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多花黄精(Polygonatum cyrtonema)为天门冬科(Asparagaceae)黄精属(Polygonatum)多年生草本植物,中国特有,主要分布于长江流域。其地下茎发达,为中药材黄精三大主要基原植物之一,具有补脾润肺、增强抵抗力的功能,是药典记载的药食同源植物。多花黄精花小,白色,悬垂,叶大,叶下有白霜,叶脉突出,具有较好的观赏价值。近年来,多花黄精的研究主要集中在系统分类、药物成分活性及栽培利用等方面,而有关黄精属种下多花黄精的群体遗传学研究较为薄弱。安徽西部和南部的丘陵山区是其主要的自然分布和人工种植区之一,但人为采挖干扰及环境变化等影响因素导致其野生居群数量及居群大小都在逐渐缩小。基于此,本研究采用已开发的多花黄精微卫星引物,选取测量部分形态数据,以近缘种长梗黄精(P.filipes)和玉竹(P.odoratum)为参照,对安徽省多花黄精种质资源的遗传多样性和遗传结构进行研究,并对形态变异进行了初步分析,以期为多花黄精种质资源的保护及人工栽培提供指导。主要研究结果如下:(1)供试材料来自于安徽省17个自然居群,其中多花黄精居群13个,共312个个体,覆盖了多花黄精在整个安徽的分布区。另采集安徽省常见的互生叶类的长梗黄精(2个居群,共46个个体)和玉竹(2个居群,共23个个体)居群作为参照。(2)从已发表的多花黄精微卫星引物中筛选出9对多态性和稳定性较好的SSR引物,通过PCR扩增和群体分型,17个自然居群共检测到231个等位基因,三个物种(包括多花黄精、长梗黄精、玉竹居群)的平均遗传多样性中等:NA=7.634,NE=4.399,HO=0.567,HE=0.644。安徽省多花黄精居群平均遗传多样性分别是:NA=7.983,N_E=4.527,H_O=0.539,H_E=0.645,与长梗黄精居群(N_A=8.389,N_E=4.743,H_O=0.602,H_E=0.664)和玉竹居群(N_A=4.611,N_E=3.227,H_O=0.716,H_E=0.616)平均遗传多样性相似,没有显著差异。(3)基于N-J树、Splits树,结合STRUCTURE、PCoA分析结果显示,整体水平上,17个居群可被分为5个群体,其中多花黄精13个居群被分为高支持度的3组类群,即宣城、池州市的6个居群(MC、FLS、BJS、HHGD、JHGS、JHHS)为组I,黄山市的4个居群(YLC、HG、HGGS、HT)为组II,以及大别山区的3个居群(TTZ、YLP、TZS)为组III。长梗黄精(flsC、hgC)和玉竹(ttzY、jhsY)各两个居群分别聚在各自的类群中(组IV和组V)。多花黄精的3个遗传分组与山脉关系密切,第一组分布在天目山山系(包括九华山),第二组分布在黄山山系,第三组分布在大别山山系。三个遗传分组的平均遗传多样性分别为:组I(N_A=8.167,N_E=4.469,H_O=0.599,H_E=0.682),组II(N_A=7.139,N_E=4.048,H_O=0.488,H_E=0.597),组III(N_A=8.741,NE=5.281,HO=0.487,HE=0.637),经检测分析三组之间没有显著性差异。(4)AMOVA分析结果表明,整体水平上,三种黄精属植物遗传变异主要来源于居群内部(84.04%),远大于居群间变异(15.96%)。在多花黄精13个居群中,变异也主要来自于居群内部(85.22%),与居群间变异(14.78%)差异非常明显,这可能与黄精属植物的繁殖方式和生物学特性有关。各居群间遗传分化明显,17个研究居群的平均遗传分化系数(FST)为0.118,多花黄精各组居群间的平均FST值为0.144,明显高于遗传分组居群内的平均FST值(0.065),但低于不同物种居群间的平均FST值(0.185)。遗传分化系数(FST)的频数分布模拟图显示,多花黄精遗传分组间与物种间的重叠面积为0.584,明显大于与各遗传分组居群内的重叠面积0.217。形态学研究(叶长、叶宽、果梗长及长宽比)结果也显示多花黄精的三大分支已呈现明显的形态差异,因此安徽省多花黄精可能已经分化形成三个不同的物种或者隐种。(5)Mantel Test按IBD(isolation-by-distance)模型检测结果显示,17个总居群(r=﹣0.014,P=0.872)和13个多花黄精居群(r=0.148,P=0.196)间均未检测到显著的空间遗传结构。基因流分析结果显示,各居群历史基因流较小,但组内基因流明显强于组间,组间基因流明显强于种间,三者之间存在显著性差异(F=29.331,P<0.001),推测各居群历史上可能有过明显隔离。当代基因流增大,各居群间地理距离小,且组内、组间、种间的基因流不存在显著性差异(F=1.748,P>0.05),这可能是导致各居群在形态上不好区分的原因之一。(6)根据以上研究结果对安徽省多花黄精提出以下保护建议:将安徽地区的多花黄精3个遗传分组视为三个独立的单元进行遗传保护和育种。需进一步研究安徽省多花黄精三个遗传分组的具体分布范围及有效成份是否有差异,为多花黄精种质资源的培养和育种提供更多理论支持。