全 文 ：植物科学学报　 ２０１５ꎬ ３３(４): ４２５~４３７
Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ
　 　 ＤＯＩ:１０􀆰 １１９１３ / ＰＳＪ􀆰 ２０９５－０８３７􀆰 ２０１５􀆰 ４０４２５
基于 ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列对庭藤复合群的居群遗传学研究
彭春巧１ꎬ２ꎬ 赵雪利１ꎬ２ꎬ 高信芬１∗
(１􀆰 中国科学院成都生物研究所ꎬ 山地生态恢复与生物资源利用重点实验室ꎬ 成都 ６１００４１ꎻ ２􀆰 中国科学院大学ꎬ 北京 １０００４９)
摘　 要: 采用 ２个叶绿体基因组片段(ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦ和 ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴ)和核基因组 ＩＴＳ序列对分布于中国东部和相邻地区
的庭藤复合群( Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ)的 ２４个居群进行分析ꎬ 探讨该复合群的遗传多样性、 单倍型分布、
遗传结构和居群历史动态ꎮ ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列分析表明ꎬ 庭藤复合群的单倍型多样性较高ꎬ 而总体遗传多样性
偏低(ｃｐＤＮＡ片段: Ｈｄ ＝ ０􀆰 ７７８ꎬ π ＝ ０􀆰 ００１２３ꎻ ＩＴＳ: Ｈｄ ＝ ０􀆰 ９０９ꎬ π ＝ ０􀆰 ０１２９０)ꎻ 皖浙地区居群的遗传多样
性相对较高ꎬ 推测其可能是该复合群遗传多样性的分布中心ꎮ 遗传变异主要存在于复合群居群间ꎬ 种内居群间
遗传分化较大(ｃｐＤＮＡ 片段: ＦＳＴ ＝ ０􀆰８４８ꎻ ＩＴＳ: ＦＳＴ ＝ ０􀆰７８７)ꎻ 基因流较小(ｃｐＤＮＡ 片段: Ｎｍ ＝ ０􀆰 ２２８ꎻ ＩＴＳ:
Ｎｍ ＝ ０􀆰 ２４１)ꎬ 主要是地理隔离(遗传漂变)或生境片段化促进了物种形成ꎻ 复合群的不同物种间存在由基因渐
渗引起的单倍型共享现象ꎬ 可能是种间不完全的生殖隔离所致ꎮ 花木蓝的居群单独聚为一枝ꎬ 且与其他种无共
享单倍型ꎬ 因此应保留花木蓝种的分类地位ꎬ 而其他种的分类地位有待进一步研究ꎮ
关键词: 庭藤复合群ꎻ ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦꎻ ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴꎻ ＩＴＳꎻ 居群遗传
中图分类号: Ｑ９４９􀆰７５１􀆰９　 　 　 　 　 文献标识码: Ａ　 　 　 　 　 文章编号: ２０９５￣０８３７(２０１５)０４￣０４２５￣１３
　 　 　 收稿日期: ２０１５￣０３￣２５ꎬ 退修日期: ２０１５￣０５￣０４ꎮ
　 基金项目: 国家自然科学基金面上项目(３１３７０２３０)ꎮ
　 作者简介: 彭春巧(１９９０－)ꎬ 女ꎬ 硕士研究生ꎬ 研究方向为植物生态学(Ｅ￣ｍａｉｌ: ｃｈｕｎｑｉａｏｐ＠ｓｉｎａ.ｃｏｍ)ꎮ
　 ∗通讯作者(Ａｕｔｈｏｒ ｆｏｒ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅ􀆰 Ｅ￣ｍａｉｌ: ｘｆｇａｏ＠ｃｉｂ.ａｃ.ｃｎ)ꎮ
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ｏｆ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ Ｃｏｍｐｌｅｘ
Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｐＤＮＡ ａｎｄ ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
ＰＥＮＧ Ｃｈｕｎ￣Ｑｉａｏ１ꎬ２ꎬ ＺＨＡＯ Ｘｕｅ￣Ｌｉ１ꎬ２ꎬ ＧＡＯ Ｘｉｎ￣Ｆｅｎ１∗
(１􀆰 Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ Ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｂｉｏｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｉｏｌｏｇｙꎬ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ
ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２􀆰 Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓꎬ Ｂｅｉｊｉｎｇ １０００４９ꎬ Ｃｈｉｎａ)
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ａｄｄｒｅｓｓ ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ ｏｆ ｉｎｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃ ｇｅｎｅｔｉｃ ｖａｒｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｒｅ ｔｈｅ
ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘꎬ ａ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ
ｃｏｍｐｌｅｘ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｅａｓｔｅｒｎ ａｎｄ ｎｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｒｅｇｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｈｉｎａ ｗａｓ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ
ｃｐＤＮＡ (ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦ ａｎｄ ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴ) ａｎｄ ｎｒＤＮＡ ( ＩＴＳ) ｓｅｑｕｅｎｃｅｓꎬ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ １８５ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ
ｆｒｏｍ ２４ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ. Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｈａｄ ｈｉｇｈ
ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｌｏｗ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ (ｃｐＤＮＡ: Ｈｄ ＝ ０􀆰 ７７８ꎬ π ＝ ０􀆰 ００１２３ꎻ ＩＴＳ: Ｈｄ
＝ ０􀆰 ９０９ꎬ π ＝ ０􀆰 ０１２９０) . Ａｎｈｕｉ ａｎｄ Ｚｈｅｊｉａｎｇ ｗｅｒｅ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｏ ｂｅ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ. Ｍｏｓｔ ｇｅｎｅｔｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｗａｓ
ｃｏｎｆｉｎｅｄ ｔｏ ａｍｏｎｇ￣ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｒａｔｈｅｒ ｔｈａｎ ｗｉｔｈｉｎ￣ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｖａｒｉａｔｉｏｎ.
Ｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｈｉｇｈ ( ｃｐＤＮＡ: ＦＳＴ ＝ ０􀆰 ８４８ꎻ ＩＴＳ: ＦＳＴ ＝
０􀆰 ７８７)ꎬ ｗｈｉｌｅ ｇｅｎｅ ｆｌｏｗ ｗａｓ ｌｏｗ ( ｃｐＤＮＡ: Ｎｍ ＝ ０􀆰 ２２８ꎻ ＩＴＳ: Ｎｍ ＝ ０􀆰 ２４１ )ꎬ ｗｈｉｃｈ
ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ￣ｂｙ￣ｄｉｓｔａｎｃｅ (ｇｅｎｅｔｉｃ ｓｈｉｆｔ) ｏｒ ｈａｂｉｔａｔ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｍｏｔｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓ
ｄｉｖｅｒｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ. Ｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅ ｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｒｅｓｕｌｔｅｄ ｉｎ
ｓｈａｒｅｄ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ａｍｏｎｇ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂｙ ｉｎｔｒｏｇｒｅｓｓｉｏｎ. Ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ｗｅｒｅ
ｄｉｖｅｒｇｅｄ ｆｒｏｍ ｏｔｈｅｒ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｈａｄ ｎｏ ｓｈａｒｅｄ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ｗｉｔｈ ｏｔｈｅｒ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｔｈｕｓ ｉｔｓ
ｔａｘｏｎｏｍｉｃ ｓｔａｔｕｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｋｅｐｔ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｆｕｒｔｈｅｒ ｓｔｕｄｙ ｉｓ ｎｅｅｄｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔａｘｏｎｏｍｉｃ ｓｔａｔｕｓ
ｏｆ ｏｔｈｅｒ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘꎻ ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦꎻ ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴꎻ ＩＴＳꎻ Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｇｅｎｅｔｉｃｓ
　 　 １９６３年 Ｄａｖｉｓ和 Ｈｅｙｗｏｏｄ[１]提出了复合群的
概念ꎬ 是指在形态上很难区别、 且在分布区上为同
域、 异域、 或者是部分重叠的正在分化或已分化完
成的一群种ꎮ 复合群内种间关系往往比较复杂ꎬ 种
间也可能存在不完全的生殖隔离ꎬ 这种现象在植物
中较为常见[２]ꎮ 随着分子标记技术的发展ꎬ 利用
ｃｐＤＮＡ和 ｎｒＤＮＡ片段序列从种间的遗传分化、 种
间基因流、 地理分布格局等方面来研究复合群的物
种形成机制和分布成因[３－７]的报道越来越多ꎮ 叶绿
体 ＤＮＡ片段具有单亲遗传、 不发生重组的特点ꎬ
可用于追溯起源和迁移ꎬ 尤其是其非编码区比编码
区进化速率更快ꎬ 可用于种间亲缘关系的分
析[８ꎬ ９]ꎮ ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ 是高度重复的串联序列ꎬ 由
５􀆰 ８Ｓ ｒＤＮＡ 分隔成 ２ 个内转录间隔区 ＩＴＳ１ 和
ＩＴＳ２ꎬ 其中 ＩＴＳ１和 ＩＴＳ２为非编码区ꎬ 承受的进化
选择压力较小ꎬ 可以提供较丰富的变异位点和信息
位点ꎬ 不仅可用于解决较高分类等级的系统发育和
分类问题ꎬ 而且在揭示种内以及异域或间断分布居
群间的关系方面也有一定潜力[１０]ꎮ
豆科木蓝属( Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ Ｌ.)由林奈于 １７５３ 年
以木蓝( Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｔｉｎｃｔｏｒｉａ Ｌ.)为模式种建立ꎬ 主
要分布在非洲热带和亚热带地区ꎬ 其中中国产 ７９
种 ９ 变种 [１１]ꎮ 庭藤复合群 ( Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ
ｃｏｍｐｌｅｘ)隶属于木蓝属ꎬ 分布于东亚地区ꎬ 在中
国主要分布在华东、 华中等地区ꎬ 该区也是木蓝属
植物向北、 向东延伸的主要地区[１２]ꎮ 庭藤复合群
包含 ９ 种 ２ 变种ꎬ 由 ５ 个中国特有种苏木蓝( Ｉ.
