全 文 ：广 西 植 物 Guihaia 22(1)：67— 70 2002 年 1月
广西石灰岩地区蜈蚣蕨居群的遗传多样性研究
周厚高 ，谢义林。，黎 桦。，周 琼。，张西丽。，王 中仁。，周世 良
(1．仲恺农业技术学院，广东广州 510225；2．广西太学农学院一广西南宁
530005；3．中国科学院植物研究所，北京 100093)
摘 要：采用等位酶分析方法，研究了广西石灰岩地区蜈蚣蕨居群的遗传多样性t分析了其空间变化趋势。
检测了8个酶系统，15个酶位点。分析结果表明：广西石灰岩地区蜈蚣蕨居群遗传多样性程度较高，每个位点
的等位基因平均数为L．67，多态位点为57．78 ，平均期望杂台度为0．249。蜈蚣蕨居群的遗传组成在居群间
有一定的差异，但差异的程度并不与空间距离成正比。
关键词；蜈蚣藏；等位酶分析；遗传多样性
中国分类号 ：Q948 文献标识码 ：A 文章编号 ：LO00—3142(2002)01—0067 04
Anal ysis of genetic diversity on Pteris vittata L．
popul ations from Guangxi l imestone area
ZHOU Hou—gao ，XIE Yi一1in ，LI Hua ，ZHOU Qlong ，
ZHANG Xi—li。，W ANG Zhong—reIl。。ZHOU Shi—liang。
(1．Zho,tgkaiAgratechnlca~College，Gu~ngzhou 5t0225，China~2．Agricuttura~College，Guangxi ⋯ s ，
Naaning 530005，China；3．BotanyInstitute ofSitdca Academy，Beiiag100093，China)
Abstract：Population genetic diversity and alele spatial distribution of Pt~-is r~tatta from Guangxi limestone area
were studied by allozyme electrophoresis．Eight enzyme systems and 15 loci were screened．The results showed
that the genetic diversity of Pt s vigatta populations from Guangxi limestone&lea w high、the x-lxean number of
alleles per locus was L-67，polymorphic loci wa5 57．78 tthe niean expected heterozygosity wa5 0．249．There
were difference in genetic variation among populations and no correlation between diference and spatial distance．
Key words：Pteri~vita~ta；aliozymic analysjs genetic diversity
蜈蚣蕨(Pter#vitata)广布于长江以南各省区，
向北到甘肃(康县)、陕西(秦岭南坡)和河南南部，
亚洲热带、亚热带其他地区也有，是我国暖温带、亚
热带和热带地区的钙质土和石灰岩的指示植物，为
广西境内常见植物。王中仁“ 的研究表明，华南地区
的蜈蚣蕨为四倍体植物。本文探讨广西石灰岩地区
蜈蚣蕨(Pteris vitata)居群遗传多样性，主要研究居
群间遗传组成的差异及其空间变化规律。
1 材料和方法
I．1材料来源与制备
按照巢式抽样技术，从南到北在南部(南宁)，
中部(柳州)和北部(桂林)三点取样 ，距离 200 km
以上，每点取样 3居群 ，相邻居群相距 3O～50 km
收稿 日期 ：2000—09—25
作者简舟 周厚高(19fi2一 ，男 ．四川安岳人 ．教授．博士 ，从事植橱系统学和花卉育种研究
基金项目：国家 自然科学基金资助项目(编号 ；39760010)
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居群取样一般为 20个个体 ，个体间距尽可能大 ，以
避免同宗后代。取植物幼叶叶片加4～5滴提取缓冲
液在冰浴中研磨提取。研磨提取液为 Mitton等 的
复杂磷酸提取缓 冲液配方，样品放在一7O℃ 冷冻箱
中保存备用 。
1．2电泳与染色
采用水平切片淀粉凝胶电泳技术 。选用两种电
极缓冲液和相应的凝胶缓冲液系统 ，分别用于不同
的酶系统。电泳在 4。c冰箱中进行，选用 200V稳
压，电泳 5～6 h，切胶染色。AMP采用液染，其余酶
系统均采用胶染 。染色液配方 采用 Soltis等” 和王
中仁“：使用的配方。染色后及时记录谱带和照相。
1．3遗传多样性度■采用的几个指标
遗传多样性度量采用等位基因平均数(A)、多
态位点的百分数 P、平均期望杂合度(H )、居群问
遗传一致度(j)和遗传距离 D 。
