全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 24(5)：414—417 2004年 9月
濒危植物资源冷杉遗传多样性研究
苏何玲，唐绍清
(广西师范大学生物系，广西桂林 541004)
摘 要：资源冷杉(Abies ziyuanensis)属松科(Pinaceae)冷杉属(Abies)，是国家一级保护的濒危植物。利用
RAPD分子标记对分布于广西资源县银竹老山和湖南省炎陵县大院的 2个资源冷杉种群共 54株进行了遗传
多样性分析。用 2O个随机引物共扩增到 126个位点，其中66个位点是多态性的，总的多态位点百分率为
52．4 ，在两个种群分别为33．6 和31．2 。Nei’S基因多样性为 0．312，Shannon信息指数为0．475，两个种
群的遗传分化系数 Gst为 0．455。基于Nei’S遗传距离进行了 UPGMA聚类分析，结果两种群的样品彼此明
显区分开来。分析结果表明资源冷杉种群内的遗传多样性较低，但两种群间的遗传分化明显。需要同时重视
两分布地的资源冷杉的保护工作。
关键词：资源冷杉；RAPD；遗传多样性；保护
中图分类号：Q16 文献标识码：A 文章编号：i000-3142(2004)05—0414—04
Genetic diversity Of the endangered plant
』 ■ ● ● ● ● l J● A J9『tes ZZ1I7Ua e S1S in tW0 p0DUJatl0nS
SU He—ling，TANG Shao—qing
(Department of Biology，Guangxi Normal University，Guilin 54 1004，China)
Abstract：Abies ziyuanensis is a member of Pinaceae。Genetic diversity was studied using random amplified
polymorphic DNA(RAPD)in 54 individuals of A．ziyuanensis from two populations in Ziyuan County of Guan—
gxi and Yanling County of Hunan Province．The twenty primers used in this study amplified 126 scorable
RAPD loci．The result of POPGENE analysis shows that the percentage of polymorphic loci is 52．4 totaly，
33．6 and 31．2 in the two populations respectively，while Nei’S gene diversity is 0．312，and Shannon’S in—
formation index is 0．475．The coefficient gene differentiation(Gst)between the two populations is 0．455．
These indicate that there is low level of genetic diversity within populations，but high level of genetic differenti—
ation between the two populations．The result suggested that the two populations of A．ziyuanensis should be
considered individualy when efforts were made to protect．
Key words：Abies ziyuanensis；RAPD；genetic diversity；conservation
资源冷杉(Abies ziyuanensis L．K．Fu et S．L．
Mo)是松科(Pinaceae)冷杉属(Abies)植物，为国家
一 级保护的濒危植物(向巧萍，2001)。它分布于广
西与湖南交界的银竹老山、湖南舜皇山、湖南炎陵县
大院及江西井冈山(傅立国等，1980；刘起衔，1988；
汪维勇等，1998)，其中湖南炎陵县大院的资源冷杉
的个体数超过 l 000株(肖学菊等，1991)，银竹老山
超过 100株，湖南舜 皇 山株数 较少 (傅 立 国等，
I980)，井冈山则只有 4株(汪维勇等，1998)。
由于发现较晚，国内外学者对它的研究非常少，
面对这种濒危的物种，对它的研究和保护已迫在眉
睫。物种的遗传多样性是长期进化的产物，也是物
种生存和发展的前提，对稀有和濒危物种遗传多样
性和群体遗传结构的研究是揭示其适应潜力的基
收稿日期：2003—12—19 修订日期：2004—03-22
作者简介：苏何玲(1973一)，女，广西南丹县人，硕士，现工作单位：桂林医学院生物技术系。 ,X-通讯作者
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5期 苏何玲等：濒危植物资源冷杉遗传多样性研究 415
础，也为进一步探讨稀有和濒危物种濒危机制，制定
相应的保护措施提供相应的科学依据(葛颂等，
1997)。本文应用 RAPD分子标记对分布于广西资
源县银竹老山和湖南省炎陵县大院的资源冷杉进行
遗传多样性的研究，旨在为保护资源冷杉提供科学
依据。
1 材料与方法
1．1取样
在广西资源县银竹老山取样 24个个体，编号为
Y1～Y24号；湖南炎陵县大院的中石牛坪和谢屋各
取样 15个个体，编号分别为 DZ1～DZ15和DX1～
DX15。取枝条插于水中带回实验室，其叶用于提取
总DNA。另用 2个元宝山冷杉个体作为外类群，编
号为 B1，B2。
1．2 DNA的提取与纯化
采用 CTAB法(Doyle等，1987)提取基因组总
DNA，方法略做改进。在加入 CTAB提取缓冲液前
先用丙酮清洗 2次，并加大 CTAB的浓度至四倍，
延长水浴时间至 3 h。采用酚抽纯化法对总DNA
进行纯化。
1．3引物的筛选
用 6个样品DNA(2个采 白银竹老山、2个采自
大院、2个元宝山冷杉)进行 PCR扩增，从 100个引
物(上海生工公司)中筛选出2O个扩增谱带清晰、重
复性好的引物用于全部样品的扩增。
1．4 PCR扩增及产物检测
