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基于cpDNA片段探讨中-日间断分布双花木属植物的系统发育学



全 文 :·研究报告·
生物技术通报
BIOTECHNOLOGY BULLETIN 2016, 32(1):80-87
收稿日期 :2015-03-30
基金项目 :国家自然科学基金资助项目(31270259,30970191,30470146)
作者简介 :李丽卡,女,硕士研究生,研究方向 :植物学及保护生物学 ;E-mail :421106575@qq.com
通讯作者 :谢国文,男,教授,研究方向 :植物系统进化与物种多样性保护 ;E-mail :xieguowen126@126.com
基于 cpDNA 片段探讨中 - 日间断分布双花木属植物的
系统发育学
李丽卡1  李象钦1  谢国文1  李海生2  郑毅胜1  藤婕华1  高锦伟1
(1. 广州大学生命科学学院,广州 510006 ;2. 广东第二师范学院生物与食品工程学院,广州 510303)
摘 要 : 双花木属(Disanthus)植物为东亚特有濒危物种和典型的中 - 日间断分布成分,基于叶绿体 DNA(cpDNA)的 3
个片段(psbA-trnH、rps16F-R2、psaA-ycf3)联合对双花木属 16 个居群的 164 个个体进行系统发育学研究,系统发育的结果支持
日本的 D. Cercidifolius 和中国的 D. cercidifolius subsp. Longipes 为单系类群,两个群体间无共享单倍型,且结果进一步支持日本群体
分为两个地理组,一个来自日本本州岛的中部(居群 QF,CY),一个是来自日本本州岛的西南部(居群 gz、gd 和 JH)。PERMUT
分析结果表明,双花木属居群间总的遗传多样性 Ht(0.725)高于居群内平均遗传多样性场 Hs(0.148),居群遗传差异 Nst(0.905)
大于 Gst(0.796),存在极显著的谱系地理学结构。AMOVA 进一步表明,双花木属的变异主要来自群体间,即中国和日本的两个
群体分化明显,变异占 53.08%,组内种群间的变异占 24.11%,来自个体间的变异为 22.80%。
关键词 : 双花木属 ;濒危 ;系统发育
DOI :10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2016.01.013
An Analysis of Phylogenetic Relationship of the Genus Disanthus
Distributed Disjunctively in China and Japan Based on
cpDNA Sequences
LI Li-ka1 LI Xiang-qin1 XIE Guo-wen1 LI Hai-sheng2 ZHENG Yi-sheng1 TENG Jie-hua1 GAO Jin-wei1
(1. School of Life Sciences,Guangzhou University,Guangzhou 510006 ;2. School of Biology and Food Engineering,Guangdong University
of Education,Guangzhou 510303)
Abstract: Disanthus is an endemic and endangered genus in East Asia and distributed disjunctively in China and Japan. In this project,
we conducted the phylogenetic study of 164 individual plants in 16 natural populations of Disanthus based on the 3 fragments(psbA-trnH,
rps16F-R2, and psaA-ycf3)of chloroplast DNA(cpDNA). The results of the phylogenetic relationship confirmed that Disanthus gercidifolius
in Japan and Disanthus cercidifolius subsp. Longipes in China were monophyletic groups, and they had no share of haploid type. Furthermore,
Japanese populations could be divided into 2 geographical branches, one from the center of Honshu(population QE and CY), and the other
from the southwestern Honshu(population ga, gd and JH). PERMUT analysis showed that total genetic diversity(Ht = 0.725)of Disanthus
between populations was higher than the average genetic diversity(Hs = 0.148)within populations. Regarding the genetic difference between
populations, Nst(0.905)was larger than Gst(0.976 ;P < 0.01), demonstrating that there were significantly geographical structure of
pedigree. AMOVA results further revealed that genetic variation occurred mainly between populations(53.08%), while 24.11% among
populations within a group and 22.80% among individuals within a population. These results indicated that the genetic differentiation within
Disanthus between Chinese and Japanese subspecies were obvious.
