全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 23 期 2015 年 12 月

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• 药材与资源 •
基于 ISSR 的甘肃不同产区栽培当归遗传多样性研究
朱田田 1, 2, 3，晋 玲 1, 2*，张裴斯 1，李应东 1，杜 弢 1, 3，何子清 4
1. 甘肃中医药大学，甘肃 兰州 730000
2. 甘肃中医药大学中（藏）药资源研究所，甘肃 兰州 730000
3. 甘肃中医药大学药用植物遗传育种研究所，甘肃 兰州 730000
4. 甘肃岷归中药材科技有限公司，甘肃 兰州 730000
摘 要：目的 研究甘肃不同产区栽培当归的遗传多样性。方法 应用 ISSR 分子标记技术对甘肃省 41 个居群的栽培当归
样本进行分析，利用 Popgene 32 软件分析 Nei’s 基因多样性指数（H）等遗传信息参数，应用 Ntsys 软件构建亲缘关系 UPGMA
聚类图。结果 8 条引物共检测到 154 个位点，其中多态性位点 119 个，多态位点百分率（PPB）为 77.27%。栽培当归居群
间的 H 为 0.222 9，Shannon’s 多样性信息指数（I）为 0.337 4，种群间基因分化系数（Gst）为 0.683 9，基因流（Nm）为 0.231
1，遗传距离变化范围 0.042 9～0.327 8。结论 甘肃栽培当归遗传多样性在物种水平上较高；居群间遗传多样性水平明显高
于居群内；居群间遗传分化程度大，且基本无基因交流。
关键词：甘肃；当归；栽培；ISSR；遗传多样性
中图分类号：R282.12 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2015)23 - 3549 - 09
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2015.23.018
Genetic diversity analysis on Angelica sinensis from different habitats in Gansu
province based on ISSR
ZHU Tian-tian1, 2, 3, JIN Ling1, 2, ZHANG Pei-si1, LI Ying-dong1, DU Tao1, 3, HE Zi-qing4
1. Gansu University of Traditional Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China
2. Research Institute of Chinese (Tibetan) Medicinal Resources Lanzhou 730000, China
3. Research Institute of Medicinal Plant Genetic Breeding, Lanzhou 730000, China
4. Gansu Minggui Traditional Chinese Medicine Technology Co., Ltd., Lanzhou 730000, China
Abstract: Objective To investigate the genetic diversity of Angelica sinensis from different habitats in Gansu province. Methods ISSR
markers were used to analyze the genetic diversity of 41 populations of A. sinensis. Nei’s genetic diversity index (H) and other parameters of
genetic information were calculated by Popgene 32. UPGMA dendrogram relationship was clustered by Ntsys. Results Eight primers
produced 154 bands, among which 119 were polymorphic bands, the average percentage of polymorphie bands (PPB) was 77.27%. H and
Shannon’s information index (I) were 0.222 9 and 0.337 4, the genetic differentiation coefficient (Gst) and gene flow (Nm) were 0.6839 and
0.231 1 within the population levels. The genetic distance varied from 0.042 9 to 0.327 8. Conclusion The genetic diversity among species of
A. sinensis is at higher level, but the level of genetic diversity between populations is higher than that within populations. There is a great
degree of genetic differentiation among populations, and gene flow does not almost exist between populations.