ｃａｒｌｅｓｉｉ Ｃｒａｉｂ)、 华东木蓝( Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ Ｃｒａｉｂ)、 浙
江木蓝 ( Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ Ｃｒａｉｂ)、 鸡公木蓝 ( Ｉ. ｊｉｋｏｎ￣
ｇｅｎｓｉｓ Ｙ.Ｙ. Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ)、 脉叶木蓝( Ｉ.
ｖｅｎｕｌｏｓａ Ｃｈａｍｐｉｏｎ ｅｘ Ｂｅｎｔｈａｍ)、 ２ 个韩国特有
种( Ｉ. ｋｏｒｅａｎａ 和 Ｉ. ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ)、 分布于中国和
日本的庭藤( Ｉ. ｄｅｃｏｒａ Ｌｉｎｄｌｅｙ)、 分布于中国、 日
本和韩国的花木蓝( Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ Ｍａｘｉｍ. ｅｘ Ｐａｌｉｂｉｎ)
以及 ５ 变种( Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ、 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ
ｖａｒ. ｃｈａｌａｒａ、 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ、 Ｉ.
ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐｏｌｙｐｈｙｌｌａ、 Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｌｏｎｇｉｐｅ￣
ｄｕｎｃｕｌａｔａ)组成ꎮ 徐炳声等[１３]应用散点图和柱形
图研究了庭藤复合群内各个分类群之间的形态特征
的变异相关性ꎬ 并把庭藤种综处理为 ２ 个亚种(庭
藤、 苏木蓝)３个变种(宜昌木蓝、 宁波木蓝、 庭藤
原变种)ꎻ 陈冬民[１４]进一步运用方差和聚类分析得
出应该保留苏木蓝种的分类地位而庭藤种的分类地
位有待讨论的结论ꎻ 方云亿和郑朝宗[１５ꎬ１６]通过对
木蓝属植物形态特征的演化趋势和地理分布的研究
将庭藤的 ３ 个亚种处理为变种、 将苏木蓝升级为
种ꎬ 而将庭藤、 苏木蓝、 华东木蓝、 鸡公木蓝、 浙
江木蓝、 花木蓝、 脉叶木蓝、 长总梗木蓝、 光叶木
蓝 ９个种划归为 １个新亚组—庭藤亚组ꎮ 但在 Ｆｌｏ￣
ｒａ ｏｆ Ｃｈｉｎａ中ꎬ Ｇａｏ和 Ｓｃｈｒｉｒｅ[１１]又将其中的长总
梗木蓝降级为浙江木蓝的变种、 光叶木蓝作为脉叶
木蓝的异名处理ꎻ 在 Ｓｃｈｒｉｒｅ等[１７]对木蓝族属间关
系的分子系统学研究中ꎬ 庭藤亚组和韩国特有种 Ｉ.
ｋｏｒｅａｎａ 和 Ｉ. ｇｒａｎｄｉｆｌｏｒａ 共同构成一个单系群
分枝ꎮ
庭藤复合群种内形态变异很大ꎬ 如广布种庭藤
的叶形有卵状披针形、 卵状长圆形、 长圆状披针形
等多种形态ꎻ 而种间形态差异较小ꎬ 其中表皮毛类
型和小叶数目的差异是庭藤复合群内分种的主要形
态学特征ꎬ 如鸡公木蓝为二歧开展毛、 浙江木蓝为
多节卷毛等ꎬ 长总梗木蓝小叶数为 ２~３ 对、 庭藤
(原变种)为 ３~７ 对、 宁波木蓝多达 ６~１１ 对ꎮ 通
过我们大量的野外调查及标本对比研究ꎬ 发现该复
合群种间界限较模糊ꎬ 其形态特征存在连续变异ꎬ
分布区彼此存在重叠ꎮ 因此ꎬ 本研究拟以分布于我
国东部和相邻地区的 ６ 种 ３ 变种的 ２４ 个居群为研
究对象ꎬ 并基于 ２个叶绿体基因组片段(ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦ
和 ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴ)以及核基因组片段 ＩＴＳ 的序列变异特
征ꎬ 对该复合群的居群遗传多样性、 遗传结构、 地
理分布式样以及群体历史动态进行分析ꎬ 以期回答
以下问题: (１)该复合群种间是否存在明显的遗传
分化ꎬ 各种的分类地位是否成立? (２)探讨影响该
复合群物种进化的主要因素ꎮ
６２４ 植 物 科 学 学 报 第 ３３卷　
１　 材料与方法
１􀆰 １　 实验材料
庭藤复合群的 ２４个居群(表 １)材料分别采自
江西、 浙江、 安徽、 河南、 湖北、 陕西、 山西、 山
东、 北京、 辽宁 １０ 个省区ꎮ 野外采集新鲜幼嫩的
植物叶片ꎬ 装入置有硅胶的密封袋中干燥、 保存ꎮ
１􀆰 ２　 实验方法
１􀆰 ２􀆰 １　 ＤＮＡ提取和 ＰＣＲ扩增
采用植物基因组 ＤＮＡ提取试剂盒(ＴＩＡＮＧＥＮ)
提取野外硅胶干燥的植物叶片 ＤＮＡꎮ 分别采用引
物 ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦ[１８] ( ｎｄｈＪ: ５’ ￣ＡＴＧＣＣＹＧＡＡＡＧＴＴＧ￣
ＧＡＴＡＧＧ￣３’ 和 ＴａｂＥ: ５’ ￣ＧＧＴＴＣＡＡＧＴＣＣＣＴＣ￣
ＴＡＴＣＣＣ￣３ ’)、 ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴ[１９] ( ｔｒｎＤ￣Ｆ: ５ ’ ￣ＡＣ￣
ＣＡＡＴＴＧＡＡＣＴＡＣＡＡＴＣＣＣ￣３’ 和 ｔｒｎＴ: ５’ ￣ＣＴＡＣ￣
ＣＡＣＴＧＡＧＴＴＡＡＡＡＧＧＧ￣３ ’)、 ＩＴＳ[２０ꎬ２１] ( ＩＴＳ４:
５’ ￣ＴＣＣＴＣＣＧＣＴＴＡＴＴＧＡＴＡＴＧＣ￣３’和 ＩＴＳＡ: ５’ ￣
ＧＧＡ ＡＧＧＡＧＡＡＧＴＣＧＴＡＡＣＡＡＧＧ￣３’)进行 ＰＣＲ
扩增(ＰＴＣ￣２００ꎬ Ｂｉｏ￣Ｒａｄꎬ Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ)ꎮ ＰＣＲ 反应
体系为 ２５ μＬꎬ 包含 ２􀆰 ５ μＬ１０ × Ｔａｑ Ｂｕｆｆｅｒꎬ
２􀆰 ０ μＬ ｄＮＴＰꎬ 正反引物各 ０􀆰 ５ μＬꎬ ０􀆰 ２５ μＬ Ｔａｑ
酶ꎬ １ μＬ 模板 ＤＮＡꎬ １８􀆰 ２５ μＬ ｄｄＨ２Ｏꎮ ＰＣＲ 反
应程序: ９４℃预变性 ５ ｍｉｎꎻ ９４℃变性 ４５ ｓꎬ ５４℃
退火 ４５ ｓꎬ ７２℃延伸 １ ｍｉｎꎬ ３２ 个循环ꎻ 最后
７２℃延伸 １０ ｍｉｎꎮ 取 ３ μＬ ＰＣＲ 反应液并经 １％琼
脂糖凝胶电泳检测后ꎬ 选择清晰、 明亮且单一的电
泳条带直接送上海生物工程测序公司测序ꎮ
１􀆰 ２􀆰 ２　 数据处理
利用软件 Ｓｅｑｕｅｎｃｈｅｒ ４􀆰１􀆰４对序列进行拼接ꎬ
并手工校正误读点ꎻ 然后用 ＢｉｏＥｄｉｔ ７􀆰０􀆰５对拼接好
表 １　 庭藤复合群 ２４个居群的采集信息
Ｔａｂｌｅ １　 Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｎ ２４ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ
种和变种
Ｓｐｅｃｉｅｓ ａｎｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ
居群编号
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｃｏｄｅ
采集地点
Ｌｏｃａｌｉｔｙ
经度
Ｌｏｎｇｉｔｕｄｅ
纬度
Ｌａｔｉｔｕｄｅ
个体数
Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ Ｎｏ.
