福建中部3個野生蕉自然居群基于NTSYS和STRUCTURE軟件的ISSR分析

賴恭梯 賴鐘雄 劉煒?gòu)O 葉煒 林玉玲 劉生財 陳裕坤 張梓浩 吳高杰

摘 要 為進(jìn)一步完善福建野生蕉遺傳背景研究，對采自福建省三明市和福州市的3個野生蕉自然居群共100份葉片樣本進(jìn)行ISSR分析，并結(jié)合NTSYS、STRUCTURE和POPGENE等軟件，進(jìn)行居群遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性分析。結(jié)果表明：13條引物共擴增獲得175個穩(wěn)定、清晰的條帶，平均擴增條帶數(shù)為13.5個，擴增產(chǎn)物主要介于200～2 000 bp，其中總的多態(tài)性條帶為158個，居群總多態(tài)性條帶百分率為90.3%；通過NTSYS和STRUCTUR軟件聚類分析發(fā)現(xiàn)，巖前、莘口和赤壁野生蕉共100份樣本嚴(yán)格按照地理來源劃分為3個大組，3個大組可進(jìn)一步分別劃分為3、3和4個亞組；采用POPGENE進(jìn)行遺傳多樣性參數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，野生蕉居群總的變異中，群體內(nèi)變異大于群體間變異，野生蕉居群內(nèi)存在豐富的基因交流，3個野生蕉居群總體多樣性水平較高，從高到低依次為巖前、莘口和赤壁。說明福建野生蕉居群遺傳結(jié)構(gòu)具有相對獨立的特點，水和人為因素在野生蕉群體演變過程中具有重要影響。

關(guān)鍵詞 野生蕉；ISSR；聚類分析；遺傳結(jié)構(gòu)；遺傳多樣性

中圖分類號 S668.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

香蕉是芭蕉科（Musaceae）芭蕉屬（Musa）大型單子葉草本植物，栽培香蕉主要分布于熱帶亞熱帶地區(qū)，是全世界重要的水果，也是熱帶亞熱帶地區(qū)重要的食物來源[1]。品種退化且單一[1]、病蟲害侵?jǐn)_[2-3]、育種進(jìn)程緩慢[4]、自然災(zāi)害頻發(fā)[5]是香蕉栽培的世界性問題，加快香蕉育種進(jìn)程、選育新品種是防止品種退化，提高抗病蟲、抗寒、抗旱等香蕉抗性的重要途徑。由于栽培香蕉有性繁殖能力的衰退，傳統(tǒng)有性繁育的方法在香蕉上并不適用，因此遺傳改良成為香蕉育種研究的新方法，而且新近不斷被發(fā)現(xiàn)的野生蕉被認(rèn)為具有多種抗性特點[6-7]，是抗性基因發(fā)掘的寶貴資源，野生蕉可為香蕉遺傳改良提供新的研究思路。目前，中國野生蕉的分布主要在廣東、廣西、云南、海南、福建和臺灣等，福建野生蕉的研究早期見于呂柳新[8]的報道，賴鐘雄等[7，9-10]進(jìn)一步的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)，福建省野生蕉資源豐富，在全省各個地市均有分布。福建省是中國栽培香蕉的北緣，也是具有大面積野生蕉分布的北緣地區(qū)，福建省栽培香蕉受到冬季寒害的嚴(yán)重威脅，而野生蕉一般能夠正常越冬，福建野生蕉體現(xiàn)出較強的抗寒特點[7]，能為香蕉抗寒研究奠定遺傳基礎(chǔ)。由于福建野生蕉的遺傳背景研究尚淺，并且該地區(qū)野生蕉自然居群受到嚴(yán)重的人為破壞，完善福建野生蕉遺傳背景研究和采取適當(dāng)措施對野生蕉原生境加以保護(hù)，是野生蕉優(yōu)質(zhì)種源保護(hù)和利用的必要工作。在本實驗室調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上，本文以調(diào)查新發(fā)現(xiàn)的福建野生蕉3個自然居群共100份樣本為材料，開展ISSR分子標(biāo)記研究，以NTSYS和STRUCTURE等相關(guān)軟件進(jìn)行聚類分析，探討了野生蕉的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性特點，以及野生蕉群落的形成和相互關(guān)系，可為野生蕉群落的自然演變提供新的觀點，并提出野生蕉的保護(hù)對策。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 野生蕉的分布調(diào)查 3個野生蕉居群分別來自福建省三明市三元區(qū)巖前鎮(zhèn)、莘口鎮(zhèn)和福州市永泰縣赤壁風(fēng)景區(qū)，3個自然居群分別記為Pop1、Pop2和Pop3。3個野生蕉自然居群經(jīng)實地調(diào)查、拍照取證和記錄分析，初步掌握其分布特點。

