野生桂花的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究

1、園 藝 學(xué) 報 2014，41（7）：14271435 http: / www. ahs. ac. cn Acta Horticulturae Sinica E-mail: yuanyixuebao 收稿日期：20140304；修回日期：20140516 基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（31160082，31160043）；國家科技支撐計劃項目（2012BAC11B02）；江西省教育廳科技計劃項目（GJJ2241） * 通信作者 Author for correspondence（E-mail：dmf.625） 野生桂花的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究 胡 菀1,2，羅 意2，陽 億2，張志勇2，范

2、鄧妹2,* （1江西農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院，南昌 330045；2江西農(nóng)業(yè)大學(xué)，亞熱帶生物多樣性實驗室，南昌 330045） 摘 要：利用細(xì)胞核微衛(wèi)星（nuclear microsatellite，nSSR）標(biāo)記對中國4個省的7個野生桂花Osmanthus fragrans（Thunb.）Lour.群體139個個體的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。11個微衛(wèi)星位點揭示了野生桂花等位基因多樣性（A）平均為6.039，有效等位基因數(shù)（Ne）平均為3.769，平均預(yù)期雜合度（He）為0.673。所有群體均顯著偏離哈溫平衡，近交系數(shù)FIS介于0.313 0.580之間。群體間遺傳分化系數(shù)FST = 0.143

3、，AMOVA分析表明群體間遺傳分化占總遺傳變異的12.69%，群體內(nèi)的遺傳變異為87.31%。Mantel檢驗表明野生桂花群體間遺傳距離與地理距離不存在相關(guān)性（r =0.277，P = 0.214）。STRUCTURE聚類分析顯示，所有個體被劃分為3個理論群體，廬山群體和瀏陽群體中譜系較為單純，而其他群體則存在一定程度的遺傳混雜。瓶頸效應(yīng)分析顯示，除瀏陽群體外所有群體經(jīng)歷了種群衰退。 關(guān)鍵詞：野生桂花；微衛(wèi)星標(biāo)記；遺傳多樣性；遺傳結(jié)構(gòu) 中圖分類號：S 685.13 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：0513-353X（2014）07-1427-09 Genetic Diversity and Popu

4、lation Genetic Structure of Wild Sweet Osmanthus Revealed by Microsatellite Markers HU Wan1,2，LUO Yi2，YANG Yi2，ZHANG Zhi-yong2，and FAN Deng-mei2,* （1College of Forestry，Jiangxi Agricultural University，Nanchang 330045，China；2Laboratory of Subtropical Biodiversity， Jiangxi Agricultural University，Nanc

5、hang 330045，China） Abstract：Genetic diversity and genetic structure of 139 individuals from seven wild populations of Osmanthus fragrans in four provinces of China were studied with nuclear microsatellite（nSSR）markers. A relatively high level of genetic diversity was detected in O. fragrans with 11

6、polymorphic microsatellite loci. Average Allelic diversity（A），effective number of alleles（Ne）and mean expected heterozygosity（He）were 6.039，3.769 and 0.673，respectively. All populations deviated from Hardy-Weinberg equilibrium significantly，with inbreeding coefficient（FIS）ranging from 0.313 to 0.580

7、. Genetic differentiation among population was moderately low（FST = 0.143）. Mantel test showed no significant correlation between genetic and geographic distances among populations（r =0.277，P = 0.214）. Bayesian STRUCTURE clustering analysis suggested that there were three logic populations for all i

8、ndividuals. Bottleneck analysis revealed that all populations except for LY had experienced recent decline in population sizes. Key words：Osmanthus fragrans；nuclear microsatellite（nSSR）markers；genetic diversity；genetic 1428 園 藝 學(xué) 報 41卷 structure 植物種質(zhì)資源（即遺傳資源）是栽培植物遺傳改良的物質(zhì)基礎(chǔ)。然而由于引種馴化過程中的“瓶頸效應(yīng)”（bottlen