Key words: Disanthus ;endangered ;phylogenetic
2016,32(1) 81李丽卡等:基于 cpDNA 片段探讨中 -日间断分布双花木属植物的系统发育学
双花木属(Disanthus)隶属金缕梅科(Hamam-
elidaceae),现存双花木原种(D. cercidifolius)和亚
种长柄双花木(D. cercidifolius subsp. Longipes),由
于分布区域生境破坏严重,自然居群大小正骤减,
被列为国家二级重点保护濒危物种。该属植物为落
叶小乔木或灌木,并且是一种优良的(观叶、花和
果)珍稀观赏植物[1]。其叶为宽卵圆形,基部心形,
后期转红色,长柄双花木因叶柄长而得名 ;花序头
状,腋生,有花 5-8 朵,排在一个平面上 ;果是蒴
果,种子黑色,室间开裂,每室有光亮的种子数颗。
该属植物大多分布于山体阴坡或半阴坡,零星生长
于低山丘陵地、山洼谷底滩地、沟谷溪流边或溪边
坡上常绿与落叶阔叶混交林林缘,树高约为 2-5 m。
双花木自然地理分布区仅残存于日本南部本州和四
国的山地,长柄双花木为我国中亚热带中东部特有,
仅分布于广东与广西北部、湖南、江西及浙江西部
的山地,近年在粤、桂北和赣东北发现新居群[2,3]。
对双花木属染色体和核型的分析结果表明[4,5],双
花木的染色体为 2n=16,潘开玉与杨亲二[6]的研究
结果进一步得出中国的与日本的核型差异十分明显,
但是形态学的差异很小,因此两个亚种的分类地位
存在争议。Shi 等[7]通过基因序列检测来探讨金缕
梅科的系统发育(宏观进化)关系,认为双花木属
与红花荷属、壳菜果属、马蹄荷属等近缘,而与形
态性状不太一致[8-11]。近年来,随着 DNA 测序技术
的迅猛发展,对植物基因组研究的不断深入,DNA
序列以其独特的优势被广泛应用于谱系地理研究。
对于植物而言,叶绿体 cpDNA 和核糖体 rDNA 常被
用于属及属以下分类单元的研究,其中叶绿体 DNA
的非编码区序列(内含子和基因间隔区)和核糖体
DNA 内转录间隔区(ITS)[12,13]因其功能上的限制
较少,所以进化速率比编码区快,因此很适合用于
种内系统发育关系研究。本研究从分子遗传学的角
度研究双花木属的系统发育关系,为后续深入研究
双花木属的谱系地理等科学问题提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料
本实验所用样本均来自双花木属在自然分布区
采集的 16 个居群共 384 个个体的叶片样本,每个居
群 24 个个体,分别采集新鲜嫩叶,分装于装有硅胶
塑料袋内进行快速烘干,并带回实验室冰箱保存。
表 1 材料的来源、海拔及每一居群的样品数目
居群编号 样方地点 海拔 /m 经度(E) 纬度(N) 采样数
中国群体
JF 江西军峰山 1050 116 2235.40 27 1313.26 24
GS 江西官山 600 114 3543.56 28 3322.50 24
JG 江西井冈山 720 113 5320.15 26 4745.32 24
KH 浙江开化 468 118 1303.35 29 2356.08 24
LQ 浙江龙泉 1200 119 1410.82 28 0813.67 24
SQ 浙江三清山 1230 118 0401.25 28 5432.11 24
DX 湖南道县 1230 111 1947.10 25 2814.0 24
MS 湖南莽山 935 112 5319.0 24 5809.0 24
XN 湖南新宁 746 110 3614.33 26 2413.56 24
LZ 广东连州 1006 112 4012.0 24 5530.0 24
日本群体
gs 冈山县 824 133 5247.0 35 1613.4 24
gz 四国高知 1048 133 4257.7 33 4453.7 24
gd 广岛县大野 431 132 1454.6 34 1946.0 24
JH 滋贺县 308 136 0030.2 34 5522.3 24
CY 长野县 1108 137 3734.2 35 4427.6 24
QF 歧阜县 914 136 8215.32 35 5818.1 24
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.182
1.2 方法
1.2.1 DNA 提取、PCR 扩增和测序 采用改良的
CTAB 法[14]提取叶片总 DNA,PCR 引物序列如下 :
rps16F :5-GTGGTAGAAAGCAACGTGCGACTT
-3 ;rps16R2 :5-TCGGGATCGAACATCAATTGCA-
AC-3[15]。
psbA :5-GTTATGCATGAACGTAATGCTC-3 ;
trnH :5-CGCGCATGGTGGATTCACCCAATCC-3[16]。
psaA-ycf3-F :5-CATTCCTCGAACGAAGTTTTTA-
CGGGATCC-3;psaA-ycf3-R:5-TCCCGGTAATTATA-