1.1.2 野生蕉樣品采集 3個野生蕉自然居群共100份樣本分別采于福建省三明市三元區(qū)巖前鎮(zhèn)（30份）、莘口鎮(zhèn)（37份）和福州市永泰縣赤壁風(fēng)景區(qū)（33份），100份樣本編號為p1～p100。樣本要求健康無病蟲害的鮮嫩葉片，采樣點相距約10 m，采集的葉片于液氮中速凍后置于-80 ℃保存。

1.2 方法

1.2.1 DNA提取與質(zhì)量檢測 DNA提取采用改良CTAB小量法進(jìn)行。吸取稀釋10倍的DNA樣本4 μL于1%瓊脂糖凝膠中電泳，溴化乙錠（EB）染色后，用凝膠成像儀進(jìn)行拍照，檢查DNA的完整性，并用微型核酸測定儀測定DNA濃度和檢測質(zhì)量。

1.2.2 ISSR-PCR擴增 以本實驗室建立的香蕉ISSR-PCR體系為基礎(chǔ)，從陳紅俊等[14]篩選的16條引物中，選擇其中擴增效果較好的13條進(jìn)行PCR反應(yīng)，引物依次為UBC807、UBC810、UBC811、UBC815、UBC823、UBC825、UBC843、UBC844、UBC845、UBC855、UBC856、UBC857、UBC891。PCR反應(yīng)體系和反應(yīng)程序見陳紅俊等[14]的研究方法。PCR擴增產(chǎn)物于2.0%瓊脂糖凝膠中電泳，EB染色，蒸餾水漂洗后于凝膠成像儀中拍照。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)電泳遷移水平，以“1”和“0”記錄同一引物相同水平位置譜帶的有和無，采用NTSYS軟件計算其遺傳相似系數(shù)（GS），以非加權(quán)組配對算術(shù)平均法（UPGMA）對其進(jìn)行聚類分析；采用STRUCTURE 2.3軟件，設(shè)置運行參數(shù)K（2-12），8次重復(fù)，以似然值為基礎(chǔ)，參照Evanno等[11]的方法計算△K，獲得群體數(shù)K；并用POPGENE軟件分析3個居群野生蕉樣本的遺傳多樣性參數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 福建三明市三元區(qū)巖前、莘口和福州市永泰縣赤壁野生蕉分布的調(diào)查

3個野生蕉自然居群分別來自福建省三明市三元區(qū)巖前鎮(zhèn)、莘口鎮(zhèn)和福州市永泰縣赤壁風(fēng)景區(qū)，3個野生蕉自然居群的生長環(huán)境有共同特點，都位于濕度較大或水源豐富的地域，居群內(nèi)部植被組成相對簡單，但是3個居群的分布亦各有特點。巖前鎮(zhèn)和莘口鎮(zhèn)位于三明市西南部的三元區(qū)，東連梅列區(qū)，西鄰永安市，南靠大田縣，北接明溪縣，位于武夷山脈和戴云山脈的匯水區(qū)，日照充足，雨量充沛，巖前和莘口2個野生蕉居群均分布于公路附近的凹地，夏季野生蕉林長勢旺盛、葉片濃綠，居群較顯眼。巖前野生蕉居群（Pop1）前方受到公路設(shè)施的壓迫，而后方則遭到山間林木的排擠，群落趨于萎縮（圖1-A）。莘口野生蕉居群（Pop2）的生長除受公路和農(nóng)田的威脅，同樣受到高大竹林的競爭抑制，在光線的爭奪中，野生蕉明顯處于弱勢（圖1-B）。永泰赤壁風(fēng)景區(qū)位于福州市西面的永泰縣境內(nèi)，閩江南港大樟溪畔，水源充足，動植物種類繁多，赤壁野生蕉（Pop3）位于溪流沿岸（圖1-C），野生蕉粗壯的根狀莖可穿過石縫延伸長至數(shù)米，形成吸芽發(fā)育成完整植株，能夠在土層淺土壤貧瘠的環(huán)境中形成茂密的蕉林（圖1-D）。野生蕉除依靠吸芽進(jìn)行無性繁殖，亦可通過種子進(jìn)行有性繁殖。綜上調(diào)查，野生蕉群體脆弱，亟需妥善的保護(hù)措施；個體堅強，可在惡劣的環(huán)境下繁衍發(fā)展，有利于抗性和抗逆基因的挖掘及利用。