Key words: Gansu province; Angelica sinensis (Oliv.) Diels; cultivation; ISSR; genetic diversity

当归 Angelica sinensis (Oliv.) Diels 为伞形科多
年生草本植物，具有补血活血、调经止痛、润燥滑
肠之功效，是甘肃省的主产药材之一[1-2]。目前市场
上流通的当归药材商品均为栽培品种，一般以传统
自产种子为主，农户自留自育，长此以往势必导致
品种退化，品质降低，而当归新品种选育方面的研

收稿日期：2015-04-21
基金项目：国家自然科学基金资助项目（81360615）；甘肃省科技计划自然科学基金（1308RJZA127）；国家中医药行业科研专项课题（财社 [2012] 13 号）
作者简介：朱田田，讲师，硕士，研究方向为中药资源开发与质量综合评价。Tel: (0931)8612404 E-mail: ztt0935@163.com
*通信作者 晋 玲，教授，博士，研究方向为珍稀濒危和大宗常用中药资源可持续利用。Tel: (0931)8722303 E-mail: zyxyjl@163.com
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究又相对甚少，近年来仅由甘肃省相关单位培育出
“岷归 1 号”“岷归 2 号”“岷归 4 号”等几个新品系，
但仍采用人工选择的传统育种方法[3-4]。在人工选育
优良品种的过程中只有每一世代里最符合需求的植
株的种子才能被继续播种，这样的筛选导致了遗传
瓶颈，减少了整个基因组中的遗传多样性，其减少
的程度则由栽培时期群体大小和持续时间长短决
定[5-6]。当归在甘肃已栽培千年，栽培群体的遗传多
样性和遗传结构状况，迄今为止并无相关报道。因
此，本实验利用 ISSR 分子标记技术对甘肃不同产
地栽培当归进行遗传多样性状况、遗传结构和亲缘
关系研究，旨在为解决当归种质退化和良种繁育提
供更多遗传学理论支持，为当归资源的可持续利用
和保护提供科学依据。
1 材料与仪器
1.1 植物材料
材料为当归 A.sinensis (Oliv.) Diels 的新鲜叶片，
于 2013 年 7～8 月采自甘肃省 41 个不同产区（表 1）。
采样时选取无病虫害的幼嫩叶片，放入硅胶中迅速干
燥，编号后于−20 ℃冰柜中保存。全部样品由甘肃中
医学院中药资源教研室晋玲教授鉴定为伞形科当归
属 Angelica L.植物当归 A. sinensis (Oliv.) Diels。
表 1 植物材料信息
Table 1 Information of plant materials
地理位置 居群编号 采集地
E N
海拔/m 样本数
1 渭源县麻家集乡 103°55′4.927″ 35°6′11.362″ 2 519 20
2 渭源县庆坪乡 104°5′40.806″ 35°14′45.091″ 2 117 16
3 渭源县锹峪乡 104°10′10.278″ 35°2′44.640″ 2 279 20
4 漳县金钟乡 103°02.720′ 34°50.146′ 2 744 20
5 漳县草滩乡 104°28.223′ 34°35.490′ 2 434 20
6 漳县四足乡 104°22.005′ 34°41.764′ 2 088 20
7 漳县殪虎桥乡 103°12.954′ 34°51.414′ 2 304 20
8 渭源县上湾乡 103°56′49.824″ 35°12′2.748″ 2 091 16
9 漳县石川乡 104°19.168′ 34°37.408′ 2 166 20
10 岷县维新乡 103°52.666′ 34°39.664′ 2 455 20
11 漳县大草滩乡 104°13.375′ 34°46.228′ 2 305 20
12 岷县麻子川乡 104°06.233′ 34°17.149′ 2 515 20
13 岷县蒲麻乡 104°23.593′ 34°33.259′ 2 349 20
14 岷县马坞乡 104°55.172′ 34°25.504′ 2 100 20
15 岷县禾驮乡 104°09.237′ 34°28.792′ 2 321 20
16 岷县闾井乡 104°36.906′ 34°21.038′ 2 831 20
17 岷县锁龙乡 104°43.428′ 34°24.200′ 2 321 20
18 岷县寺沟乡 104°04.907′ 34°21.547′ 2 396 20
19 岷县茶埠乡 103°06.207′ 34°29.762′ 2 321 20
20 岷县秦许乡 104°01.419′ 34°22.974′ 2 424 20
21 岷县申都乡 104°18.783′ 34°24.549′ 2 827 20
22 岷县西塞乡 103°51.408′ 34°28.681′ 2 373 20
23 临潭县长川乡 103°24.777′ 34°40.623′ 2 826 20
24 临潭县羊永乡 103°27.040′ 34°39.035′ 2 768 20
25 临潭县石门乡 103°41.141′ 34°43.284′ 2 528 20
26 临潭县三岔乡 103°45.928′ 34°34.893′ 2 634 20
27 临洮县康家集乡 103°59′54.480″ 35°13′42.810″ 2 289 20

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续表 1
地理位置 居群编号 采集地
E N
海拔/m 样本数
28 卓尼县藏吧哇乡 103°56.531′ 34°45.578′ 2 824 20
29 卓尼县纳浪乡 103°45.724′ 34°29.515′ 2 413 20
30 和政县松鸣乡 103°19′4.620″ 35°23′34.440″ 2 335 20
