基于cpDNA序列分析不同生境蘆葦種群的遺傳結(jié)構(gòu)

李毳

山西財(cái)經(jīng)大學(xué)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山西 太原 030006

基于cpDNA序列分析不同生境蘆葦種群的遺傳結(jié)構(gòu)

李毳

山西財(cái)經(jīng)大學(xué)環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)院，山西 太原 030006

蘆葦（Phragmites australis）是禾本科多年生植物，是生態(tài)幅極廣的世界性物種之一。在長(zhǎng)期適應(yīng)不同生境的過(guò)程中，從形態(tài)到遺傳產(chǎn)生了高度分化，形成種內(nèi)豐富的生態(tài)型。蘆葦自然種群遺傳結(jié)構(gòu)的研究有助于豐富進(jìn)化遺傳學(xué)理論并推動(dòng)其在物種保護(hù)和生態(tài)恢復(fù)方面的應(yīng)用?；?個(gè)葉綠體DNA（cpDNA）的片斷（rpl16，matK和trnL-F）對(duì)我國(guó)東北、西南和黃河中上游地區(qū)的水生和旱生蘆葦?shù)?個(gè)種群共96個(gè)個(gè)體進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)分析。結(jié)果表明旱生蘆葦種群的遺傳多樣性為0.702，基因流為0.904；水生蘆葦種群的遺傳多樣性為0.826，基因流為0.431。種群水平的遺傳多樣性為0.814，其中有49.0%的變異存在于種群之間，相對(duì)比較高；蘆葦種群的基因流為0.520。雖然種群水平和物種水平的基因流都小于1.0，但這并不影響其物種的穩(wěn)定性和遺傳多樣性，推測(cè)可能與蘆葦?shù)姆敝撤绞胶头N群數(shù)量龐大有關(guān)。

蘆葦；生態(tài)型；葉綠體DNA；遺傳多樣性；基因流

LI Cui. Analysis of genetic diversity of Phragmites australis populations in different habitats based on cpDNA ［J］. Ecology and Environmental Sciences， 2016， 25（8）: 1315-1319.

蘆葦（Phragmites australis）為禾本科多年生植物，是生態(tài)幅極廣的世界性物種之一。在長(zhǎng)期適應(yīng)不同生境的過(guò)程中，從形態(tài)到基因產(chǎn)生了可以穩(wěn)定遺傳的差異（林文芳等，2007），形成種內(nèi)不同的生態(tài)型。針對(duì)蘆葦適應(yīng)性機(jī)理的探討基本是圍繞表型、基因型和環(huán)境因子展開(kāi)的（Qiu et al.，2016；Lambertini et al.，2012）。目前，對(duì)蘆葦表型變異及遺傳變異的生態(tài)型劃分已進(jìn)行了很多研究，但針對(duì)蘆葦生態(tài)型變異規(guī)律及其可能形成機(jī)制的研究仍存在較多局限和分歧（莊瑤等，2010；王為東等，2010），分子證據(jù)與表型變異結(jié)合的分析相對(duì)較少，徹底闡明蘆葦變異機(jī)制的報(bào)道更是少之又少（邱天，2012）。因此迫切需要加強(qiáng)不同生態(tài)型蘆葦生理生態(tài)學(xué)和分子生態(tài)學(xué)等方面的研究（王萌等，2010）。對(duì)退化蘆葦種群的分析探討，進(jìn)一步表明迫切需要加強(qiáng)分子生物學(xué)的研究，從微觀水平上闡述環(huán)境因子對(duì)蘆葦退化的影響（張玉峰等，2012）。

