全 文 ：利用SRAP标记分析中国野生石蒜的遗传多样性*
袁菊红1,胡绵好2,夏暋冰3
**
(1江西财经大学园林系,江西 南昌暋330032;2江西财经大学资环系,江西 南昌暋330032;
3江苏省·中国科学院植物研究所 (南京中山植物园),江苏 南京暋210014)
摘要:采用SRAP (Sequence灢relatedamplifiedpolymorphism,序列相关扩增多态性)标记对中国13个省
24份野生石蒜 (Lycorisradiata)资源94个样品进行了检测。10个引物组合共扩增出218条带,其中
173条为多态性条带,多态性百分比达79灡36%。石蒜的观测等位基因数 (na)、有效等位基因数 (ne)、
基因多样性指数 (h)、Shannon信息指数 (I)分别为1灡7936、1灡4131、0灡2415和0灡3664。石蒜不同种
源间的遗传分化系数 (Gst)达0灡9547、基因流 (Nm)仅0灡0136,表明种源间遗传分化显著,遗传变异
主要存在于种源间。根据Nei曚s遗传距离对24份种源进行UPGMA聚类,所有石蒜种源聚成两大类,第I
大类由7份种源组成,除江苏连云港的石蒜 (JS3)外,均来自我国西南或西北地区;其余的17份种源构
成第II大类,它们遍及华南、华中和华东地区;各大类中的分支结果与野生石蒜外部形态及生长发育习
性有一定联系。将石蒜种源的遗传多样性与其所处的经度、纬度、海拔、年均降雨量、年均温等进行相关
性分析,结果显示它们之间的相关性均不显著,即石蒜对环境依赖性小,能分布在各种生境中。根据以上
结果,我们认为野生石蒜具有较丰富的遗传多样性,而种源间遗传分化显著的原因主要是基因流的隔离。
研究结果对我国的野生石蒜资源的开发利用与保护有重要意义。
关键词:石蒜;SRAP标记;遗传多样性;遗传分化
中图分类号:Q16暋暋暋暋 暋暋文献标识码:A暋暋暋暋暋暋暋暋文章编号:0253灢2700(2010)03灢255灢08
GeneticDiversityofWildLycorisradiata(Amarylidaceae)
fromChinaRevealedbySRAP
YUANJu灢Hong1,HU Mian灢Hao2,XIABing3**
(1LandscapeArchitectureDepartmentofJiangxiUniversityofFinanceandEconomics,Nanchang330032,China;
2ResourceandEnvironmentDepartmentofJiangxiUniversityofFinanceandEconomics,Nanchang330032,China;
3InstituteofBotanyJiangsuProvince&ChineseAcademyofSciences,Nanjing210014,China)
Abstract:Geneticdiversityof24wildLycorisradiatacolectedfromdifferentlocalitiesinChinawasexamined
bysequence灢relatedamplifiedpolymorphism (SRAP).Twohundredandeighteenlociwereidentifiedwith10
SRAPprimercombinations,outofwhich173werepolymorphicandaccountedfor79灡36% oftotalgenetic
diversityatspecieslevel.Observednumberofaleles(na),effectivenumberofaleles(ne),Nei曚sgenedi灢
versity(h)andShannoninformationindex(I)were1灡7936,1灡4131,0灡2415and0灡3664,respectively.
