带湿润气候 ‹∏°¬§¦¯¬°¤·¨ ²©
°¬§§¯¨·¨°³¨µ¤·¨ ½²±¨
南温带湿润气候 ‹∏°¬§¦¯¬°¤·¨ ²©
¶²∏·«¨µ± ·¨°³¨µ¤·¨ ½²±¨
干燥度 „µ¬§¬·¼ t1s s1z s1z
降雨量
„°²∏±·²©µ¤¬±©¤¯ k¯°°l {v| twss txss
土壤类型 ≥²¬¯·¼³¨ 棕壤 …µ²º± ¤¨µ·« 棕壤 …µ²º± ¤¨µ·« 棕黄壤 …µ²º± ¤±§¼¨ ¯¯²º ¤¨µ·«
森林类型
ƒ²µ¨¶··¼³¨
云杉 !阔叶混交林 ¬¬¨ § ©²µ¨¶·
¦²°³²¶¨§ ²© Πιχεα ασπερατα ¤±§
¥µ²¤§2¯ ¤¨©·µ¨¶¶
铁杉 !阔叶混交林 ¬¬¨ § ©²µ¨¶·
¦²°³²¶¨§ ²© Τσυγα χηινενσισ ¤±§
¥µ²¤§2¯ ¤¨©·µ¨ ¶¨
铁杉 !阔叶混交林 ¬¬¨ § ©²µ¨¶·
¦²°³²¶¨§ ²© Τσυγα χηινενσισ ¤±§
¥µ²¤§2¯ ¤¨©·µ¨ ¶¨
种群面约k„¥²∏·l
„µ¨¤²©³²³∏¯¤·¬²±k«°ul tus tss yz
个体数k„¥²∏·l
„°²∏±·²©Œ±§¬√¬§∏¤¯¶k·µ¨ ¶¨l tss u| wx
电泳采用聚丙烯酰胺凝胶垂直板状电泳 o不连续缓冲系统 o低温电泳并染色 ∀以单粒胚乳为单位提
取酶蛋白 o样品提取缓冲液为 s1t°²¯ ×µ¬¶2‹≤¯ ok³‹ z1xl n x h蔗糖 n s1t h Β巯基乙醇 n ts h °∂°k提取
⁄‹ oŠ’× o∞≥× o≥Ž⁄酶蛋白l o电极液 n us h蔗糖k³‹{1vlk提取 °∞• 酶蛋白l ∀冰浴研磨 otssss µΠ°¬±离
心 tx °¬±o取上清电泳 ∀分离胶浓度为 z1x h o浓缩胶浓度为 v h o电极缓冲液为 ×µ¬¶2甘氨酸k³‹ {1vl ∀
电泳在 w ε 冰箱中进行 o浓缩胶部分电流 t °„Π样 o进入分离胶增至 u °„Π样 ∀染色参照王仲仁kt||yl !
≤«¨ ¬¯¤® ετ αλqkt|{wl及扬一平等kt|{|l的方法进行 ∀
112 等位酶分析
分析的酶类为谷氨酸草酰乙酸转氨酶kŠ²·o∞q≤ qu1y1t1tl !苹果酸脱氢酶k§«o∞q≤ qt1t1t1vzl !酯
酶k∞¶·o∞q≤ qv1t1t1tl !莽草酸脱氢酶k≥®§o∞q≤ qt1tt1tt1uxl和过氧化物酶k°¨ µo∞q≤ qt1tt1t1zl ∀由于云
南红豆杉种子的大配子体是单倍体 o分析单株树一定数量的雌配子体 o具多态位点的 o其同工酶表型分
离应为 tΒt ~具单态位点的 o其同工酶表型是一致的 o没有分离 ∀这样便可直接从酶谱读出单株的基因
型 o计算出各群体各基因位点的等位基因频率 ∀k将杂合基因型错定为同质基因型的概率为 s1xκp t o其
中 κ为分析的雌配子体数 o这样每个单株分析 y ∗ ts个 o平均 {个雌配子体同工酶的分离表型 o推测母
树的基因型 o把杂合基因型错定为同质基因型的概率为 s1sszlk…²¼¯¨ ετ αλqot|{zl ∀
113 遗传分析
以各基因位点的等位基因频率为基本数据 o用以下遗传参数进行遗传多样性及遗传分化方面的研
究k王仲仁 ot||y ~庞广昌等 ot||xl ∀
uw 林 业 科 学 vz卷
ktl多态位点百分率 Πk°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©³²¯¼°²µ³«¬¦ ²¯¦¬l
Π € kκΠνl ≅ tss h
式中 oΚ为多态酶位点的数目 ~ν为所测定酶位点的总数 ∀多态位点的标准k常用l }最常见的等位基因
出现频率小于或等于 s1||的位点k‘¨¬ot|zxl ∀