9、eck effect）和人工選擇，栽培植物的遺傳多樣性往往比較低，遺傳背景相對單一（Tanksley & McCouch，1997；Olsen & Schaal，1999；Doebley et al.，2006；Zeder et al.，2006）。例如栽培水稻（Oryza sativa L.）的遺傳多樣性只有野生水稻（Oryza rufipogon Griff.和Oryza nivara Sharma et Shastry）的10% 20%（Zhu et al.，2007）。因此，野生原始種和近緣種是栽培植物遺傳改良的豐富源泉（李德銖 等，2012）。 桂花（Osmanthu

10、s fragrans Lour.）栽培歷史悠久，觀賞價值高，現(xiàn)各地廣泛栽培（張美珍和邱蓮卿，1992；向其柏和劉玉蓮，2008；陽韶昆 等，2012；朱倩 等，2012）。從歷史記載中可以看出，長江中下游一帶是桂花最重要的原產(chǎn)地。近年來，長江流域的亞熱帶山地不斷有野生桂花的報道，如江西廬山山南（汪德娥和王宗海，1997）、福建長?。ǘㄎ?等，2002）、湖南瀏陽（郝日明 等，2005）、浙江千島湖（王賢榮 等，2007）等。 鑒于桂花的重要經(jīng)濟(jì)價值和不斷增加的野生桂花報道，作者從2007年開始對長江中下游各省區(qū)的野生桂花群體進(jìn)行了調(diào)查和采集，除了已報道的野生群體外，新發(fā)現(xiàn)兩個野生桂花群體（分

11、別位于江西修水和鉛山）和一個野生移栽群體（位于江西星子）。在此基礎(chǔ)上，利用先期研究開發(fā)出來的微衛(wèi)星標(biāo)記對野生桂花遺傳多樣性進(jìn)行研究，以期全面揭示天然桂花群體的遺傳多樣性及群體間的遺傳分化程度；了解不同群體之間的親緣關(guān)系；分析地理隔離、人為因素等對遺傳結(jié)構(gòu)的影響，為野生桂花種質(zhì)資源的保護(hù)和合理利用提供科學(xué)依據(jù)。 1 材料與方法 1.1 采樣地概況與采樣方法 于2008年10月開始對野生桂花進(jìn)行資源調(diào)查及樣品采集，共收集到7個野生群體（表1）。其中星子群體采自一個偏僻的不通公路的村落（高家?guī)X）附近，通過走訪確認(rèn)此群體為野生移栽群體。 表1 野生桂花群體采樣信息 Table 1 Sampling i

12、nformation for each population of Osmanthus fragrans 群體 Population 樣品植株數(shù) Number 產(chǎn)地 Locality 地理位置 Geographical location 海拔/m Altitude 生境 Habitat 千島湖 QDH 24 浙江省淳安縣千島湖 Chunan，Zhejiang 29.531°N，119.139°E 105 山坡林中 Hillside，under forests 長汀 CT 24 福建省長汀縣石峰寨 Changting，F(xiàn)ujian 25.543°N，116.534&

13、#176;E 450 溝谷石壁，灌木叢中 Valley cliff，in shrubs 瀏陽 LY 21 湖南省瀏陽市周洛村 Liuyang，Hunan 28.429°N，113.670°E 360 溝谷石壁，灌木叢中 Valley cliff，in shrubs 廬山 LS 19 江西省廬山 Lushan Mountain，Jiangxi 29.469°N，115.952°E 490 山坡林中 Hillside，under forests 修水 XS 17 江西省修水縣樂家山 Xiushui，Jiangxi 29.019°N，114.553&

14、#176;E 360 溝谷石壁，灌木叢中 Valley cliff，in shrubs 星子 XZ 13 江西省星子縣秀峰 Xingzi，Jiangxi 29.502°N，115.993°E 220 移栽 Transplant 鉛山 YS 21 江西省鉛山縣車盤鎮(zhèn) Yanshan，Jiangxi 28.009°N，117.876°E 310 溝谷石壁，灌木叢中 Valley cliff，in shrubs 7期 胡 菀等：野生桂花的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究 1429 每個群體采集13 24株共139個個體的嫩葉樣品。利用硅膠迅速脫水干燥后，20 冰箱保存