31 和政县三合乡 103°20′19.818″ 35°28′19.530″ 2 340 20
32 宕昌县哈达铺镇 104°14.997′ 34°11.358′ 2 172 20
33 宕昌县庞家乡 104°16.944′ 34°16.803′ 2 351 20
34 康乐县巴松乡 103°29′41.772″ 35°18′47.880″ 2 335 20
35 康乐县景古镇 103°40′8.472″ 35°7′44.844″ 2 250 20
36 卓尼县羊沙乡 103°41.924′ 34°53.262′ 2 629 20
37 卓尼县洮砚乡 103°51.503′ 34°46.138′ 2 550 20
38 渭源祁家庙乡（北坡） 104°01.834′ 35°07.394′ 2 519 16
39 渭源祁家庙乡（南坡） 104°01.834′ 35°07.394′ 2 519 16
40 武山县沿安乡 104°55.010′ 34°27.054′ 2 028 20
41 宕昌县阿坞乡 104°09.694′ 34°16.885′ 2 372 20
合计 804

1.2 仪器与试剂
PCR 扩增仪（德国 Biometra）；凝胶成像系统
（美国 Bio-Rad）；DYY-7 型电泳仪（北京市六一仪
器厂）；电泳槽（北京六一仪器厂）；TGL16M 型台
式高速冷冻离心机（湖南凯达科学仪器有限公司）。
CTAB、EDTA、SDS、Tris、PVP、β-巯基乙醇
（西安科昊生物工程有限责任公司）；ISSR 随机引物
（根据 British Columbia 大学公布的序列设计，由南
京金斯瑞生物科技有限公司合成）；RNaseA、
Agarose 琼脂糖、Gold View 核酸染料、TaqDNA 聚
合酶等 PCR 试剂（北京鼎国昌盛生物技术有限责任
公司）；其他化学试剂均为国产分析纯。
2 方法
2.1 基因组 DNA 提取及检测
采用试剂盒法提取不同居群当归样本基因组
DNA，用 0.8%琼脂糖凝胶电泳检测 DNA 的完整性，
将条带明亮、整齐、无降解的样本适当稀释后保存
于−20 ℃冰箱中备用。
2.2 ISSR-PCR 反应体系与扩增程序
根据前期的研究结果[7]，当归反应总体系为 20
μL，内含 10×PCR Buffer（Mg2+ Plus）1.5 mmol/L，
TaqDNA 聚合酶 0.6 U，引物 0.3 μmol/L，dNTPs
0.375 mmol/L 以及 DNA 模板 42 ng。扩增程序为 94
℃预变性 4 min，94 ℃变性 45 s，（根据不同引物的
退火温度）复性 45 s，72 ℃延伸 2 min，40 个循环，
72 ℃延伸 7 min，4 ℃保存结束反应。
2.3 供试样品电泳检测
用筛选出的 8条 ISSR随机引物[7]按其最佳退火
温度逐条对 41 个不同居群样本基因组 DNA 进行
PCR 扩增。反应结束后用 1.2%琼脂糖凝胶电泳检
测，溶胶时加入适量 Gold View 核酸染料，电泳缓
冲液为 1×TBE，电压 100 V 下电泳 1.5 h 左右，EB
（10 mg/mL）染色 20 min，在凝胶成像系统下检测
并拍照保存。
2.4 数据统计与分析
采用人工读带法，在相同迁移率位置上，有带记
为 1，无带记为 0，建立数据矩阵。利用 Popgene 32
软件对数据资料进行遗传多样性统计，分析各居群
多态位点百分率（PPB）、Nei’s 基因多样性指数（H）、
Shannon’s 多态性信息指数（I）、居群总基因多样性
（Ht）、居群内基因多样性（Hs）、基因分化系数（Gst），
基因流（Nm）、Nei’s 遗传一致度和遗传距离（D），
并根据 Nei’s 遗传距离进行 UPGMA 聚类分析，应
用 Ntsys 软件构建系统树状图。
3 结果与分析
3.1 ISSR-PCR 扩增结果
用筛选出的 8条 ISSR引物对所有当归基因组
DNA 进行扩增和电泳检测。结果显示，大部分样
本均能扩增出清晰、数量多的条带，扩增产物碱
基数在 200～2 000 bp。图 1 为引物 UBC-835 和
UBC-868 对甘肃省临潭县三岔乡当归居群部分样
本的扩增图谱。
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1～10-样品 M-Marker
1—10-samples M-Marker
图 1 UBC-835 (A) 和 UBC-868 (B) 对 26 号居群部分样本的扩增结果
Fig. 1 PCR reaction of samples from No. 26 population by UBC-835 (A) and UBC868 (B)
3.2 甘肃不同产区栽培当归居群间遗传多样性分析
用 8 条 ISSR 随机引物对 41 个居群的 804 个个
体进行了扩增，统计结果见表 2。结果显示共检测
到 154 个位点，其中多态性位点 119 个，多态性比
率为 77.27%，I 平均值为 0.337 4，H 平均值为 0.222 9，
各指数均显示出甘肃栽培当归在物种水平上具有较
高的遗传多样性。当归不同居群内的 PPB 在 4.55%～
29.87%，H 为 0.019 1～0.120 9，I 为 0.027 7～0.174 5，
H 和 I 的大小与各居群 PPB 的高低趋势基本一致，
此外，由于居群间的 PPB、H 和 I 均高于各居群内
的值，说明当归居群内的遗传多样性水平明显低于
居群间。
表 2 41 个不同居群当归遗传信息参数
Table 2 Parameters of genetic information for 41 populations of A. sinensis
居群编号 样本个数 总位点数 多态性标记位点数 PPB H I
1 20 154 46 29.87 0.120 1 0.174 5