kul每一位点平均观察的等位基因数 Αk„√¨ µ¤ª¨ ±∏°¥¨µ²©¤¯¯¨ ¯¨ ¶³¨µ¯ ²¦∏¶l
Α € Ε
ν
ι € t
ΑιΠν
式中 oΑι 为第 ι个位点上的等位基因数 ~ν为所测定的位点 ∀
kvl平均每个位点等位基因的有效数 Αεk ¤¨± ©¨©¨¦·¬√¨ ±∏°¥¨µ²©¤¯¯¨ ¯¨ ¶³¨µ¯ ²¦∏¶l
Αε € tΠΕ
µ
ϕ€ t
θuϕ
式中 oθϕ为第ϕ个等位基因的频率 ~µ 为测定到的等位基因的总数 ∀
kwl平均每个位点的观察杂合度 Ηοk ¤¨± ²¥¶¨µ√¨ §«¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼ ³¨µ¯ ²¦∏¶l
Ηο € Ε
ν
¬€ t
ΗοιΠν € Ε
ν
ι € t
kt p Ε
µι
ϕ€ t
θιϕlΠν
式中 oΗοι为第 ι个位点上的实际杂合度 ~θι 第ϕ个等位基因纯合基因型的频率 ~µ 为测定到的纯合基因
型的总数 ~ν为测定的位点总数 ~θιϕ为第 ι个位点上第ϕ个等位基因纯合基因型的频率 ~µΙ 为第 ι个位点
上的测定到的纯合基因型的种类数 ∀
kxl平均每个位点的预期杂合度 Ηεk ¤¨± ¬¨³¨¦·¨§«¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼ ³¨µ¯ ²¦∏¶l
Ηε € Ε
ν
ι € t
ΗιΠν € Ε
ν
ϕ€ t
kt p Ε
µι
ϕ€ t
θuιϕlΠν
式中 oΗι 为第 ι个位点上的预期杂合度 ~ν为测定的位点总数 ~θιϕ为第 ι个位点上第ϕ个等位基因的纯合
基因型频率 ~µι 为第 ι个位点上测到的等位基因总数 ∀
kyl各居群内基因多样度 ΗσkŠ¨ ±¨ §¬√¨ µ¶¬·¼ º¬·«¬± ³²³∏¯¤·¬²±l
Ησ € Ε
ν
ι € t
ΗσιΠν o其中 Ησι € t p Ε
µ
ϕ€ t
θuϕkι位点在每个居群内的基因多样度l
式中 oµ 为 ι位点上的等位基因数 ~θι 为 ι位点上第ϕ个等位基因在亚居群中的频率 ∀
kzl总居群的基因多样度 ΗΤkײ·¤¯ ª¨ ±¨ §¬√¨ µ¶¬·¼l
ΗΤ € t p Ε
µ
ϕ€ t
ρuϕ
式中 oµ 为 ι位点上的等位基因数 ~ρϕ为 ι位点上第ϕ个等位基因在总居群中的平均频率 ∀
k{l各居群间基因多样度 ∆ΣΤkŠ¨ ±¨ §¬√¨ µ¶¬·¼ ¤°²±ª³²³∏¯¤·¬²±¶l
∆ΣΤ € ΗΤ p ΗΣ
k|l基因分化系数 ΓΣΤk°µ²³²µ·¬²± ²©¬±·¨µ³²³∏¯¤·¬²± ª¨ ±¨ §¬©©¨µ¨±·¬¤·¬²±l
ΓΣΤ € k ΗΤ p ΗΣlΠΗΤ € ∆ΣΤΠΗΤ
ktsl遗传距离 ∆kŠ¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨l
∆ € p ²¯ªεΙ o其中 Ι为遗传一致度 ΙΚ € Ε ΞιΨιΠk Ε Ξuι ≅ Ε Ψuιl
式中 oΚ为指定位点 ~Κκ为 Ξ和 Ψ两个居群在指定位点 κ上的遗传一致度 ~ι为指定位点的等位基因 ~
Ξι 为在居群 Ξ中位点 κ第 ι个等位基因的频率 ~Ψι 为在居群 Ψ中位点 κ第 ι个等位基因的频率 ∀
u 结果
211 群体遗传分析
vw 第 x期 陈少瑜等 }云南红豆杉天然种群遗传多样性研究
图 t 云南红豆杉等位酶图谱
ƒ¬ªqt ≥¦«¨ °¤·¬¦½¼°²ªµ¤³«¬¦³¤·¨µ±¶²©©¬√¨ ±¨½¼°¨ ¶¬±
©¨ °¤¯¨ª¤°¨ ·²³«·¨ ²© Ταξυσψυννανενσισ
x个酶系统共出现 tw个位
点 o遗传分析采用了其中各种
群都出现且清晰的 ts个位点 ∀
其中 Š²·2v o°¨ µ2u 为单态位点 o