TTGAAGCGCATAATTG-3[17]。
PCR 反 应 在 PTC-200(MJ Research,USA) 热
循环仪上来进行。20 μL PCR 反应体系如下 :10 μL
2×Taq PCRMixC(北京博迈德生物技术有限公司),
DNA 模板 1 μL,引物 0.2 μL,加 ddH20 补至 20 μL。
反应程序为 :94℃预变性 5 min ;94℃加热变性 30 s,
55℃退火 1 min,72℃延伸 1 min,循环 35 次 ;最后
在 72℃延伸 10 min。
扩增产物在 1.8% 琼脂糖凝胶上检测,用溴化
乙锭染色,在凝胶成像系统下观察有无扩增产物并
拍照留记录,若扩增电泳条带整齐单一,亮度较高,
则将扩增产物送到北京华大基因生物有限公司进行
纯化并测序。部分样本引物扩增效果,见图 1。
1.2.2 数据处理 测序获得的序列先用 contig 软件
1 5 10 20 2415
5000
bp
2000
1000
750
300
图 1 长柄双花木部分个体 cpDNA psaA-ycf3 序列扩增产物电泳图
进行正反拼接,获得原始数据,再用 clustalX 软件
进行序列比对,对有差异的位点在 Chromas 软件中
对应原始峰形图确认是否为真实变异位点,最后在
BioEdit 7.0.9[18]软件对不准确位点进行手工校正,
保存获得最终数据文件。利用 DnaSP5.0[19]软件对
cpDNA 单倍型、序列变异位点(Polymorphic)以及
简约信息位点(Parsimony informativesites)等参数进
行统计。用 DIVA-GIS7.5.0 软件和 ArcMaplO 绘制单
倍型分布图。
1.2.3 居群遗传结构分析 用软件 PERMUT 计算居
群 cpDNA 序列的遗传多样性(Ht)和居群内平均遗
传多样性(Hs),居群间遗传分化系数 Gst 以及 Nst
值,计算时进行 1 000 次的置换检验。计算 Gst 值时
只考虑单倍型频率,其计算公式为 Gst=(Ht-Hs)/Ht。
用 ARLEQUIN 3.0[20] 软 件 包 中 的 分 子 变 异 分 析
(AMOVA)检测组间、组内居群间和居群内的遗传
差异以及居群内,居群间单倍型分布的分子变异分
析(Fst)[21],并在 ARLEQUIN 中计算每个居群的
单倍型多态性(Hd)和核苷酸多态性(π)[22]。
1.2.4 系统发育分析 用 PAUP4.0 聚类和 Bayesian
方法对所得叶绿体单倍型进行系统发育关系分析。
先用 MODELTEST 3.06[23]搜索最适合当前数据的
模型和各种参数。在 PAUP*4.0bl0[24]软件下,构建
最大简约树(Most parsimony,MP),其中,空位或
缺失在分析之前进行替代处理。在 MrBayes 软件[25]
分析中,在一条冷链和连续递增的三条热链下共运
行了 1×107 代,其中每 2 500 代保存一颗树,最后
获得 4 000 颗树,本文中在计算多数一致性树及各
分枝的后验概率均舍弃了前 2 500 棵树。
2 结果
2.1 cpDNA序列变异和居群分布
从双花木属自然地理分布区 16 个居群的 164 个
个体中检测了 3 个 cpDNA 片段,分别为:psbA-trnH、
rps16F-R2 和 psaA-ycf3。序列经比对后长度分别为 :
321 bp、601 bp 及 611 bp,其中 psbA-trnH 片段检测
出 3 种单倍型,rps16F-R2 片段检测出 6 种单倍型,
psaA-ycf3 片段检测出 5 种单倍型。基于 cpDNA 无重
组、单亲遗传的特点,我们可以把 3 个叶绿体片段
串联起来分析,串联后共检测出 11 种单倍型(H1-
2016,32(1) 83李丽卡等:基于 cpDNA 片段探讨中 -日间断分布双花木属植物的系统发育学
H11)(表 2),串联序列总长度为 1 553 bp,包含 22
个变异位点,其中 12 个是简约信息位点。
分析得到双花木属所有序列单倍型多态性(Hd)
为 0.679 77,总核昔酸多态性(π)为 0.002 52。检
测的 11 种单倍型中,H1 和 H3 为广布单倍型(图 3),
其中单倍型 H1 分布最广,中国的长柄双花木大多
数居群共享这种单倍型,为 85 个个体所共有。此外,
日本的双花木群体除了 gs 居群只有单一的一种单倍
型外,其他居群都检测到两种或两种以上的单倍型;
中国的长柄双花木群体则所有居群都只检测到单一
的一种单倍型,且除了官山(GS)和井冈山(JG)
有独享单倍型外,其他居群都共享单倍型 H1。
表 2 每个居群的 cpDNA 单倍型统计
Hap MS 10 QF 11 gs 7 gz 11 LZ 8 JH 8 CY 10 gd 12 DX 11 GS 11 JF 11 KH 11 LQ 8 SQ 12 XN 14 JG 9
H1 10 8 11 11 11 8 12 14
H2 8 4
H3 1 7 8 6 6 3
H4 1