15、。群體內(nèi)個體間相隔不少于20 m；對于規(guī)模較小的群體（如修水），對所發(fā)現(xiàn)的個體全部采集。憑證標(biāo)本存于江西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物標(biāo)本館（JXAU）。 1.2 DNA的提取與PCR擴(kuò)增 采用改良的CTAB法（Doyle & Doyle，1987）提取桂花葉片基因組的DNA，置于20 冰箱保存?zhèn)溆谩?PCR反應(yīng)體系為20 L，主要包括10 L 2× Taq PCR MasterMix（Tiangen；成分：0.1 U · L-1 Taq聚合酶，0.5 mmol · L-1 dNTP，20 mmol · L-1 Tris-HCl（pH 8.3），100 mmol

16、· L-1 KCl以及3 mmol · L-1 MgCl2），0.5 mol · L-1 引物，20 50 ng總DNA。PCR擴(kuò)增程序為：94 預(yù)變性3 min；94 變性45 s，58 66 退火45 s，72 延伸45 s，33個循環(huán)；72 延伸5 min，4 保存。PCR擴(kuò)增反應(yīng)產(chǎn)物采用8%非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測并拍照。 本課題組前期報道了29對桂花微衛(wèi)星引物（Zhang et al.，2011），由生工生物工程（上海）服務(wù)有限公司合成，每個群體選取3個植株的DNA模板進(jìn)行PCR擴(kuò)增。根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果篩選出11個擴(kuò)增帶型清晰且重復(fù)性好的微衛(wèi)星位點（表2

17、），然后對所有個體進(jìn)行PCR擴(kuò)增和檢測。 1.3 數(shù)據(jù)處理與分析 以DNA marker為對照，根據(jù)Zhang等（2011）報道的目的片段分子量在電泳圖譜上確定等位基因數(shù)及大小。采用POPGENE V. 1.32軟件（Yeh et al.，1999）計算等位基因多樣性（Allelic diversity，A）、有效等位基因數(shù)（Effective number of alleles，Ne）、特有等位基因數(shù)（Private alleles，APriv）、表觀雜合度（Observed heterozygosity，Ho）、預(yù)期雜合度（Expected heterozygosity，He）和多態(tài)位點比

18、率（Proportion of polymorphic loci，P）。每個位點的Hardy-Weinberg平衡采用GENEPOP V. 3.4軟件（Raymond & Rousset，1995）中的Fishers exact tests檢驗。 根據(jù)各位點等位基因頻率，用BOTTLENECK V.1.2.02軟件（Cornuet & Luikart，1996）對野生桂花群體進(jìn)行瓶頸效應(yīng)分析。由于SMM模型（stepwise mutation model）適用于較大群體的長期動態(tài)分析，而本研究選用的微衛(wèi)星位點用于分析群體近期發(fā)展趨勢，因此采用IAM（infinite allel

19、e model）及TPM模型（two phase model）更加合適（Cornuet & Luikart，1996）?；贗AM及TPM模型，重復(fù)1 000次，采用Wilcoxon符號秩次檢驗（Wilcoxon sign-rank test）分析每個群體的表觀雜合度（Ho）是否高于突變漂變平衡（mutationdrift equilibrium）下的預(yù)期雜合度（Heq）。 采用GenALEx 6軟件（Peakall & Smouse，2005）估算近交系數(shù)FIS和F統(tǒng)計量中的遺傳分化系數(shù)FST，前者用來衡量近交的程度，后者用來衡量各群體之間的遺傳分化程度。用Neis遺傳距離（

20、D）來衡量各群體之間的遺傳分化大小。通過Mantel檢驗（Smouse & Peak，1986）來分析群體間遺傳距離和地理距離的相關(guān)性。利用Arlequin 3.1軟件（Excoffier et al.，2005）對群體遺傳分化進(jìn)行AMOVA方差分析。 利用STRUCTURE V. 2.2軟件（Pritchard et al.，2000）基于混合模型（admixture model）和居群間相關(guān)等位基因頻率模型（correlated alleles frequencies model）對野生桂花所有個體進(jìn)行聚類分析。聚類組值（K）范圍設(shè)置為2 7。程序運行參數(shù)“Length of bu