蘆葦適應(yīng)異質(zhì)生境的主要策略是表型可塑性和遺傳變異（邱天，2012），更多的研究表明，基因型是影響蘆葦變異的主要因素。在同質(zhì)種植實(shí)驗(yàn)中，蘆葦在表型和種群結(jié)構(gòu)上有顯著差異，這種差異主要是由于遺傳因素的作用，環(huán)境因子是次要因子，不同生態(tài)型之間的差異是遺傳分化的結(jié)果（楊曉杰，2011；Hansen et al.，2007；Ostendorp，1991）。葉綠體DNA相對(duì)保守，既不像核基因組那樣有較多的重復(fù)序列，也不像線粒體基因組那樣重排事件頻繁，cpDNA具有分子量小、多拷貝和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，有利于對(duì)葉綠體基因組進(jìn)行分析（龔曉潔等，2009）。根據(jù)水熱條件和生態(tài)環(huán)境的差異，中國(guó)蘆葦產(chǎn)區(qū)可劃分為5個(gè)地理區(qū)域：南方湖濱葦區(qū)、東部濱海葦區(qū)、北方沼澤葦區(qū)、西北干旱葦區(qū)和西南高原葦區(qū)（李必華等，1994）。大量文獻(xiàn)報(bào)道了諸多生態(tài)因子對(duì)蘆葦生物學(xué)特性的影響，結(jié)果均表明水分、鹽分及二者交互作用對(duì)蘆葦?shù)挠绊戄^大，在綜合水鹽因子的研究中，發(fā)現(xiàn)水分對(duì)蘆葦?shù)挠绊懘笥邴}分，水分是蘆葦生態(tài)特征變化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因子（貢璐等，2014），蘆葦不同生態(tài)型遺傳相似度與生境土壤含水量都呈極顯著正相關(guān)（林文芳等，2007）。本研究中使用3個(gè)cpDNA片斷：rpl16，matK和trnL-F，對(duì)我國(guó)東北、西南和黃河中上游地區(qū)旱地和水地的蘆葦進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)分析，以期為蘆葦生態(tài)型的鑒定、劃分及其可能的形成機(jī)制提供更為可靠的參考數(shù)據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

本研究收集了野生蘆葦7個(gè)種群共96個(gè)個(gè)體的新鮮葉片，包括水生蘆葦（3個(gè)種群40個(gè)個(gè)體）和旱生蘆葦（4個(gè)種群56個(gè)個(gè)體）兩種生態(tài)型（詳見(jiàn)表1）。樣品采集按照常規(guī)采樣方式，即每個(gè)種群10～20個(gè)個(gè)體的葉片，間距不少于100 m，采集的葉片放入棕色小紙袋，在袋子中加入適量硅膠，用于樣品的干燥，然后以種群為單位收在一個(gè)大塑封袋中，帶回實(shí)驗(yàn)室用于DNA提取。

1.2方法

1.2.1實(shí)驗(yàn)方法

本研究中植物總DNA提取采用CTAB法（Doyle et al.，1987）。改良后的方法如下：稱0.1 g葉片，剪碎后用液氮研磨至粉末狀；收集到2.0 mL離心管中，加入700 μL 2%的CTAB提取緩沖液、2% β一巰基乙醇，漩渦振蕩混勻，65 ℃溫育45 min；加入700 μL氯仿一異戊醇混合液（體積比24∶1），混勻呈乳濁狀；12000 rpm離心5 min，取上清液。加入1/10體積的10% CTAB緩沖液，輕微振蕩以混勻，重復(fù)抽提兩次。加入1/10體積3 mol·L-1NaAc和等體積預(yù)冷的異丙醇，顛倒混勻，-20 ℃低溫冰箱放置30 min以沉淀DNA。8000 rpm冷凍離心20 min，棄去上清液；分別用1 mL 70%和90%乙醇洗滌樣品1次，8000 rpm冷凍離心20 min，干燥處理后用50 μL TE緩沖液溶解DNA，加入2 μLRNase（10 mg·mL-1）于37 ℃溫育1 h以去除RNA，冰箱保存。使用的分子標(biāo)記來(lái)自葉綠體的3個(gè)片段：rpl16、matK和trnL-F，引物序列見(jiàn)表2。PCR擴(kuò)增反應(yīng)如下：反應(yīng)體系為25 μL，包括2×rTaq 12.5 μL，模板1 μL（～50 ng），引物0.8 μL（5 pmol），ddH2O 8.4 μL；反應(yīng)條件：首先94 ℃變性5 min；然后進(jìn)入循環(huán)復(fù)制擴(kuò)增，即94 ℃變性30 s，56 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，共25個(gè)循環(huán)；結(jié)束后，72 ℃再延伸5 min。DNA序列的擴(kuò)增和測(cè)序分別在9700 PCR儀和3730測(cè)序儀上進(jìn)行（ABI，9700 thermal cycler and 3730xl Genetic Analyzer）。測(cè)序工作由上海生物工程有限公司完成。