其它 ∞¶·2t o∞¶·2v oŠ²·2t oŠ²·2u o
§«2t o§«2w o≥®§2t 和 ≥®§2u {
个位点为多态位点 ∀ k多态位
点的标准是最常见等位基因的
频率 [ s1||l∞¶·2t 位点有 t 条
或 u条带的不同的 w个等位基
因 o∞¶·2v显示 u个不同迁移率
的双带 oŠ’× 的两个位点皆表
现为 u个单带的等位基因 o§«2
t位点有 v个不同迁移率的双
带 o显示 v 个等位基因 o§«2w
位点出现了 / 转录后饰变0现
象 o即出现 v ∗ w条相互间不杂
合的平行带 o表现为 u个等位基
因 o≥®§2t位点有 t ∗ u条带的 w个等位基因 o≥®§2u则显示了 u个单带的等位基因 ∀包括同质位点的基
因 o共有 ux个等位基因 ∀x种酶的带型见图 t ∀x种酶的电泳酶谱式样见图 u ∗ y ∀
图 u ≥Ž⁄u个位点的电泳酶谱式样
ƒ¬ªqu …¤±§¬±ª³¤·¨µ± ²©·º² ²¯¦¬²©≥Ž⁄
图 v ∞≥× v个位点的电泳酶谱式样
ƒ¬ªqv …¤±§¬±ª³¤·¨µ± ²©·«µ¨¨ ²¯¦¬²©∞≥×

图 w ⁄‹ w个位点的电泳酶谱式样
ƒ¬ªqw …¤±§¬±ª³¤·¨µ± ²©©²∏µ¯²¦¬²© ⁄‹

ww 林 业 科 学 vz卷
图 x Š’× v个位点的电泳酶谱式样
ƒ¬ªqx …¤±§¬±ª³¤·¨µ± ²©·«µ¨¨ ²¯¦¬²© Š’×

图 y °∞• u个位点的电泳酶谱式样
ƒ¬ªqy …¤±§¬±ª³¤·¨µ± ²©·º² ²¯¦¬²©°∞•
212 群体遗传多样性
群体的遗传多样性由遗传参数 ΠoΑoΑε oΗε oΗο 描述 ∀各遗传参数的计算公式见前述 o其计算的基
本数据等位基因频率k„¯ ¯¨ ¯¨ ©µ¨ ∏´¨ ±¦¼l的计算公式为
Θι € ku νιι n Ε νιϕlΠku Νl kι Ξ ϕl k‘¨¬ot|{zl
式中 oνιι为具有纯合 αιαι 基因型的个体数 ~νιϕ为具有杂合 αιαϕ基因型的个体数 ~Ν为个体总数 ∀
x个酶系统 ts个基因位点k包括单态位点l等位基因频率和杂合性见表 u ∀
表 2 云南红豆杉 3 个天然种群等位基因频率和杂合性 ≠
Ταβ .2 Αλλελεφρεθυενχιεσ ανδ ηετεροζψγοσιτιεσιν τηρεε νατυραλ ποπυλατιονσ οφ Ταξυσψυννανενσισ
位点
²¦∏¶
等位基因
„¯ ¯¨ ¯¨
丽江k金l
°²³∏¯¤·¬²± t
泸水k怒l
°²³∏¯¤·¬²± u
凤凰山k澜l
°²³∏¯¤·¬²± v
∞¶·2t
„
…
≤
⁄
s1sxs
s1uss
s1yxs
s1tss
s1uxs
s1zxs
s1sss
s1sss
s1vt{
s1yvy
s1sss
s1swx
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1xux s1vzx s1w|u
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1yss s1xss s1wxx
∞¶·2v „…
s1{ss
s1uss
s1vtv
s1y{{
s1ws|
s1x|t
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1vus s1wvs s1w{v
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1uss s1vzx s1uzv
Š²·2t „…
s1vss
s1zss
s1tux
s1{zx
s1uzv
s1zuz
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1wus s1ut| s1v|z
