小毛茛居群的遺傳分化及其與空間隔離的相關(guān)性_圖文

1、 !期 汪小凡等：小毛茛居群的遺傳分化及其與空間隔離的相關(guān)性 % "#$ 交為主的混 合 交 配 方 式 （ 王 金 平 等， "&&& ） ， 該種的 基因分化主要存在 于 居 群 內(nèi)， 可以理解其總居群的 基因分化系數(shù)的較低水平。 % % 用居群每代遷移數(shù) （ !" ） 來(lái)度量 居 群 之間 的 基 因流， 以所有居 群 為 一 總 居 群， !" # $ $ & 。 這 表 明 居群之間有較高水 平 的 基 因 流， 它足以防止遺傳漂 變所導(dǎo)致的居群間遺傳分化。位于武漢市長(zhǎng)江以南 （ 武昌地區(qū)） 的 居 群 ( 和

2、*( 之 間， !" + $#, &- ； 而 居群 ( 與 處 于 河 南 南 南 部 居 群 ./" 之 間， !" + $, ! 。可見(jiàn)居群之間的基因流狀況與居群間的 空 間 距離有一定關(guān)聯(lián)。 !" #$ 居群間的遺傳一致度 根據(jù)各酶位點(diǎn)的基因型頻率計(jì)算出了居群間遺 傳一 致 度 和 遺 傳 距 離。 各 居 群 的 遺 傳 一 致 度 在 , &01# 2 , &&&" 之 間， 這說(shuō)明小毛 茛 各 居群 有 較 近 的遺傳關(guān) 系。 只 有 3*! 與 其 他 居 群 （ % + , &0

3、1# 2 , &&1# ） 以及湖北武 漢 與 河 南 信 陽(yáng) 兩 地 的 居 群 之 間 （ % + , &01# 2 , &&- ） 遺 傳 一 致 度 稍 低。位 于 武 昌 地區(qū)的居群 *( 與 ( 、 45 之 間 具 有 最 高 的 遺 傳 一 致 度 （ % + , &&6! 2 , &&&" ） 。 !" %$ 居群間的遺傳分化 （ 聚類(lèi)分析結(jié)果） 基于各酶位點(diǎn)的基因型頻率計(jì)算出的各居群間 "&06 ） ， 采 用 :;<=> 法 得 到 的 小 毛

4、 遺傳距離 （ 789 ， 茛居群水平 聚 類(lèi) 分 析 結(jié) 果 （ 圖 $） 。圖 中 可 見(jiàn)， 位于 湖北武漢長(zhǎng)江以南地區(qū)的居群 （ ( 、 *( 、 45 ） 、 長(zhǎng) 江以 ? 、 .( ）及 河 南 信 陽(yáng) 的 居 群 北地 區(qū) 的 居 群 （ <4 、 （ ./" 、 ./! 、 ./$ ） 分別 聚 在 一 起。而 處 于 武 漢 長(zhǎng) 江 以南的 3*! 則與其他所有居群保持著相對(duì)較 遠(yuǎn)的遺 傳距離。 為 了 便 于 了 解 遺 傳 距 離 與 空 間 距 離 的 相 關(guān) 性， 本研究中采 用 <4 定 位 方 法 計(jì) 算 出 居 群 與 居 群 之 間的空間距

5、 離。采 用 空 間 距 離 數(shù) 據(jù) 同 樣 用 :;<=> 法對(duì) 小 毛 茛 的 各 個(gè) 居 群 進(jìn) 行 聚 類(lèi) 分 析， 結(jié)果與圖 $ 相比， 除居群 ./" 、 ./! 、 ./$ 遠(yuǎn)離其他居群外， 其他 居群的關(guān)系有所不同。在對(duì)以長(zhǎng)江相隔的各對(duì)居群 間的距離作了適當(dāng) 加 權(quán) 后， 基于空間距離所作的聚 類(lèi)可得到與圖 $ 類(lèi) 似 的 結(jié) 果， 這暗示著長(zhǎng)江的阻隔 作用加劇了其兩岸的小毛茛居群之間的遺傳分化。 #$ 討論 #" &$ 地理因素及生態(tài)因素對(duì)遺傳分化的影響 地理因素對(duì)遺傳分化的影響主要表現(xiàn)于兩個(gè)方 面： 首先， 由于小毛茛花粉流距離有限