1.2.2數(shù)據(jù)分析方法

對(duì)于測(cè)序獲得的序列首先使用CLUSTAL X軟件（Thompson et al.，1997）進(jìn)行對(duì)位排列，然后導(dǎo)入MEGA 5（Tamura et al.，2011）中進(jìn)行手工校對(duì)。最后將校正好的序列利用DnaSP version 5（Librado et al.，2009）進(jìn)行DNA序列的單倍型統(tǒng)計(jì)，用于種群間的遺傳多樣性分析。本研究使用ARLEQUIN version 3.0（Excoffier et al.，2005）計(jì)算種群間的遺傳多樣性，遺傳多樣性指數(shù)包括種群內(nèi)平均多樣性指數(shù)（HS）、總遺傳多樣性（HT）、種群間遺傳分化系數(shù)（Gst）和種群間基因流（Nm），軟件所用參數(shù)為默認(rèn)參數(shù)。此外，利用Network version 4.2.0.1（Bandelt et al.，1999）軟件構(gòu)建DNA序列單倍型的種群間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖，參數(shù)同樣為默認(rèn)參數(shù)。

表1　樣品分布信息和各種群葉綠體單倍型組成Table 1　Sampling sites of Phragmites australisin and composition of 7 choloroplast haplotypes indicated for each population

表2　擴(kuò)增葉綠體rpl16、matK和trnL-F基因片段的引物序列Table 2　The primer sequences for amplifying the gene fragments of rpl16，matKand trnL-F from choloroplast genome in this study

2　結(jié)果

2.1cpDNA序列分析

從7個(gè)蘆葦自然種群的96個(gè)個(gè)體中檢測(cè)了3個(gè)cpDNA片段：rpl16、matK和trnL-F，序列對(duì)比后的長(zhǎng)度分別為：654、877、917 bp。由于cpDNA具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單親遺傳、無(wú)重組的特點(diǎn)（李麗卡等，2016），可以對(duì)3個(gè)片斷進(jìn)行聯(lián)合分析，其片段總長(zhǎng)度為2448 bp，總共定義了7個(gè)單倍型。該片段G+C含量為32.3%，含A/T 67.7%，說(shuō)明此片斷具有進(jìn)化速率相對(duì)較快的特點(diǎn)（龔曉潔等，2009）。

2.2單倍型的種群分布

將校正好的序列利用DnaSP version 5進(jìn)行DNA序列的單倍型統(tǒng)計(jì)，7個(gè)復(fù)合種群中共檢測(cè)到7個(gè)單倍型，即H1～H7，見(jiàn)表1。單倍型H1、H6、H7僅分布于單個(gè)種群，分別是種群1、種群2、種群3，均屬水地；單倍型H3、H4分布在旱地的種群4；單倍型H5分布于2個(gè)種群；單倍型H2分布頻率最高，在旱地種群和水生種群都有分布。