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1wss s1uvv s1vyw
Š²·2u „…
s1sss
t1sss
s1vzx
s1yux
s1tvy
s1{yw
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1sss s1wy| s1uvy
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1sss s1xss s1uzv
xw 第 x期 陈少瑜等 }云南红豆杉天然种群遗传多样性研究
续表 2
位点
²¦∏¶
等位基因
„¯ ¯¨ ¯¨
丽江k金l
°²³∏¯¤·¬²± t
泸水k怒l
°²³∏¯¤·¬²± u
凤凰山k澜l
°²³∏¯¤·¬²± v
Š²·2v „ s1sss t1sss t1sss
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1sss s1sss s1sss
§«2t
„
…
≤
s1sxs
s1yxs
s1vss
s1tux
s1vtv
s1xyv
s1s|t
s1vyw
s1xwx
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1w{x s1xzs s1xyu
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1xss s1ys{ s1yvy
§«2w „…
s1zxs
s1uxs
s1|v{
s1syv
s1y{u
s1vt{
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨ √¤¯∏¨ s1vzx s1ttz s1wvw
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1vss s1tux s1wxx
°¨ µ2u „ t1sss t1sss t1sss
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1sss s1sss s1sss
≥®§2t
„
…
≤
⁄
s1yss
s1vss
s1tss
s1sss
s1sss
s1tux
s1xyv
s1vtv
s1sss
s1sss
s1yvy
s1vyw
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1xws s1xzs s1wyv
观察值k Ηοl’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1xss s1xss s1vyw
≥®§2u „…
s1{vv
s1tyz
s1yux
s1vzx
s1zxs
s1uxs
预期值k Ηεl∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1uz{ s1wy| s1vzx
观察值k Ηοl ’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1vvv s1xss s1tyz
平均预期值 „√ µ¨¤ª¨ ²© ¬¨³¨¦·¨§√¤¯∏¨ s1u|w s1vuu s1vww
平均观察值 „√ µ¨¤ª¨ ²©²¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ s1u{v s1vux s1u|{
≠共出现 tw个位点 o但有些居群某些位点谱带不清 o选择各居群皆显示清晰的位点进行分析 o即共有 ts个供分析位点 o其中 u ∗ v