21、rn-in-period”為10 000，“Number of MCMC Reps after Burnin”為10 000。在給定K值的條件下，數(shù)據(jù)后驗概率（posterior probability）似然率的自然對數(shù)ln Pr（X/K）作為評判最優(yōu)聚類的標(biāo)準(zhǔn)，最大ln Pr（X/K）所對應(yīng)的K值為最佳組數(shù)。 1430 園 藝 學(xué) 報 41卷 2 結(jié)果與分析 2.1 微衛(wèi)星位點的多態(tài)性及群體的遺傳多樣性 分別采用11對微衛(wèi)星引物對桂花7個野生群體139個個體樣品進(jìn)行擴(kuò)增，共檢測到153個等位基因（表2），每個位點的等位基因數(shù)（Na）介于7 26個之間，有效等位基因數(shù)（Ne）介于2.048 5

22、.720之間，等位基因多樣性（A）介于3.857 8.000之間，表觀雜合度（Ho）介于0.132 0.603之間，預(yù)期雜合度（He）介于0.462 0.812之間。圖1為位點OSM037在桂花各群體代表性個體中擴(kuò)增情況。 7個桂花野生群體的遺傳多樣性如表3所示，基因組DNA多態(tài)性均較高，多態(tài)位點百分比都為100%。等位基因多樣性（A）、有效等位基因數(shù)（Ne）和預(yù)期雜合度（He）的變動范圍分別為4.545 8.091、3.013 4.932、0.614 0.746，平均值分別為6.039、3.769、0.673，均是以千島湖群體為最高，廬山群體為最低。每個群體特有等位基因數(shù)為0 9，其中千島湖

23、、長汀和鉛山群體的特有等位基因數(shù)較高，分別為9、7和6，廬山和修水群體的特有等位基因數(shù)分別為3和1，而瀏陽和星子群體無特有等位基因。 7個群體的表觀雜合度（Ho）介于0.320 0.451之間，平均為0.373，以修水群體最高，千島湖群體最低。所有群體的表觀雜合度均低于預(yù)期雜合度，每個群體內(nèi)近交系數(shù)FIS均顯著大于零（0.313 0.580），表明所有群體均顯著偏離哈德溫伯格平衡（HWE）。用GENEPOP軟件對所有群體進(jìn)行了HWE檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在物種水平上極顯著地表現(xiàn)出雜合子不足的現(xiàn)象。 表2 11個SSR位點信息及野生桂花群體每個位點的遺傳多樣性參數(shù) Table 2 Primers use

24、d for SSR amplification and genetic parameters for each loci in Osmanthus fragrans wild populations 引物 Primer 序列 Sequence 退火溫度/ºC AnnealingtemperatureNa 等位基 因數(shù) Number of Alleles Ne 有效等位 基因數(shù) Effective number of alleles A 等位基因 多樣性 Allelic diversity Ho 表觀雜合度 Observed heterozygosity He 預(yù)期雜合度 Expect

25、ed heterozygosity OSM005 F：CCTGAACCCATACAAAGAGA 63 17 4.952 7.857 0.385 0.785 R：CTAAGCAACAGTACCCAGGA OSM009 F：GCATCTTCATTTTACACACG 60 26 4.702 7.429 0.206 0.712 R：GTTGAGATTCCTGAATATGG OSM010 F：GTATTCCAGGCTGATGGGTT 62 14 4.372 6.714 0.566 0.759 R：AAAGCCCAAAGTATGTTCCC OSM017 F：CCTTAGACAATTATTCCGAC 61

26、15 5.720 8.000 0.603 0.812 R：CAGGTCAAATAAGTTATGCC OSM036 F：CGCTTTAGAATGAACAAGTC 60 7 2.048 3.857 0.132 0.462 R：CTTCTCTATTTCCACGCAAC OSM037 F：CTTGAATCACCATACCTCCT 58 14 2.551 4.143 0.185 0.567 R：AGAGGAATGAGAAATAGCAC OSM038 F：AAGTATTGGGACCATTGGGA 60 14 3.774 5.714 0.440 0.723 R：TCCACCACTAGAAAGGTATT OS

27、M040 F：GGCTTCCATCTCTACATAAA 58 15 3.525 5.571 0.224 0.659 R：AACCATGAATTGGTAAACAG OSM041 F：CTCGTCCAATAATGTGTAGC 62 15 4.661 7.286 0.671 0.776 R：ATGTCCATAGTGAATGCCAA OSM048 F：CGATTGCTGGTGAAGCCCTT 66 8 2.354 4.429 0.492 0.561 R：TCGTAGGGTGAGCCATCGTT OSM052 F：GTGGTGCTGGGAAGATTATC 62 8 2.801 5.429 0.198 0

