鉤齒溲疏的SRAP遺傳多樣性分析

呂俊杰+任瑩+徐秀榮+梁婷婷+臧德奎

摘 要：運(yùn)用SRAP分子標(biāo)記研究了山東省3個(gè)鉤齒溲疏居群的遺傳多樣性，結(jié)果顯示，用15對(duì)引物共檢測(cè)到244個(gè)位點(diǎn)，其中多態(tài)位點(diǎn)167個(gè)，物種水平多態(tài)位點(diǎn)百分率（PPL） 68.44%，Neis基因多樣性指數(shù)（H） 0.2158，Shannons信息指數(shù)（I）0.3282，數(shù)據(jù)表明鉤齒溲疏有較高的遺傳多樣性水平；居群間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.3685，表明居群間遺傳變異只占36.85%，遠(yuǎn)低于居群內(nèi)遺傳分化；在居群水平上，以嶗山鉤齒溲疏居群的遺傳多樣性最高，徂徠山最低；居群間遺傳一致度（GI）和遺傳距離（GD）變化范圍分別為0.8350～0.8884和0.1184～0.1803，居群間的遺傳距離與地理位置間沒有直接相關(guān)性。

關(guān)鍵詞：鉤齒溲疏；SRAP；遺傳多樣性

中圖分類號(hào)：S685.990.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2014）11-0018-05

鉤齒溲疏（Deutzia baroniana）屬于虎耳草科（Saxifragaceae）溲疏屬（Deutzia），落葉灌木，分布于遼寧、河北、山西、陜西、山東、江蘇和河南[1]。鉤齒溲疏花朵潔白，繁密而素凈，花期長(zhǎng)，且盛開于初夏，正值少花時(shí)節(jié)，宜叢植于山坡、草坪、路旁或林緣，也是巖石園、花籬的常用材料，花枝可作插花觀賞。鉤齒溲疏適應(yīng)性非常強(qiáng)，常生于溝谷、林緣或巖石縫中，耐旱、耐瘠薄、抗寒，對(duì)于干旱、少雨的北方城市綠化極為適宜，是北方十分難得的園林綠化、美化材料。此外，鉤齒溲疏根、葉、果還可藥用。因此，鉤齒溲疏具有很高的觀賞和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，是一種值得開發(fā)的野生植物資源，值得大力引種并繁育推廣。

一個(gè)物種之所以能繁殖存活，并且適應(yīng)環(huán)境改變，根本原因在于其遺傳多樣性[2]。居群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力在一定程度上由居群的遺傳多樣性水平制約著，因此通過研究其遺傳多樣性水平可預(yù)測(cè)這個(gè)居群未來的發(fā)展趨勢(shì)[3]。而目前尚未見從DNA水平上對(duì)鉤齒溲疏的遺傳多樣性進(jìn)行分析的研究和報(bào)道。

相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性（Sequence-related amplified polymorphism，SRAP）是通過設(shè)計(jì)獨(dú)特的引物對(duì)基因ORFs（Open reading frames）的特定區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增并分析的標(biāo)記手段[4]。目前已成功應(yīng)用于作物遺傳多樣性評(píng)價(jià)、指紋圖譜構(gòu)建、重要性狀的標(biāo)記以及相關(guān)基因的克隆等方面[5～8]。本研究對(duì)山東省內(nèi)21份鉤齒溲疏進(jìn)行SRAP遺傳多樣性分析，旨在研究其遺傳多樣性水平，為開發(fā)利用鉤齒溲疏野生資源、在景觀應(yīng)用中選育優(yōu)良品種提供分子水平的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)樣品于2012～2013年采自山東嶗山、泰山和徂徠山，共21份樣品（表1）。同一居群相鄰植株采樣間距30 m以上，采取新鮮幼嫩葉片放入密封袋中，用變色硅膠干燥。記錄所采樣品的小地名、海拔、經(jīng)緯度并編號(hào)。

1.2 DNA提取

選用改良的CTAB法[9]提取樣品總DNA，用0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA質(zhì)量，用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)DNA濃度后用ddH2O稀釋至50 ng/μL，-20℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 SRAP-PCR反應(yīng)體系和程序