2.3種群遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳分化

采用AARLEQUIN vversion 3.0進(jìn)行種群間的遺傳多樣性分析（見(jiàn)表3），包括種群內(nèi)平均多樣性指數(shù)（HS）、總遺傳多樣性（HT）、種群間遺傳分化系數(shù)（Gsst）和種群間基因流（NNm）。結(jié)果表明旱生蘆葦種群的遺傳多樣性為0.7002，種群內(nèi)的變異為0.452，種群間的變異為0.2550，占總變異的35.6%，基因流為0.9044；水生蘆葦種群的遺傳變異高于旱生蘆葦，遺傳多樣性指數(shù)為0.826，種群內(nèi)的變異為0..382，種群間的變異為00.444，占總變異的53.7%，基因流為0.4431。在物種水平，蘆葦?shù)倪z傳變異中有49.00%的變異存在于種群之間，近51.00%的變異存在于種群內(nèi)，基因流為0.520。種群間49.00%%的遺傳變異反映了蘆葦對(duì)不同生境的適應(yīng)情況。蘆葦自然種群的遺傳結(jié)構(gòu)是物種長(zhǎng)期進(jìn)化的產(chǎn)物，在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，各種群分布區(qū)的自然地理環(huán)境不同，自然選擇壓力也不同，而種群為適應(yīng)特定的環(huán)境條件必然產(chǎn)生一定的分化。

表3　兩種生態(tài)型蘆葦遺傳多樣性Table 3　Geenetic diversity of ttwo ecotypes of Phragmites australiis

2.4DNA序列單倍型的種群間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖

用Netwwork version 4.2.0.1軟件構(gòu)建DNAA序列單倍型的種群間網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖，參數(shù)為默認(rèn)參數(shù)。由圖1可以看出單倍型H2、H3、H4、H5的遺傳關(guān)系相對(duì)較近，且這幾個(gè)單倍型在水地和旱地都有分布；而單倍型H1、H6、H7的遺傳關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn)，且僅分布于水地，說(shuō)明水生蘆葦生境更復(fù)雜，遺傳變異更為豐富。蘆葦作為一種多年生水生草本植物，其典型生境為淡水或含鹽沼澤、湖邊，可適應(yīng)多種生境條件，并演化為對(duì)干旱、鹽漬或低溫等陸生脅迫環(huán)境有較強(qiáng)抗性、具有基因型差異的不同生態(tài)型（王海波，22006）。水生蘆葦是最古老的類(lèi)群（龔曉潔等，22009），在長(zhǎng)期的進(jìn)化過(guò)程中，水生蘆葦累積了更多的遺傳變異，進(jìn)化產(chǎn)生了差異較大且可以穩(wěn)定遺傳的單倍型（林文芳等，2007）。

圖1　基于葉綠體序列單倍型的Network關(guān)系圖Fig. 1　Anetwork relationshhip based on chlorrotypes

3　討論

3.1蘆葦種群的遺傳多樣性

種群的遺傳多樣性水平在相當(dāng)程度上制約著種群對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力，因而可用于預(yù)測(cè)種群的發(fā)展趨勢(shì)（潘瑩等，1998）。如果種群內(nèi)的基因型多樣性較低，將不能為成功地適應(yīng)新環(huán)境提供足夠的表型變異，這可能是德國(guó)一些湖泊中具有較低遺傳變異的蘆葦種群正在退化的原因之一（Koppitz ett al.，1997）。遺傳變異是蘆葦適應(yīng)異質(zhì)環(huán)境的主要對(duì)策之一（邱天，2012），種群間的遺傳變異反映蘆葦對(duì)不同生境的適應(yīng)情況。ISSR分子標(biāo)記表明扎龍濕地蘆葦種群存在遺傳分化，種群間的變異占35.009%，表明蘆葦種群的變異主要來(lái)源于種群內(nèi)（楊曉杰等，2011）。張淑萍（2001）用RAPD分子標(biāo)記方法研究了黃河濕地蘆葦種群的基因多樣性（0.2126），其中有29.008%的遺傳多樣性存在于種群間，各位點(diǎn)在種群間的分化較大，等位酶的結(jié)果也支持遺傳多樣性存在于種群間。龔曉潔（2009）利用cpDNA對(duì)蘆葦種群進(jìn)行研究，結(jié)果表明，種群的分化系數(shù)為0.609，遺傳變異存在于種群間。本研究中，蘆葦種群總的遺傳變異為0.814，其中有49.0%的變異存在于種群之間，相對(duì)比較高，這可能與取樣尺度有關(guān)，因?yàn)樵谳^小的地理范圍內(nèi)物種的遺傳分化程度較小。蘆葦分布廣泛，變異豐富，較小幅度和尺度的生境差異對(duì)種群間形態(tài)分化的影響力有限，大幅度的生境差異則可能導(dǎo)致種群間出現(xiàn)顯著的形態(tài)差異（張淑萍等，2003）。有學(xué)者認(rèn)為不同地理氣候區(qū)間蘆葦?shù)男螒B(tài)變異是地理生態(tài)型，同一氣候區(qū)內(nèi)不同生境中蘆葦?shù)男螒B(tài)變異則是生境生態(tài)型（王萌等，2010）。本研究取樣考慮不同地理氣候區(qū)和生境兩方面，經(jīng)度、緯度跨度都比較大。