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ Ｃｒａｉｂ
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＨＢＬＺ 湖北隆中 １１２°０１′５５.２４″ ３１°５９′５３.３１″ ８
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＨＮＪＧＳ 河南鸡公山 １１４°０３′４２.０４″ ３１°４９′２０.７０″ ８
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＳＸＳＺ 陕西商镇 １１０°１６′０７.１４″ ３３°４２′３３.４７″ ８
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＳＸＢＴＳ 山西百梯山 １１０°３２′２８.３７″ ３４°４７′３３.０９″ ７
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ Ｌｉｎｄｌｅｙ
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＺＪＴＭＳ 浙江天目山 １１５°５１′２２.８０″ ３１°１４′１０.２８″ ８
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＦＪＴＭ 福建武夷山桐木村 １１９°２７′２２.６４″ ３０°２０′１６.４２″ ５
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＪＸＲＱＸ 江西资溪县饶桥乡 １１７°４０′５５.３４″ ２７°４５′３４.１１″ ８
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＡＨＴＴＺ 安徽天堂寨 １２１°０２′２７.７９″ ２９°０９′５３.２６″ ８
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ
　 (Ｃｒａｉｂ) Ｙ.Ｙ. Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ ＡＨＨＳ 安徽黄山 １１８°１４′２２.９８″ ３０°１４′３１.３９″ ８
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ (Ｃｒａｉｂ)
　 Ｙ.Ｙ. Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ ＡＨＨＳ 安徽黄山 １１８°１４′２２.９８″ ３０°１４′３１.３９″ ５
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ ＺＪＬＨＴ 浙江天台县龙皇堂 １２１°０２′３１.９０″ ２９°１４′２８.３１″ ８
Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ Ｃｒａｉｂ Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ ＡＨＺＬ 安徽珠龙镇 １１８°０９′３３.９２″ ３２°２０′０２.１７″ ８
Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ ＺＪＧＱＳ 浙江国清寺 １２１°０２′２７.７９″ ２９°０９′５３.２６″ ８
Ｉ. ｊｉｋｏｎｇｅｎｓｉｓ Ｙ.Ｙ. Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ.
　 Ｚｈｅｎｇ Ｉ. ｊｉｋｏｎｇｅｎｓｉｓ ＨＢＸＺＤ 湖北广水市孝子店乡 １１４°０４′５０.９９″ ３１°４６′４６.９５″ ８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ Ｍａｘｉｍ. ｅｘ Ｐａｌｉｂｉｎ
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＢＪＳＣ 北京石城镇 １１６°４７′１１.１８″ ４０°３４′２２.７０″ ８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＢＪＨＬＳ 北京红螺寺 １１６°３７′４４.３９″ ４０°２２′２５.８２″ ８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＣＺＺ 辽宁刀尔登镇柴杖子 １１９°０９′１２.７２″ ４０°４５′３６.４０″ ８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＳＳ 辽宁三山 １１９°５８′１７.８９″ ４０°１６′２６.４４″ ８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＭＦ 辽宁妙峰森林公园 １１９°５５′３９.５４″ ４０°１７′４６.８１″ ８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＳＸＧ 辽宁建昌县神仙沟 １１９°５７′３０.８０″ ４０°５７′０４.９０″ ８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＳＤＬＳ 山东崂山 １２０°３６′１５.３１″ ３６°１３′１０.９１″ ８
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ Ｃｒａｉｂ Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ＺＪＧＱＳ 浙江国清寺 １１７°０８′０４.０７″ ２７°５０′２１.７７″ ８
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ＺＪＭＳ 浙江昴山 １１９°３３′５３.６９″ ２９°４６′５８.２０″ ８
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｌｏｎｇｉｐｅｄｕｎｃｕｌａｔａ
　 (Ｙ.Ｙ. Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ)
　 Ｘ.Ｆ. Ｇａｏ ＆ Ｓｃｈｒｉｒｅ
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｌｏｎｇｉｐｅｄｕｎｃｕ￣
ｌａｔａ ＺＪＳＭＳ 浙江四明山 １２１°０３′４９.０９″ ２９°４５′１７.８６″ ８
７２４　 第 ４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 彭春巧等: 基于 ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列对庭藤复合群的居群遗传学研究
的序列进行比对ꎮ 采用软件 ＤｎａＳＰ ５􀆰 ０[２２]计算各
居群的单倍型多样性(Ｈｄ)、 核苷酸多样性( π )ꎬ
并评价居群的遗传多样性水平ꎻ 用程序 ＰＥＲＭＵＴ
计算总的基因遗传多样性 ｈＳ(居群内平均遗传多样
性)和 ｈＴ(居群间平均遗传多样性)以及居群间的遗
传分化系数 ＧＳＴ和 ＮＳＴꎮ
采用 Ａｒｌｅｑｕｉｎ ３􀆰 １[２３]软件中的 ＡＭＯＶＡ 估测
庭藤及其近缘种遗传变异的分布情况ꎬ 并用 Ｍａｎ￣
ｔｅｌ Ｔｅｓｔ检测遗传距离与地理距离的相关性ꎬ 同时
进行错配分布和中性检验ꎬ 以检测复合群是否经历
过扩张ꎮ 利用软件 ＴＣＳ１􀆰 ２１[２４]构建基于 ｐａｒｓｉｍｏ￣
ｎｙ算法的单倍型网络图ꎬ 并用Ｍｅｇａ ４􀆰 ０和 ＰＡＵＰ
构建单倍型 ＮＪ(Ｎｅｉｇｈｂｏｒ￣Ｊｏｉｎｉｎｇ)和 ＭＰ (Ｍａｘｉ￣
ｍｕｍ Ｐａｒｓｉｍｏｎｙ)系统发育树ꎮ 利用 Ｍｅｇａ ４􀆰 ０ 软
件ꎬ 采用 Ｋ￣２Ｐ(Ｋｉｍｕｒａ ２￣ｐａｒａｍｅｔｅｒ)遗传距离对
居群进行聚类分析ꎬ 其中 ｇａｐ按完全缺失处理ꎮ
２　 结果与分析
２􀆰 １　 ｃｐＤＮＡ序列分析
对庭藤复合群 ２４个居群 １８５ 个个体的 ２ 个叶
绿体基因组片段 ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦ 和 ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴ 进行联合
分析ꎬ 其片段总长度为 ２６５５ ｂｐꎮ 不考虑插入 /缺
失ꎬ 该片段 Ｇ＋Ｃ 含量为 ３１􀆰 １％ꎬ 共检测到 １９ 个
核苷酸变异位点ꎬ 定义了 １６个单倍型ꎮ
２􀆰 １􀆰 １　 遗传多样性
在庭藤复合群的 ２４ 个居群中共检测到 １６ 个
单倍型: Ｈ１~Ｈ１６(表 ２)ꎬ 其中单倍型 Ｈ２ 的分布
频率最高ꎬ 其所在的居群分布范围较广ꎮ
对庭藤复合群 １８５ 个个体序列的单倍型多样
性(Ｈｄ)及核苷酸多样性( π )的检测结果表明ꎬ 总
体表现出较低的遗传多样性水平 (Ｈｄ ＝ ０􀆰 ７７８ꎬ
π ＝ ０􀆰 ００１２３)ꎻ 居群间遗传多样性水平表现出较
大差异(Ｈｄ ＝ ０~０􀆰 ８５７ꎬ π ＝ ０~０􀆰 ０００９３)ꎬ 其中
来自安徽黄山和安徽天堂寨的居群 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ.
ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ ＡＨＨＳ(Ｈｄ ＝ ０􀆰 ８５７ꎬ π ＝ ０􀆰 ０００９３)
和 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＡＨＴＴＺ(Ｈｄ ＝ ０􀆰 ８２１ꎬ π ＝
０􀆰 ０００９０)表现出较高的遗传多样性水平ꎬ Ｉ. ｃａｒ￣
ｌｅｓｉｉ ＨＮＪＧＳ、 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ ＺＪＬＨＴ、 Ｉ.
ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ ＡＨＨＳ、 Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ ＺＪＧＱＳ、
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＣＺＺ、 Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＳＳ、 Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ
ＬＮＳＸＧ、 Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＳＤＬＳ 居群具有多态性ꎬ 而其
他 １４个居群呈现单一的单倍型ꎮ
庭藤复合群物种水平上的核苷酸多样性和单倍
型多态性(表 ２)显示ꎬ 庭藤的变种宁波木蓝(Ｈｄ ＝
０􀆰 ７１８ꎬ π ＝ ０􀆰 ００１０２)和宜昌木蓝(Ｈｄ ＝ ０􀆰 ８５７ꎬ
π ＝ ０􀆰 ０００９３)遗传多样性水平较高ꎬ 而鸡公木蓝、
浙江木蓝(原变种)及其变种长总梗木蓝的居群只包
含单一的一个单倍型ꎬ 没有检测到遗传多样性ꎮ
２􀆰 １􀆰 ２　 单倍型分布
庭藤(原变种ꎬ Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ)的主要
单倍型为 Ｈ２ꎬ Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＡＨＴＴＺ 居群
包含 ４种单倍型(Ｈ６、 Ｈ７、 Ｈ８和 Ｈ９)ꎬ 其与该种
其他居群没有共有单倍型ꎬ 但由单倍型 Ｈ２ 分化而
来ꎮ 庭藤的变种 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ包含 ５
种单倍型(Ｈ２、 Ｈ５、 Ｈ８、 Ｈ１１ 和 Ｈ１２)ꎬ 另一变
种 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ则包含 ４ 种单倍型(Ｈ２、
Ｈ３、 Ｈ４、 Ｈ５)ꎮ
苏木蓝 ( Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ)包含 ２ 种单倍型 (Ｈ１ 和
Ｈ２)ꎻ 鸡公木蓝( Ｉ. ｊｉｋｏｎｇｅｎｓｉｓ)仅包含一种单倍
型(Ｈ２)ꎻ 华东木蓝( Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ)包含 ３ 种单倍型
(Ｈ２、 Ｈ８和 Ｈ１０)ꎻ 花木蓝( Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ)包含 ３ 种
单倍型(Ｈ１３、 Ｈ１４ 和 Ｈ１５)ꎻ 浙江木蓝(原变种ꎬ
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ)及其变种 Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ.
ｌｏｎｇｉｐｅｄｕｎｃｕｌａｔａ的单倍型分别为 Ｈ２和 Ｈ１６ꎮ
对检测到的 １６种单倍型进行基于最大简约标
准的单倍型网络分析(图 １)ꎬ 发现单倍型 Ｈ２ 位于
整个网络拓扑结构图的中心并包含较多的个体ꎬ
其余单倍型分别以一步或多步的形式突变分散在
网络图的外部节点ꎮ 以河北木蓝 ( Ｉ. ｂｕｎｇｅａｎａ
Ｗａｌｐｅｒｓ)和四川木蓝( Ｉ. ｓｚｅｃｈｕｅｎｓｉｓ Ｃｒａｉｂ)为外
类群ꎬ 采用软件 ＭＥＧＡ 和 ＰＡＵＰ 分别对 １６ 种单
倍型构建 ＮＪ 和 ＭＰ 系统发育树(图 ２)ꎬ 结果表
明所有单倍型基本上可分为 Ａ、 Ｂ、 Ｃ 三个支系ꎮ
Ｌｉｎｅａｇｅ Ａ包含 ４ 个单倍型ꎬ 占总单倍型的 ２５％ꎬ
主要为花木蓝居群所拥有ꎻ Ｌｉｎｅａｇｅ Ｂ包含 ７ 个单
倍型ꎬ 占总单倍型的 ４３􀆰 ７５％ꎬ 其中单倍型 Ｈ２ 出
现在大多数居群中并分化出其他单倍型ꎻ Ｌｉｎｅａｇｅ
Ｃ包含 ５ 个单倍型ꎬ 占总单倍型的 ３１􀆰 ２５％ꎬ 除
Ｈ８外其他 ４种单倍型均为皖浙地区部分居群的特
有单倍型ꎬ 所含个体数较少ꎮ
８２４ 植 物 科 学 学 报 第 ３３卷　
表 ２　 基于 ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列的遗传多样性
Ｔａｂｌｅ ２　 Ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｗｉｔｈｉｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｐＤＮＡ ａｎｄ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
居群
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ
ｃｐＤＮＡ
单倍型　 　
Ｈａｐｌｏｔｙｐｅ　 　
单倍型多样性
Ｈｄ
核苷酸多样性
π
ＩＴＳ
单倍型　 　
Ｈａｐｌｏｔｙｐｅ　 　
单倍型多样性
Ｈｄ
核苷酸多样性
π
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ Ｃｒａｉｂ ０.４７３ ０.０００１８ ０.７３１ ０.００８２５
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＨＢＬＺ Ｈ１ － － Ｈ１ꎬＨ２ꎬＨ３ ０.６７９ ０.０１１４４
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＨＮＪＧＳ Ｈ１ꎬＨ２ ０.５３６ ０.０００２ Ｈ３ꎬＨ４ꎬＨ５ ０.４６４ ０.０００８１
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＳＸＳＺ Ｈ２ － － Ｈ１ꎬＨ６ ０.５３６ ０.００９４９
Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＳＸＢＴＳ Ｈ２ － － Ｈ３ － －
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ Ｌｉｎｄｌｅｙ ０.４７ ０.０００６６ ０.８３７ ０.００６５６
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＺＪＴＭＳ Ｈ２ － － Ｈ３ꎬＨ１１ꎬＨ１２ ０.７１４ ０.００２３
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＦＪＴＭ Ｈ２ － － Ｈ５ － －
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＪＸＲＱＸ Ｈ２ － － Ｈ５ꎬＨ９ꎬＨ１０ꎬＨ１３ ０.７５ ０.００６５
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＡＨＴＴＺ Ｈ６ꎬＨ７ꎬＨ８ꎬＨ９ ０.８２１ ０.０００９ Ｈ２ꎬＨ３ꎬＨ４ꎬＨ１０ ０.７８６ ０.０１１６７
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ (Ｃｒａｉｂ)
　 Ｙ.Ｙ. Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ ０.７１８ ０.００１０２ ０.８３３ ０.００３６７
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ ＺＪＬＨＴ Ｈ２ꎬＨ３ ０.４２９ ０.０００５ Ｈ３ꎬＨ５ꎬＨ７ꎬＨ８ ０.７８６ ０.００３５１
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｃｏｏｐｅｒｉ ＡＨＨＳ Ｈ４ꎬＨ５ ０.４ ０.０００１５ Ｈ５ꎬＨ９ ０.６ ０.０００９７
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ (Ｃｒａｉｂ) Ｙ.Ｙ.
　 Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ ０.８５７ ０.０００９３ － －
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ ＡＨＨＳ Ｈ２ꎬＨ５ꎬＨ８ꎬＨ１１ꎬＨ１２ ０.８５７ ０.０００９３ Ｈ１ － －
Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ Ｃｒａｉｂ ０.６３３ ０.０００４７ ０.６６７ ０.００５８４
Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ ＡＨＺＬ Ｈ２ － － Ｈ１ꎬＨ３ꎬＨ４ꎬＨ５ꎬＨ１４ ０.８５７ ０.００９６
Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ ＺＪＧＱＳ Ｈ８ꎬＨ１０ ０.４２９ ０.０００４９ Ｈ３ꎬＨ５ ０.４２９ ０.０００６９
Ｉ. ｊｉｋｏｎｇｅｎｓｉｓ Ｙ.Ｙ. Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ － － ０.４２９ ０.００１３８
Ｉ. ｊｉｋｏｎｇｅｎｓｉｓ ＨＢＸＺＤ Ｈ２ － － Ｈ１５ꎬＨ１６ ０.４２９ ０.００１３８
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ Ｍａｘｉｍ. ｅｘ Ｐａｌｉｂｉｎ ０.５０２ ０.０００７１ ０.７２５ ０.００１６３
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＢＪＳＣ Ｈ１３ － － Ｈ１７ꎬＨ１８ꎬＨ１９ ０.４６４ ０.００１０９
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＢＪＨＬＳ Ｈ１３ － － Ｈ１７ꎬＨ１９ ０.５７１ ０.０００９２
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＣＺＺ Ｈ１３ꎬＨ１４ ０.２５ ０.０００３８ Ｈ１７ꎬＨ１８ꎬＨ１９ꎬＨ２０ ０.７８６ ０.００３０１
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＳＳ Ｈ１３ꎬＨ１４ ０.２５ ０.０００３８ Ｈ１８ꎬＨ１９ꎬＨ２１ ０.６７９ ０.００１３３
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＭＦ Ｈ１４ － － Ｈ１８ꎬＨ１９ ０.２５ ０.０００４
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＬＮＳＸＧ Ｈ１３ꎬＨ１４ ０.２５ ０.０００３８ Ｈ１８ꎬＨ１９ꎬＨ２１ ０.６７９ ０.００１３３
Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ ＳＤＬＳ Ｈ１４ꎬＨ１５ ０.４２９ ０.０００３３ Ｈ１９ꎬＨ２１ ０.５３６ ０.０００８７
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ Ｃｒａｉｂ － － ０.５０８ ０.００１２７
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ＺＪＧＱＳ Ｈ２ － － Ｈ５ꎬＨ１１ꎬＨ２３ ０.７１４ ０.００２０７
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ＺＪＭＳ Ｈ２ － － Ｈ５ꎬＨ１１ ０.２５ ０.０００４
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｌｏｎｇｉｐｅｄｕｎｃｕｌａｔａ(Ｙ.Ｙ.