SRAP引物設(shè)計(jì)參照Li等[4]，13個(gè)正向引物和19個(gè)反向引物共組成247對(duì)引物組合，由上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司合成。從中篩選出15對(duì)擴(kuò)增條帶數(shù)量多、清晰、穩(wěn)定的引物組合（表2）用于正式擴(kuò)增。

反應(yīng)體系為25 μL：10×PCR Buffer 2.5 μL，模板DNA 75 ng，Mg2+ 3 mmol/L，dNTP 0.4 mmol/L，上下游引物各0.22 μmol，Taq DNA聚合酶1.5 U，用ddH2O調(diào)整使終體積為25 μL。

PCR擴(kuò)增程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性5 min；94℃變性1 min，35℃退火1 min，72℃延伸1 min，5個(gè)循環(huán)；94℃變性1 min，50℃退火1 min，72℃延伸1 min，30個(gè)循環(huán)；72℃延伸7 min。

PCR擴(kuò)增產(chǎn)物采用2%瓊脂糖凝膠電泳分離，溴化乙錠（EB）染色后在北京六一WD-9403CS型紫外儀上采集圖像。

1.4 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)擴(kuò)增條帶結(jié)果，選取易于識(shí)別的條帶，在相同遷移率位置上，有記為1，反之為0，得到原始數(shù)據(jù)矩陣。用POPGENE 1.32統(tǒng)計(jì)各項(xiàng)遺傳參數(shù)：多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)NPL、多態(tài)位點(diǎn)百分率PPL、等位基因數(shù)Na、有效等位基因數(shù)Ne；Neis基因多樣性指數(shù)H、Shannons信息指數(shù)I；居群間Neis遺傳一致度GI和遺傳距離GD；總遺傳多樣性Ht、群體內(nèi)的遺傳多樣性Hs、群體間遺傳分化系數(shù)Gst=Dst/Ht， Dst為群體間遺傳多樣性；體現(xiàn)基因流強(qiáng)度的群體每代遷移數(shù)（Nm）。應(yīng)用NTSYS pc version 2.10e 軟件根據(jù)Neis遺傳相似系數(shù)利用UPGMA方法進(jìn)行聚類，繪出聚類分析樹狀圖[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 SRAP引物擴(kuò)增多態(tài)性分析

鉤齒溲疏21份樣品用篩選出的15對(duì)引物擴(kuò)增（表3），共擴(kuò)增出244個(gè)位點(diǎn)，多態(tài)性位點(diǎn)167個(gè)，多態(tài)性位點(diǎn)百分率為68.44%，說明山東省鉤齒溲疏遺傳多樣性較高。每對(duì)引物產(chǎn)生的位點(diǎn)數(shù)為12～24個(gè)，多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)為7～17個(gè)，平均每對(duì)引物產(chǎn)生16.27個(gè)位點(diǎn)和11.13個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)。以ME7-EM15的多態(tài)性位點(diǎn)比率最高，為100%，H值和I值也均最高；ME10-EM15產(chǎn)生的多態(tài)位點(diǎn)比率最低，為38.89%，H值和I值也最低。

2.2 居群遺傳多樣性分析

在物種水平上，多態(tài)位點(diǎn)百分率（PPL）為68.44%。在居群水平上，多態(tài)位點(diǎn)百分率（PPL）介于32.79%～45.08%，平均為37.57%（表4）；以嶗山遺傳多樣性最高，泰山次之，徂徠山最低。由Shannons信息指數(shù)計(jì)算的鉤齒溲疏物種水平的遺傳多樣性為0.3282，各居群的遺傳多樣性變化范圍為0.1776～0.2525，平均為0.2046。由Neis指數(shù)計(jì)算的物種水平的遺傳多樣性為0.2158，各居群基因多樣性介于0.1200～0.1719，平均為0.1383。該指數(shù)計(jì)算的值較Shannons信息指數(shù)低，但兩種方法計(jì)算的三個(gè)居群的遺傳多樣性大小同多態(tài)位點(diǎn)百分率大小順序是一致的，均是嶗山最高，徂徠山最低。數(shù)據(jù)表明山東省鉤齒溲疏物種水平的遺傳多樣性較高，居群水平的遺傳多樣性較低。