6、（ 王 金 平 等， "&&& ） ， 空間 隔 離 在 一 定 程 度 上 決 定 了 居 群 之 間 基 因交流的水平。所 以 在 理 想 的 條 件 下， 空間距離越 近， 居群間基因交 流 越 頻 繁， 遺 傳 分 化 水 平 越 低， 這 可能是本研究中得到的遺傳分化與地理距離呈正相 關(guān)的主要原因。盡管該種的花粉具有一定的遠(yuǎn)距離 散布的潛能， 但其花粉散布主要依賴?yán)ハx(chóng)傳粉 （王 金平等， "&&& ） ， 由于寬 闊 的 水 面 對(duì) 昆 蟲(chóng) 的 長(zhǎng) 距 離 飛 行有不利的影響， 這可能是長(zhǎng)江的阻隔作用導(dǎo)致兩 岸的小毛

7、 茛 居 群 間 基 因 交 流 受 阻 的 主 要 原 因。 其 次， 地理因素如經(jīng)緯度、 海拔高度對(duì)生態(tài)因子有著規(guī) 律性影響， 從而控制居群分化， 但由于小毛茛為狹域 % % % % % % % 圖 %$ 小毛茛不同居群基生葉葉片形態(tài)變異 % % % % % % % (9, #% =ABCDAEA9FGE HGB9GIF8 AJ E8GH8K 9I L9JJ8B8IM CACNEGM9AIK AJ &(*+, -./(-, % % % % % % % "、 ! 來(lái)自居群 3*! ；$ 2 " 來(lái)自其他居群。" ， ! ：JBAO CACNEGM9AI

8、3*! ；$ 2 " ：JBAO AMD8B CACNEGM9AIK !"" # 生 物 多 樣 性 # # !"#$"%&("* +,"&-,& $卷 分布種 在中國(guó)僅分布于 豫 南、 陜南至桂北一帶 （王 !$% ， !$& ） ， 因 此， 這種機(jī)制的作用可能不 文采， 會(huì)太明顯。 # # 生態(tài)因素 則 可 作 為 一 種 選 擇 壓 來(lái) 控 制 居 群 中 的基因型頻率， 對(duì)居群的遺傳分化起更為重要的作 用。本研究所調(diào)查和取樣的小毛茛居群大多處于生 態(tài)條 件 變 化 不 大 的 生 境

9、 （ 如 陽(yáng) 坡、 草 地、 路 邊、 林緣 等處所） ， 僅居群 (* 處于陰坡、 林下的潮濕生境中。 作者推測(cè)， (* 在 遺 傳 結(jié) 構(gòu) 上 與 其 他 居 群 的 顯 著 分 異， 正是因特殊生 境 對(duì) 各 個(gè) 位 點(diǎn) 等 位 基 因 的 選 擇 作 用所導(dǎo)致的。 !" #$ 形態(tài)變異與遺傳分化的關(guān)系 已 有 多 位 研 究 者 注 意 到， 小毛茛居群內(nèi)和居群 間的形態(tài) 變 異 十 分 復(fù) 雜。 廖 亮 等 （ !$! ） 報(bào)道了形 態(tài)變異與染色體倍 性 的 某 種 關(guān) 聯(lián) （ 四倍體個(gè)體的基 生葉常裂 成 細(xì) 絲 狀 ） 。張 競(jìng) 男 等! 則 定 量 分 析 了 其 株

10、高、 葉形和花瓣數(shù)目等方面的顯著變異， 發(fā)現(xiàn)形態(tài) 變異與居群所在生境的某些生態(tài)因子有一定的相關(guān) 性， 并注意到生 于 湖 北 武 漢 地 區(qū) 的 居 群 (* 在 表 型 上明顯區(qū)別于生于同一地區(qū)或不同地區(qū)的其他居群 （ 圖 "） 。但值得注意的是， 從本研究的結(jié) 果來(lái) 看， 小 毛茛 ! 個(gè)居群的 各 項(xiàng) 遺 傳 多 樣 性 指 標(biāo) 均 為 相 對(duì) 較 低的水平， 而各居群之間更具有甚高的遺傳一致度。 用其他類(lèi)型的分子標(biāo)記如 +,+- 等也 許 會(huì) 檢測(cè) 出 更 高水平的遺傳多態(tài) 性， 但本研究結(jié)果或多或少能說(shuō) 明該種的表型變異含有較多的環(huán)境飾變成份。居群 (* 在各酶位點(diǎn)上均表

