為評估盾葉苣苔的遺傳多樣性與遺傳分化格局,探索影響盾葉苣苔遺傳變異地理分布的因素,該研究采集盾葉苣苔（Metapetrocosmea peltata） 11個(gè)種群172份材料,通過PCR擴(kuò)增和測序分析核糖體轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）序列的變異式樣。結(jié)果表明:（1）盾葉苣苔物種水平的遺傳多樣性很高（H_T=0.998,π=0.023 5）,種群間基因流很弱（N_m=0.04）且存在強(qiáng)烈的遺傳分化(G_ST=0.375)。（2）單倍型分析顯示,盾葉苣苔的單倍型大多是種群特異的,僅白馬嶺與南茂嶺種群有共享單倍型。（3） Mantel test表明,遺傳距離和地理距離存在一定相關(guān)性（相關(guān)系數(shù)r=0.322,P=0.010）。（4） Structure聚類分析將盾葉苣苔劃分為6種遺傳成分,其地理分布與昌化江河谷導(dǎo)致的隔離樣式基本一致,基于Nei遺傳距離的種群聚類分析支持這一結(jié)果,顯示盾葉苣苔遺傳多樣性的分布受到昌化江河谷的隔離作用。（5） AMOVA分析確定67%的變異來自地區(qū)間,表明地理隔離是盾葉苣苔種群分化的重要因素。這表明昌化江及其支流... 

【文章來源】：廣西植物. 2020,40(10)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

盾葉苣苔種群單倍型的組成與地理分布

本研究中，昌化江河谷將海南島中南部山地分割，形成山地內(nèi)部彼此隔離的地理格局。隔離將減弱甚至阻斷基因交流，是種群遺傳分化的主要原因(Slatkin,1987;Ouborg,1999;Manel et al.,2003)。通常GST>0.25，表明種群間有很強(qiáng)的遺傳分化(Buso et al.,1998)。盾葉苣苔的GST=0.375，顯示不同地理種群存在強(qiáng)烈的遺傳分化�；蛄骺梢越档头N群分化，如果基因流較弱(Nm<1)，就不能抵擋由隔離引起的種群趨異(Slatkin,1985)。盾葉苣苔生長在林下、溪邊及石縫中，植株矮小，其花粉和種子傳播的距離很有限。加之昌化江河谷的隔離作用，不同地理種群發(fā)生基因流的可能性較小。本研究估計(jì)盾葉苣苔的基因流Nm=0.04，遠(yuǎn)小于1，顯示種群間基因交流很有限，這與盾葉苣苔種群存在強(qiáng)烈遺傳分化的結(jié)果一致。Structure分析確定了6種遺傳成分，其中4種(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)分布在昌化江以北，成分Ⅴ和Ⅵ分布在昌化江的西南與東南，同側(cè)種群因山谷與昌化江支流的隔離作用而進(jìn)一步分化為不同的遺傳成分。單倍型網(wǎng)絡(luò)和種群聚類分析揭示，分布在昌化江東南的盾葉苣苔與其余種群有較大的遺傳分化。昌化江河谷阻斷了東南種群與北部種群的基因交流，而五指山與仙安石林間的山谷導(dǎo)致東南與西南兩地種群隔離，形成昌化江以北、東南和西南三地彼此隔離的地理格局。盾葉苣苔6種遺傳成分的地理分布，以及地理種群的聚類關(guān)系與海南島中南部山地的隔離樣式大致吻合，進(jìn)一步證實(shí)海南島昌化江河谷造成的地理隔離是導(dǎo)致盾葉苣苔遺傳分化的重要原因。邢婀娜等(2018)利用ITS序列變異研究海南特有種毛花馬鈴苣苔(Oreocharis dasyantha)遺傳變異的水平與地理分布，結(jié)果發(fā)現(xiàn)毛花馬鈴苣苔在昌化江河谷兩側(cè)有較明顯的分化，推測隔離是河谷兩側(cè)種群遺傳趨異的主要原因�？嘬奶浦参锸艿降乩砀綦x的影響容易發(fā)生明顯的遺傳分化，如報(bào)春苣苔屬中國特有種牛耳朵(Primulina eburnea)生長在中國西南部的石灰?guī)r地區(qū)，有東西兩個(gè)主要分布區(qū)，間隔距離大約200 km。Gao et al.(2015)發(fā)現(xiàn)西部與東部的牛耳朵種群存在明顯分化(FST=0.665)，認(rèn)為地理隔離是導(dǎo)致東西兩地種群出現(xiàn)遺傳分化的重要因素。綜上所述，本研究揭示盾葉苣苔遺傳變異的地理分布與海南山地的隔離樣式基本一致，表明地理隔離是促使盾葉苣苔遺傳分化格局形成的重要因素。圖3 不同K值的Delta K變化圖(A)和K=6對應(yīng)的Structure結(jié)果圖(B)

不同K值的Delta K變化圖(A)和K=6對應(yīng)的Structure結(jié)果圖(B)


本文編號：3506729