3.2蘆葦種群間的基因流

影響物種的遺傳多樣性和種群間遺傳分化的因素包括種群歷史、繁育系統(tǒng)、基因突變、遺傳漂變、基因流動(dòng)、自然選擇等（Nybom et al.，2000），種群間基因流大于1.0表明其能發(fā)揮均質(zhì)化作用；小于1.0則表明基因流動(dòng)成為遺傳分化的主要原因；大小適中的基因流可以幫助維持種群的穩(wěn)定，在一定程度上也能增強(qiáng)對(duì)變化環(huán)境的適應(yīng)（Irwin et al.，2005）。本研究中，旱生蘆葦種群的基因流為0.904，水生蘆葦種群的基因流為0.431；在物種水平，蘆葦種群的基因流為0.52。雖然種群水平和物種水平的基因流都小于1.0，但并不影響其物種的穩(wěn)定性和遺傳多樣性，這可能與蘆葦?shù)姆敝撤绞胶头N群數(shù)量龐大有關(guān)。首先，蘆葦是一種典型的無(wú)性系植物，同時(shí)具有有性繁殖和營(yíng)養(yǎng)繁殖兩種繁殖方式，天然種群主要依靠根莖繁殖補(bǔ)充更新（楊允菲等，1998；Eckert et al.，1999），蘆葦各種群間也沒(méi)有明顯的異化趨勢(shì)，其變異仍屬于亞種到種間的范圍（龔曉潔，2009）；其次，廣布種蘆葦龐大的家族提供了較高的基因突變，雖然高等生物基因突變率非常低，平均10萬(wàn)到1億個(gè)配子中才會(huì)出現(xiàn)1個(gè)基因突變，每個(gè)世代每個(gè)基因的平均突變率也只有0.0001～0.001，但是，由于每個(gè)物種擁有的個(gè)體很多，每個(gè)個(gè)體又有許多個(gè)基因位點(diǎn)，所以盡管個(gè)體的基因突變率很低，但物種整體的基因突變總和卻是相當(dāng)巨大的（賈競(jìng)波，2011）。

與旱生蘆葦種群相比，水生蘆葦種群雖然基因流較低，但是遺傳多樣性卻較高，推測(cè)可能與其進(jìn)化歷史有關(guān).水生蘆葦起源較早，累積了較多的變異（龔曉潔等，2009；李建華等，2011）；另外，水深和鹽分對(duì)蘆葦生態(tài)特征有明顯影響（莊瑤等，2010），而濕地缺水嚴(yán)重，鹽堿化加劇，導(dǎo)致蘆葦群落退化（白軍紅等，2008），水生環(huán)境更為復(fù)雜，蘆葦需要更強(qiáng)的適應(yīng)能力。旱地蘆葦和水地蘆葦種群的單倍型分布、遺傳多樣性指數(shù)、基因流等有較明顯區(qū)別，水因子確實(shí)是影響蘆葦生態(tài)型的關(guān)鍵因子（貢璐等，2014）?？寺◇w植物的空間結(jié)構(gòu)受到生境異質(zhì)性、繁殖體傳播、植物間相互作用、生物環(huán)境作用、外界干擾等因素的影響（Van Rossum et al.，2006）。蘆葦變異豐富，從不同尺度、利用不同方法進(jìn)行更廣范圍的研究，才能從本質(zhì)上了解世界廣布種的生物學(xué)、生態(tài)學(xué)和遺傳結(jié)構(gòu)特征。

