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鱼藤属(Derris Linn.)为蝶形花科(Papilionaceae)植物,主要分布于东南亚至中国的热带亚热带地区。鱼藤酮是人们最早发现的三大植物源农药成分之一,而鱼藤属植物是其主要植物来源。本文对红树林伴生植物鱼藤(D.trifoliateL.)的居群遗传多样性和鱼藤属8种植物的亲缘关系进行了研究,目的是了解鱼藤属植物的遗传背景,为该属植物资源的合理利用和保护提供理论依据。
本研究的主要结果如下:
(1)运用ISSR分子标记方法,对我国华南沿海15个鱼藤野生居群遗传多样性的检测结果显示,12个ISSR引物共产生97条扩增带,其中87条为多态性条带;鱼藤居群在物种水平具有较高的遗传多样性(PPB=89.69%,Ne=1.5313,He=0.3073,1=0.45820);在居群水平则呈现出多种遗传多样性变化模式,其中,大陆居群与海南岛居群之间具有显著的差异,受干扰生境居群与自然生境居群之间具有极显著的差异,而潮间带居群与自然河堤居群之间则无显著性差异。鱼藤居群在遗传结构上也呈现出多种变化模式,其中大陆居群与海南岛居群之间存在显著的遗传分化(AMOVA,32%),基因流Nm分别为0.7652和2.1908;受干扰生境居群与自然生境居群之间有13%(AMOVA)的遗传变异,基因流Nm分别为0.6850和1.0467;而潮间带居群和自然河堤居群之间则无分子变异(AMOVA,0%),基因流Nm分别为1.2110和1.0900。根据UPGMA聚类和PCA分析将15个鱼藤居群分为3类:海南岛东部4居群和Xuwen居群为一类,Haikou、Yangjiang和Taishan居群为一类,而其他7个大陆居群为另一类。Pearson相关性分析显示居群间的遗传距离和海流路线距离具有极显著的相关性(R=0.770,P=0.000)。分析结果表明,我国南海复杂的海流或水流状况直接影响了居群间的基因流水平,进而对我国鱼藤居群的遗传多样性和遗传结构产生了重要影响。在严重受干扰生境下,基因流受限导致鱼藤居群的生存受到威胁,因此沿海湿地的保护和重建是保护鱼藤资源的一个重要手段。
(2)对中国鱼藤属8种植物的分子系统学研究结果显示,基于trnL-F序列和ITS序列联合构建的分子系统树能够很好地将这8种植物区分开。由于鱼藤属种间的trnL-F和ITS序列变异都比较小,序列分析的结果不支持将鱼藤属分成几个独立属的观点;鱼藤(D.trifoliata)在该属中是较为独特的一个种,与该属的其它种类具有较远的亲缘关系;序列联合构建的分子系统树不支持将亮叶中南鱼藤作为中南鱼藤的一个变种的传统分类处理,建议将其设为一个独立的种;毛鱼藤、白花鱼藤和亮叶中南鱼藤具有较近的亲缘关系,同时也都具有较高的鱼藤酮含量,这为鱼藤属植物种质资源的开发利用提供了有益的启示。
本研究从居群遗传学角度揭示了我国沿海鱼藤居群的遗传多样性特点及遗传结构模式,为鱼藤资源保护提供了依据,同时用分子系统学方法探讨了鱼藤属分类上一些有争议的问题,对该属植物的系统分类、种质资源有效利用具有重要的意义。