2 16 154 33 21.43 0.078 8 0.115 8
3 20 154 39 25.32 0.100 7 0.146 4
4 20 154 24 20.13 0.080 0 0.117 6
5 20 154 40 25.97 0.109 2 0.156 7
6 20 154 33 21.43 0.079 6 0.117 5
7 20 154 25 16.23 0.070 9 0.101 9
8 16 154 13 21.43 0.080 9 0.118 1
9 20 154 29 18.83 0.056 7 0.087 8
10 20 154 7 4.55 0.020 9 0.029 6
11 20 154 19 12.34 0.046 5 0.068 8
12 20 154 36 23.38 0.095 6 0.139 1
13 20 154 25 16.23 0.066 9 0.097 5
14 20 154 46 29.87 0.119 6 0.173 2
15 20 154 24 15.58 0.062 9 0.091 1
16 20 154 14 9.09 0.034 6 0.051 1
17 20 154 29 18.83 0.079 2 0.114 9
18 20 154 25 16.23 0.066 6 0.096 3
19 20 154 41 26.62 0.088 6 0.132 8
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 M


2 000 bp
1 000 bp
750 bp
500 bp
250 bp
100 bp
A B
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续表 2
居群编号 样本个数 总位点数 多态性标记位点数 PPB H I
20 20 154 27 17.53 0.070 7 0.102 9
21 20 154 35 22.73 0.071 7 0.107 8
22 20 154 37 24.03 0.089 9 0.132 6
23 20 154 43 27.92 0.120 9 0.173 5
24 20 154 38 24.68 0.103 0 0.149 0
25 20 154 43 27.92 0.109 8 0.161 4
26 20 154 41 26.62 0.110 1 0.159 7
27 20 154 38 24.68 0.102 8 0.148 3
28 20 154 27 17.53 0.068 0 0.099 9
29 20 154 27 17.53 0.065 2 0.097 0
30 20 154 26 16.88 0.066 5 0.096 5
31 20 154 19 12.34 0.041 7 0.062 8
32 20 154 24 15.58 0.061 7 0.090 5
33 20 154 27 17.53 0.068 5 0.100 5
34 20 154 7 4.55 0.019 1 0.027 7
35 20 154 17 11.04 0.044 5 0.064 3
36 20 154 13 8.44 0.033 7 0.049 3
37 20 154 10 6.49 0.024 3 0.035 9
38 16 154 18 11.69 0.033 8 0.052 7
39 16 154 9 5.84 0.024 4 0.035 5
40 20 154 22 14.29 0.052 1 0.077 5
41 20 154 17 11.04 0.048 3 0.069 2
总计 804 154 119 77.27 0.222 9 0.337 4

3.3 甘肃不同产区栽培当归居群间遗传分化分析
通过 Popgene 32 软件分析得到栽培当归各居群
的 Ht为 0.222 9，Hs为 0.070 5，根据 Ht和 Hs来计算
Gst 为 0.683 9。这表明有 68.39%的变异存在于居群
间，而 31.61%的变异存在于居群内。居群的遗传分
化分析表明，居群间的分化程度较大，但居群内部
的遗传分化却较低。Wright 提出当基因流 Nm＞1 时，
居群间存在一定的基因流，其值越大基因交流越强[8]，
本研究得到的 Nm值为 0.231 1，表明不同产区栽培当
归间基本无基因交流，这与其栽培方式有关。
3.4 甘肃不同产区栽培当归居群间亲缘关系分析
Popgene 32 软件分析结果表明，41 个不同产
区的当归栽培群体之间遗传距离的变异范围是
0.042 9～0.327 8（表 3），其中遗传距离最小的为
临潭县石门乡当归居群和临潭县三岔乡当归居
群，遗传距离最大的为渭源县庆坪乡当归居群和
卓尼县纳浪乡当归居群。
利用 Ntsys 软件根据 Nei’s 遗传距离构建甘肃
不同产区栽培当归群体的 UPGMA 聚类图（图 3），
结果显示，在遗传距离 0.22 处，来自漳县、岷县、
临潭县、渭源县多数乡镇、卓尼县部分地区、和
政县、宕昌县境内的栽培当归聚为一类，而康乐
县巴松乡、景古镇，卓尼县羊沙乡、洮砚乡，渭
源祁家庙乡（北坡），武山县沿安乡的栽培当归聚
为一类；在遗传距离 0.20 处，来自渭源县麻家集
乡、庆坪乡、锹峪乡、祁家庙乡（南坡），漳县金
钟乡、草滩乡、四足乡、殪虎桥乡、石川乡、大
草滩乡，岷县维新乡、禾驮乡、闾井乡的栽培当
归聚为一类，来自岷县麻子川乡、蒲麻乡、马坞
乡、锁龙乡、寺沟乡、茶埠乡、秦许乡、申都乡、
西塞乡，临潭县长川乡、羊永乡、石门乡、三岔
乡，临洮县康家集乡，卓尼县藏吧哇乡、纳浪乡，
和政县松鸣乡、三合乡，宕昌县哈达铺镇、庞家
乡、阿坞乡的栽培当归聚为一类。
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表 3 41 个居群栽培当归的遗传距离