BANDELT H J， FORSTER P， ROHL A. 1999. Median-joining networks for inferring intraspecific phylogenies ［J］. Molecular Biology and Evolution， 16（1）: 37-48.

DOYLE J， DICHKSON E. 1987. Preservation of plant samples for DNA restriction endonuclease analysis ［J］. Taxon， 36（4）: 715-722.

ECKERT C G， DORKEN M E， MITCHELL S A. 1999. Loss of sex in clonal populations of a flowering plant， Decodon verticillatus（Lythraceae） ［J］. Evolution， 53（4）: 1079-1092.

EXCOFFIER L， LAVAL G， SCHNEIDER S. 2005. Arlequin （version 3.0）: an integrated software package for population genetics data analysis ［J］. Evolutionary Bioinformatics Online， 1: 47-50.

HANSEN D L， LAMBERTINI C， JAMPEETONG A， et al. 2007. Clone-specific differences in Phragmitesaustralis: Effects of ploidy level and geographic origin ［J］. Aquatic Botany， 86（3）: 269-279.

IRWIN D E， BENSCH S， IRWIN J H， et al. 2005. Speciation by distance in a ring species ［J］. Science， 307（5708）: 414-416.

KOPPITZ H， KUHL H， HESSE K， et al. 1997. Some aspects of the importance of genetic diversity in Phragmites australis （cav） trin ex steudel for the development of reed stands ［J］. Botanica Acta， 110（3）: 217-223.

LAMBERTINI C， SORRELL B K， RIIS T， et al. 2012. Exploring the borders of European Phragmites within a cosmopolitan genus ［J］. AoB Plants: pls020.

LIBRADO P， ROZAS J. 2009. DnaSP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data ［J］. Bioinformatics， 25（11）: 1451-1452.

NYBOM H， BARTISH I. 2000. Effects of life history traits and sampling strategies on genetic diversity estimates obtained with RAPD markers in plants ［J］. Perspectives in Plant Ecology Evolution & Systematics，3（2）: 93-114.

OSTENDORP W. 1991. Damage by episodic flooding to Phragmites reeds in a prealpine lake: proposal of a model ［J］. Oecololgia， 86（1）: 119-124.

QIU T， JIANG L L， YANG Y F. 2016. Genetic and epigenetic diversity and structure of Phragmites australis from local habitats of the Songnen Prairie using amplified fragment length polymorphism markers ［J］. Genetics and Molecular Research， 15（3）: 10.4238/gmr.15038585.

TAMURA K， PETERSON D， PETERSON N， et al. 2011. MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood，evolutionary distance， and maximum parsimony methods ［J］. Molecular Biology and Evolution， 28（10）: 2731-2739.

THOMPSON J D， GIBSON T J， PLEWNIAK F， et al. 1997. The CLUSTAL_X windows interface: flexible strategies for multiple sequence alignment aided by quality analysis tools ［J］. Nucleic Acids Research， 25（24）: 4876-4882.

VAN ROSSUM F， TRIEST L. 2006. Fine-scale genetic structure of the common Primula elatior （Primulaceae） at an early stage of population fragmentation ［J］. American Journal of Botany， 93（9）: 1281-1288.

白軍紅， 鄧偉， 王慶改， 等. 2008. 松嫩平原濕地環(huán)境問(wèn)題及整治方略［J］.濕地科學(xué)， 6（1）: 1-6.