28、.585 R：CCATTAGGTTTCTTTGTGCC 平均值Mean 13.9 3.769 6.039 0.373 0.673 總和Total 153 7期 胡 菀等：野生桂花的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究 1431 圖1 位點OSM037在桂花各群體代表性個體中擴(kuò)增情況 Fig. 1 Amplification result of locus OSM037 表3 基于11個微衛(wèi)星位點的野生桂花群體遺傳參數(shù) Table 3 Population genetic parameters of seven wild Osmanthus fragrans based on 11 microsatelli

29、te loci 群體 Population A 等位基因多樣性 Allelic diversity Ne 有效等位基因數(shù) Effective number of alleles Ho 表觀雜合度 Observed Heterozygosity He 預(yù)期雜合度 Expected heterozygosity APriv 特有等位 基因數(shù) Private alleles FIS 近交系數(shù) Inbreeding coefficient P 多態(tài)位點比率/%Proportion of Loci polymorphic千島湖QDH 8.091 4.932 0.320 0.746 9 0.580* 10

30、0 長汀 CT 7.364 4.361 0.407 0.713 7 0.354* 100 瀏陽 LY 5.727 3.271 0.328 0.658 0 0.429* 100 廬山 LS 4.545 3.013 0.445 0.614 3 0.313* 100 修水 XS 5.000 3.407 0.451 0.643 1 0.329* 100 星子 XZ 5.182 3.880 0.336 0.700 0 0.509* 100 鉛山 YS 6.364 3.519 0.323 0.659 6 0.432* 100 平均值 Mean 6.039 3.769 0.373 0.673 3.714 0

31、.446* 100 2.2 瓶頸效應(yīng)分析 經(jīng)歷了遺傳瓶頸的群體的表觀雜合度通常高于處于突變漂變平衡群體的預(yù)期雜合度（Maruyama & Fuerst，1985）。Wilcoxon符號秩次檢驗結(jié)果顯示，IAM模型下只有瀏陽群體表觀雜合度不足，其余群體均表現(xiàn)出顯著（P < 0.05）或極顯著（P < 0.01）冗余（結(jié)果未展示）；基于TPM模型，修水和星子群體顯示出極顯著的表觀雜合度冗余，說明除瀏陽群體外，其它群體都經(jīng)歷了近期瓶頸效應(yīng)，其中修水和星子群體最為強(qiáng)烈。 2.3 群體間遺傳分化及遺傳距離分析 基于Neis遺傳距離和F統(tǒng)計量的分析（表4）表明，群體間的遺傳距離（DA）

32、和遺傳分化系數(shù)（FST）分別介于0.359 0.787和0.052 0.142之間。群體間遺傳分化系數(shù)（FST）平均值為0.143。千島湖群體與長汀群體間的遺傳分化最小，而瀏陽群體與廬山群體間的遺傳分化最大。AMOVA分析表明，12.69%遺傳變異來自群體間遺傳分化，87.31%遺傳變異來自群體內(nèi)。Mantel 檢驗表明群體間的遺傳距離與地理距離并無明顯的正相關(guān)性（r =0.277，P = 0.214）。 1432 園 藝 學(xué) 報 41卷 表4 野生桂花群體間Neis遺傳距離（DA，對角線以下）及F統(tǒng)計值（FST，對角線以上） Table 4 Neis genetic distance（DA，

33、below diagonal）and F-statistic（FST，above diagonal）in Osmanthus fragrans populations 群體 Population 千島湖 QDH 長汀 CT 瀏陽 LY 廬山 LS 修水 XS 星子 XZ 鉛山 YS 千島湖QDH 0.052 0.071 0.094 0.068 0.049 0.088 長汀CT 0.359 0.072 0.108 0.071 0.074 0.090 瀏陽LY 0.419 0.386 0.142 0.115 0.092 0.121 廬山 LS 0.535 0.562 0.787 0.100 0.0