Table 3 Genetic distance for 41 populations of A. sinensis
居群编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
1 ****
2 0.118 1 ****
3 0.128 1 0.161 4 ****
4 0.099 4 0.153 9 0.128 8 ****
5 0.175 8 0.202 3 0.127 3 0.113 3 ****
6 0.141 8 0.175 1 0.123 1 0.133 1 0.117 5 ****
7 0.162 0 0.132 6 0.167 9 0.168 4 0.162 8 0.122 2 ****
8 0.216 5 0.180 9 0.194 3 0.208 8 0.241 1 0.208 8 0.093 2 ****
9 0.143 6 0.137 9 0.141 1 0.111 7 0.165 2 0.160 5 0.120 9 0.125 1 ****
10 0.220 7 0.179 2 0.219 9 0.216 9 0.250 2 0.222 9 0.145 4 0.223 4 0.191 1 ****
11 0.144 7 0.141 8 0.147 7 0.151 2 0.175 4 0.123 1 0.091 5 0.151 5 0.142 1 0.152 7 ****
12 0.216 0 0.218 4 0.167 0 0.191 2 0.221 9 0.206 2 0.130 1 0.100 7 0.110 1 0.169 3 0.183 2
13 0.210 0 0.190 4 0.159 2 0.184 5 0.210 9 0.178 9 0.099 0 0.102 8 0.102 9 0.124 1 0.158 2
14 0.135 2 0.136 7 0.142 3 0.143 8 0.202 0 0.157 1 0.083 8 0.087 7 0.096 2 0.129 5 0.119 6
15 0.115 7 0.111 6 0.128 4 0.103 7 0.168 1 0.160 8 0.143 4 0.194 9 0.090 1 0.144 2 0.105 0
16 0.138 1 0.159 2 0.113 4 0.089 0 0.145 4 0.147 7 0.157 3 0.222 9 0.094 9 0.169 0 0.111 2
17 0.242 6 0.202 7 0.156 9 0.180 3 0.184 8 0.205 3 0.150 7 0.146 2 0.125 9 0.184 6 0.202 4
18 0.209 8 0.148 2 0.199 0 0.202 1 0.232 9 0.230 8 0.148 9 0.146 9 0.127 8 0.184 4 0.197 3
19 0.222 3 0.179 3 0.168 5 0.198 3 0.224 8 0.187 7 0.163 4 0.163 9 0.146 2 0.199 4 0.181 0
20 0.315 4 0.257 8 0.226 2 0.286 0 0.265 2 0.266 9 0.175 0 0.185 7 0.223 4 0.175 8 0.185 0
21 0.235 2 0.173 7 0.176 1 0.226 0 0.240 9 0.271 8 0.163 5 0.147 1 0.116 4 0.222 5 0.221 3
22 0.299 7 0.237 4 0.190 8 0.264 1 0.251 6 0.291 5 0.196 8 0.160 5 0.177 9 0.221 6 0.253 4
23 0.226 2 0.233 7 0.204 9 0.218 5 0.214 3 0.228 2 0.175 3 0.151 0 0.161 3 0.209 6 0.247 2
24 0.284 6 0.261 8 0.241 8 0.261 6 0.220 8 0.231 9 0.204 9 0.186 7 0.209 6 0.226 4 0.213 1
25 0.179 1 0.204 7 0.184 5 0.183 9 0.181 0 0.148 9 0.145 4 0.191 7 0.183 5 0.207 8 0.122 7
26 0.182 2 0.225 7 0.210 0 0.191 7 0.197 6 0.166 5 0.177 5 0.207 7 0.195 9 0.225 5 0.165 7
27 0.211 3 0.228 3 0.191 0 0.220 9 0.209 9 0.183 8 0.120 7 0.152 4 0.166 6 0.170 2 0.137 3
28 0.225 8 0.259 1 0.222 9 0.208 4 0.221 7 0.221 2 0.164 2 0.143 6 0.192 7 0.262 0 0.198 2
29 0.310 8 0.327 8 0.248 2 0.278 5 0.250 7 0.269 3 0.233 8 0.216 3 0.259 3 0.229 0 0.236 0
30 0.236 0 0.242 2 0.208 8 0.211 8 0.239 0 0.198 6 0.153 8 0.137 3 0.199 6 0.234 6 0.182 2
31 0.258 8 0.301 8 0.196 8 0.226 0 0.237 3 0.204 0 0.171 6 0.170 6 0.215 5 0.223 7 0.230 0
32 0.241 9 0.255 3 0.194 4 0.173 5 0.203 2 0.221 3 0.177 6 0.162 1 0.176 5 0.215 2 0.243 3