20 L的PCR反应体系包含：1×PCR Bufer，1
vmol／L引物，1U的 Taq酶，约 50 ng模板 DNA，2．5
mmol／L MgC12，四种 dNTP各 250~mol／L。PCR反
应在 Biometra UNOI PCR仪上进行，扩增程序为：94
℃预变性 5 rnin，然后进行 45个循环：94℃ 1 rnin，37
℃ 1 min，72℃ 1 rnin 30 s，循环结束后 72℃ l0 rnin。
PCR产物用 1．4 琼脂糖电泳，EB染色后在 FR200
生物显微图像分析系统上扫描成像。
1．5数据分析
电泳图谱中的每一条带 (250～2 500 hp)均视
为一个分子标记。按凝胶同一位置上 DNA带的有
无进行统计，有带的记为 1，无带记为 0。用 POP—
GENE 32软件(Yeh和 Boyle，1997)计算分析多态
性条带比率(P)、Nei’s基因多样性(H)、多样性指
数(I)和基因分化系数(Gst)。用 NTSYS-pc 2．10
软件 (Rohlf，1994)计算单株间的 Nei遗传距离
(Nei，1972)，并用 UPGMA法进行聚类分析。
2 结果与分析
2．1资源冷杉的 RAPD遗传多样性
从 100个引物中筛选出20个 RAPD引物，对 2
个种群的54个 DNA样品进行 PCR扩增，其中引物
S141的扩增结果见图 1。这 20个引物的序列、扩增
得到的条带数及多态条带数见表 1。2O个引物共检
测出 126个位点，其中多态性位点 66个，占52．4％，
在银竹 老 山和大 院两 个 种群 分别 为 33．6 和
3l_2 。Nei’S基因多样性为0．312，在两个种群分别
为 0．183和0．161。Shannon’S多样性信息指数 I=
0．475，在两个居群分别为0．275和 0．246(表 2)。
表 1 用于扩增的引物及其检测的位点数
Table l Primers and No．of loci obtained
2．2资源冷杉两个种群遗传变异的分析
分析结果，总基因多样度 Ht=0．315，种群内的
基因多样度 Hs=0．172，表明种群内的遗传变异多
于种群间；基因分化系数 Gst一0．455，种群问的遗
传变异占了总遗传变异的45．5 。另外66个多态
性位点中有 12个位点是完全分化了的，发生了 12
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41 6 广 西 植 物 24卷
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图 I 弓I物S141对资源冷杉样品的 RAPD扩增谱带
Fig．1 RAPD bands of Abies ziyuanemis samples amplified with primer S14l
表2 资源冷杉两个种群及总的多态位点百分数、遗传多样度、Shanon信息指敲及分化系数
Table 2 The PPL．H．I and Gst of Abies ziyuanensis in the two populations
PPL=The percentage ofImtyrnorphiclacil H=Nd s geae divcrsiIy；[-Shannon。sinformat~nl叫c Gst=The~ ficlent gene dif[erentiatior．
个位点在种群的固定．也表明种群问产生了明显的
遗传变异。
2．3聚类分析
基于 Nei(1 972)的遗传距离对 54个资源冷杉
单株进行 UPGMA聚类分析，得到的聚类树状图见
图 2。聚类分析结果显示银竹老山种群和大院种群
的个体各自聚在一起．彼此明显地区分开来，这也表
明两个种群间存在明显的遗传分化。
3 结 论
研究结果表明资源冷杉的 PPL为 52．4 ，高
于银杉(Cathaya argyrophylta)的 PPL一38 6
(汪 小 全 等，1996)和 水杉 (Metasequoia glyp—
tostrobeides)的 PPL一38．6 (李晓东等，2003)。
但两个资源冷杉种群的 PPL分别为 33．6 和
31．2 ，种群内的遗传多样性水平较低。两种群产
生了明显的遗传分化，种群间的遗传变异占丁总遗
传变异的45．5 ，发生了 L2个位点在种群的固定。
刚被发现时，两个种群的资源冷杉被定为两个种，广
西资源银竹老山的冷杉定名为资源冷杉(Abies
ziyuanensis)(傅立国等，1 980)，而湖南炎陵县大院
的冷杉定名为大院冷杉(A_dayuanensis)(荆起衔，
l988)，资源冷杉与大院冷杉形态特征十分相近，目
前有关分类学者认为两者应为同一物种(向巧萍等，
1 999)。从 RAPD分析的结果表明两居群的冷杉遗
传分化很明显，造成它们明显分化的原因很有可能
是两个种群相距很远，已完全隔离，呈孤岛状分布，
彼此之间没有基因的交流，各 自独立进化。
资源冷杉被列于《中国植物红皮书》中(罗仲春
等，I991)，在 1 998年 ICUN拟定的“针叶树行动计
划”中被列为全球重点保护的针叶树种，是国家一级
重点保护植物(向巧萍，2001) 对这种濒危的物种．
在就地保护方面做了很大努力，在分布地设立了广
西资源县银竹老山自然保护区、湖南桃源洞自然保
护区、舜皇山自然保护区和江西井冈山自然保护区
(向巧萍，2001)。大院的资源冷杉种群保护较好．但
分布于广西资源县锻竹老山的资源冷杉大树几乎被
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Fig．2
o23 o L6 ㈣ OO L
遗传 离 Genetic distance
图 2 UPGMA聚类分析图
Dendrogram of UPGMA based on Nei’S genetic distance of 54 trees of Abies ziyuanensis
砍完(向巧萍，2001)，致使银竹老山的资源冷杉种群
急剧缩小，种群内个体数量可能已不足 100株。由
于资源冷杉两个主要分布地的个体遗传分化明显，
因此需要同时重视两分布地的保护工作。从保护现
状来看，尤其要重视广西资源县银竹老山的资源冷
杉的保护工作。
本研究在采样考察时得到了广西师范大学大附
中刘燕华老师及资源冷杉保护区员工的帮助，在此
表示衷心的感谢 !
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