Thecoefficientofgenedifferentiation(Gst)andgeneflow (Nm)were0灡9547and0灡0136,suggestingthat
mostofvariationoccurredamongdifferentresourcesofL灡radiata,andthegeneticshowedsignificantdiffer灢
entiation.UPGMAclusteranalysisofthe24resourcesbasedonNei曚sgeneticdistanceshowedtwomajor
clusters.ClusterIincluded7resourcesfromsouthwestandnorthwestChina,exceptforJiangsu,Lianyunga灢
云 南 植 物 研 究暋2010,32(3):255~262
ActaBotanicaYunnanica暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋DOI:10灡3724/SP灡J灡1143灡2010灡09162
*
**
基金项目:国家自然科学基金资助项目 (30370292);江苏省道地药材种质资源库建设 (BM2006104)
通讯作者:Authorforcorrespondence;E灢mail:bingxia@mail灡cnbg灡net
收稿日期:2009灢08灢30,2010灢01灢14接受发表
作者简介:袁菊红 (1975-)女,博士,讲师,主要从事植物种质资源评价与遗传多样性研究。E灢mail:yjh97@jxufe灡edu灡cn
ngresource (JS3).ClusterIIincludedtherest17resourcesfromsouthChinatoeastChina.Thesubgroups
exhibitedrelatedtothemorphologyandhabitofdifferentresourcesofL灡radiatatosomeextent.Therewasno
significantcorrelationbetweengeneticdiversityandlongitude,altitude,latitude,annualrainfal,andannualaverage
temperature.TheresultssuggestedthatthegeneticdiversityofwildL灡radiatawashighandthepossiblerea灢
sonsforsignificantgeneticdifferentiationmightduetotheverylowgeneflow.Theresultsofthisstudy
mightbeusefulforguidingtheexploitationandconservationofgermplasmofL灡radiata.
Keywords:Lycorisradiata;SRAPmarker;Geneticdiversity;Geneticdifferentiation
暋 石蒜 Lycorisradiata(L曚H涹r.)Herb.为石
蒜科石蒜属Lycoris植物,其花色鲜红、花形优
美,叶丛生、深绿色,不仅是优良的观赏植物,
而且还是重要的药用资源植物 (肖培根,2001)。
石蒜主要分布于中国、日本、韩国,其中以中国
资源最为丰富,遍及15个省区 (裴鉴和丁志遵,
1985)。研究表明,石蒜染色体倍性复杂,是形
成石蒜属内天然杂交种的重要亲本,在该属中具
有重要的分类地位 (邵建章等,1994;秦卫华,
2004;Lin等,1990)。我们已对不同产地的野生
石蒜进行了引种观察试验,发现其在外部形态、
生长发育习性以及次生代谢产物加兰他敏含量等
方面存在较大差异 (袁菊红等,2009)。SRAP
标记是一种基于PCR的标记系统,用于扩增启
动子或内含子与外显子之间的序列,不同生物或
不同个体间,内含子或启动子及外显子的长度不
同,存在丰富的多态性 (LiandQuiros,2001)。
近年 来,已 在 野 牛 草 (Buchloe dactyloides
(nutt.)Englem.)、西 葫 芦 (Cucurbitapepo
L.)、黄瓜 (CucumissativusL.)、莲属 (Ne灢
lumbo)等植物的种质资源遗传多样性研究中被
广泛应用 (Budak等,2004a;Ferriol等,2003;
李丽等,2006;刘月光等,2006)。近年来,利用
分子标记研究石蒜属种间亲缘关系的较多,但研
究种质资源遗传多样性的较少,尚未见SRAP
分子标记的研究报道。本文利用SRAP标记对