33 0.235 2 0.253 3 0.195 9 0.175 5 0.206 2 0.187 4 0.163 9 0.160 1 0.161 2 0.254 4 0.195 1
34 0.282 4 0.255 1 0.323 9 0.240 1 0.314 6 0.303 2 0.241 2 0.215 1 0.257 6 0.277 6 0.297 0
35 0.244 0 0.241 7 0.259 6 0.209 8 0.231 8 0.250 7 0.210 7 0.203 9 0.207 7 0.304 0 0.266 4
36 0.259 4 0.221 2 0.238 1 0.261 9 0.299 4 0.269 1 0.214 7 0.178 6 0.211 6 0.321 7 0.279 9
37 0.213 6 0.187 9 0.236 9 0.218 4 0.270 5 0.242 9 0.228 2 0.173 5 0.199 2 0.278 0 0.287 3
38 0.247 7 0.233 8 0.231 7 0.187 1 0.249 4 0.216 0 0.218 7 0.196 1 0.244 3 0.219 8 0.250 5
39 0.178 8 0.119 3 0.238 6 0.202 2 0.240 7 0.211 4 0.168 4 0.216 3 0.194 1 0.153 0 0.165 6
40 0.296 7 0.254 7 0.247 9 0.304 1 0.277 1 0.249 9 0.224 2 0.192 5 0.236 6 0.275 6 0.267 1
41 0.164 0 0.231 3 0.131 6 0.145 8 0.187 3 0.164 1 0.163 4 0.181 3 0.149 9 0.215 3 0.152 2
居群编号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
12 ****
13 0.071 8 ****
14 0.065 9 0.056 6 ****
15 0.207 2 0.168 1 0.119 6 ****
16 0.185 3 0.150 9 0.124 5 0.049 4 ****
17 0.114 8 0.083 5 0.110 5 0.137 5 0.126 6 ****
18 0.164 3 0.145 9 0.136 4 0.109 8 0.172 9 0.111 4 ****
19 0.159 7 0.142 9 0.148 2 0.148 1 0.169 1 0.107 5 0.074 4 ****
20 0.189 4 0.177 7 0.189 3 0.203 6 0.208 2 0.135 9 0.165 9 0.151 0 ****
21 0.111 5 0.117 2 0.112 6 0.169 3 0.164 5 0.106 7 0.123 7 0.152 9 0.139 6 ****
22 0.132 7 0.128 5 0.128 0 0.189 3 0.214 1 0.089 7 0.140 0 0.149 1 0.145 4 0.075 3 ****
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 23 期 2015 年 12 月

• 3555 •
续表 3
居群编号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
23 0.127 6 0.132 7 0.128 0 0.188 2 0.200 4 0.113 3 0.158 0 0.168 8 0.119 5 0.111 8 0.098 8
24 0.173 7 0.166 7 0.160 3 0.217 4 0.200 9 0.154 3 0.211 3 0.188 9 0.124 4 0.142 4 0.129 9
25 0.199 0 0.168 9 0.153 9 0.143 1 0.135 4 0.179 4 0.195 8 0.173 9 0.141 8 0.175 7 0.190 6
26 0.211 8 0.198 0 0.158 3 0.148 2 0.153 8 0.180 4 0.199 6 0.177 3 0.156 8 0.193 1 0.177 1
27 0.156 5 0.117 4 0.109 5 0.142 2 0.138 6 0.131 8 0.171 3 0.165 9 0.114 0 0.158 2 0.134 4
28 0.143 5 0.149 2 0.143 4 0.203 8 0.186 9 0.143 4 0.178 1 0.183 1 0.151 2 0.161 6 0.158 3
29 0.202 3 0.189 6 0.189 6 0.251 6 0.257 9 0.193 3 0.251 8 0.226 5 0.179 2 0.203 2 0.138 4
30 0.162 3 0.145 0 0.145 4 0.196 5 0.185 1 0.143 9 0.172 1 0.149 5 0.124 0 0.164 8 0.166 1
31 0.140 6 0.140 3 0.143 6 0.253 7 0.216 2 0.160 1 0.212 8 0.191 0 0.169 5 0.172 0 0.174 4
32 0.126 0 0.113 4 0.105 0 0.222 5 0.194 4 0.139 9 0.194 5 0.194 0 0.204 9 0.164 4 0.156 7
33 0.148 2 0.105 8 0.138 6 0.221 2 0.190 5 0.144 3 0.209 2 0.163 3 0.188 1 0.181 8 0.193 4