2.2 DNA提取與PCR擴增

所提取的DNA完整性好，無拖帶，無污染，OD260與OD280的比值介于1.8～2.1之間，所提取DNA可用于后續(xù)試驗。

13條引物共擴增獲得175個條帶，擴增產(chǎn)物主要介于200～2 000 bp，平均為13.5個，100份野生蕉樣本的ISSR-PCR擴增的部分結(jié)果見圖2，其中多態(tài)性條帶為158個，居群總多態(tài)性條帶百分率為90.3%。巖前、莘口和赤壁野生蕉居群內(nèi)PCR擴增條帶分別為155、148、130條，平均分別為11.9、11.4、10.2條，其中多態(tài)性條帶分別是107、94、80條，居群內(nèi)多態(tài)性條帶百分率分別為88.6%、84.6%、75.4%，各引物擴增結(jié)果見表1。

2.3 100份野生蕉樣本基于距離聚類的結(jié)果

3個野生蕉自然居群，共100份樣本ISSR-PCR電泳結(jié)果的數(shù)據(jù)，采用NTSYS軟件運算輸出聚類結(jié)果（圖3），當(dāng)遺傳相似系數(shù)（GS）為0.69時，地理距離相近的巖前（Pop1）和莘口（Pop2）野生蕉沒有聚到同一類，屬于三明市的巖前野生蕉與屬于福州市的赤壁野生蕉（Pop3）聚為一類，莘口野生蕉為單獨一類。當(dāng)遺傳相似系數(shù)為0.70時，可將100份樣本劃分成3個大組，3個組（I、II和III）分別對應(yīng)于巖前、莘口和赤壁野生蕉居群，100份樣本的劃分嚴(yán)格符合按照地理分布的群體系統(tǒng)。當(dāng)GS為0.82時可將第I大組，即巖前（Pop1）野生蕉居群劃分為3個亞組（I-I、I-II和I-III），樣本10和12被單獨劃分開來。當(dāng)GS為0.84時，第II大組亦可進(jìn)一步劃分成3個亞組（II-I、II-II和II-III），即莘口野生蕉居群（Pop2）的所有樣本可完全地被劃分到3個亞組中。當(dāng)GS為0.91時，第III大組可被劃分成4個亞組（III-I、III-II、III-III和III-IV），即赤壁野生蕉居群（Pop3）可被劃分成樣本數(shù)比較均等的4個群體，而樣本95、96和99從4個亞組中單獨開來。因此，100份樣本符合地理來源劃分成3個大組，3個大組分別進(jìn)一步劃分成3、3和4個亞組，其中個別樣本被單獨劃開。

2.4 100份野生蕉樣本基于模型聚類的結(jié)果

基于模型的STRUCTURE軟件運算結(jié)果，K與△K的關(guān)系由圖4-A可見，當(dāng)K為3時，△K出現(xiàn)峰值，因此，100份野生蕉樣本可劃分為3個群體，群體聚類結(jié)果見圖4-E，3個群體分別對應(yīng)于3個野生蕉自然居群，100份樣本的劃分與3個野生蕉自然居群完全一致，體現(xiàn)了STRUCTRURE軟件群體聚類的正確性。進(jìn)一步對居群內(nèi)部進(jìn)行STRUCTURE聚類分析，在巖前（Pop1）野生蕉居群中，當(dāng)K為3時，△K出現(xiàn)峰值，表明能將Pop1劃分成為3個群體（圖4-B），群體劃分結(jié)果見圖4-F；當(dāng)K為3時，可將Pop2劃分成為3個群體（圖4-C），群體劃分結(jié)果見圖4-G；當(dāng)K為4時，可將Pop3劃分成為4個群體（圖4-D），群體劃分結(jié)果見圖4-H。綜上所述，100份樣本可劃分成3個大群體，結(jié)果嚴(yán)格符合群體的地理分布，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，Pop1、Pop2和Pop3可分別再劃分為3、3和4個次級群體。