分布于中国13个省24个种源地的野生石蒜的遗
传多样性进行分析,探讨不同地理种源的石蒜以
及同一种源不同样品间 DNA 水平上的遗传差
异;分析这些差异是否与其外部形态、生长发育
习性和次生代谢产物加兰他敏含量有关;这些差
异是否与其地理气候环境有关。从而了解我国野
生石蒜资源的遗传背景,为其种质资源研究和育
种提供分子生物学依据。
1暋材料与方法
1灡1暋试材及取样
2004~2006年于中国广东、广西、贵州、湖南、湖
北、江西、福建、浙江、江苏、安徽、陕西、四川、云
南共13个省24个样点采集野生石蒜资源。参照居群采
样方法,每间隔5m以上采集5个石蒜鳞茎,作为一个
样品,每个点采集3~4个样品,编号后种植于江苏省
中国科学院植物研究所种质资源圃 (表1)。秋季出叶
后,取每个样品中所有个体的健康幼叶,经等量混合后
提取总DNA (Gilbert等,1999;邓传良等,2006)。
1灡2暋SRAP扩增及扩增产物检测
石蒜总DNA提取及SRAP引物筛选参照袁菊红等
(2007)方法。从49个引物组合选出扩增条带清晰稳定、
多态性丰富的10个引物组合即 me1+em1,me1+em6,
me1+em5,me4+em1,me4+em5,me4+em6,me6
+em1,me7+em3,me3+em3和 me2+em5用于本试
验样品的扩增。采用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和银染
法对扩增产物进行检测 (袁菊红等,2007)。
1灡3暋数据分析
对供试94份样品扩增的电泳带总数和多态性条带
进行统计。同一位点谱带 “有暠为1, “无暠记为0,
得到原始数据表征矩阵。以 POPGENE3灡2软件 (Yeh
等,1997)在假定哈迪-温伯格平衡条件下计算出观测
等位基因数 (na)、有效等位基因数 (ne)、基因多样
性指数 (h)、Shannon信息指数 (I),并得到不同种
源间的遗传距离 (GD)和遗传相似系数 (GS)矩阵。
采用TFPGA软件包中的非加权配对算术平均法 (UPG灢
MA)构建分子系统树状图。并用SPSS12灡0计算石蒜种
源的遗传多样性与其所处的经度、纬度、海拔、降雨
量、年均温之间的相关性。
2暋结果与分析
2灡1暋野生石蒜资源SRAP灢PCR扩增多态性
对24份野生石蒜资源94个样品进行扩增,结果
显示多态性较为丰富,DNA片段集中分布在100~400
bp之间 (图1)。所有样品共扩增出218条带,其中
173条为多态性条带,多态位点百分率达79灡36%。
652暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋 暋暋暋暋暋暋暋云暋南暋植暋物暋研暋究暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋第32卷
表1暋野生石蒜资源的采集地和地理气候资料
Table1暋LocalitiesandgeographicandclimaticdataofwildL灡radiataresources
石蒜资源
Nameof
resources
暋暋暋暋暋采集地
暋暋暋暋暋Localities
样品序号
Accessions
No
经度
Longitude
(E)
纬度
Latitude
(N)
海拔
Altitude
(m)
年降雨量*
Annualrainfal
(mm)
年均温*
Annualaverage
temperature(曟)
GD1 广东乐昌Lechang,Guangdong 1~4 113曘14曚 25曘26曚 259 1522 19灡6
GD2 广东坪石Pingshi,Guangdong 5~8 113曘34曚 25曘31曚 300 1522 19灡6
GX1 广西雁山Yanshan,Guangxi 9~12 110曘17曚 25曘05曚 149 1949 18灡9
GX2 广西全州Quanzhou,Guangxi 13~16 111曘06曚 25曘51曚 84 1492 17灡7
HN1 湖南宜章Yizhang,Hunan 17~20 113曘58曚 25曘25曚 400 1385 17灡8
HN2 湖南郴州Chenzhou,Hunan 21~24 113曘06曚 25曘55曚 259 1452 17灡4
HN3 湖南临武Linwu,Hunan 25~28 112曘33曚 25曘18曚 400 1385 17灡2
HN4 湖南衡山 Hengshan,Hunan 29~32 112曘50曚 27曘11曚 84 1660 18灡2
GZ1 贵州安顺Anshun,Guizhou 33~36 105曘54曚 26曘11曚 1371 1360 14灡0
