八角蓮屬（鬼臼亞科，小檗科）的保護(hù)遺傳學(xué)研究.pdf

1、八角蓮屬(Dysosma)（小檗科）包括七個中國特有的多年生草本植物物種，其根狀莖是傳統(tǒng)中草藥“鬼臼”的來源，具有重要的保護(hù)遺傳學(xué)研究價值。前人對八角蓮、六角蓮、川八角蓮的繁育系統(tǒng)和/或遺傳多樣性及八角蓮屬內(nèi)系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)行了較深入的研究，但對整個八角蓮屬的遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)、基因流、居群動態(tài)歷史等保護(hù)遺傳學(xué)的研究卻由于缺乏屬內(nèi)通用的共顯性分子標(biāo)記而滯后。本研究從八角蓮轉(zhuǎn)錄組中開發(fā)了18個具有多態(tài)性且在屬內(nèi)通用的EST-SSR，選擇高多態(tài)

2、性、低無效等位基因的15個位點(diǎn)用于該屬的保護(hù)遺傳學(xué)研究。
　　本研究的主要結(jié)果如下:(1)盡管形態(tài)學(xué)觀察表明西藏八角蓮和云南八角蓮的繁育系統(tǒng)為異交，但本研究發(fā)現(xiàn)其居群為近交居群（云南八角蓮:FIS=0.400/0.657;西藏八角蓮:FIS=0.408/0.263），可能是由兩個物種的居群過小導(dǎo)致的或者當(dāng)前的交配系統(tǒng)已從異交進(jìn)化為自交。此外，本研究從分子水平證明川八角蓮交配系統(tǒng)為自交，而小八角蓮、八角蓮和六角蓮則原本為異交物種，由

3、于分株間的有性繁殖，部分居群變?yōu)榻痪尤骸?2)遺傳多樣性分析表明，八角蓮屬物種具有低的期望雜合度[從0.058/0.044（云南八角蓮）至0.448/0.464（小八角蓮）]。且AMOVA和階層AMOVA顯示，八角蓮、六角蓮、川八角蓮和小八角蓮的物種/支系內(nèi)居群間有較高的遺傳分化程度(分別為0.469/0.458;0.330/0.262;0.424/0.386;0.629/0.666)。上述結(jié)果表明該屬植物的遺傳多樣性和遺傳分化受到了

4、生境片斷化導(dǎo)致的瓶頸的影響。(3)八角蓮、六角蓮、小八角蓮和貴州八角蓮四個近緣種的遺傳結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，六角蓮、小八角蓮和貴州八角蓮已獨(dú)立成種，八角蓮分為三個支系，這三個支系的分類地位與本屬種的地位相當(dāng)。物種/支系內(nèi)遺傳結(jié)構(gòu)分析表明，八角蓮各支系、六角蓮、小八角蓮、貴州八角蓮、川八角蓮等共有18個ESUs。(4) Mantel test和Partial mantel test表明，六角蓮、八角蓮南部支系、川八角蓮的物種/支系內(nèi)居群間的分

5、化是由地理隔離(IBD)和/或環(huán)境隔離(IBE)導(dǎo)致的。(5)當(dāng)代和歷史基因流及居群動態(tài)歷史研究表明，氣候波動（更新世后期:10，000至100，000年前）和人類活動（7000年前至今）共同導(dǎo)致了居群的片斷化，促進(jìn)了居群間的基因流隔離。根據(jù)上述結(jié)果，我們提出以下八角蓮屬保護(hù)策略:對八角蓮屬物種/支系內(nèi)共20個ESU[18+1（云南八角蓮）+1（西藏八角蓮）]進(jìn)行獨(dú)立遷地保護(hù)，選擇各ESU中有效居群大小較大且遺傳多樣性較高的居群進(jìn)行優(yōu)先