2.5 基于距離和基于模型聚類結(jié)果的比較分析

比較距離聚類和模型聚類的結(jié)果可見，總共100份樣本均劃分為3個大組，3個大組的樣本歸屬符合采樣的地理來源，聚類準(zhǔn)確可靠。再進(jìn)一步對3個大組內(nèi)部進(jìn)行群體聚類時，2種聚類結(jié)果亦將3個大組劃分成3、3和4三個亞組，2種方法的不同主要是亞組內(nèi)個別樣本的劃分有所差異。NTSYS距離聚類和基于模型的STRUCTURE聚類在Pop1的劃分中略有差異，首先表現(xiàn)在NTSYS聚類的I-I亞組的p23和p26兩份樣本在STRUCTURE聚類中分別被劃分到了不同的2個亞組中；其次是Pop1中歸屬不明確的樣本p10和p12在STRUCTURE聚類中被劃分到了相應(yīng)的亞組中。在Pop2的劃分中，37個樣本中只有1個樣本的劃分出現(xiàn)了差異，即樣本p49在2種聚類方法中出現(xiàn)差異。而在Pop3的劃分中，NTSYS聚類歸屬不明確的p95、p96和p99，在STRUCTURE聚類中被劃分到同一亞組中。因此100份樣本的2種聚類中，有2種差異，首先是樣本劃分差異，這些樣本分別是p23、p26和p49，其次是NTSYS聚類中歸屬不明確的樣本在STRUCTURE聚類中能夠被劃分到相應(yīng)的群體中，這些樣本包括p10、p12、p95、p96和p99，以上樣本在NTSYS聚類中顯示出獨立的特征，可能是這些樣本的遺傳信息具有特殊結(jié)構(gòu)。以上分析結(jié)果顯示，2種聚類方法總體保持一致，將2種方法結(jié)合分析可以相互補充。

2.6 3個居群野生蕉遺傳多樣性分析

野生蕉群體間及群體內(nèi)的遺傳多樣性可以通過相關(guān)遺傳多樣性參數(shù)進(jìn)行衡量，3個居群野生蕉的ISSR-PCR結(jié)果經(jīng)POPGENE進(jìn)行遺傳多樣性參數(shù)計算（表2），觀察等位基因數(shù)、有效等位基因數(shù)、Nei'基因多樣性、Shannon's信息指數(shù)、多態(tài)位點數(shù)目、多態(tài)位點百分率共6個統(tǒng)計量中，Pop1的6個統(tǒng)計量值均為最高，Pop2其次，最低的為Pop3。以上結(jié)果表明，3個野生蕉居群的遺傳多樣性程度從高到低依次為Pop1（巖前）、Pop2（莘口）和Pop3（赤壁）。

進(jìn)一步分析顯示，居群基因多樣性（Ht）為0.280 2，群體內(nèi)基因多樣性（Hs）為0.171 9，基因分化系數(shù)（Gst）為0.386 3，基因流（Nm）為0.794 2。以上結(jié)果表明，野生蕉總的遺傳變異中，38.63%來源于各個野生蕉居群之間，而61.37%的遺傳變異來源于野生蕉居群內(nèi)部，因此3個野生蕉中居群內(nèi)部的遺傳變異大于居群間的變異。

3 討論與結(jié)論

3.1 距離聚類結(jié)合模型聚類的分析方法提高野生蕉樣本聚類的準(zhǔn)確性

NTSYS軟件和STRUCTURE軟件的運算方法，體現(xiàn)距離聚類和模型聚類的2種截然不同的模式，2種聚類方法都在各個研究領(lǐng)域中起重要作用。距離聚類可以根據(jù)不同的遺傳距離或遺傳相似系數(shù)查看樣本間的關(guān)系，但是不同的遺傳距離或不同遺傳相似系數(shù)對應(yīng)不同的群體劃分，因此聚類群體的判別受人為影響。模型聚類可將距離聚類中歸屬不明確的樣本劃分到相應(yīng)的群體中，而且可以通過查看Q值獲得樣本被劃分到相應(yīng)群體的概率，但是群體K值卻比較難以確定，Evanno等[11]發(fā)展了K與△K在模型聚類中的關(guān)系，可根據(jù)△K確定K值，但是需要多次重復(fù)運算獲得。