GZ2 贵州遵义Zunyi,Guizhou 37~40 107曘46曚 27曘42曚 782 1097 15灡2
GZ3 贵州关岭Guanling,Guizhou 41~44 105曘36曚 25曘57曚 1059 849 18灡4
JX1 江西武宁 Wuning,Jiangxi 45~48 115曘10曚 29曘26曚 32 1450 16灡5
JX2 江西龙南县Longnan,Jiangxi 49~52 114曘22曚 24曘29曚 300 1753 19灡5
HB 湖北武当山 Wudangshan,Hubei 53~56 110曘42曚 32曘36曚 900 830 15灡2
ZJ 浙江临安Linan,Zhejiang 57~60 120曘04曚 30曘12曚 300 1319 17灡0
FJ 福建明溪 Mingxi,Fujian 61~64 117曘18曚 26曘36曚 400 1700 19灡2
JS1 江苏江宁Jiangning,Jiangsu 65~68 118曘47曚 32曘03曚 50 1021 15灡7
JS2 江苏宜兴Yixing,Jiangsu 69~72 119曘49曚 31曘37曚 300 1076 15灡7
JS3 江苏连云港Lianyungang,Jiangsu 73~76 119曘48曚 35曘07曚 200 956 14灡0
SX 陕西城固Chenggu,Shaanxi 77~80 107曘32曚 33曘16曚 1231 1300 14灡2
SC 四川忠县Zhongxian,Sichuan 81~84 108曘03曚 30曘33曚 350 1200 18灡0
YN 云南大理Dali,Yunnan 85~88 99曘58曚 25曘25曚 2000 1079 15灡1
AH1 安徽广德Guangde,Anhui 89~91 119曘24曚 30曘54曚 518 1350 15灡6
AH2 安徽休宁Xiuning,Anhui 92~94 118曘19曚 29曘48曚 700 1750 16灡1
* 年降雨量和年均温为7年平均值.* Meansof7yearsbetween2000and2007
图1暋引物组合me7+em3对供试样品的扩增图谱
Fig灡1暋SRAPamplificationproductsgeneratedfromprimersme7andem3combinationinwildL灡radiataresources
注:样品系列号1~94同表1;M:分子量标准 (Note:AccessionsNo.1-94werethesameasthoseintable1;M:50bpDNAladder)
暋暋每引物组合的扩增条带数在15~27之间,
平均扩增出21灡8条带。各引物组合检测到的多
态性条带百分率 (PPB)和Shannon信息指数
(I)的大小不同,含有 em5 的引物组合的
Shannon信息指数较高 (表2)。
24份野生石蒜资源中,多态谱带比率以贵
州 (GZ1、GZ2、GZ3)最高,达37灡61%,其
次是四川忠县 (SC),为36灡70%,江苏连云港
(JS3)为35灡32%,位居第三,多态位点比率最
低的是安徽广德的石蒜 (AH1),只有25灡69%
(表3)。SRAP标记在广东坪石 (GD2)、广西
全州 (GX2)、安徽 (AH1、AH2)共11份石
蒜种源的样品间检测到一定的遗传变异,同一种
源内样品间变异最大的是JX1 (6灡88%),最小
7523期暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋袁菊红等:利用SRAP标记分析中国野生石蒜的遗传多样性暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋
表2暋SRAP引物对24份野生石蒜资源的扩增结果
Table2暋Amplificationresultfrom24wildresourcesofL灡radiata
SRAP引物组合
SRAPprimer
combinations
暋暋序列5曚曻3曚
暋暋Sequences5曚曻3曚
总位点
Totalsites
多态性位点
Polymorphic
sites
多态性百分比
Percentageof
polymorphicbands
Shannon信息指数 (I)
Shannon曚sinformation
index (I)
me1+em1
TGAGTCCAAACCGGATA
GACTGCGTACGAATTCAA
27 22 81灡48 0灡3558
me1+em6
TGAGTCCAAACCGGATA
GACTGCGTACGAATTGCA
17 12 70灡59 0灡2658
me1+em5