34 0.256 5 0.226 7 0.205 9 0.260 5 0.305 5 0.247 6 0.201 4 0.243 7 0.295 5 0.241 6 0.262 0
35 0.193 0 0.199 6 0.185 6 0.257 4 0.292 6 0.215 4 0.222 4 0.214 3 0.235 8 0.225 6 0.230 4
36 0.201 0 0.194 2 0.175 6 0.244 5 0.306 9 0.195 7 0.144 3 0.160 4 0.230 6 0.202 1 0.194 8
37 0.175 3 0.183 4 0.157 9 0.227 4 0.281 6 0.190 1 0.126 4 0.137 2 0.260 7 0.178 4 0.186 8
38 0.175 3 0.159 7 0.140 7 0.234 6 0.252 4 0.172 5 0.191 9 0.165 8 0.225 7 0.225 9 0.183 8
39 0.236 7 0.209 9 0.154 9 0.143 1 0.219 2 0.217 3 0.118 3 0.162 5 0.221 6 0.211 6 0.228 8
40 0.200 5 0.198 5 0.188 3 0.290 4 0.295 5 0.249 6 0.221 9 0.204 6 0.246 3 0.184 8 0.217 1
41 0.161 5 0.139 3 0.117 4 0.158 2 0.122 9 0.122 0 0.214 0 0.148 1 0.186 6 0.172 6 0.181 4
居群编号 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33
23 ****
24 0.106 4 ****
25 0.132 5 0.081 9 ****
26 0.135 8 0.076 2 0.042 9 ****
27 0.120 5 0.075 6 0.062 0 0.059 3 ****
28 0.097 1 0.102 5 0.087 2 0.096 6 0.086 6 ****
29 0.152 0 0.164 2 0.165 0 0.158 7 0.144 1 0.145 1 ****
30 0.113 9 0.101 6 0.104 6 0.099 1 0.094 0 0.062 8 0.132 4 ****
31 0.135 7 0.145 1 0.155 6 0.168 4 0.131 0 0.104 3 0.150 3 0.091 1 ****
32 0.155 9 0.185 8 0.195 6 0.189 5 0.126 8 0.125 6 0.155 3 0.153 0 0.083 9 ****
33 0.160 3 0.130 8 0.140 8 0.161 8 0.120 3 0.143 0 0.232 7 0.146 3 0.137 5 0.111 5 ****
34 0.248 3 0.287 5 0.300 9 0.290 4 0.277 6 0.229 6 0.278 4 0.233 4 0.180 8 0.149 0 0.216 6
35 0.179 7 0.201 1 0.200 7 0.191 1 0.192 2 0.159 9 0.249 0 0.158 3 0.150 8 0.166 9 0.130 3
36 0.216 6 0.224 2 0.276 9 0.265 3 0.231 5 0.195 5 0.277 4 0.178 4 0.188 6 0.208 3 0.179 4
37 0.190 4 0.247 7 0.274 8 0.235 6 0.237 9 0.190 2 0.257 9 0.181 4 0.162 8 0.152 4 0.196 4
38 0.153 0 0.208 8 0.230 3 0.204 1 0.192 4 0.152 5 0.192 6 0.148 2 0.146 9 0.115 8 0.159 3
39 0.260 4 0.275 1 0.248 1 0.243 5 0.223 1 0.250 3 0.253 3 0.228 6 0.227 9 0.222 4 0.262 5
40 0.232 7 0.231 7 0.258 4 0.267 9 0.246 1 0.204 2 0.233 1 0.188 1 0.143 7 0.169 2 0.233 4
41 0.161 1 0.158 6 0.131 7 0.124 5 0.135 6 0.154 2 0.169 2 0.118 2 0.151 6 0.169 8 0.130 2
居群编号 34 35 36 37 38 39 40 41
34 ****
35 0.219 9 ****
36 0.199 6 0.151 6 ****
37 0.140 4 0.145 7 0.088 8 ****
38 0.163 8 0.142 5 0.156 1 0.085 3 ****
39 0.170 9 0.194 6 0.142 6 0.103 1 0.155 3 ****
40 0.128 7 0.240 2 0.185 7 0.153 6 0.192 0 0.199 8 ****
41 0.294 3 0.246 0 0.245 3 0.247 5 0.203 1 0.275 7 0.235 8 ****
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 23 期 2015 年 12 月

• 3556 •


图 3 41 个居群栽培当归的 UPGMA 树状聚类图
Fig. 3 UPGMA dendrogram for 41 populations of A.