个为单态位点 o{ ∗ z个为多态位点 ∀tw ²¯¦¬¤³³¨¤µ¨§¬± ¤¯¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶o¥∏·²±¯¼ ts ¦¯ ¤¨µ¯ ²¦¬²©tw º µ¨¨ ∏¶¨§©²µª¨ ±¨ ·¬¦¤±¤¯¼¶¬¶q„°²±ª·«¨ ° ou ∗
v º µ¨¨ °²±²°²µ³«¬¦o¤±§{ ∗ z º µ¨¨ ³²¯¼°²µ³«¬¦q
表 3 云南红豆杉各群体每个位点的等位基因数及有效等位基因数 ≠
Ταβ .3 Τηε µεαν νυµβερ οφ αλλελε ανδ εφφεχτιϖε νυµβερ οφ αλλελεσ
φορ εαχη λοχυσιν εαχη ποπυλατιονσ οφ Ταξυσψυννανενσισ
位点
²¦∏¶
丽江k金l
°²³∏¯¤·¬²± t
泸水k怒l
°²³∏¯¤·¬²± u
凤凰山k澜l
°²³∏¯¤·¬²± v
Α Αε Α Αε Α Αε
∞¶·2t w u qtsx u t qyss v t quxw
∞¶·2v u t qwzt u t qzxs u t q|vy
Š²·2t u t qz{y u t qu{s u t qyx{
Š²·2u t t qsss u t q{{v u t qvsz
Š²·2v t t qsss t t qsss t t qsss
§«2t v t q|wu v u qvuu v u qu{w
§«2w u t qyss u t qtvu u t qzyz
°¨ µ2u t t qsss t t qsss t t qsss
≥®§2t v u qtzw v u qvux u t q{yu
≥®§2u u t qv{x u t q{{u u t qyss
Α€ u qt 平均  ¤¨±t qws{ Α€ u qs
平均  ¤¨±
t qytz Α€ u qs
平均  ¤¨±
t qvzv
≠用各种群共有的 ts个位点统计分析 ∀ts ²¯¦¬¤³³¨¤µ¨§¦¯ ¤¨µ¯¼ ¬± ¤¯¯ ³²³∏¯¤·¬²±¶
º µ¨¨ ¤±¤¯¼½¨ §q
从表 u中可以看出 o群体间无论等
位基因频率或杂合性均存在着差异 ∀等
位基因频率大的 o在各群体中均为主导 ~
等位基因小的 o在各群体中也低 ∀杂合
性的观察值变动范围为 s1u{v ∗ s1vux o
其平均观察值k Ηοl为 s1u|| ∀杂合性的
预期值的变动范围为 s1u|t ∗ s1vww o其
平均值k Ηεl为 s1vtv ∀平均杂合性的观
察值与预期值很接近k仅相差 s1stwl ∀
各居群每个位点的多态位点比例 o
平均每个位点的等位基因数及有效等位
基因数见表 v ∀
综上所述 o度量云南红豆杉群体遗
传多样性丰富程度的各项数值列于表
w ∀
yw 林 业 科 学 vz卷
表 4 云南红豆杉各居群遗传多样性度量值
Ταβ .4 ς αλυεσ οφ διφφερεντ µεασυρεσ οφ γενετιχ διϖερσιτψιν ποπυλατιονσ οφ Ταξυσψυννανενσισ
多样性度量值
⁄¬√¨ µ¶¬·¼ √¤¯∏¨¶
居群 °²³∏¯¤·¬²±¶
丽江k金l
°²³∏¯¤·¬²± t
泸水k怒l
°²³∏¯¤·¬²± u
凤凰山k澜l
°²³∏¯¤·¬²± v
平均
 ¤¨±
多态位点比例
°¨ µ¦¨±·¤ª¨ ²©³²¯¼°²µ³«¬¦ ²¯¦¬k Πl s1zs s1{s s1{s s1zz
平均杂合性的预期值
∞¬³¨¦·¨§√¤¯∏¨ ²©¤√ µ¨¤ª¨ «¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼ k Ηεl s1u|w s1vuu s1vww s1vus