　 Ｆａｎｇ ＆ Ｃ.Ｚ. Ｚｈｅｎｇ) Ｘ.Ｆ. Ｇａｏ ＆ Ｓｃｈｒｉｒｅ － － ０.７５ ０.００２０１
Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｌｏｎｇｉｐｅｄｕｎｃｕｌａｔａ ＺＪＳＭＳ Ｈ１６ － － Ｈ５ꎬＨ８ꎬＨ１１ꎬＨ２２ ０.７５ ０.００２０１
　 　 Ｎｏｔｅ: Ｈｄ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎻ π ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ.
２􀆰 １􀆰 ３　 居群遗传结构和遗传分化
对庭藤复合群的叶绿体基因组片段序列数据以
居群和不同的种进行 ＡＭＯＶＡ 分子变异分析(表
３)ꎬ 结果表明庭藤复合群居群内的遗传分化不明
显ꎬ ８３􀆰 ８２％的遗传变异主要分布于居群间且显著
大于居群内变异(１６􀆰 １８％)ꎻ 在物种水平上ꎬ 该复
合群种间的遗传变异占总变异的 ４９􀆰 ５７％ꎬ 种内居
群间变异占总变异的 ３５􀆰 ３１％ꎬ 表明该复合群种内
的变异较大ꎮ
Ｍａｎｔｅｌ ｔｅｓｔ检测到庭藤复合群居群间的遗传
距离和地理距离之间呈显著正相关( ｒ ＝ ０􀆰 ４４３５ꎬ
Ｐ < ０􀆰 ０１)ꎮ 采用程序 ＰＥＲＭＵＴ计算出庭藤复合群
９２４　 第 ４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 彭春巧等: 基于 ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列对庭藤复合群的居群遗传学研究
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
H10
H11
H12
H13
H14
H15
H16
H1 H2
H3
H4H5
H6
H7H8
H9
H10
H11
H12
H13
H14
H15
H16
Ｈ１~Ｈ１６为 １６种单倍型ꎮ 下同ꎮ
Ｈ１~Ｈ１６ ａｒｅ ｔｈｅ １６ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ. Ｓａｍｅ ｂｅｌｏｗ.
图 １　 基于 ｃｐＤＮＡ序列的单倍型网络和地理分布图
Ｆｉｇ􀆰 １　 ＴＣＳ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｃｐＤＮＡ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ
53
59
59
54
68
99
54
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H9
H8
H10
H11
H12
H13
H14
H15
H16
I. bungeana I. bungeana
I. szechuensis I. szechuensis
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7
H8
H9
H10
H11
H12
H13
H14
H15
H16
NJ MP
A
B
C
79
80
97
100
100
图 ２　 基于 ｃｐＤＮＡ序列的 １６种单倍型的系统进化树
Ｆｉｇ􀆰 ２　 Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ｏｆ １６ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｎｄｈＪ￣ｔｒｎＦ ａｎｄ ｔｒｎＤ￣ｔｒｎＴ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｃｐＤＮＡ
( Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｂｕｎｇｅａｎａ ａｎｄ Ｉ. ｓｚｅｃｈｕｅｎｓｉｓ ａｓ ｏｕｔｇｒｏｕｐｓ)
表 ３　 庭藤复合群 ｃｐＤＮＡ序列的分子变异(ＡＭＯＶＡ)分析
Ｔａｂｌｅ ３　 Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｌｌ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｐＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
庭藤复合群
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ
ｃｏｍｐｌｅｘ
变异来源
Ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ
自由度
ｄ.ｆ.
平方和
Ｓｕｍ ｏｆ
ｓｑｕａｒｅｓ
方差分量
Ｖａｒｉａｎｃｅ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
变异百分比
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ
Ｆ统计
Ｆ￣ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
居群水平
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ
居群间 Ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ２３ ２４４.９９４ １.３４８７８ ８３.８２
居群内 Ｗｉｔｈｉｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ １６１ ４１.９２５ ０.２６０４ １６.１８ ＦＳＴ ＝ ０.８３８
物种水平
Ｓｐｅｃｉｅｓ ｌｅｖｅｌ
种间 Ａｍｏｎｇ ｓｐｅｃｉｅｓ ８ １７１.１７７ ０.８５４１２ ４９.５７
居群间 Ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ １５ ７３.８１７ ０.６０８４７ ３５.３１
居群内 Ｗｉｔｈｉｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ １６１ ４１.９２５ ０.２６０４ １５.１１
ＦＳＴ ＝ ０.８４８
０３４ 植 物 科 学 学 报 第 ３３卷　
居群内和居群间的平均遗传多样性分别为: ｈＳ ＝
０􀆰１９４ꎬ ｈＴ ＝ ０􀆰７９９ꎬ 居群间的遗传分化系数 ＧＳＴ
(ｓｅ)和 ＮＳＴ( ｓｅ)分别为 ０􀆰７５７(０􀆰０６１０)和 ０􀆰 ８４１
(０􀆰 ０４３７)ꎻ Ｕ检验结果显示ꎬ ＮＳＴ显著大于其相应
的 ＧＳＴ值(Ｐ < ０􀆰 ０１)ꎬ 表明叶绿体基因组序列水平
上该复合群存在明显的地理分布格局ꎮ
基于 Ｋ￣２Ｐ遗传距离对庭藤复合群 ２４个居群的
ＮＪ聚类结果表明(图 ３)ꎬ 分布偏北的花木蓝居群与
其他居群的地理距离较远ꎬ 在 ＮＪ 图中单独聚为一
枝ꎻ 除安徽西南部天堂寨(大别山地区)和黄山、 浙
江东部天台山地区的居群可能由于复杂的地形与周
边的居群分离开来ꎬ 其他居群基本上聚为一枝ꎮ
２􀆰 １􀆰 ４　 居群动态分析
庭藤复合群所有居群的错配分布和中性检验表
明(图 ４ꎬ 表 ４)ꎬ Ｔａｊｉｍａ’ｓ Ｄ 和 Ｆｕ’ｓ ＦＳ均为负值ꎬ
且 Ｔａｊｉｍａ’ｓ Ｄ的绝对值小于 Ｆｕ’ｓ ＦＳ的绝对值ꎬ 但
差异不显著ꎻ 错配分布曲线为单峰ꎬ 表明该复合群
在进化过程中可能经历过近期的居群扩张ꎮ 根据叶
绿体单倍型网络及地理分布将该复合群划分为 ２个
区ꎬ Ｒｅｇｉｏｎ Ａ为分布偏北的 Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ 居群ꎬ Ｒｅ￣
ｇｉｏｎ Ｂ则为除 Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ之外的所有居群ꎮ Ｒｅｇｉｏｎ
Ａ的错配分布曲线为双峰ꎬ Ｔａｊｉｍａ’ｓ Ｄ 和 Ｆｕ’ｓ ＦＳ
均为正值ꎬ 表明 Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ居群在进化过程中经历
了平衡选择或者群体的收缩(瓶颈效应)ꎮ Ｒｅｇｉｏｎ
Ｂ的错配分布曲线为单峰ꎬ 且均为负值的 Ｔａｊｉｍａ’ｓ
Ｄ和 Ｆｕ’ｓ ＦＳ差异不显著(Ｐ > ０􀆰１０)ꎬ 表明该区域
的居群没有经历瓶颈效应ꎬ 应属于中性进化ꎻ 也没
有经历平衡选择ꎬ 应是快速扩张ꎮ
２􀆰 ２　 ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ序列分析
对庭藤复合群 ２４ 个居群 １８５ 个个体的内转录