11、現(xiàn) 為 常 見(jiàn) 等 位 基 因 的 純 合 基 因型， 實(shí)驗(yàn)中未檢 測(cè) 到 其 特 有 等 位 基 因 或 出 現(xiàn) 稀 有 等位基因 （ 對(duì)其他居群而言） 的 高 頻 率。 盡 管 居 群 (* 在形態(tài)上 與 其 他 各 居 群 有 著 明 顯 區(qū) 別， 而且從 本研究的等位酶分 析 結(jié) 果 來(lái) 看， 這種變異顯然有其 遺傳基礎(chǔ)， 但與其他居群 的 遺 傳 一 致 度 仍 在 $./ 以 上， 作者認(rèn)為這是由于特殊生境的選擇壓塑造的， 該 居群并未形 成 新 的 遺 傳 特 質(zhì) （ 見(jiàn)表 *） 。因 此， 本研 究結(jié)果還不能支持將此居群作為一個(gè)新種或新變種 的分類(lèi)學(xué)處理。 參考文獻(xiàn) 王中仁 0

12、 !$"12 植物遺傳 多 樣 性 和 系 統(tǒng) 學(xué) 研 究 中 的 等 位 酶 分析 2 生物多樣性 0 # 3 !4 5 6& 7 "6 王中 仁 0 !$"82 植 物 遺 傳 多 樣 性 和 系 統(tǒng) 學(xué) 研 究 中 的 等 位 酶 分析 3 續(xù) 4 2 生物多樣性 0 # 3 *4 5 $! 7 $% 王中仁 0 !$"92 等位酶分析 的 遺 傳 學(xué) 基 礎(chǔ) 2 生 物 多 樣 性 0 # 3 64 5 !"$ 7 !%: 王中仁 0 !$"2 等位酶 分 析 的 遺 傳 學(xué) 基 礎(chǔ) 3 續(xù) 4 2 生 物 多 樣 性

13、 0 # 3 "4 5 *!6 7 *!$ 王中仁 0 !$:2 植物等位酶分析 2 北京 5 科學(xué)出版社 2 王 文采 0 !$%2 中國(guó)毛茛科修訂 3 一 4 2 植物研究 0 %& 3 *4 5 !6. 7 !:& 王文采 3 編 4 0 !$&2 中國(guó)植物 志 3 第 二 十 八 卷 4 2 北 京 5 科 學(xué) 出版社 0 *:. 7 6* 王金平 0 李天 煜 0 汪 小 凡 0 李 海 軍 0 賈 宗 超 0 !$2 小 毛 茛 3 ./-0-,010( &-/0( <=>?82 4 花 粉 流 潛 能 初 探 2 廣 西 植

14、物 0 % 3 64 5 *% 7 *& 徐玲玲 0 廖亮 0 !$&2 貓爪草和肉 根 毛 茛 的 同 工 酶 研 究 2 中 國(guó)植物學(xué)會(huì) 2 中 國(guó) 植 物 學(xué) 會(huì) 六 十 五 周 年 年 會(huì) 學(xué) 術(shù) 報(bào) 告 及論文摘要匯編 2 北京 5 中國(guó)林業(yè)出版社 0 !"& 徐玲玲 0 廖亮 0 劉芳 0 !$.2 禺毛茛 復(fù) 合 體 及 其 近 緣 種 過(guò) 氧 化物同工酶研究 2 武漢植物學(xué)研究 0 %& 3 !4 5 "6 7 "& 廖亮 0 徐玲玲 0 楊滌清 0 !$!2 江西 % 種 毛 茛 科 植 物 核 型 研 究

15、 2 植物分類(lèi)學(xué)報(bào) 0 # 3 *4 5 !.& 7 !&6 AB C0 !$.%2 CDEA9>E1F +DG>E1HBD? IA?AHB9J 1?; KLDE>HBD?2 ,MJHAF;1M 1?; AN ODFP5 DFH= QDEE1?; +>8EB91HBD? RDMG1?S AB C0 !$.&2 KJHBM1HBD? DT 1LAF1UA =AHAFDVSUDJBHS 1?; UA?AHB9 ;BJH1?9A TFDM 1 JM1EE ?>M8AF DT B?;BLB;>1EJ2 2&-&",(3 ( 5 %&6 7 %$ WDEHBJ - K0 Q1>