2種聚類方法各有特點，但是在同一研究中同時采取2種方法進(jìn)行試驗分析的報道較少，本試驗結(jié)果表明，2種方法的聚類結(jié)果總體上保持一致，但是也有不同，首先是100份樣本中，p23、p26和p49共3個樣本在2種聚類結(jié)果中存在矛盾，其次是距離聚類中p10、p12、p95、p96和p99共5個歸屬不明確的樣本在模型聚類中被劃分到相應(yīng)的群體中。秦君等[12]和吳承來等[13]在大豆和玉米的研究中，認(rèn)為距離聚類中劃分不明確的樣本在STRUCTURE模型聚類中有正確的歸屬。2種聚類出現(xiàn)差異的結(jié)果可能由于這些樣本的遺傳基礎(chǔ)相對特殊，說明本試驗聚類分析的100份樣本中的8份差異樣本可能具有遺傳特異性。因此距離聚類和模型聚類相結(jié)合，可掌握群體間或樣本間的親緣關(guān)系，解決樣本歸屬不明確的問題，而且可發(fā)現(xiàn)群體中遺傳基礎(chǔ)特殊樣本。

3.2 福建野生蕉自然居群間遺傳背景相對獨立

根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)福建野生蕉不同自然居群呈不連續(xù)的片狀分布，本試驗結(jié)合前人研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，目前福建野生蕉15個分布在不同地域的自然居群已經(jīng)通過分子標(biāo)記研究。陳源等[14]對三明荊西嶺（AB）和福州北峰無名山谷（AA）的2個野生蕉自然居群進(jìn)行RAPD聚類分析，結(jié)果表明，野生蕉個體按各自居群聚在一起。張銳[15]也采用RAPD的方法對福州閩侯十八重溪景區(qū)、福州閩侯三疊井景區(qū)和三明尤溪3個野生蕉自然居群進(jìn)行分子標(biāo)記分析，3個居群的聚類關(guān)系與其地理分布呈正相關(guān)，聚類結(jié)果體現(xiàn)了3個居群各自的獨特性。陳紅俊等[10]采用ISSR技術(shù)研究了福建東南部共7個野生蕉自然居群的群體結(jié)構(gòu)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有分布在宦溪3個不同海拔高度的野生蕉居群間的親緣關(guān)系與地理分布呈一定相關(guān)性，其他居群間的聚類結(jié)果與地理距離并無特定關(guān)系，但是289份樣本嚴(yán)格劃分到7個居群內(nèi)部。本試驗發(fā)現(xiàn)三明三元區(qū)巖前的野生蕉未與鄰近的莘口野生蕉聚為同一大類，而是與相隔較遠(yuǎn)的福州永泰赤壁野生蕉聚為同一大類，莘口野生蕉獨立開來，但是所有樣本依然嚴(yán)格歸屬于3個地理來源的群體系統(tǒng)，因此，福建野生蕉自然居群間遺傳背景保持一定的獨立性。

綜上可知，（1）一定距離范圍內(nèi)的野生蕉自然居群的遺傳背景與地理距離密切相關(guān)，超過一定范圍遺傳背景與地理距離的相關(guān)性不大。有研究結(jié)果表明，鳥類和蝙蝠不僅是野生蕉有效的授粉者[16]，也是種子散布的重要傳播者，前人發(fā)現(xiàn)犬蝠對小果野蕉種子的散布范圍約為200 m[17]，再經(jīng)過鼠類、蟻類等地面動物的二次散布[18]，范圍可在200 m以上，但二次散布后種子的分布范圍仍然有限，因此一定范圍內(nèi)的不同野生蕉居群可能源于同一原始群落的遷移或重建，而較遠(yuǎn)距離的野生蕉居群可能經(jīng)過較長期獨立的群落演變形成。（2）野生蕉自然居群具有遺傳獨立性，主要體現(xiàn)在野生蕉個體聚類結(jié)果嚴(yán)格服從相應(yīng)群體系統(tǒng)，無論地理距離近或遠(yuǎn)的群體內(nèi)個體與群體外個體的親緣關(guān)系相對獨立。原因可為2個方面，首先野生蕉保持較高的無性繁殖能力，并且可能占主導(dǎo)作用[7]，其次是野生蕉呈不連續(xù)分布，有性繁殖中授粉方式可能以居群內(nèi)授粉為主，群體間遺傳交流受地理隔離，本試驗結(jié)果表明，野生蕉總變異中61.37%的遺傳變異來源于野生蕉居群內(nèi)部，與上述推測相符。