2.3 居群遺傳結(jié)構(gòu)與遺傳一致度分析

對(duì)鉤齒溲疏3個(gè)自然居群的遺傳結(jié)構(gòu)分析表明，總遺傳多樣性（Ht）為0.2190，其中居群內(nèi)（Hs）為0.1383，居群間（Dst）為0.0807，居群內(nèi)遺傳多樣度明顯高于居群間。居群間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.3685，即居群間遺傳變異僅占36.85%，因此居群內(nèi)遺傳分化遠(yuǎn)高于居群間。在居群遺傳學(xué)研究中，基因流被劃分為高、中、低三水平[11]，而鉤齒溲疏各居群間基因流（Nm）大小為0.8566，介于0.25～0.99，屬于中等水平，表明居群間基因流相對(duì)有限。

統(tǒng)計(jì)鉤齒溲疏各居群間的Neis遺傳距離GD和遺傳一致度GI以進(jìn)一步分析鉤齒溲疏居群的遺傳結(jié)構(gòu)。3個(gè)居群間遺傳距離GD變動(dòng)在0.1184～0.1803，平均為0.1514（表5），以嶗山與泰山的遺傳距離最近，嶗山與徂徠山的最遠(yuǎn)。3個(gè)居群間遺傳一致度GI變化范圍為0.8350～0.8884，平均為0.8598。泰山與嶗山居群的遺傳距離是3個(gè)居群間的最小值，遺傳一致度最高，但在地理位置上距離較遠(yuǎn)；同樣，泰山與徂徠山地理距離最近，但遺傳一致度反比泰山與嶗山的低。這表明，鉤齒溲疏居群間的遺傳距離和地理位置并非直接相關(guān)。

2.4 聚類分析

UPGMA聚類結(jié)果（圖1）顯示，泰山居群14號(hào)和15號(hào)樣品遺傳相似度最高，為0.91。在相似系數(shù)為0.74時(shí)所有樣品可以分為3大類：第Ⅰ大類包含7個(gè)樣品，全部來自徂徠山；第Ⅱ大類包括來自嶗山的4個(gè)樣品和來自泰山的8個(gè)樣品；第Ⅲ大類只有2個(gè)樣品，均來自嶗山。第Ⅱ大類在相似系數(shù)為0.81處又可分為3個(gè)亞類，第1亞類含1個(gè)樣品，第2亞類含3個(gè)樣品，均來自嶗山；第3亞類含8個(gè)樣品，全部來自泰山。

由聚類圖可看出，徂徠山的樣品單獨(dú)聚為一個(gè)大類，泰山的樣品聚在一個(gè)亞類里，只有嶗山的樣品分布在2個(gè)大類中，這反映出嶗山居群豐富的遺傳多樣性。同時(shí)，徂徠山樣品單獨(dú)聚為第Ⅰ大類，泰山和嶗山的部分樣品聚為第Ⅱ大類，表明了嶗山與泰山的遺傳相似度較高。

聚類結(jié)果顯示，多數(shù)情況下樣品來源決定樣品間的親緣關(guān)系，地理來源相同的樣品傾向于聚在一起，但供試樣品的聚類結(jié)果又并非嚴(yán)格按照地理來源來劃分。說明山東鉤齒溲疏的遺傳分化并非受地理來源單一因素的影響，是多個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。

3 討論

在體現(xiàn)居群內(nèi)變異水平方面，多態(tài)位點(diǎn)百分率是重要指標(biāo)之一。在物種水平上鉤齒溲疏的多態(tài)位點(diǎn)百分率為68.44%，表明山東省內(nèi)鉤齒溲疏有較豐富的遺傳多樣性。

Loveless等[12]曾統(tǒng)計(jì)過不同類型植物的遺傳變異水平和居群分化程度，得出了大范圍連續(xù)分布的異交植物的遺傳變異大部分存在于居群內(nèi)的結(jié)論；而鉤齒溲疏居群間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.3685，表明遺傳分化主要存在于居群內(nèi)，同這一結(jié)論類似。鉤齒溲疏各居群間基因流（Nm）大小為0.8566，表明居群間基因流相對(duì)有限，是3個(gè)居群間存在一定程度的遺傳分化的原因之一。