34、94 0.128 修水 XS 0.389 0.374 0.567 0.433 0.070 0.086 星子 XZ 0.335 0.490 0.525 0.495 0.389 0.095 鉛山 YS 0.599 0.556 0.674 0.687 0.478 0.601 2.4 STRUCTURE聚類分析 在STRUCTURE聚類分析中，將K值設(shè)置為2 7，設(shè)10次重復(fù)，根據(jù)K值對應(yīng)參數(shù)ln Pr(X/K)的趨勢分析發(fā)現(xiàn)，K = 3時出現(xiàn)明顯折點，推斷本研究中所有參試個體最佳分組為3個理論群體。圖2給出了最佳假設(shè)K = 3的所有個體聚類圖。由圖2可知，江西廬山（LS）、鉛山（YS）和修水（XS）

35、群體聚為一組，江西星子（XZ）、湖南瀏陽（LY）和福建長?。–T）群體聚為第2組，浙江千島湖（QDH）群體聚為第3組。STRUCTURE的分組與群體間的地理距離沒有關(guān)聯(lián)，與Mantel檢驗的結(jié)果一致。另外，廬山群體與瀏陽群體的譜系（或血統(tǒng)，ancestry）比較單純，而其他群體均存在一定程度的遺傳混雜現(xiàn)象（即譜系混雜，admixture），說明大部分群體間有基因交流。 圖2 基于貝葉斯法聚類分析得到的桂花群體當(dāng)K = 3時的聚類圖 圖中3種顏色表示3個不同的組群，每條彩色豎線代表各群體的每個個體，不同顏色在各群體所占比例越大，則該群體 被劃分到相應(yīng)組群的可能性越大。 Fig. 2 Bayesi

36、an STRUCTURE clustering results（K = 3）based on microsatellite genotype among seven wild populations of Osmanthus fragrans Each individual is represented by a single colour line，there are 3 population groups，the more proportion of the colour，the more possibility of the represented population divided

37、into the corresponding group. 3 討論 3.1 野生桂花的遺傳多樣性 11個微衛(wèi)星位點對7個野生桂花群體進(jìn)行的遺傳多樣性研究結(jié)果（表3）表明，野生桂花在物7期 胡 菀等：野生桂花的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)研究 1433 種水平預(yù)期雜合度（He）為 0.673，高于Nybom（2004）基于微衛(wèi)星分析得到的植物預(yù)期雜合度平均值（0.61 ± 0.22），與其它多年生長壽命植物的平均值（He = 0.68）相當(dāng)，表明野生桂花群體保存著豐富的遺傳多樣性。 研究者普遍認(rèn)為，異交、多年生、廣布植物通常保持較高的遺傳多樣性（Hamrick，1990）。桂花的繁育系統(tǒng)屬于

38、功能性的雄全異株（郝日明 等，2011），另外，在野外很少見到桂花的果實，推斷其交配系統(tǒng)以異交為主的可能性較大。桂花為多年生長命木本植物，多生長在有土壤的巖石縫隙中，適應(yīng)能力極強(qiáng)。另外，中國桂花分布范圍廣泛，除了經(jīng)課題組調(diào)查確定7個野生群體外，廣東、廣西、貴州、云南和湖北各省也有野生桂花的標(biāo)本記錄。因此，野生桂花的交配系統(tǒng)、生態(tài)習(xí)性及分布范圍等因素是野生桂花遺傳多樣性較高的主要原因。然而值得注意的是，野生桂花所有群體的表觀雜合度（Ho）均明顯低于其預(yù)期雜合度（He），各群體近交系數(shù)顯著大于0（FIS > 0），說明野生桂花群體存在嚴(yán)重的近親繁殖（即近交），這與目前野生桂花群體遭受嚴(yán)重人為

39、破壞，經(jīng)歷了種群衰退（瓶頸效應(yīng)）是一致的。群體遺傳學(xué)理論表明，近交不僅降低群體內(nèi)遺傳多樣性，而且使得有害基因純合的幾率顯著增加，從而造成近交衰退，是野生群體長期生存的重要威脅之一（Frankham et al.，2010）。因此，在保存野生桂花種質(zhì)資源的工作中，應(yīng)充分考慮到近交對物種生存的影響。 通過等位基因多樣性、有效等位基因數(shù)、特有等位基因數(shù)和預(yù)期雜合度的檢測（表3），發(fā)現(xiàn)千島湖群體和長汀群體的遺傳多樣性較高，而廬山群體、瀏陽群體的遺傳多樣性相對比較低。在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，廬山和瀏陽兩地都有大量桂花苗圃，這些苗圃中很多苗木（尤其是大樹）都是從野生群體中直接挖過來的。因此，廬山和瀏陽群體較低的遺傳