H5 1
H6 1
H7 2
H8 1 9
H9 1
H10 11
H11 9
2.2 cpDNA遗传多样性、居群遗传结构
双 花 木 属 每 个 居 群 的 cpDNA 单 倍 型 多 态 性
(Hd)、核苷酸多态性(π)及核苷酸差异数(k)等
遗传多样性参数见表 3。结合表 2 可以看出,日
本 的 居 群 QF 的 单 倍 型 种 类 最 多, 有 4 种 单 倍 型
(H2、H3、H4 和 H5),其单倍型多态性(Hd)为
0.490 91。在所有居群中 cpDNA 遗传多样性(Hd)
XN
DX LZ MS
JG JF
GS SQ LQ
KH
gd
gs QF CY
JH
gzঅؽර_cpDNA
A B C D E
G H I J K
F
A-H1 ;B-H2 ;C-H3 ;D-H4 ;E-H5 ;F-H6 ;G-H7 ;H-H8 ;I-H9 ;J-H10 ;K-H11
图 2 双花木属样品居群和 cpDNA 单倍型分布图
范围在 0-0.533 33,核苷酸多态性(π)的范围为 0-
0.002 01,最高的单倍型多态性和核苷酸多态性存在
于日本本州岛中部的 CY 居群和 JH 居群中,分别为
0.533 33 和 0.002 01。在所有 16 个居群中,居群间
总的遗传多样性 Ht(0.725)高于居群内平均遗传多
样性场 Hs(0.148)。由表 4 可知,居群间遗传分化
系数 Gst 为 0.796,在 1 000 次置换检验中,950 次
的置换结果 Nst(0.900)大于 Gst,即 Nst>Gst(P<
0.05),说明亲缘关系较近的单倍型发生在同样居群
中的概率较高,且存在着显著的谱系地理学结构;在
1 000 次置换检验中,990 次的置换结果 Nst(0.905)
也 大 于 Gst, 即 Nst>Gst(P<0.01), 说 明 双 花 木 属
植物亲缘关系较近的单倍型发生在同样居群中的概
率极高,且存在着极显著的谱系地理学结构。基于
cpDNA 单 倍 型 的 AMOVA 分 析 结 果( 表 5) 显 示,
双花木属的变异主要来自群体间,即中国和日本的
两个群体分化明显,变异占 53.08%,组内居群间的
变异占 24.11%,来自个体间的变异为 22.80%。
2.3 系统发育树的构建
本研究选用蕈树(Altingia chinensis)为外类群,
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.184
是与双花木属同为金缕梅科的蕈树属(Altingia),基
于 PAUP 的 最 大 简 约 法(Most parsimony tree,MP)
和贝叶斯模型(Bayesian)构建系统发育树,利用
1 000 次重复的自展分析做可靠性检验,其中,空位
或缺失在分析之前进行替代处理。两种方法构树得
到的拓扑结构基本一致,结构如图 3 所示。从图中
可以看到双花木属分为明显的中国和日本两大支系,
一支来自中国居群所属的单倍型 H1、H10 和 H11,
MP 支 持 率 为 86%,Bayesian 后 验 概 率 PP 值 为 1 ;
一支来自日本居群所属的单倍型 H2-H9,MP 支持
率为 95%,Bayesian 后验概率 PP 值为 1。其中,日
本的双花木群体又分为两组支系,支系的 MP 支持
率为 80%,Bayesian 后验概率 PP 值为 1。两组支系
一组来自日本本州岛的中部(居群 QF、CY),所在
单倍型为 H2 和 H5 ;另一组来自日本本州岛的西南
部(居群 gz、gd 和 JH),所在单倍型为 H3、H4 和
H9。中国的长柄双花木则所有居群拥有的单倍型以
平行单支系的方式聚在一起,系统发育结果揭示了
双花木属植物中国与日本两亚种间发生了遗传分化。
表 3 双花木属各居群的 cpDNA 片段遗传多样性统计
居群 Pop. 单倍型 H 单倍型多态性 hd 核苷酸多态性 π 核苷酸差异数 K 单一信息位点 简约信息位点 缺失
MS 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 32
QF 4 0.490 91 0.000 80 1.200 00 3 3 19
gs 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 1 0 20
gz 3 0.472 73 0.000 68 1.018 18 2 4 19
LZ 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 35
JH 3 0.464 29 0.002 01 3.000 00 14 1 18
CY 2 0.533 33 0.000 36 0.533 33 0 2 18
gd 2 0.409 09 0.001 10 1.636 36 0 6 20
DX 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 32