平均杂合性的观察值
’¥¶¨µ√¨ §√¤¯∏¨ ²©¤√ µ¨¤ª¨ «¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼ k Ηοl s1u{v s1vux s1u|{ s1vsu
平均每个位点的等位基因数
„√ µ¨¤ª¨ ±∏°¥¨µ²©¤¯¯¨ ¯¨ ¶³¨µ¯ ²¦∏¶kΑl u1ts u1ss u1ss u1sx
213 群体间的遗传
分化
群体间的遗传分
化状况由遗传参数
ΗΤ o ΗΣ o ∆ΣΤ o ΓΣΤ o ∆
描述 ∀具体的计算公
式见前述 ∀云南红豆
杉分析群体间的遗传
分化状况见表 x ∀
由表 x可以看出
整个群体总的基因多
样性k ΗΤl平均值为
s1v{tu o群体内基因
多样性k ΗΣl平均值为 s1vuxv o群体间基因多样性k ∆ΣΤl平均值为 s1sxx| o群体间基因分化比例k ΓΣΤl平
均值为 s1twyy ∀群体间基因分化的相对值约 tx h ∀换言之 o总的基因多样性 {x h以上产生在群体内 ∀
表 5 云南红豆杉种群多样性和种群间基因分化
Ταβ .5 Ποπυλατιον διϖερσιτψ ανδ γενε διφφερεντιατιον αµονγ νατυραλ ποπυλατιονσ οφ Ταξυσψυννανενσισ
位点
²¦∏¶
总的基因多样性
ײ·¤¯ ª¨ ±¨
§¬√ µ¨¶¬·¼k ΗΤl
群体内基因多样性
Š¨ ±¨ §¬√¨ µ¶¬·¼ º¬·«¬±
³²³∏¯¤·¬²± k ΗΣl
群体间基因多样性
Š¨ ±¨ §¬√¨ µ¶¬·¼ ¤°²±ª
³²³∏¯¤·¬²±¶k ∆ΣΤl
群体间基因分化比例
°µ²³²µ·¬²± ²©¬±·¨µ³²³∏¯¤·¬²±
ª¨ ±¨ §¬√ µ¨¶¬·¼ k ΓΣΤl
∞¶·2t s qyu{{ s qwyzt s qtytz s quxzt
∞¶·2u s qw||x s qwtsz s qs{{{ s qtzzz
Š²·2t s qvzxt s qvwxv s qsu|{ s qsz|w
Š²·2u s qu{uy s quvwy s qsw{s s qty|{
Š²·2v s qssss s qssss s qssss s qssss
§«2t s qxzyv s qxv{{ s qsvzx s qsyxt
§«2w s qvx|{ s qvvt| s qsuz| s qszzx
°¨ µ2u s qssss s qssss s qssss s qssss
≥®§2t s qzstw s qxxtx s qtw|| s qutvz
≥®§2u s qv{{y s qvzws s qstwy s qsvzx
平均  ¤¨± s qv{tu s qvuxv s qsxx| s qtwyy
表 6 云南红豆杉天然群体间的遗传一致度及遗传距离 ≠
Ταβ .6 Γενετιχ ιδεντιτψ (Ι) ανδ διστανχε ( ∆) αµονγ τηε ποπυλατιονσ
种群 °²³∏¯¤·¬²±¶ t u v
t ¬­¬¤±ª 3 3 3 3 3 s q{vu s q{zs
u ∏¶«∏¬ s qt{w 3 3 3 3 3 s q|zs
v ƒ ±¨ª«∏¤±ª¶«¤± s qtv| s qsvs 3 3 3 3 3
≠对角线之上为遗传一致度 o对角线之下为遗传距离k‘¨¬ot|z{l ∀ „¥²√¨
§¬¤ª²±¤¯ }ª¨ ±¨ ·¬¦¬§¨±·¬·¼~¥¨ ²¯º §¬¤ª²±¤¯ }ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨ q
群体间的遗传距离矩阵见表 y ∀所有群
体间的平均遗传距离为 s1tt{ ∀