40、多樣性可能是人為破壞的結(jié)果。相反，千島湖的桂花群落位于風(fēng)景名勝區(qū)，而長汀的桂花群落已被當(dāng)?shù)亓謽I(yè)部門規(guī)劃為自然保護(hù)小區(qū)，人為干擾對這兩個桂花群體群落的影響相對較小，從而保留了較高的遺傳多樣性。另外，修水群體的遺傳多樣性也比較低，采集中發(fā)現(xiàn)該群體生長在河谷兩邊陡峭的石壁上，生境非常惡劣，許多個體為克隆繁殖的后代（主要表現(xiàn)為根蘗）。在具有克隆生長的群體中，有效群體大?。╡ffective population size）遠(yuǎn)小于非克隆生長群體，從而導(dǎo)致遺傳多樣性較低。但是，由于該群體非常小，采樣時不得不密集采樣。由此可見，減少人為干擾，提高生境質(zhì)量將有利于保存野生桂花遺傳多樣性。 3.2 野生桂花群體

41、間的遺傳分化 通常情況下，F(xiàn)ST值高于0.15的物種被認(rèn)為是群體間具有顯著的遺傳分化（Frankham et al.，2010）。野生桂花群體的FST的值為0.143，表明群體間的遺傳分化趨于顯著水平，這與AMOVA分析結(jié)論一致。AMOVA分子變異分析顯示，僅12.69%的遺傳變異存在于群體間，遺傳多樣性或遺傳變異主要分布于群體內(nèi)，與其它木本植物分析結(jié)果相似（Turpein et al.，2001；Belaj et al.，2007）。桂花香氣可招引昆蟲傳粉，花粉的遠(yuǎn)距離傳播成為可能；另外，桂花野生群體的天然更新除萌蘗繁殖外，種子繁殖也是一個重要的方式（季榮和季曉波，2005）。桂花的果實為核

42、果，具有一枚種子和豐富的果肉，推測其種子傳播方式為鳥類取食后隨糞便排出，即動物體內(nèi)傳播（seed dispersal via ingestion或endozoochory），這種傳播方式通常可以將種子帶到遠(yuǎn)處，促進(jìn)群體間的基因流（Petit et al.，2003）。然而，野生桂花多數(shù)群體間有大的山脈阻擋，加上人為破壞導(dǎo)致種群衰退（除瀏陽外其它群體均檢測到瓶頸效應(yīng)），小群體內(nèi)隨機(jī)遺傳漂變使得群體間具有接近顯著水平的遺傳分化。另外，這種隨機(jī)因素可能也是野生桂花群體的地理距離與遺傳距離沒有相關(guān)性（r =0.277，P = 0.214）以及STRUCTURE聚類（圖2）沒有空間相關(guān)性（即地理上相近的

43、群體不聚在一起）的主要原因（Hutchison & Templeton，1999）。 綜上所述，野生桂花群體具有豐富的遺傳多樣性，是栽培桂花品種選育和品種改良的基因庫。1434 園 藝 學(xué) 報 41卷 但是，由于生境破壞、人為采挖等人類活動的影響，野生桂花生境質(zhì)量不斷降低，種群數(shù)量急劇下降，導(dǎo)致所有群體均表現(xiàn)出嚴(yán)重的近交，加大了群體間的遺傳分化，嚴(yán)重影響野生桂花的長期生存。因此，建立野生桂花保護(hù)小區(qū)，通過人工栽培和撫育擴(kuò)大種群數(shù)量，加強(qiáng)群體間的基因交流，將有利于保持野生桂花的遺傳多樣性和防止近交衰退，為野生桂花種質(zhì)資源的長期保存和永續(xù)利用奠定堅實基礎(chǔ)。 References Belaj

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