GS 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 32
JF 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 31
KH 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 36
LQ 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 36
SQ 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 32
XN 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 35
JG 1 0.000 00 0.000 00 0.000 00 0 0 36
total 11 0.679 77 0.002 52 3.757 18 10 12 41
表 4 双花木属 cpDNA 片段遗传分化系数 Nst 和 Gst 的
U 统计(1 000 次置换检验)
permutations Nst Gst P
950 0.900 0.796 P < 0.05
990 0.905 0.796 P < 0.01
表 5 双花木属 cpDNA 片段 AMOVA 分析
变异来源 自由度 平方和 变异组成 变异比例
组间 1 294.224 3.658 75 53.084 65
组内居群间 14 258.246 1.661 89 24.112 26
居群内 147 230.866 1.571 66 22.803 09
Total 162 783.336 6.892 30 FSC :0.513 95
FST :0.771 97
FCT :0.530 85
H1
H11
H10
H8
H6
H7
H5
75/0.95
80/1
95/1
86/1
Altingia chinensis
H2
H3
H4
H9
分支上的数字依次为 MP/Bayesian 的支持率
图 3 基于 PAUP 和 MrBayes 的双花木属 cpDNA 系统发
育树
2016,32(1) 85李丽卡等:基于 cpDNA 片段探讨中 -日间断分布双花木属植物的系统发育学
3 讨论
3.1 居群遗传多样性及遗传结构
本研究中通过对双花木属 cpDNA 3 个基因片
段序列的联合分析,得到双花木属总单倍型多态
性(Hd) 为 0.679 77, 总 核 苷 酸 多 态 性(π) 为
0.002 52,日本群体的遗传多样性高于中国群体,
单倍型多态性和核苷酸多态性最高的居群存在于
日本本州岛的中部的 CY 居群和 JH 居群,分别为
0.533 33 和 0.002 01,结合野外采集样品的调查结果,
分析造成这一结果的原因可能是由于生境地人为的
破坏,如当地居民肆意的砍伐。在中国的地理分布区,
除了在保护区的居群以外,其他居群都受到不同程
度的人为砍伐,当地居民用来当柴火使用,而在日
本的自然地理分布区,几乎没有被人为破坏的痕迹。
AMOVE 分析结果显示,双花木属的变异主要
来自中国和日本两个群体间,变异占 53.08%,而组
内居群间的变异只占 24.11%,来自个体间的变异也
只有 22.80%。该结果与 PERMUT 计算结果相符,双
花木属中国和日本两个群体间遗传分化系数 Gst 为
0.796,且 Nst(0.905)> Gst(P<0.01),说明双花木
属植物亲缘关系较近的单倍型发生在同样居群中的
概率极高,且存在着极显著的谱系地理学结构。与
Enstrand 和 Elam[26]认为 Gst>0.1 意味居群间分化程
度较高的研究结果一致。叶绿体 DNA(cpDNA)是
母系遗传,因此在探讨造成居群间遗传分化的因素
时主要考虑种子的传播。双花木属种子仅靠蒴果开
裂时的弹力传播[27],且种子的萌发受自身因素限制
和外界条件的干扰较大,该属种子发育不良,空壳
多且种皮厚,不利于种子发芽,存在“花多果少”
和严重的“大小年”结果现象[28]。另外,该属植物
种子萌发对温度、光照及水分等环境因素敏感,自
然条件下种子的繁殖率极低[29]。因此,当种子通过
风力传播到较远的地方时,由于环境的改变影响了
种子的萌发,使得种子成活率较低,导致在两个亚
种间缺乏基因交流产生了遗传分化。其次,该属植
物两个亚种间存在的地理隔离屏障可能是造成其较
高遗传分化水平的另一个原因。虽然在末次冰期,
中国东海可能作为连接中国大陆与日本的陆桥,但
是双花木属植物对环境的依赖性较强,当第四纪末
次冰期气候来临时,暴露的陆桥地区没有适合双花
木属生长的环境,因此阻碍了该物种的迁移和传播,
致使了两个亚种间的遗传分化。另外,双花木属为
较原始的类群,所以在漫长的进化历史过程中,两
个地区间的双花木属群体在分子遗传上积累了大量
可以有效区分彼此的核苷酸变异,导致两个亚种间
的遗传分化。
3.2 系统发育分析
通 过 cpDNA 3 个 片 段 的 联 合 分 析, 基 于
PAUP 和 Bayes 的系统发育树结果都支持日本的 D.