在居群水平上，徂徠山的遺傳多樣性最低，應(yīng)與徂徠山鉤齒溲疏生境類型變化相對(duì)有限有關(guān)。而嶗山居群的遺傳多樣性最為豐富，可能與嶗山的地理、氣候條件更為優(yōu)越和復(fù)雜有關(guān)。嶗山地處山東半島，東、南、北三面環(huán)海，西面與陸地相接。由于受海洋影響，氣候溫暖濕潤(rùn)，南坡和北坡氣候迥異。嶗山植被類型豐富，群落組成上南坡?lián)碛休^多的亞熱帶區(qū)系成分，而北坡則以長(zhǎng)白區(qū)系成分為主[13]。嶗山復(fù)雜多樣的生境類型，高度的空間異質(zhì)性使得鉤齒溲疏不同基因型的植株都可以生長(zhǎng)，所以遺傳多樣性處于較高水平。生態(tài)因子可作為控制居群中基因型頻率的一種選擇壓力，在相當(dāng)程度上對(duì)居群的遺傳分化起作用[14]。反過來，遺傳多樣性也是物種適應(yīng)環(huán)境變化的基礎(chǔ)。因此可以推測(cè)，嶗山鉤齒溲疏居群較高的遺傳多樣性是對(duì)嶗山優(yōu)越、復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，鉤齒溲疏嶗山居群豐富的遺傳多樣性不僅體現(xiàn)在分子水平上，也反映在形態(tài)上，尤其是花朵的大小，葉片的大小、形狀等。形態(tài)上豐富的變異為開發(fā)利用鉤齒溲疏野生資源、選育優(yōu)良類型提供了基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 中國(guó)植物志編委會(huì). 中國(guó)植物志[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1982： 103-104.

[2] Spiess E B. Genes in population[M]. 2nd ed. New York： John Wiley & Sons， 1989.

[3] 潘瑩， 趙桂仿. 分子水平的遺傳多樣性及其測(cè)量方法[J]. 西北植物學(xué)報(bào)， 1998， 18（4）： 645-653.

[4] Li G， Qurios C F. Sequence related amplified polymorphism（SRAP）， a new marker system based on a simple PCR reaction： its application to mapping and gene tagging in Brassica[J]. Theoretical and Applied Genetics， 2001， 103（3）： 455-461.

[5] 張安世， 刑智峰， 劉永英， 等. SRAP分子標(biāo)記及其應(yīng)用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2007， 35（9）： 2562-2563.

[6] 李莉， 彭建營(yíng)， 白瑞霞， 等. SRAP與TRAP標(biāo)記及其在園藝植物研究中的應(yīng)用[J]. 西北植物學(xué)報(bào)， 2006， 26（8）： 1749-1752.

[7] 張鮮艷， 張飛， 陳發(fā)棣， 等. 12 份不同地理居群野菊的遺傳多樣性分析[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 34（3）： 48-54.

[8] 林萍， 姚小華， 王開良， 等. 油茶長(zhǎng)林系列優(yōu)良無性系的SRAP分子鑒別及遺傳分析[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)， 2010， 18（2）： 272-279.

[9] Kidwell K K， Osborn T C. Simple plant DNA isolation procedures[M]//Beckman J， Osborn T C. Plant genomes： methods for genetic and physical mapping. Dordrecht： Kluwer Academic Publishers， 1992： 1-13.

[10] 徐克學(xué). 數(shù)量分類學(xué)[M]. 北京： 科學(xué)出版社，1994.

[11] Govindaraju D R. Relationship between dispersal ability and levels of gene flow in plants[J]. Oikos， 1988， 52： 31-35.

[12] Loveless M D， Hamrick J L. Ecological determinants of genetic structure in plant populations[J]. Ann. Rev. Ecol. Syst.， 1984， 15（1）： 65-95.

[13] 臧德奎. 山東嶗山森林植物區(qū)系的研究[D].南京： 南京林業(yè)大學(xué)，1990.