3.3 水是野生蕉自然群落遷移和形成的重要環(huán)境因素

成熟野生蕉種子呈飽滿、不規(guī)則，質(zhì)地堅硬，淀粉含量高[16]，進(jìn)行野生蕉種子的田間播種發(fā)現(xiàn)，其萌發(fā)時間主要集中在初夏，而萌發(fā)時間與播種時間的關(guān)系未有特殊規(guī)律，可見野生蕉種子的萌發(fā)與種子特殊結(jié)構(gòu)對水分的需求有密切關(guān)系，春季到夏季降水量大，正好滿足了野生蕉種子萌發(fā)的條件，此不排除溫度等自然因素對種子萌發(fā)的影響。Chin[19]研究發(fā)現(xiàn)，低含水量可以促使野生蕉種子進(jìn)入休眠，而有利于種子保存，高含水量則是導(dǎo)致種子萌發(fā)的關(guān)鍵因素，可見水分對野生蕉種子的萌發(fā)具有重要作用，野生蕉在新環(huán)境重建的基礎(chǔ)正是依靠種子的萌發(fā)[20-23]。曾惜冰等[24]研究顯示，野生蕉個體水分含量可達(dá)97%[22]，野生蕉分布于濕度大含水豐富的區(qū)域利于自身的生長發(fā)育，香蕉是水敏感性植物，因而水是野生蕉自然居群得以維系的關(guān)鍵要素。

水不僅是香蕉種子萌發(fā)和個體生長發(fā)育的重要影響因子，也是野生蕉群體遷移和形成的重要環(huán)境因素。經(jīng)調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，福建野生蕉主要分布于溪流附近或峽谷等濕度較大的地域，這與廣東、海南、云南等地的野生蕉分布范圍類似[21，24-25]，而且發(fā)現(xiàn)相鄰野生蕉居群鮮有水平分布的現(xiàn)象，主要呈垂直分布，而這種垂直分布主要沿水流進(jìn)行，而且該區(qū)域流水帶常伴有土表崩塌的現(xiàn)象，可帶動該地帶野生蕉的轉(zhuǎn)移。唐占輝等[16]研究發(fā)現(xiàn)，犬蝠不直接在植株上進(jìn)食，而是另選地方，能將大量種子傳播到受干擾的生境，其發(fā)現(xiàn)這些地方往往靠近溪流，這些種子可依靠流水進(jìn)行地理轉(zhuǎn)移。本試驗中的野生蕉可能通過水流進(jìn)行遷移和發(fā)展，尤其是赤壁野生蕉正位于流水量較大的的溪流沿岸。由次可見，流水對野生蕉的遷移表現(xiàn)為2個方面，第一，水流對母株掉落的果實或種子具有由上往下的遷移作用，種子在原始群落的下游流水附近可重新萌發(fā)形成新的野生蕉群落；第二，香蕉根系淺，暴雨或長時間雨水沖擊，土層松動，可導(dǎo)致野生蕉植株從原始群落轉(zhuǎn)移到流水下游相應(yīng)位置而進(jìn)行群落的重建。因此，水影響野生蕉種子的萌發(fā)、個體生長發(fā)育、種子和植株的地理轉(zhuǎn)移，是野生蕉自然群落遷移和形成的關(guān)鍵因素。