表 1 螟蚣藏 l5个位点上的等位基因频率
Table 1 The allele{requency in 1 5 loci of PteHs vitata populations
1
O
0．413
0．587
0．568 1
0．432 0
0．975
0．025
0．35
0 65
聚类分析方法采用非加权对群法 (UPGMA)，
采用 Nei氏 无偏遗传距离系数或遗传一致度。
采用分辨率较高的 Amp、Dia一1、Dia一2、Dia一3、
ldh、M dh 1、M dh一2
、 M dh一3、Pgd一1、Pgd一2、Pgi—l、
Pgi一2、Pgm—l、Pgm一2、Skd l 5个位点的数据进行遗
传多样性指标统计运算。数据的分析使用 Biosys一1
软件。
2 结 果
2 1等位基因组成和频率
通过等位酶分析，获得了研究区域蜈蚣蕨居群
等位基因组成和频率分布(表 1)。
蜈蚣蕨 9个居群共有基因数量多、频率高。从 9
个居群、1 5个基因位点上等位基因的种类和频率可
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图 1 聚类分析的结果
Fig．1 The diagram of populations of Pterls vitta~a
见，不同居群的等位基因频率有一定差别(表 1) 等
位基因组成方面，在南部 Idh的等位基因B明显低
于其他北部居群，其中2个居群缺少该等位基因 在
中部居群 Pgm一1A频率明显低于其他居群，其中
柳州、柳城二居群的Mdh一3A和 egm一1C等位基因
频率和组成不同于其他类群 Pgm一2C和 Skd—A为
北部(含鹿寨)居群所特有。在 15个基因位点中有 9
个基因位点是多态的(有 2个以上的等位基因)，其
中，两个等位基因的位点 5个，3个等位基因的位点
4个 。
2．2螟蚣蕨居遗传变异水平度■
采用 Biosys一1统计软件，获得了位点的等位基
因数，多态位点百分数，平均期望杂合度等多样性
指标(表 2)
根据对 1 65属 449种植物等位酶变异的统计结
果，植物物种水平的平均多态位点比率为 50 ，平
均预期杂合度为 0．149( )，植物居群内平均多态
位点比率为 34 ，平均预期杂合度为 0．11“ 与这
些结果相比较，蜈蚣蕨的多态位点比率为 57．78 ，
平均期望杂合度为 0．249，每个位点等位基因平均
数为 1．67(表 2)，可见其居群内遗传多样性指标略
偏高。蜈蚣蕨分布广，环境多样，繁殖方式多样，因
而蜈蚣蕨本身具有较高的遗传多样性水平 从 9个
居群的遗传多样性指标 比较可知，平均杂合度北部
0—251，中部 0．261，南部 0．275，从北向南有逐渐增
加的趋势，而位点等位基因数、多态位点 比例南部
略低。
2．3蜈蚣蘸居群间的遗传学关系
本文采用Nei无偏遗传距离和 Nei“ 无偏一致
度度量居群间的遗传关系 为了分析居群两两之问
的遗传分化程度，计算Ne{的相似性系数(，)，又称
遗传一致度 蜈蚣蕨各居群间遗传一致度( )和遗传
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距离(D)研究结果表明，9个居群之间变异很小，J
值 的变化 范围为 0．784～1．000，D值变 化范 围在
0．001～O．244。居群之间的遗传距离最大为鹿寨和
柳州；南宁与武鸣、雁 山与永福之间差异最小 ，只有
0 001，其相似数最大近为 1．000 根据遗传一致度
所做的聚类分析，结果表明距离与蜈蚣蕨居群相互
之间的关系(图 1)。
蜈蚣蕨是一种适应性强，分布广的常见蕨类植
物，它的遗传多样性程度比较高，同时孢子传播距
离较远，居群间基因交流快速而频繁，使居群间的
等位基因组成差异小。在等位基因频率组成上虽有
一 定差异，但差异较小。在小范围内，等位基因的组
成和频率变异符合距离模型(distance mode1)，即其
差异随着空间距离的增大而增大，如南部居群 。而
在太空间范围内，距离模型的变异规律不适台广西
蜈蚣蕨居群的等位基因组成和频率变化。从遗传距
离和遗传一致度的计算结果看，空间距离的远近并
不与遗传距离和遗传一致度成相关关系，聚类分析
的结果也证明了这一点 (图 1)。
在不同地理环境条件下，蜈蚣蕨居群间等位基
因频率不是完全相同，表现出了一定的遗传差异，
不过这种差异并未产生很强的种内遗传分化，即它
们的遗传距离很小，表明居群内基因交流的频繁程
度。蜈蚣蕨不同居群保持着稳定的遗传结构，其居
群遗传多样性程度居中等偏上水平。
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239— 242．
(上接第 73页 Continue from page 73)
上的基因型之间的关系，仅在 I小1居群中发现多于
5花瓣的植株在 AAT一1位点上基因型均为杂合型
(ab)，反过来看，AAT-1位点上基因型为杂合型的
植株绝大多数花瓣多于5片，只有个别另外。这一方
面的研究有重要价值，但还有待深入。
参考文献：
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