TGAGTCCAAACCGGATA
GACTGCGTACGAATTAAC
26 24 92灡31 0灡4059
me4+em1
TGAGTCCAAACCGGACA
GACTGCGTACGAATTCAA
25 20 80灡00 0灡3603
me4+em5
TGAGTCCAAACCGGACA
GACTGCGTACGAATTAAC
23 19 82灡61 0灡4596
me4+em6
TGAGTCCAAACCGGACA
GACTGCGTACGAATTGCA
22 16 72灡73 0灡3214
me6+em1
TGAGTCCAAACCGGAGA
GACTGCGTACGAATTCAA
22 16 72灡73 0灡3499
me7+em3
TGAGTCCAAACCGGACG
GACTGCGTACGAATTGAC
21 17 80灡95 0灡3493
me3+em3
TGAGTCCAAACCGGACC
GACTGCGTACGAATTGAC
15 12 80灡00 0灡3556
me2+em5
TGAGTCCAAACCGGAGC
GACTGCGTACGAATTAAC
20 14 70灡00 0灡4073
Total 218 173 79灡36 0灡3664
表3暋不同石蒜资源的多态谱带比率
Table3暋Percentagesofpolymorphicbands(PPB)indifferentwildresourcesofL灡radiata
石蒜资源
Nameof
resources
总谱带数
Numberof
bands
(Nb)
多态谱
带数
Numberof
polymorphic
bands(Npb)
多态谱带
比率(%)
Percentageof
polymorphic
bands (PPB)
石蒜资源
Nameof
resources
总谱带数
Numberof
bands
(Nb)
多态谱
带数
Numberof
polymorphic
bands(Npb)
多态谱带
比率(%)
Percentageof
polymorphic
bands (PPB)
GD1 113 67 30灡74 HB 119 73 33灡49
GD2 114 68 31灡19 ZJ 105 59 27灡06
GX1 113 67 30灡74 FJ 112 66 30灡28
GX2 118 72 33灡03 JS1 116 70 32灡11
HN1 116 70 32灡11 JS2 117 71 32灡57
HN2 113 67 30灡74 JS3 123 77 35灡32
HN3 119 73 33灡49 SX 122 76 34灡86
HN4 111 65 29灡82 SC 126 80 36灡70
GZ1 128 82 37灡61 YN 113 67 30灡74
GZ2 128 82 37灡61 AH1 102 56 25灡69
GZ3 128 82 37灡61 AH2 114 68 31灡19
JX1 113 67 30灡74 species 218 173 79灡36
JX2 112 66 30灡28
的是 GD2 (0灡46%),平均为3灡76%;而其余
13份种源的样品间没检测到遗传差异 (表4)。
因此,SRAP标记既能检测到不同地理种源的石
蒜存在丰富的遗传多态性,还能检测到同一种源
内样品间的遗传差异。
用POPGENE计算出石蒜物种水平的观测
等位基因数 (na)、有效等位基因数 (ne)、基
因多样性指数 (h)、Shannon信息指数 (I)
分别为1灡7936、1灡4131、0灡2415和0灡3664 (表
4),表明石蒜的野生种质资源具有较为丰富的遗
852暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋 暋暋暋暋暋暋暋云暋南暋植暋物暋研暋究暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋第32卷
表4暋石蒜的遗传多样性与不同种源的遗传结构
Table4暋ThegeneticdiversityofL灡radiataandgeneticstructureofitsresources
石蒜资源
Nameof
resources
等位基
因数
Observed
numberof
aleles (na)
有效等位基
因数
Effective
numberof
aleles (ne)
基因多样性
指数
Nei曚sgene
diversity
(h)
Shannon多样性
指数
Shannon曚s
information
index(I)
同一种源内样品
间多态位点
Polymorphic
siteswithin
resource
同一种源内样品
间多态位点