3.4 人為因素破壞野生蕉自然居群也促進(jìn)野生蕉自然居群的重建

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，福建野生蕉自然居群受到人為的嚴(yán)重破壞，由于人們忽視野生蕉具有的經(jīng)濟(jì)價值，而且有些罕見的野生蕉新種的分布地獨一無二[26]。目前，多地野生蕉未得到妥善的保護(hù)和利用，野生蕉遭到林地開墾的盲目砍劃，亦受到公路等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的破壞。福建福州、泉州、三明等地野生蕉自然居群不僅分布于人亦罕至的山間溝谷地帶，也分布在人類活動頻繁的林地或公路附近，群落本身及原生境受到嚴(yán)重?fù)p壞，如本研究中的巖前和莘口野生蕉，因此中國南方成片的野生蕉群落正在不斷萎縮甚至瀕臨滅絕[27]。

野生蕉作為先鋒植物，能在砍劃跡地和森林林窗依靠種子迅速侵入發(fā)展[24-26]，西雙版納野生蕉在入侵階段，該區(qū)域植物群落由17個科組成，定居和擴散階段達(dá)到50和55個科[24]，植物群落的多樣性水平不斷提高，物種間總體競爭加強。研究顯示，野生蕉對土壤養(yǎng)分含量吸收不大，生境水分充足，不與其他植物進(jìn)行養(yǎng)分和水分的激烈爭奪[26]，隨著群落演變，高大喬木逐漸占據(jù)上層空間[26]，威脅野生蕉群落的發(fā)展。本研究調(diào)查發(fā)現(xiàn)高大樹木和竹林對野生蕉產(chǎn)生競爭抑制，野生蕉在空間和光照的爭奪中處于弱勢，野生蕉居群可能最終消亡，因此野生蕉將依靠種子開始新一輪的入侵，這一現(xiàn)象屬于野生蕉種子散布的逃避假說[21]。然而，在水分條件滿足下，砍劃跡地和森林林窗可為野生蕉的生長提供必要的光照和生長空間，而這種滿足野生蕉群落重建的條件除自然形成，更主要是源于人類活動的遺留，人類的活動解除或緩和該區(qū)域植物群落的生存競爭，野生蕉通過種子的傳播進(jìn)行新環(huán)境的侵入和定居，而通過無性繁殖實現(xiàn)占據(jù)和擴散[21]。綜上所述，人類活動導(dǎo)致野生蕉自然居群遭受破壞，人類活動也促進(jìn)野生蕉自然居群的重建。因此，首先應(yīng)通過對野生蕉原生境高大林木的適當(dāng)清除，恢復(fù)適宜野生蕉生長的空間和光照條件對野生蕉進(jìn)行保護(hù)；其次，人工創(chuàng)造野生蕉原生境模擬保護(hù)地，轉(zhuǎn)移原生境受破壞嚴(yán)重瀕臨消亡的野生蕉加以保護(hù)；另外，采用組織培養(yǎng)的方式，建立野生蕉種質(zhì)試管苗庫，進(jìn)行野生蕉的離體保存和繁殖。

參考文獻(xiàn)

[1] Lescot T. The genetic diversity of banana in figures[J]. Frui Trop， 2008， 189（155）： 29-33.

[2] De Lapeyre de Bellaire L， Foure E， Abadie C， et al. Black leaf streak disease is challenging the banana industry[J]. Fruits， 2010， 65： 327-342.

[3] Dita M， Waalwijk C， Buddenhagen I， et al. A molecular diagnostic for tropical race 4 of the banana fusarium wilt pathogen[J]. Plant Pathology， 2010， 59（2）： 348-357.

[4] 劉偉良， 王靜毅， 魏燕雄. 現(xiàn)代生物技術(shù)在香蕉種質(zhì)資源的研究與應(yīng)用[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技， 2009， 32（1）： 49-52.

[5] 張妙霞. 野生香蕉（Musa spp.， AB group）抗寒相關(guān)基因的克隆與表達(dá)分析[D]. 福州： 福建農(nóng)林大學(xué)， 2010.

[6] 郭堂勛， 莫賤友， 何禧嚴(yán)， 等. 廣西栽培蕉和野生蕉抗枯萎病調(diào)查與鑒定[J]. 中國熱帶農(nóng)業(yè)， 2008， 3： 49-50.

[7] 賴鐘雄， 陳 源， 林玉玲， 等. 三明野生蕉基本生物學(xué)特性調(diào)查[J]. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究， 2006， 2（4）： 241-244.

[8] 呂柳新， 陳景淥， 陳曉靜， 等. 福建若干品種類型香蕉的細(xì)胞學(xué)觀察[J]. 園藝學(xué)報， 1986， 12（8）： 169-174.