间隔区( ＩＴＳ)进行序列测定和对比ꎬ 其 ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ
片段长度为 ６２６ ｂｐꎮ 不考虑插入 /缺失ꎬ 该片段
Ｇ ＋ Ｃ含量为 ５１􀆰 ０％ꎬ 共检测到 ３３个核苷酸变异
位点ꎬ 定义了 ２３个单倍型ꎮ
２􀆰 ２􀆰 １　 遗传多样性
在庭藤复合群 ２４ 个居群中共检测到 ２３ 个单
倍型: Ｈ１~Ｈ２３ (表 ２)ꎬ 其中单倍型 Ｈ５的分布频
率最高ꎬ 其所在的居群分布范围较广ꎻ 其次是单倍
型 Ｈ３ 和 Ｈ１９ꎻ 其余单倍型则分布在较少的居
群中ꎮ
对庭藤复合群 １８５个个体 ＩＴＳ序列的单倍型多
样性(Ｈｄ)及核苷酸多样性( π )的检测结果表明:
I. carlesii HBLZ
I. carlesii HNJGS
I. carlesii SXSZ
I. carlesii SXBTS
I. decora decoravar. ZJTMS
I. decora decoravar. FJTM
I. decora decoravar. JXRQX
I. decora decoravar. AHTTZ
I. decora ichangensisvar. AHHS
I. decora cooperivar. AHHS
I. decora cooperivar. ZJLHT
I. fortunei AHZL
I. fortunei ZJGQS
I. jikongensis HBXZD
I. kirilowii BJSC
I. kirilowii BJHLS
I. kirilowii LNCZZ
I. kirilowii LNSS
I. kirilowii LNMF
I. kirilowii LNSXG
I. kirilowii SDLS
I. parkesii parkesiivar. ZJGQS
I. parkesii parkesiivar. ZJMS
I. parkesii longipedunculatavar. ZJSMS
I. carlesii HBLZ
I. carlesii HNJGS
I. carlesii SXSZ
I. carlesii SXBTS
I. decora decoravar. ZJTMS
I. decora decoravar. FJTM
I. decora decoravar. JXRQX
I. decora decoravar. AHTTZ
I. decora ichangensisvar. AHHS
I. decora cooperivar. AHHS
I. decora cooperivar. ZJLHT
I. fortunei AHZL
I. fortunei ZJGQS
I. jikongensis HBXZD
I. kirilowii BJSC
I. kirilowii BJHLS
I. kirilowii LNCZZ
I. kirilowii LNSS
I. kirilowii LNMF
I. kirilowii LNSXG
I. kirilowii SDLS
I. parkesii parkesiivar. ZJGQS
I. parkesii parkesiivar. ZJMS
I. parkesii longipedunculatavar. ZJSMS
I. szechuensis I. szechuensis
I. bungeana I. bungeana
0 01. 0 01.
ITScpDNA
图 ３　 基于 Ｋ￣２Ｐ遗传距离对庭藤复合群 ２４个居群的 ＮＪ聚类图
Ｆｉｇ􀆰 ３　 Ｎｅｉｇｈｂｏｒ￣ｊｏｉｎｉｎｇ (ＮＪ) ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ ｏｆ ２４ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｂａｓｅｄ ｏｎ
Ｋ￣２Ｐ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｃｐＤＮＡ ａｎｄ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
１３４　 第 ４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 彭春巧等: 基于 ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列对庭藤复合群的居群遗传学研究
Region A
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Observed
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0 5 10 15 20
Observed
Expected
Region B0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0 5 10 15 20
Observed
Expected
#$%& Pairwise differences
图 ４　 基于 ｃｐＤＮＡ序列分析的错配分布图
Ｆｉｇ􀆰 ４　 Ｍｉｓｍａｔｃｈ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ｃｐＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
表 ４　 庭藤复合群的中性检验
Ｔａｂｌｅ ４　 Ｎｅｕｔｒａｌ ｔｅｓｔ ｏｆ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｐＤＮＡ ａｎｄ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
分区
Ｒｅｇｉｏｎｓ
ｃｐＤＮＡ
Ｔａｊｉｍａ’ｓ Ｄ Ｐ Ｆｕ’ｓ ＦＳ Ｐ
ＩＴＳ
Ｔａｊｉｍａ’ｓ Ｄ Ｐ Ｆｕ’ｓ ＦＳ Ｐ
Ｔｏｔａｌ －０.１３０６７ ０.４８８ －１.１８５８６ ０.３９２ １.２１４０２ ０.８３７ １.３９９６２ ０.７９
Ｒｅｇｉｏｎ Ａ ２.５３４８３ ０.９９７ ４.６８８６９ ０.９７１ ０.３５５０５ ０.６８７ ０.０１８２２ ０.５４３
Ｒｅｇｉｏｎ Ｂ －１.０９８０９ ０.１０５ －２.７８１８２ ０.１６７ ０.８８０８ ０.８４５ ０.２３１３８ ０.６０５
总体表现出较低的遗传多样性水平(Ｈｄ ＝ ０􀆰 ９０９ꎬ
π ＝ ０􀆰 ０１２９０)ꎻ 居群间遗传多样性水平表现出较
大差异(Ｈｄ ＝ ０~０􀆰 ８５７ꎬ π ＝ ０~０􀆰 ０１１６７)ꎬ 其中
来自安徽珠龙和安徽天堂寨的居群 Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ
ＡＨＺＬ(Ｈｄ ＝ ０􀆰 ８５７ꎬ π ＝ ０􀆰 ００９６)和 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ
ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＡＨＴＴＺ(Ｈｄ ＝ ０􀆰 ７８６ꎬ π ＝ ０􀆰 ０１１６７)
表现出较高的遗传多样性水平ꎻ Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ ＳＸＢＴＳ、
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ ＦＪＴＭ 和 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ.
ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ ＡＨＨＳ居群则呈现单一的单倍型ꎮ
庭藤复合群物种水平上的核苷酸多样性和单倍
型多态性显示(表 ２)ꎬ 庭藤(原变种ꎻ Ｈｄ ＝ ０􀆰 ８３７ꎬ
π ＝ ０􀆰 ００６５６)及其变种宁波木蓝(Ｈｄ ＝ ０􀆰 ８３３ꎬ
π ＝ ０􀆰 ００３６７)的遗传多样性水平较高ꎻ 其次是苏木
蓝、 华东木蓝和花木蓝ꎻ 而宜昌木蓝居群只包含单
一的一个单倍型ꎬ 没有检测到遗传多样性ꎮ
２􀆰 ２􀆰 ２　 单倍型分布
庭藤(原变种ꎬ Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｄｅｃｏｒａ)共包含
９种单倍型(Ｈ２~Ｈ５和 Ｈ９~Ｈ１３)ꎬ 其中主要单倍
型为 Ｈ５ꎮ 庭藤的变种 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ. ｉｃｈａｎｇｅｎｓｉｓ
仅包含 １ 种单倍型 Ｈ１ꎬ 另一变种 Ｉ. ｄｅｃｏｒａ ｖａｒ.