[14] 汪小凡， 廖萬金， 宋志平. 小毛茛居群的遺傳分化及其與空間隔離的相關(guān)性[J]. 生物多樣性， 2001， 9（2）： 138-144. 山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2014，46（11）：26～29

2.3 居群遺傳結(jié)構(gòu)與遺傳一致度分析

對(duì)鉤齒溲疏3個(gè)自然居群的遺傳結(jié)構(gòu)分析表明，總遺傳多樣性（Ht）為0.2190，其中居群內(nèi)（Hs）為0.1383，居群間（Dst）為0.0807，居群內(nèi)遺傳多樣度明顯高于居群間。居群間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.3685，即居群間遺傳變異僅占36.85%，因此居群內(nèi)遺傳分化遠(yuǎn)高于居群間。在居群遺傳學(xué)研究中，基因流被劃分為高、中、低三水平[11]，而鉤齒溲疏各居群間基因流（Nm）大小為0.8566，介于0.25～0.99，屬于中等水平，表明居群間基因流相對(duì)有限。

統(tǒng)計(jì)鉤齒溲疏各居群間的Neis遺傳距離GD和遺傳一致度GI以進(jìn)一步分析鉤齒溲疏居群的遺傳結(jié)構(gòu)。3個(gè)居群間遺傳距離GD變動(dòng)在0.1184～0.1803，平均為0.1514（表5），以嶗山與泰山的遺傳距離最近，嶗山與徂徠山的最遠(yuǎn)。3個(gè)居群間遺傳一致度GI變化范圍為0.8350～0.8884，平均為0.8598。泰山與嶗山居群的遺傳距離是3個(gè)居群間的最小值，遺傳一致度最高，但在地理位置上距離較遠(yuǎn)；同樣，泰山與徂徠山地理距離最近，但遺傳一致度反比泰山與嶗山的低。這表明，鉤齒溲疏居群間的遺傳距離和地理位置并非直接相關(guān)。

2.4 聚類分析

UPGMA聚類結(jié)果（圖1）顯示，泰山居群14號(hào)和15號(hào)樣品遺傳相似度最高，為0.91。在相似系數(shù)為0.74時(shí)所有樣品可以分為3大類：第Ⅰ大類包含7個(gè)樣品，全部來自徂徠山；第Ⅱ大類包括來自嶗山的4個(gè)樣品和來自泰山的8個(gè)樣品；第Ⅲ大類只有2個(gè)樣品，均來自嶗山。第Ⅱ大類在相似系數(shù)為0.81處又可分為3個(gè)亞類，第1亞類含1個(gè)樣品，第2亞類含3個(gè)樣品，均來自嶗山；第3亞類含8個(gè)樣品，全部來自泰山。

由聚類圖可看出，徂徠山的樣品單獨(dú)聚為一個(gè)大類，泰山的樣品聚在一個(gè)亞類里，只有嶗山的樣品分布在2個(gè)大類中，這反映出嶗山居群豐富的遺傳多樣性。同時(shí)，徂徠山樣品單獨(dú)聚為第Ⅰ大類，泰山和嶗山的部分樣品聚為第Ⅱ大類，表明了嶗山與泰山的遺傳相似度較高。

聚類結(jié)果顯示，多數(shù)情況下樣品來源決定樣品間的親緣關(guān)系，地理來源相同的樣品傾向于聚在一起，但供試樣品的聚類結(jié)果又并非嚴(yán)格按照地理來源來劃分。說明山東鉤齒溲疏的遺傳分化并非受地理來源單一因素的影響，是多個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。

3 討論

在體現(xiàn)居群內(nèi)變異水平方面，多態(tài)位點(diǎn)百分率是重要指標(biāo)之一。在物種水平上鉤齒溲疏的多態(tài)位點(diǎn)百分率為68.44%，表明山東省內(nèi)鉤齒溲疏有較豐富的遺傳多樣性。

Loveless等[12]曾統(tǒng)計(jì)過不同類型植物的遺傳變異水平和居群分化程度，得出了大范圍連續(xù)分布的異交植物的遺傳變異大部分存在于居群內(nèi)的結(jié)論；而鉤齒溲疏居群間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.3685，表明遺傳分化主要存在于居群內(nèi)，同這一結(jié)論類似。鉤齒溲疏各居群間基因流（Nm）大小為0.8566，表明居群間基因流相對(duì)有限，是3個(gè)居群間存在一定程度的遺傳分化的原因之一。