v 讨论
据 ‹¤°µ¬¦®和 Š²§·对 tyx属 ww|种植物
的统计结果 o植物种群内平均多态位点比率
为 vw h o平均期望杂合度为 s1tt ~他们对 xx
个裸子植物物种的多态位点百分率 o有效等
位基因数及平均杂合率等遗传参数作过总
结 o结果是 Π€ zs q| h oΑε € u qvx oΗε € s qtzvk‹¤°µ¬¦® ετ αλqot|{|l o葛颂也总结过 ux个针叶树种的研究
结果k葛 颂 ot|{{l oΠ€ yt qx h oΑε € u quy oΗε € s qusy ∀分析的 v个云南红豆杉天然群体的 ΠoΑε oΝε
的平均值分别为 Π€ s qzx oΑε € t qw|| oΗε € s qvtu o与以上统计结果相比较 o云南红豆杉天然群体的遗传
多样性水平是比较高的 ∀从表 x可以看出 o云南红豆杉群体内的平均基因多样性k ΗΣl是 s1vuxv o比群
zw 第 x期 陈少瑜等 }云南红豆杉天然种群遗传多样性研究
体间的平均多样性k ∆σΤ € s1sxx|l大得多 ∀群体间的基因分化系数k ΓΣΤl是 s1twyy o即只有大约总基因
多样性的 tx h是属于群体间基因差异 o而总基因多样性的约 {x h产生于群体内 ∀以上结果表明群体内
的遗传多样性比群体间的遗传多样性大得多 ∀
云南红豆杉群体间存在一定的遗传分化 ∀据 ‹¤°µ¬¦® k‹¤°µ¬¦® ετ αλqot|{|l对 |t个植物物种的总
结 oΓΣΤ € s1usy ~其中 tx个松科树种的 ΓΣΤ € s1syt ∀本次研究的 ΓΣΤ € s1twyy o其值低于 |t个物种的平
均值 o却高于 tx个松科树种的平均值 ∀用遗传距离k ∆l也可表示群体间相对遗传分化的大小 o本研究
的遗传距离平均值为 s1tt{ o也说明了群体间存在一定的分化 ∀另外 oΙ 与 ∆值还表明各群体间的亲缘
关系 o由表 y可看出 o泸水和凤凰山种群间的亲缘关系最近kΙ € s q|zs o∆ € s qsvl o泸水和丽江种群间的
亲缘关系最远kΙ € s q{vu o∆ € s qt{wl ∀一般说 o就遗传一致度的值来看 o植物属内种间的为 s1yz o而种
内居群间的为 s1|sk‹¤°µ¬¦® ετ αλqot||sl ∀云南红豆杉 v个种群的 Ι 值接近于种内居群间的 s1|s这个
标准 o说明各天然种群在遗传结构上的差异很小 o亲缘关系较近 ∀如果种群间的空间距离加大 o相互的
基因流便会减小 o内繁育机会增大 o使得种群间的遗传分化加大 ∀ ‹ ¼¨º²²§kt||tl曾指出 o种群间的遗传
距离往往和它们的空间距离呈正相关 ∀本研究结果也表明各种群间遗传分化的大小与空间距离成正相
关 ∀
云南红豆杉群体内的遗传多样性比较高 o主要原因是寿命长 o世代重叠 o其林分包括几个龄级 o不同
龄级在建立时 o都会遇到当时的选择压力 o适宜的基因就保留下来 o因此积累了较多的基因 o形成了较广
的遗传基础 ∀另外 o云南红豆杉在云南的分布表现出较广的垂直分布k海拔 tywz ∗ vvss °l o跨越了几个
气候带k张茂钦 ot||{l o这样一个较大的气候变化范围 o对不同种群的等位基因造成不同的压力 o因而在
维持种群遗传多样性上也起到了一定作用 ∀
云南红豆杉为雌雄异株 o风媒受粉 o其自然分布多为散生或群状散生 o极少成纯林 o并且成不连续分
布 o因此种群间有一定分化 ∀但由于此树种具有很强的传粉能力及结实能力k张茂钦 ot||{l o带甜味的
肉质假种皮助于种子的传播 o加之种群间没有阻止基因流的严重障碍 o导致种群间的遗传分化较低 ∀
以上研究结果将对云南红豆杉基因资源的保护及开发利用策略的制定提供基础资料和科学依据 ∀
参 考 文 献