ｃｏｏｐｅｒｉ 则包含 ５ 种单倍型 (Ｈ３、 Ｈ５、 Ｈ７、 Ｈ８、
Ｈ９)ꎬ 且其单倍型主要由 Ｈ５分化而来ꎮ
苏木蓝( Ｉ. ｃａｒｌｅｓｉｉ)包含 ６ 种单倍型 Ｈ１~Ｈ６ꎻ
鸡公木蓝( Ｉ. ｊｉｋｏｎｇｅｎｓｉｓ)仅包含 ２ 种单倍型 Ｈ１５
和 Ｈ１６ꎻ 华东木蓝( Ｉ. ｆｏｒｔｕｎｅｉ)包含 ５ 种单倍型
Ｈ１、 Ｈ３、 Ｈ４、 Ｈ５和 Ｈ１４ꎻ 花木蓝( Ｉ. ｋｉｒｉｌｏｗｉｉ)包
含 ５ 种单倍型 Ｈ１７ ~Ｈ２１ꎬ 其主要单倍型为 Ｈ１９ꎻ
浙江木蓝(原变种ꎬ Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｐａｒｋｅｓｉｉ)及其
变种 Ｉ. ｐａｒｋｅｓｉｉ ｖａｒ. ｌｏｎｇｉｐｅｄｕｎｃｕｌａｔａ 的单倍型
分别为 Ｈ５、 Ｈ１１、 Ｈ２３ 和 Ｈ５、 Ｈ８、 Ｈ１１、 Ｈ２２ꎮ
对检测到的 ２３种单倍型进行基于最大简约标准的
单倍型网络拓扑结构分析(图 ５)ꎬ 发现单倍型 Ｈ５
位于整个网络图的中心且包含较多的个体ꎻ 其余单
倍型分别以一步或多步的形式突变分散在网络图的
外部节点ꎮ 以河北木蓝( Ｉ. ｂｕｎｇｅａｎａ Ｗａｌｐｅｒｓ)和
四川木蓝(Ｉ. ｓｚｅｃｈｕｅｎｓｉｓ Ｃｒａｉｂ)为外类群ꎬ 采用软
件 ＭＥＧＡ 和 ＰＡＵＰ 分别对 ２３ 种单倍型构建 ＮＪ 和
ＭＰ系统进化树(图 ６)ꎬ 结果显示所有单倍型基本上
可分为 Ｄ、 Ｅ、 Ｆ 三个支系ꎮ Ｌｉｎｅａｇｅ Ｄ 包含 １３ 个
单倍型ꎬ 占总单倍型的 ５６􀆰 ５２％ꎬ 其中 Ｈ５出现在大
多数居群中且分化出其他单倍型ꎻ Ｌｉｎｅａｇｅ Ｅ包含 ５
个单倍型(Ｈ１７~Ｈ２１)ꎬ 占总单倍型的 ２１􀆰 ７４％ꎬ 主
要为花木蓝居群所拥有ꎻ Ｌｉｎｅａｇｅ Ｆ 包含 ５ 个单倍
型ꎬ 占总单倍型的 ２１􀆰 ７４％ꎬ 主要为分布于安徽地
２３４ 植 物 科 学 学 报 第 ３３卷　
H17 H18 H19 H20
H21 H22 H23
H1 H2 H3 H4
H5 H6 H7 H8
H9 H10 H11 H12
H13 H14 H15 H16
H18
H17
H19
H20
H21
H22
H23
H1
H2
H3
H4
H5
H6
H7 H8
H9
H10
H11
H12
H13
H14
H15H16
图 ５　 基于 ＩＴＳ序列的单倍型网络和地理分布图
Ｆｉｇ􀆰 ５　 ＴＣＳ ｎｅｔｗｏｒｋ ａｎｄ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ＩＴＳ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ
NJ MP
H1 H1
H2
H2H3
H3
H4 H4
H5
H5
H6 H6
H7 H7
H8
H8
H9
H9
H10 H10
H11
H11
H12
H12
H13
H13
H14
H14
H15 H15
H16
H16
H17
H18
H19
H20
H21
H22
H23
H17
H18
H19
H20
H21
H22
H23
I. szechuensis I. szechuensis
I. bungeana I. bungeana
56
99
71
79
96
64
65 56
100
64
61
66
100
51
86
100
100
100
100
100
78
D
E
F
图 ６　 基于 ＩＴＳ序列的 ２３种单倍型的系统进化树
Ｆｉｇ􀆰 ６　 Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｔｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ２３ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
区的居群的特有单倍型ꎬ 所含个体数较少ꎮ
２􀆰 ２􀆰 ３　 居群遗传结构和遗传分化
对庭藤复合群分别在居群和物种水平上进行
ＡＭＯＶＡ分子变异分析(表 ５)ꎬ 结果表明 ２４ 个居
群居群内的遗传分化不明显ꎬ ７６􀆰 ５４％的遗传变异
主要分布于居群间ꎻ 在物种水平上ꎬ 种间遗传变异
占总变异的 ６９􀆰 ７７％ꎬ 而种内居群间变异仅占
８􀆰 ９４％ꎮ 相比叶绿体基因组片段序列ꎬ ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ
序列的分辨率较高ꎬ 可能是因为形态特征主要由核
基因控制所致ꎮ
Ｍａｎｔｅｌ ｔｅｓｔ检测遗传距离和空间距离的相关
性分析表明ꎬ 居群间的遗传距离和地理距离之间呈
显著正相关( ｒ ＝ ０􀆰 ６５３９ꎬ Ｐ < ０􀆰 ０１)ꎮ 采用 ＰＥＲ￣
ＭＵＴ计算出庭藤复合群居群内和居群间的平均遗
３３４　 第 ４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 彭春巧等: 基于 ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列对庭藤复合群的居群遗传学研究
传多样性分别为: ｈＳ ＝ ０􀆰 ５２９ꎬ ｈＴ ＝ ０􀆰 ９１８ꎬ 居群
间的遗传分化系数 ＧＳＴ ( ｓｅ)和 ＮＳＴ ( ｓｅ)分别为
０􀆰 ４２３(０􀆰 ０５５２)和 ０􀆰 ７６９(０􀆰 ０６２３)ꎻ Ｕ 检验结果
表明ꎬ ＮＳＴ显著大于其相应的 ＧＳＴ值(Ｐ < ０􀆰 ０１)ꎬ
表明在 ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ 序列水平上该复合群存在明显
的地理分布格局ꎮ
基于 Ｋ￣２Ｐ 遗传距离对庭藤复合群 ２４ 个居群
的 ＮＪ聚类表明(图 ３)ꎬ 地理上分布相邻的居群之
间其遗传距离较近ꎮ 与叶绿体基因组序列分析一
致ꎬ 分布偏北的花木蓝居群在 ＮＪ 聚类图上独立成
为一枝ꎮ
２􀆰 ２􀆰 ４　 居群动态分析
对庭藤复合群 ２４ 个居群的错配分布和中性检
验表明(图 ７ꎻ 表 ４)ꎬ 所有居群的错配分布曲线都
呈双峰ꎬ Ｔａｊｉｍａ’ｓ Ｄ 和 Ｆｕ’ｓ ＦＳ均为正值ꎬ 表明该
复合群属于中性进化ꎮ 根据 ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ 序列的单
倍型网络及地理分布图可将庭藤复合群划分为 ２个
区ꎬ 其中 Ｒｅｇｉｏｎ Ａ的错配分布曲线为单峰ꎬ 表明
花木蓝可能经历过扩张事件ꎬ 但 Ｔａｊｉｍａ’ｓ Ｄ 和
Ｆｕ’ｓ ＦＳ均为不显著的正值(Ｐ > ０􀆰 １０)即拒绝扩张
模型ꎻ Ｒｅｇｉｏｎ Ｂ的错配分布曲线为双峰ꎬ Ｔａｊｉｍａ’ｓ
Ｄ和 Ｆｕ’ｓ ＦＳ均为正值ꎬ 表明该区域的居群属于中
性进化ꎮ
３　 讨论
３􀆰 １　 庭藤复合群种间的遗传分化
居群遗传结构是指遗传变异在物种或居群中的
一种非随机分布ꎬ 即遗传变异在居群内、 居群间的
分布样式以及在时间上的变化ꎬ 可以反映该物种的
进化历史、 突变、 重组、 遗传漂变、 繁育系统、 基
因流以及自然选择等因素之间的相互作用[２５－２７]ꎮ
本研究中来自 ２个基因组序列的 ＡＭＯＶＡ分析都表
明ꎬ 庭藤复合群居群内的遗传分化不明显ꎬ 遗传变
异主要存在于居群间(ｃｐＤＮＡ: ＦＳＴ ＝ ０􀆰 ８３８ꎻ ＩＴＳ:
ＦＳＴ ＝ ０􀆰 ７６５)ꎬ 且种内居群间遗传分化也较大
(ｃｐＤＮＡ: ＦＳＴ ＝ ０􀆰 ８４８ꎻ ＩＴＳ: ＦＳＴ ＝ ０􀆰 ７８７)ꎬ 这可
能与庭藤复合群片段化的生境有关ꎬ 即不同生境引
起的生态差异在居群分化中发挥了重要作用[２８]ꎮ
表 ５　 庭藤复合群 ＩＴＳ序列的分子变异(ＡＭＯＶＡ)分析
Ｔａｂｌｅ ５　 Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ａｌｌ Ｉｎｄｉｇｏｆｅｒａ ｄｅｃｏｒａ ｃｏｍｐｌｅｘ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ
庭藤复合群
Ｉ. ｄｅｃｏｒａ
ｃｏｍｐｌｅｘ
变异来源
Ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ
自由度
ｄ.ｆ.
平方和
Ｓｕｍ ｏｆ
ｓｑｕａｒｅｓ
方差分量
Ｖａｒｉａｎｃｅ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ
变异百分比
Ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ｏｆ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ
Ｆ统计
Ｆ￣ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ
居群水平
Ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ
居群间 Ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ２３ ５７８.３９１ ３.１３９１４ ７６.５４
居群内 Ｗｉｔｈｉｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ １６１ １５４.９５ ０.９６２４２ ２３.４６ ＦＳＴ ＝ ０.７６５
物种水平
Ｓｐｅｃｉｅｓ ｌｅｖｅｌ
种间 Ａｍｏｎｇ ｓｐｅｃｉｅｓ ８ ５１７.４８９ ３.１５５１３ ６９.７７
居群间 Ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ １５ ６０.９０１ ０.４０４４１ ８.９４
居群内 Ｗｉｔｈｉｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ １６１ １５４.９５ ０.９６２４２ ２１.２８
ＦＳＴ ＝ ０.７８７
!