在居群水平上，徂徠山的遺傳多樣性最低，應(yīng)與徂徠山鉤齒溲疏生境類型變化相對(duì)有限有關(guān)。而嶗山居群的遺傳多樣性最為豐富，可能與嶗山的地理、氣候條件更為優(yōu)越和復(fù)雜有關(guān)。嶗山地處山東半島，東、南、北三面環(huán)海，西面與陸地相接。由于受海洋影響，氣候溫暖濕潤(rùn)，南坡和北坡氣候迥異。嶗山植被類型豐富，群落組成上南坡?lián)碛休^多的亞熱帶區(qū)系成分，而北坡則以長(zhǎng)白區(qū)系成分為主[13]。嶗山復(fù)雜多樣的生境類型，高度的空間異質(zhì)性使得鉤齒溲疏不同基因型的植株都可以生長(zhǎng)，所以遺傳多樣性處于較高水平。生態(tài)因子可作為控制居群中基因型頻率的一種選擇壓力，在相當(dāng)程度上對(duì)居群的遺傳分化起作用[14]。反過來，遺傳多樣性也是物種適應(yīng)環(huán)境變化的基礎(chǔ)。因此可以推測(cè)，嶗山鉤齒溲疏居群較高的遺傳多樣性是對(duì)嶗山優(yōu)越、復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，鉤齒溲疏嶗山居群豐富的遺傳多樣性不僅體現(xiàn)在分子水平上，也反映在形態(tài)上，尤其是花朵的大小，葉片的大小、形狀等。形態(tài)上豐富的變異為開發(fā)利用鉤齒溲疏野生資源、選育優(yōu)良類型提供了基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 中國(guó)植物志編委會(huì). 中國(guó)植物志[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1982： 103-104.

[2] Spiess E B. Genes in population[M]. 2nd ed. New York： John Wiley & Sons， 1989.

[3] 潘瑩， 趙桂仿. 分子水平的遺傳多樣性及其測(cè)量方法[J]. 西北植物學(xué)報(bào)， 1998， 18（4）： 645-653.

[4] Li G， Qurios C F. Sequence related amplified polymorphism（SRAP）， a new marker system based on a simple PCR reaction： its application to mapping and gene tagging in Brassica[J]. Theoretical and Applied Genetics， 2001， 103（3）： 455-461.

[5] 張安世， 刑智峰， 劉永英， 等. SRAP分子標(biāo)記及其應(yīng)用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2007， 35（9）： 2562-2563.

[6] 李莉， 彭建營(yíng)， 白瑞霞， 等. SRAP與TRAP標(biāo)記及其在園藝植物研究中的應(yīng)用[J]. 西北植物學(xué)報(bào)， 2006， 26（8）： 1749-1752.

[7] 張鮮艷， 張飛， 陳發(fā)棣， 等. 12 份不同地理居群野菊的遺傳多樣性分析[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 34（3）： 48-54.

[8] 林萍， 姚小華， 王開良， 等. 油茶長(zhǎng)林系列優(yōu)良無性系的SRAP分子鑒別及遺傳分析[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)， 2010， 18（2）： 272-279.

[9] Kidwell K K， Osborn T C. Simple plant DNA isolation procedures[M]//Beckman J， Osborn T C. Plant genomes： methods for genetic and physical mapping. Dordrecht： Kluwer Academic Publishers， 1992： 1-13.

[10] 徐克學(xué). 數(shù)量分類學(xué)[M]. 北京： 科學(xué)出版社，1994.

[11] Govindaraju D R. Relationship between dispersal ability and levels of gene flow in plants[J]. Oikos， 1988， 52： 31-35.

[12] Loveless M D， Hamrick J L. Ecological determinants of genetic structure in plant populations[J]. Ann. Rev. Ecol. Syst.， 1984， 15（1）： 65-95.

[13] 臧德奎. 山東嶗山森林植物區(qū)系的研究[D].南京： 南京林業(yè)大學(xué)，1990.