[9] 賴鐘雄， 陳 源， 林玉玲， 等. 福州野生蕉（Musa spp.， AA Group）的發(fā)現(xiàn)及其分類學(xué)地位的初步確定[J]. 亞熱帶農(nóng)業(yè)研究， 2007. 3（1）： 1-5.

[10] 陳紅俊， 賴鐘雄， 劉煒姬， 等. 福建東南部野生蕉7個自然居群289份樣本的ISSR分析[J]. 熱帶作物學(xué)報， 2012， 33（12）： 2 115-2 124.

[11] Evanno G， Regnaut S， Goudet J. Detecting the number of clusters of individuals using the software STRUCTURE： a simulation study[J]. Molecular ecology， 2005， 14（8）： 2 611-2 620.

[12] 秦 君， 李英慧， 劉章雄， 等. 黑龍江省大豆種質(zhì)遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳多樣性分析[J]. 作物學(xué)報， 2009， 35（2）： 228-238.

[13] 吳承來， 張倩倩， 董炳雪， 等. 我國部分玉米自交系遺傳關(guān)系和遺傳結(jié)構(gòu)解析[J]. 作物學(xué)報， 2010， 36（11）： 1 820-1 831.

[14] 陳 源， 賴鐘雄， 趙巧陽， 等. 福州、三明野生蕉種群遺傳多樣性的RAPD分析[J]. 福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）， 2008， 37（4）： 379-384.

[15] 張 銳. 福建野生蕉資源RAPD分析， 離體培養(yǎng)與SOD基因克隆[D]. 福州： 福建農(nóng)林大學(xué)， 2011.

[16] 劉愛忠， 李德銖， 王 紅. 西雙版納先鋒植物野芭蕉的傳粉生態(tài)學(xué)研究[J]. 植物學(xué)報， 2001. 43（3）： 319-322.

[17] 唐占輝， 曹 敏， 盛連喜， 等. 犬蝠對小果野芭蕉的取食及種子傳播[J]. 動物學(xué)報， 2005， 51（4）： 608-615.

[18] 孟令曾， 高秀霞， 陳 進(jìn). 小果野芭蕉種子散布和不同時空尺度上種子被捕食格局[J]. 植物生態(tài)學(xué)報， 2008， 32（1）： 133-142.

[19] Chin H. Germination and storage of banana seeds[C]. // Proceedings of the workshop on New Frontiers in Resistance Breeding for Nematodes， Fusarium and Sigatoka， 1995： 2-5.

[20] 施濟(jì)普， 張光明， 白坤甲， 等. 人為干擾對小果野芭蕉群落生物量及多樣性的影響[J]. 武漢植物學(xué)研究， 2002， 20（2）： 119-123.

[21] 張光明， 唐建維， 施濟(jì)普， 等. 西雙版納野芭蕉先鋒群落優(yōu)勢種群的生態(tài)位動態(tài)[J]. 植物資源與環(huán)境學(xué)報， 2000， 9（1）： 22-26.

[22] 唐建維， 施濟(jì)普， 張光明， 等. 西雙版納野芭蕉先鋒植物群落的結(jié)構(gòu)特征及其演替動態(tài)[J]. 生物多樣性， 2003， 11（1）： 37-46.

[23] 陳曉雪. 3種香蕉苗期抗旱特性及抗旱評價指標(biāo)的研究[D]. ?？冢?海南大學(xué)， 2010.

[24] 曾惜冰， 李豐年， 許林兵， 等. 廣東野生蕉的初步調(diào)查研究[J]. 園藝學(xué)報， 1989， 16（2）： 95-100.

[25] 劉偉良， 王靜毅， 黎 明， 等. 海南島野生香蕉居群分布與居群內(nèi)植物組成[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報， 2007， 8： 476-481.

[26] Ha··kkinen， M， Musa chunii Ha··kkinen， a new species（Musaceae）from Yunnan， China and taxonomic identity of Musa rubra[J]. Journal of systematics and Evolution， 2009， 47（1）： 87-91.

[27] 張光勇， 陳偉強， 劉學(xué)敏， 等. 云南省野生香蕉資源收集及保存[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科技， 2011， 34（1）： 36-38.