Cercidifolius 和 中 国 的 D. cercidifolius subsp. Longipes
为单系类群,且结果进一步支持日本群体分为两
个地理组,一个来自日本本州岛的中部(居群 QF、
CY),一个是来自日本本州岛的西南部(居群 gz、
gd 和 JH)。系统发育树的结果显示,日本的 6 个居
群分化较中国的居群明显,日本的 6 个居群除了 gs
居群只有单一的一种单倍型外,其他居群都检测到
两种或两种以上的单倍型 ;中国的长柄双花木群体
则所有居群都只检测到单一的一种单倍型,且除了
官山(GS)和井冈山(JG)有独享单倍型外,其他
居群都共享单倍型 H1,两个群体间无共享单倍型,
因此,尽管两个亚种在形态学上的差异有限,差异
有限的原因推测与中国 - 日本具有相似的地质因素
有关,两个地区之间的个体是否能够进行杂交以及
杂交成种后的生存和繁育情况有待进一步研究,但
是本研究的结果从分子遗传学的角度有力的支持了
两个亚种的分类地位。双花木属中 - 日间断分布格
局形成的原因可以用地理隔离假说[30]解释,在地
理隔离情况下,两个群体被隔离后,基因流消失,
随着突变和遗传漂变的积累,群体间产生分化。而
新产生的单倍型不能扩张到被隔离的另一个地区,
最终导致群体间无共享单倍型。虽然 Harrison 等的
研究结果表明,在末次冰期,中国与日本地区之间
可能被一条狭长连续的落叶林所覆盖,存在着可能
的陆桥连接着这两个地区,有望为这两个地区的双
花木属群体提供基因交流的机会。但是,本研究的
结果表明,双花木属中国和日本的两个群体间无共
享单倍型,且产生了较大的遗传分化水平,说明两
者在该时期未能出现这个假设的情况。可能的解
生物技术通报 Biotechnology Bulletin 2016,Vol.32,No.186
释为说明该陆桥连接存在局部地区生境片段化现
象,阻碍了两个群体之间的基因流。类似的情况已
有研究报道,孙逸[31]对东亚特有濒危植物黄山梅
属(Kirengeshoma)的亲缘地理学研究结果表明,黄
山梅属种下中国和日本两个地区的黄山梅在 2.71 个
百万年开始分化,即上新世晚期(Lower Pliocene),
提出上新世中期气候的波动可能是黄山梅群体中 -
日间断分布的原因,末次冰期存在的可能的陆桥未
能给两个群体提供基因交流的机会。祁新帅[30]对
东亚间断分布植物蛛网萼(Platycrater arguta Sieb. et
Zucc)的生物地理学研究中,提出中国东海的冰期
陆桥功能并不广泛适用于陆桥两侧的所有落叶林地
植物这一观点,陆桥的存在对中 - 日间断分布的蛛
网萼植物几乎没有起到任何作用,本研究的结果从
侧面支持了以上学者的研究结果。
4 结论
基于 PAUP 和 Bayes 的系统发育树拓扑结构一
致,结果都支持日本的 D. Cercidifolius 和中国的 D.
cercidifolius subsp. Longipes 为单系类群,两个群体间
无共享单倍型,缺乏有效的基因交流,且结果进一
步支持日本群体分为两个地理组,一个来自日本本
州岛的中部(居群 QF,CY),一个是来自日本本州
岛的西南部(居群 gz、gd 和 JH)。
参 考 文 献
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(责任编辑 狄艳红)