[14] 汪小凡， 廖萬金， 宋志平. 小毛茛居群的遺傳分化及其與空間隔離的相關(guān)性[J]. 生物多樣性， 2001， 9（2）： 138-144. 山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2014，46（11）：26～29

2.3 居群遺傳結(jié)構(gòu)與遺傳一致度分析

對(duì)鉤齒溲疏3個(gè)自然居群的遺傳結(jié)構(gòu)分析表明，總遺傳多樣性（Ht）為0.2190，其中居群內(nèi)（Hs）為0.1383，居群間（Dst）為0.0807，居群內(nèi)遺傳多樣度明顯高于居群間。居群間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.3685，即居群間遺傳變異僅占36.85%，因此居群內(nèi)遺傳分化遠(yuǎn)高于居群間。在居群遺傳學(xué)研究中，基因流被劃分為高、中、低三水平[11]，而鉤齒溲疏各居群間基因流（Nm）大小為0.8566，介于0.25～0.99，屬于中等水平，表明居群間基因流相對(duì)有限。

統(tǒng)計(jì)鉤齒溲疏各居群間的Neis遺傳距離GD和遺傳一致度GI以進(jìn)一步分析鉤齒溲疏居群的遺傳結(jié)構(gòu)。3個(gè)居群間遺傳距離GD變動(dòng)在0.1184～0.1803，平均為0.1514（表5），以嶗山與泰山的遺傳距離最近，嶗山與徂徠山的最遠(yuǎn)。3個(gè)居群間遺傳一致度GI變化范圍為0.8350～0.8884，平均為0.8598。泰山與嶗山居群的遺傳距離是3個(gè)居群間的最小值，遺傳一致度最高，但在地理位置上距離較遠(yuǎn)；同樣，泰山與徂徠山地理距離最近，但遺傳一致度反比泰山與嶗山的低。這表明，鉤齒溲疏居群間的遺傳距離和地理位置并非直接相關(guān)。

2.4 聚類分析

UPGMA聚類結(jié)果（圖1）顯示，泰山居群14號(hào)和15號(hào)樣品遺傳相似度最高，為0.91。在相似系數(shù)為0.74時(shí)所有樣品可以分為3大類：第Ⅰ大類包含7個(gè)樣品，全部來自徂徠山；第Ⅱ大類包括來自嶗山的4個(gè)樣品和來自泰山的8個(gè)樣品；第Ⅲ大類只有2個(gè)樣品，均來自嶗山。第Ⅱ大類在相似系數(shù)為0.81處又可分為3個(gè)亞類，第1亞類含1個(gè)樣品，第2亞類含3個(gè)樣品，均來自嶗山；第3亞類含8個(gè)樣品，全部來自泰山。

由聚類圖可看出，徂徠山的樣品單獨(dú)聚為一個(gè)大類，泰山的樣品聚在一個(gè)亞類里，只有嶗山的樣品分布在2個(gè)大類中，這反映出嶗山居群豐富的遺傳多樣性。同時(shí)，徂徠山樣品單獨(dú)聚為第Ⅰ大類，泰山和嶗山的部分樣品聚為第Ⅱ大類，表明了嶗山與泰山的遺傳相似度較高。

聚類結(jié)果顯示，多數(shù)情況下樣品來源決定樣品間的親緣關(guān)系，地理來源相同的樣品傾向于聚在一起，但供試樣品的聚類結(jié)果又并非嚴(yán)格按照地理來源來劃分。說明山東鉤齒溲疏的遺傳分化并非受地理來源單一因素的影響，是多個(gè)因素綜合作用的結(jié)果。

3 討論

在體現(xiàn)居群內(nèi)變異水平方面，多態(tài)位點(diǎn)百分率是重要指標(biāo)之一。在物種水平上鉤齒溲疏的多態(tài)位點(diǎn)百分率為68.44%，表明山東省內(nèi)鉤齒溲疏有較豐富的遺傳多樣性。

Loveless等[12]曾統(tǒng)計(jì)過不同類型植物的遺傳變異水平和居群分化程度，得出了大范圍連續(xù)分布的異交植物的遺傳變異大部分存在于居群內(nèi)的結(jié)論；而鉤齒溲疏居群間遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.3685，表明遺傳分化主要存在于居群內(nèi)，同這一結(jié)論類似。鉤齒溲疏各居群間基因流（Nm）大小為0.8566，表明居群間基因流相對(duì)有限，是3個(gè)居群間存在一定程度的遺傳分化的原因之一。

