八角蓮屬（鬼臼亞科，小檗科）的保護遺傳學研究.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，具有重要的保護遺傳學研究價值。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系統(tǒng)發(fā)育進行了較深入的研究，但對整個八角蓮屬的遺傳多樣性、遺傳結構、基因流、居群動態(tài)歷史等保護遺傳學的研究卻由于缺乏屬內通用的共顯性分子標記而滯后。本研究從八角蓮轉錄組中開發(fā)了18個具有多態(tài)性且在屬內通用的EST-SSR，選擇高多態(tài)

2、性、低無效等位基因的15個位點用于該屬的保護遺傳學研究。
　　本研究的主要結果如下:(1)盡管形態(tài)學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致的或者當前的交配系統(tǒng)已從異交進化為自交。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構分析結果表明，六角蓮、小八角蓮和貴州八角蓮已獨立成種，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。物種/支系內遺傳結構分析表明，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/支系內居群間的分

5、化是由地理隔離(IBD)和/或環(huán)境隔離(IBE)導致的。(5)當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）共同導致了居群的片斷化，促進了居群間的基因流隔離。根據上述結果，我們提出以下八角蓮屬保護策略:對八角蓮屬物種/支系內共20個ESU[18+1（云南八角蓮）+1（西藏八角蓮）]進行獨立遷地保護，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行優(yōu)先