百分比
PPB% within
resource
GD2 1灡0046 1灡0014 0灡0011 0灡0018 1 0灡46
GX2 1灡0596 1灡0433 0灡0242 0灡0352 13 5灡96
HN1 1灡0046 1灡0032 0灡0019 0灡0028 1 0灡46
HN2 1灡0688 1灡0447 0灡0259 0灡0384 15 6灡88
HN3 1灡0183 1灡0130 0灡0076 0灡0111 4 1灡83
HN4 1灡0550 1灡0366 0灡0215 0灡0318 12 5灡50
JX1 1灡0688 1灡0458 0灡0268 0灡0395 15 6灡88
HB 1灡0138 1灡0124 0灡0065 0灡0091 3 1灡38
JS2 1灡0183 1灡0074 0灡0051 0灡0082 4 1灡83
AH1 1灡0183 1灡0151 0灡0081 0灡0116 4 1灡83
AH2 1灡0459 1灡0341 0灡0189 0灡0275 10 4灡59
Species 1灡7936 1灡4131 0灡2415 0灡3664
传多样性。石蒜不同种源间的遗传分化系数
(Gst)达0灡9547、基因流 (Nm )仅0灡0136,
表明种源间遗传分化显著。
2灡2暋石蒜资源的遗传相似性和聚类分析
根据SRAP数据计算出供试石蒜的遗传距
离和遗传相似系数矩阵 (表5)。不同种源间遗
传距离越小,其遗传相似系数就越大,被检测的
野生石蒜资源的 Nei曚s遗传相似系数范围为
0灡5942~1灡0000。贵州境内3份石蒜资源的遗传
相似系数达1灡0000,说明它们之间不存在遗传
差异,具有最近的亲缘关系;而四川忠县与安徽
广德的种源之间遗传相似系数最小 (0灡5942),
表明两者遗传差异最大,亲缘关系最远。24份
野生石蒜资源基于遗传距离的 UPGMA聚类图
如图2。
从图2可以看出,以遗传距离0灡33为阈值
时,24份野生石蒜聚成两大类,第I大类包括
湖北武当山 (HB)、贵州 (GZ1、GZ2、GZ3)、
四川忠县 (SC)、江苏连云港 (JS3)和陕西城
固 (SX)共7份种源,除JS3外,均来自我国
的西南或西北地区;第II大类由其余的17份种
源组成,它们遍及华南、华中和华东地区。根据
遗传距离,每大类中又可分为不同亚类,如第I
大类中来自湖北武当山的石蒜 (HB)与其它种
源亲缘关系较远,单独为一亚类,而来自贵州、
四川、陕西和连云港的种源具有较高的相似性,
聚成另一亚类。第II大类聚成A、B两个亚类,
B亚类又明显分为a、b、c3个分支,其中FJ、
YN、JX2、GX1、GD1、GD2、HN1、HN38
份资源遗传相似性较高。
图2暋24份野生石蒜资源UPGMA聚类图
Fig灡2暋TheUPGMAdendrogramof24wild
resourcesofL灡radiata
9523期暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋袁菊红等:利用SRAP标记分析中国野生石蒜的遗传多样性暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋
062暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋 暋暋暋暋暋暋暋云暋南暋植暋物暋研暋究暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋第32卷
2灡3暋种源的遗传多样性与地理、气候资料的相
关性分析
将基于SRAP数据获得的石蒜种源的遗传
多样性与其所处的经度、纬度、海拔、年均降雨
量、年均温等进行相关性分析,结果表明海拔与
遗传多样性参数 (na,ne,h,I)的相关性
较高,但没达显著水平 (P值分别为 -0灡065,
0灡115,-0灡105,0灡102>0灡05) (表6)。说明
石蒜对环境依赖性小,能分布在各种生境中,使
其具有较高的遗传多样性水平。
表6暋石蒜遗传多样性与地理气候资料的相关性
Table6暋Thecorrelationbetweengeneticdiversityof
L灡radiataandgeographicandclimaticdata
地理气候资料
Geographicaland
climaticdata
na ne h I
经度Longitude(E) 0灡131 0灡167 0灡170 0灡172
纬度Latitude(N) 灢0灡093 灢0灡055 灢0灡059 灢0灡061
海拔Altitude(m) 灢0灡383 灢0灡331 灢0灡339 灢0v342
年降雨量
Annualrainfal(mm)