sinensis
4 讨论
遗传多样性可以反映一个物种适应环境的能力
以及可被改造和利用的潜力[8-10]，若该物种遗传多
样性水平较低，就会导致其适应能力变差，有害隐
形基因表达增加，最终导致该物种的退化，对于栽
培植物来说，其在种植过程中会出现结实率低，不
易存活，抗病虫害能力差等问题。目前，甘肃大面
积栽培的当归品种主要为岷归 1 号，占产区种植面
积的 90%左右，因此，本研究选取的研究材料为岷
归 1 号的居群栽培样本。利用 8 条 ISSR 随机引物
对 41 个不同居群的 804 个样本扩增后，PPB 为
77.27%，说明甘肃主要栽培当归的遗传多样性在物
种水平上较高，但与多数其他栽培药材相比偏低或
持平[11-13]，且居群内的遗传多样性水平明显低于居
群间。通常居群的进化速率与其遗传多样性成比例，
居群内遗传变异水平是和其适和度呈正相关的，遗
传多样性的下降意味着其适应环境变化的能力下
降，而遗传多样性的丧失将导致有机体对环境适应
能力的降低[14-16]，因此对于遗传多样性较低的当归
居群，是否会出现抗病力下降、产量降低等现象，
还有待于进一步调查。
通过 Popgen 软件分析得到栽培当归居群的
Ht 为 0.222 9，Hs 为 0.070 5，根据 Ht 和 Hs 来计算
Gst为 0.683 9，居群间基因流估计值 Nm为 0.231 1，
这表明有 68.39%的变异存在于居群间，而 31.61%
的变异存在于居群内，不同居群栽培当归间基本
无基因交流。当归虽然在甘肃种植地区较多，但
除岷县、漳县、宕昌、临潭等少数县区的农民能
够自己繁育种子外，其余地区的栽培种苗均是从
以上地区购买，且当年移栽当年采挖，而能够育
苗留种的地区地理距离相隔不远，因此更容易产
生近交衰退或小居群内的遗传漂变，从而导致栽
培当归的遗传多样性丧失、有害基因固定、种质
退化[17]。
从 41 个当归居群的遗传距离和聚类结果来看，
临潭县石门乡和临潭县三岔乡当归居群亲缘关系最
近，渭源县庆坪乡和卓尼县纳浪乡亲缘关系最远。
渭源县和漳县多数乡镇的当归居群聚为一类，岷县、
临潭县、宕昌县、和政县和临洮县的大多数乡镇的
当归居群聚为一类，而康乐县、卓尼县部分乡镇和
武山县的当归居群单独聚为一类，由此可以看出渭
源等地的农民仍习惯从离自己较近的种苗产地漳县
购买种苗；距离种苗产地较远的康乐、卓尼部分乡
镇和武山等县的农民在购买种苗时并不注重产地，
因此其种苗来源较为混杂；而岷县、宕昌县和临潭
县作为传统的当归育苗区，其种苗除了满足本地区
农民的需求外，临洮县、和政县等地的农民也从该
地区购买种苗，这与笔者的调查结果基本一致。此
外笔者也了解到，近几年来，卓尼县和渭源县部分
有条件的地区也开始尝试自己留种育苗，但对留种
种苗的来源却不清楚，应鼓励这些地区选留地理距
离较远或来源于不同栽培品种的当归种子，可以更
好地防止近交衰退。
以上研究仅讨论了当归栽培群体的遗传多样性
和遗传分化状况，与其野生居群相比遗传多样性是否
降低、遗传分化是否更明显则需要进一步研究讨论。
0.04 0.09 0.13 0.18 0.22
遗传距离
1
4
9
15
16
7
11
3
5
6
2
39
10
8
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38
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 46 卷 第 23 期 2015 年 12 月

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