在居群水平上，徂徠山的遺傳多樣性最低，應(yīng)與徂徠山鉤齒溲疏生境類型變化相對(duì)有限有關(guān)。而嶗山居群的遺傳多樣性最為豐富，可能與嶗山的地理、氣候條件更為優(yōu)越和復(fù)雜有關(guān)。嶗山地處山東半島，東、南、北三面環(huán)海，西面與陸地相接。由于受海洋影響，氣候溫暖濕潤(rùn)，南坡和北坡氣候迥異。嶗山植被類型豐富，群落組成上南坡?lián)碛休^多的亞熱帶區(qū)系成分，而北坡則以長(zhǎng)白區(qū)系成分為主[13]。嶗山復(fù)雜多樣的生境類型，高度的空間異質(zhì)性使得鉤齒溲疏不同基因型的植株都可以生長(zhǎng)，所以遺傳多樣性處于較高水平。生態(tài)因子可作為控制居群中基因型頻率的一種選擇壓力，在相當(dāng)程度上對(duì)居群的遺傳分化起作用[14]。反過來，遺傳多樣性也是物種適應(yīng)環(huán)境變化的基礎(chǔ)。因此可以推測(cè)，嶗山鉤齒溲疏居群較高的遺傳多樣性是對(duì)嶗山優(yōu)越、復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境長(zhǎng)期適應(yīng)的結(jié)果。

在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，鉤齒溲疏嶗山居群豐富的遺傳多樣性不僅體現(xiàn)在分子水平上，也反映在形態(tài)上，尤其是花朵的大小，葉片的大小、形狀等。形態(tài)上豐富的變異為開發(fā)利用鉤齒溲疏野生資源、選育優(yōu)良類型提供了基礎(chǔ)。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 中國(guó)植物志編委會(huì). 中國(guó)植物志[M]. 北京： 科學(xué)出版社， 1982： 103-104.

[2] Spiess E B. Genes in population[M]. 2nd ed. New York： John Wiley & Sons， 1989.

[3] 潘瑩， 趙桂仿. 分子水平的遺傳多樣性及其測(cè)量方法[J]. 西北植物學(xué)報(bào)， 1998， 18（4）： 645-653.

[4] Li G， Qurios C F. Sequence related amplified polymorphism（SRAP）， a new marker system based on a simple PCR reaction： its application to mapping and gene tagging in Brassica[J]. Theoretical and Applied Genetics， 2001， 103（3）： 455-461.

[5] 張安世， 刑智峰， 劉永英， 等. SRAP分子標(biāo)記及其應(yīng)用[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2007， 35（9）： 2562-2563.

[6] 李莉， 彭建營(yíng)， 白瑞霞， 等. SRAP與TRAP標(biāo)記及其在園藝植物研究中的應(yīng)用[J]. 西北植物學(xué)報(bào)， 2006， 26（8）： 1749-1752.

[7] 張鮮艷， 張飛， 陳發(fā)棣， 等. 12 份不同地理居群野菊的遺傳多樣性分析[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 34（3）： 48-54.

[8] 林萍， 姚小華， 王開良， 等. 油茶長(zhǎng)林系列優(yōu)良無性系的SRAP分子鑒別及遺傳分析[J]. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào)， 2010， 18（2）： 272-279.

[9] Kidwell K K， Osborn T C. Simple plant DNA isolation procedures[M]//Beckman J， Osborn T C. Plant genomes： methods for genetic and physical mapping. Dordrecht： Kluwer Academic Publishers， 1992： 1-13.

[10] 徐克學(xué). 數(shù)量分類學(xué)[M]. 北京： 科學(xué)出版社，1994.

[11] Govindaraju D R. Relationship between dispersal ability and levels of gene flow in plants[J]. Oikos， 1988， 52： 31-35.

[12] Loveless M D， Hamrick J L. Ecological determinants of genetic structure in plant populations[J]. Ann. Rev. Ecol. Syst.， 1984， 15（1）： 65-95.

[13] 臧德奎. 山東嶗山森林植物區(qū)系的研究[D].南京： 南京林業(yè)大學(xué)，1990.

[14] 汪小凡， 廖萬金， 宋志平. 小毛茛居群的遺傳分化及其與空間隔離的相關(guān)性[J]. 生物多樣性， 2001， 9（2）： 138-144. 山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2014，46（11）：26～29