葛 颂等 1 用同工酶研究马尾松群体的遗传结构 1林业科学 ot|{{ ouwkwl }v|| ∗ ws{
葛 颂 1同工酶与林木群体遗传变异研究 1 南京林业大学学报 ot|{{ktl }y{ ∗ zx
黄敏仁等 1 杉木种源酯酶同工酶地理分布研究 1 南京林业大学学报 ot|{ykvl }vt ∗ vx
梁敬钰 1国外紫杉醇研究进展 1 生物工程进展 ot||v otvkwl }t| ∗ us
庞广昌 o姜冬梅 1 群体遗传多样性和数据分析 1 林业科学 ot||x ovtkyl }xwv ∗ xxs
王仲仁 1植物等位酶分析 1北京 }科学出版社 ot||y
杨一平等 1 红松群体内和群体间同工酶变异的研究 1 林业科学 ot|{| ouxkvl }ust ∗ us{
张茂钦 o李达孝等 1 云南红豆杉人工栽培及其生态生物学特性研究 1 林业科技通讯 ot||y okvl }{ ∗ tt
张茂钦 1云南珍稀濒危树种生态生物学研究 1 昆明 }云南大学出版社 ot||{
郑万钧 o傅国立编 1 中国植物志k第七卷l1 北京 }科学出版社 ot|z{
…²¼¯¨× … ¤±§ ²µª¨ ±¶·¨µ± ∞ Žq≥²°¨¤¶³¨¦·¶²©³²³∏¯¤·¬²± ¶·µ∏¦·∏µ¨ ²©¥¯¤¦®¶³µ∏¦¨ ¬± ¦¨±·µ¤¯ ‘¨ º …µ∏±¶º¬¦®qq≥¬¯√¤¨ Š¨ ±¨ ·ot|{zkvyl }xv ∗ ys
≤«¨ ¬¯¤® •  ¤±§°¬·¨¯  „ q× ¦¨«±¬´∏¨¶©²µ≥·¤µ¦« ∞¯ ¦¨·µ²³«²µ¨¶¬¶²©∞±½¼°¨ ¶©µ²° ƒ²µ¨¶·×µ¨¨≥³¨¦¬¨¶q„ªµ¬¦q≤¤±qƒ²µq≥ µ¨√ qo°¨ ·¤º¤º¤‘¤·¤¯ qƒ²µqŒ±¶·q
kŒ±©q• ³¨q°Œ÷2wult|{w out ∗ v{w
‹¤°µ¬¦®oŠ²¯· q„¯ ²¯½¼°¨ §¬√¨ µ¶¬·¼¬± ³¯¤±·¶³¨¦¬¨¶qŒ±}…µ²º± „ ‹ ⁄o × ≤¯¨ ªªo„ Ž¤«¯ µ¨ετ αλqq°¯ ¤±·³²³∏¯¤·¬²± ª¨ ±¨ ·¬¦o¥µ¨ §¨¬±ªo¤±§ª¨ ±¨ ·¬¦
µ¨¶²∏µ¦¨¶q≥∏±§¨µ¯¤±§}≥¬±¤∏¨µ„¶¶²¦¬¤·¨¶ot|{| owv ∗ yv
‹¤°µ¬¦®oŠ²§·  • q„¯ ²¯½¼°¨ §¬√ µ¨¶¬·¼¬± ³¯¤±·¶³¨¦¬¨¶q≥∏±§¨µ¯¤±§o¤¶¶}≥¬±¤∏¨µot||s owv ∗ yv
‹ ¼¨º²²§≥ q≥³¤·¬¤¯ ¤±¤¯¼¶¬¶²©ª¨ ±¨ ·¬¦√¤µ¬¤·¬²±¬± ³¯¤±·³²³∏¯¤·¬²±q„±±¤¯¶• √¨¬¨º ²© ∞¦²¯²ª¼ ≥¼¶·¨° qt||t ouu }vvx ∗ vxx
¬±«¤µ·≠ … ετ αλqŒ±}³µ²¦q≥¼° qŒ¶²½¼°¨ ¶²© ‘²µ·« „° µ¨¬¦¤± ƒ²µ¨¶·×µ¨ ¶¨¤±§ƒ²µ¨¶·Œ±¶¨¦·ot|{t oxv ∗ x|
‘¨¬ q²¯ ¦¨∏¯¤µ √¨²¯∏·¬²±¤µ¼ ª¨ ±¨ ¬¨¦¶q≤²¯∏°¥¬¤ ˜±¬√ q°µ¨¶¶q‘¨º ≠²µ®ot|{z
‘¨¬ q∞¶·¬°¤·¬²± ²©¤√¨ µ¤ª¨ «¨·¨µ²½¼ª²¶¬·¼ ¤±§ª¨ ±¨ ·¬¦§¬¶·¤±¦¨ ©µ²° ¤¶°¤¯¯ ±∏°¥¨µ²©¬±§¬√¬§∏¤¯¶qŠ¨ ±¨ ·¬¦¶ot|z{ o{| }x{v ∗ x|s
°¯ ¶¨¶¤¶ ∞ ¤±§≥·µ¤∏¶¶≥ ‹ q≤¤±qqƒ²µq• ¶¨qot|{y oty }ttxx ∗ ttyw
•¤¼°²±§° Š∏µ¬¨¶¤±§ƒ ׫²°¤¶¨§¬±ªq∞√²¯∏·¬²±ot|{u ovykul }v{z ∗ wsu
{w 林 业 科 学 vz卷