"
Fr
eq
ue
nc
y
0.2
0.1
0.0
0 5 10 15 20 25
Total
Observed
Expected
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
#$%& Pairwise differences
0 5 10 15 20
Region A
Observed
Expected
0.3
0.2
0.1
0.0
0 5 10 15 20 25
Region B
Observed
Expected
图 ７　 基于 ＩＴＳ序列分析的错配分布图
Ｆｉｇ􀆰 ７　 Ｍｉｓｍａｔｃｈ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｏｒ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ
４３４ 植 物 科 学 学 报 第 ３３卷　
　 　 根据 Ｋ￣２Ｐ 遗传距离对庭藤复合群 ２４ 个居群
的聚类分析结果显示ꎬ 居群间或种(变种)间的遗
传距离均较小ꎬ 每个种的居群并不能单独聚集成
枝ꎬ 表明庭藤复合群种间的遗传分化不明显ꎮ 与
Ｃｈｏｉ和 Ｋｉｍ[２９]的研究一致ꎬ 本研究基于 ｎｒＤＮＡ
ＩＴＳ聚类分析(图 ６)显示ꎬ 花木蓝首先与其他种分
开ꎬ 位于 ＮＪ和 ＭＰ 系统进化树的基部ꎻ 庭藤居群
处于分枝的不同位置ꎬ 应该是一个多源种ꎮ 无论是
２个叶绿体基因组片段还是核基因组 ＩＴＳ 序列分
析ꎬ 花木蓝居群都能单独聚为一枝ꎬ 且与其他种无
共享单倍型ꎬ 因此可以保留其种的分类地位ꎮ Ｔｕｒ￣
ｃｈｅｔｔｏ等[３０]对 Ｐｅｔｕｎｉａ ａｘｉｌｌａｒｉｓ 复合群的研究发
现ꎬ 种间的形态差异是对地理隔离和不同生境的适
应ꎮ 除花木蓝外ꎬ 庭藤复合群其他种和亚种在地理
分布上相近且在系统进化树中聚在一起难以区分ꎬ
可以推测它们可能是小生境引起分化而形成的地理
种ꎬ 故实际的种或亚种数量应少于目前已知的ꎮ
３􀆰 ２　 影响庭藤复合群物种进化的因素
庭藤复合群的总体遗传多样性较低ꎬ 而单倍型
多样性较高ꎬ 且复合群各居群间和种间的遗传距离
都较小ꎬ 因此可推测该复合群是近期分化而来的ꎬ
目前还处于分化过程中ꎮ 由 ｃｐＤＮＡ 和 ＩＴＳ 序列的
单倍型分布(表 ２)可见ꎬ 庭藤复合群各居群的单倍
型大多交错在一起ꎬ 揭示庭藤复合群在进化历史中
存在复杂的关系ꎮ 杜芳和徐放[３１]研究指出近缘种
间共享多态性是由基因渐渗或不完全的谱系分化导
致的ꎬ 其区别在于共享单倍型是否与物种分布地域
密切相关ꎮ 由庭藤复合群的单倍型网络和地理分布
(图 １ꎬ 图 ５)可见ꎬ 该复合群共享单倍型的个体来
自邻域分布的居群ꎬ 因此其居群间可能存在基因流
动ꎮ 此外ꎬ 不同的种间共享相同的单倍型ꎬ 如苏木
蓝、 浙江木蓝、 鸡公木蓝等共享单倍型 Ｈ２ꎬ 表示
该复合群种间存在强烈的基因渐渗现象ꎬ 或者是祖
先多态性的保留ꎬ 或者是种间杂交导致了单倍型的
流动ꎬ 也可能是这两种机制同时作用[３２]ꎮ
不同居群的地理分布变化在一定程度上导致了
其遗传物质遗传多样性的变化[３３]ꎮ 来自 ２ 个叶绿
体基因组片段和 ｎｒＤＮＡ ＩＴＳ 序列的分析结果均表
明ꎬ 分布于安徽和浙江地区的庭藤复合群居群表现
出较高的遗传多样性ꎬ 推测其可能是该复合群遗传
多样性的分布中心ꎮ Ｍａｎｔｅｌ 检验显示庭藤复合群
居群间的遗传距离与地理距离之间呈显著正相关ꎬ
说明地理隔离对该复合群的物种分化起重要作用ꎬ
如花木蓝的地理分布偏北ꎬ 地理距离在一定程度上
阻碍了它与其他种之间的基因流动ꎬ 致使花木蓝形
成了相对稳定的遗传变异ꎮ 此外ꎬ 庭藤复合群种内
居群间的基因流 ( ｃｐＤＮＡ: Ｎｍ ＝ ０􀆰 ２２８ꎻ ＩＴＳ:
Ｎｍ ＝ ０􀆰 ２４１)远小于 １ꎬ 说明遗传漂变也是影响该
复合群遗传结构的重要因素ꎮ
本研究中叶绿体基因组片段相对较高的单倍型
多样性(Ｈｄ)、 较低的核苷酸多样性( π )以及浅星
状的单倍型网络图表明ꎬ 祖先居群可能经过快速增
长[３４]ꎻ ＭＤＡ (Ｍｉｓｍａｔｃｈ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ)分
析也显示庭藤复合群可能经历过快速扩张事件ꎮ 但
ＩＴＳ序列的 ＭＤＡ 分析与 ｃｐＤＮＡ 的分析结果不一
致ꎬ 这可能是由于: (１)两个基因组间特定的替换
率、 杂交渐渗、 不完全的谱系分化ꎬ 或者是这些因
素的共同作用导致的ꎻ (２)相比 ＩＴＳ 序列ꎬ ｃｐＤＮＡ
片段序列进化速率较慢ꎮ 因此 ｃｐＤＮＡ 常用于追溯
较古老的进化事件ꎬ 而 ＩＴＳ适于对较近事件的系统
发育进行研究[３５]ꎮ
综上分析ꎬ 庭藤复合群种间的遗传分化不明
显ꎬ 同域或邻域分布种的居群由于种间生殖隔离不
完全导致种间杂交事件的发生ꎬ 从而产生了基因渐
渗现象ꎮ 同时ꎬ 地理隔离(遗传漂变)或生境片段
化对其物种形成均有一定的贡献ꎮ 本研究结果还不
能很好地解决该复合群的种间关系ꎬ 可能是一些对
物种形成重要的变化位点未被检测到ꎬ 因此还需加
强取样密度和选择更多的基因片段ꎮ 另外ꎬ 庭藤复
合群部分种的倍性还不清楚ꎬ 多倍化是否影响该复
合群的物种形成还需进一步研究ꎮ
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Ｓｃｈｉｎｇ ＥＥꎬ Ｓｍａｌｌ ＲＬ. Ｔｈｅ ｔｏｒｔｏｉｓｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｈａｒｅ
Ⅱ: ｒｅｌａｔｉｖｅ ｕｔｉｌｉｔｙ ｏｆ ２１ ｎｏｎｃｏｄｉｎｇ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ＤＮＡ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ [ Ｊ] . Ａｍ Ｊ
Ｂｏｔꎬ ２００５ꎬ ９２(１): １４２－１６６.
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ＲＪ. Ｐｈｙｌｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｑｉｎｇｈａｉ￣Ｔｉｂｅｔａｎ Ｐｌａ￣
ｔｅａｕ ｅｎｄｅｍｉｃ Ｊｕｎｉｐｅｒｕｓ ｐｒｚｅｗａｌｓｋｉｉ (Ｃｕｐｒｅｓｓａｃｅ￣
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６３４ 植 物 科 学 学 报 第 ３３卷　
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ｐｌｏｉｄ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｌｅｉｓｔｏｃｅｎｅ ｇｌａｃｉａｌ ｃｙｃｌｅｓ: Ａ
ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｌｐｉｎｅ ｐｒｉｍｒｏｓｅ Ｐｒｉｍｕｌａ ｍａｒ￣
ｇｉｎａｔａ (Ｐｒｉｍｕｌａｃｅａｅ) [Ｊ] . ＢＭＣ Ｅｖｏｌ Ｂｉｏｌꎬ ２０１２ꎬ
１２(２): ５６－７０.
(责任编辑: 刘艳玲)
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７３４　 第 ４期　 　 　 　 　 　 　 　 　 彭春巧等: 基于 ｃｐＤＮＡ和 ＩＴＳ序列对庭藤复合群的居群遗传学研究