0灡221 0灡282 0灡283 0灡283
年均温
Annualaverage
temperature(曟)
0灡063 0灡026 0灡031 0灡033
3暋讨论
本研究中野生石 蒜 的 多 态 性 百 分 比 达
79灡36%,不同地理种源间的多态性在25灡69%
~37灡61%之间,石蒜物种水平的基因多样性指
数0灡2415,高于单子叶植物的平均值0灡190 (李
群等,2005),表明在DNA水平上石蒜具有较丰
富的遗传多样性。石蒜的遗传分化系数 (Gst)
高达0灡9547、基因流 (Nm )仅0灡0136,表明
野生石蒜资源间存在显著的遗传分化,遗传变异
主要存在于不同种源间。从另一方面表明石蒜具
有较宽的遗传基础,具有较为丰富的基因资源。
利用SRAP标记还能检测到同一种源内样品间
变异为3灡76%,me1+em5、me1+em6引物组
合在江苏江宁的种源中检测到了两条特征谱带,
由此说明SRAP标记具有很强区分能力和标记
效率 (Budak等,2004b;文雁成等,2006)。
传统的分类学根据出叶期的不同,将石蒜属
植物分为春出叶和秋出叶两大类型,石蒜为典型
的秋天出叶物种。据作者连续两年观察,供试的
石蒜资源的盛花期和出叶期大致可分为两批,第
一批盛花期在8下旬至9月初,9月中下旬出叶;
第二批盛花期为9月中下旬,10月上旬出叶。从
外部形态上看,叶片有粗细长短之分;花型有紧
凑型和松散型;此外,花被片的皱缩程度、颜色
和大小也存在一定差异,有些种质甚至出现花瓣
苞片化、花瓣合生、花丝相连的奇特现象。聚在
第I类中湖北武当山的石蒜 (HB),其花期早、
叶片较宽,与花期迟、叶片较细的贵州 (GZ1、
GZ2、GZ3)、陕西 (SX)、四川 (SC)及江苏连
云港 (JS3)的种源遗传差异较大。第II大类中的
亚类和各支的石蒜与其外部形态和生长发育习性
也有一定的联系,如组成b支的9份石蒜资源
(占总数的37灡5%),除AH2以外均表现为鳞茎
大、叶宽、花型紧凑、花期迟、绿叶期较长、结
实率低、次生代谢产物加兰他敏含量低 (袁菊红
等,2009);而组成c支的5份资源 (占总数的
20灡83%)与此恰好相反。因此,石蒜表型的多样
性得到了DNA分子数据的支持。遗传多样性高
的GZ1、GZ2、GZ3、SC种源和处在聚类图中基
础地位的野生石蒜种源 (HB、AH1、JS1和JS2)
均是种质资源研究和遗传育种的重要材料。
造成种群分化的动力主要有遗传漂变 (Ge灢
neticdrift)、自然选择和DNA转换 (turnover)
机制,选择的生境-变异模型提示了占有较窄生
境的特定生物体的遗传变异通常较低 (阮成江
等,2005)。野生石蒜种源遗传分化显著,其原
因可能有以下几点:第一,石蒜的繁育系统。植
物的基因流主要是借助花粉、种子、孢子、营养
体等遗传物质携带者的迁移或运动来实现的,其
中花粉和种子的扩散和传播是两种最主要的形
式。但石蒜种子与花粉的传播能力有限,其有性
生殖产生的个体只存在于2~6 m 的空间内
(Chung,1999),因此,天然状态下,石蒜种源
间的基因交流很难通过种子与花粉的扩散方式进
行。而用鳞茎进行无性繁殖可能加剧了石蒜种源
间的遗传分化,与克隆植物禾本科沙鞭 (Psam灢
mochloavilosa(Trin.)Bor)居群间产生明显的
遗传分化的原因相似 (LiandGe,2001)。第二,
地理隔离。本试验中多份石蒜种源采自于人烟稀
少的山区,大的山脉阻碍了种质间的基因交流,
导致种源间的遗传分化。第三,石蒜是石蒜属中
1623期暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋袁菊红等:利用SRAP标记分析中国野生石蒜的遗传多样性暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋暋
水平分布最广和垂直分布跨度最大的物种,本研
究中石蒜的遗传多样性与其所处的地理气候因素
虽然没达显著相关,但海拔与遗传多样性参数的
相关性较高,这可能在一定程度上有助于野生石
蒜种源间的遗传分化。
物种保护从某种意义上说,就是保护物种的
遗传多样性或进化潜力。目前中国的野生石蒜资
源十分丰富,遗传多样性较高,自然状态下的进
化潜力很大,不会自然濒危灭绝,但随着园林中
大量应用和作为药用开发后,人们在经济利益的
驱动下过度采挖,很多地方的野生资源破坏严
重。因此,在保护石蒜遗传多样性的前提下,完
善种质资源的收集并深入开展组培快繁和品种选
育研究,以满足园林和药用之需,从根本上解决
野生石蒜资源的保护问题。
暡参暋考暋文暋献暢
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