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肉质花盘亚组subsect.Delavayanae F.C.Stem,属芍药科Paeoniaceae芍药属Paeonia牡丹组Sect.Moutan DC.。该亚组包含2个种,即滇牡丹P.delavayi Franeh.和大花黄牡丹P.ludlowii(stem et.Taylor)D.Y.Hong。滇牡丹分布在我国喜马拉雅和横断山区,是芍药属中分布最广的类群,具有丰富的形态变异,生态适应性较强。大花黄牡丹分布区较狭窄,仅分布在我国西藏雅鲁藏布江附近,因具有黄色花基因,对栽培牡丹的杂交育种具有重要意义。我们通过对肉质花盘亚组进行居群取样,选取叶绿体基因、核基因、微卫星标记三套数据对其系统发育关系、谱系地理结构、居群克隆结构、遗传多样性及其保护等进行研究。四个叶绿体基因合并数据显示大花黄牡丹形成单系嵌入滇牡丹内,两个核基因合并分析显著支持(自展值为100%)大花黄牡丹与滇牡丹分化为两个进化支。滇牡丹的紫花类型、黄花类型、狭叶类型以及其他类型(如金莲牡丹和白莲牡丹)在系统发育关系上并没有各自形成单系。
本研究支持将这些类型归并为滇牡丹。滇牡丹内部居群的关系较为复杂,三套数据揭示的系统发育关系有所不同。叶绿体基因显示滇牡丹居群间发生了较大的遗传分化。巢氏进化分析推测肉质花盘亚组有过至少两次独立的居群扩张事件。一次大规模居群辐射扩张,覆盖了现存分布区东部的广大地区。扩散到西藏地区的群体发生了重大核基因组进化,最后形成了大花黄牡丹。另一次居群扩张主要是向西部的扩张,可能由横断山脉南部的避难所向北并向西延伸,直到占据雅鲁藏布江河岸甚至更远的尼迫尔境内。通过微卫星标记数据估测居群间的基因流、空间结构和模拟屏障分析,发现群体间的基因流较小,受到了较强的地理隔离,同时叶绿体基因也支持很多居群发生了异域片段化事件,横断山脉的地形结构导致了居群的显著分化。生态环境因子与居群的遗传关系没有显著相关,这可能与居群进退与反复定居有关。我们选取了花色多样性最高的云南香格里拉哈拉村居群为研究地点,用7对SSR标记进行个体的基因分型,发现该居群克隆多样性较高,克隆空间分布较为复杂。本研究还对肉质花盘亚组的遗传多样性进行了评估,发现大花黄牡丹遗传多样性较低,滇牡丹具有较高的遗传多样性,同时对两者的保护策略提出建议。本研究利用磁珠富集法,开发了50余对滇牡丹核微卫星引物,其中9对引物扩增的位点具有多态性。本研究还根据牡丹的叶绿体全基因组序列开发了10对叶绿体微卫星引物,其中6个引物扩增的位点具有多态性。