龔曉潔， 閏廣為， 浦銅良. 2009. 結(jié)合葉綠體基因mark/trnk序列和生境分析不同生態(tài)型蘆葦?shù)南到y(tǒng)發(fā)育［J］. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），45（3）: 50-54.

龔曉潔. 2009. 基于cpDNA分析河西走廊地區(qū)4種生態(tài)型蘆葦系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系［D］. 蘭州: 蘭州大學(xué): 32-33.

貢璐， 朱美玲， 塔西甫拉提·特依拜， 等. 2014. 塔里木盆地南緣旱生蘆葦生態(tài)特征與水鹽因子關(guān)系［J］. 生態(tài)學(xué)報(bào)， 34（10）: 2509-2518.

賈競(jìng)波. 2011. 保護(hù)生物學(xué)（第二版）［M］. 北京: 高等教育出版社: 38-39.

李必華， 孫丕燀， 邢尚軍. 1994. 山東濱海蘆葦生物生態(tài)學(xué)特性初探［J］.山東林業(yè)科技， （2）: 1-6.

李建華， 李雪松， 田春元， 等. 2011. 大貴寺國(guó)家森林公園野生青檀居群的遺傳多樣性［J］. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 20（12）: 1799-1804.

李麗卡， 李象欽， 謝國(guó)文， 等. 2016. 基于cpDNA片段探討中-日間斷分布雙花木屬植物的系統(tǒng)發(fā)育學(xué)［J］. 生物技術(shù)通報(bào)， 32（1）: 80-87.

林文芳， 陳林姣， 朱學(xué)藝. 2007. 用分子標(biāo)記技術(shù)分析不同生態(tài)型蘆葦?shù)倪z傳多樣性［J］. 植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào)， 33（1）: 77-84

潘瑩， 趙桂仿. 1998. 分子水平的遺傳多樣性及其測(cè)定方法［J］. 西北植物學(xué)報(bào)， 18（4）: 645-653.

邱天. 2012. 普通蘆葦適應(yīng)異質(zhì)生境策略的研究進(jìn)展［J］. 長(zhǎng)春師范學(xué)院學(xué)報(bào): 自然科學(xué)版， 31（12）: 63-66.

王海波. 2006. 不同生境兩種生態(tài)型蘆葦Rubisco蛋白分子的差異分析［D］. 蘭州: 蘭州大學(xué): 1-2.

王萌， 王玉彬， 陳章和. 2010. 蘆葦?shù)姆N質(zhì)資源及在人工濕地中的應(yīng)用［J］. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)， 16（4）: 590-595.

王為東， 王亮， 聶大剛， 等. 2010. 白洋淀蘆葦型水陸交錯(cuò)帶水化學(xué)動(dòng)態(tài)及其凈化功能研究［J］. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 19（3）: 537-543.

楊曉杰， 佟守正， 程加春. 2011. 扎龍?zhí)J葦遺傳多樣性ISSR分析［J］. 廣西植物， 31（6）: 725-729.

楊允菲， 郎惠卿. 1998. 不同生態(tài)條件下蘆葦無(wú)性系種群調(diào)節(jié)分析［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)， 7（2）: 2-10.

張淑萍， 王仁卿， 張治國(guó)， 等. 2003. 黃河下游濕地蘆葦形態(tài)變異研究［J］.植物生態(tài)學(xué)報(bào)， 27（1）: 78-85.

張淑萍. 2001. 蘆葦分子生態(tài)學(xué)研究［D］. 哈爾濱: 東北林業(yè)大學(xué): 50-58.

張玉峰， 何彤慧， 張娟紅， 等. 2012. 中國(guó)濕生蘆葦群落退化現(xiàn)狀研究［J］.濕地科學(xué)管理， 8（1）: 47-50.

莊瑤， 孫一香， 王中生， 等. 2010. 蘆葦生態(tài)型研究進(jìn)展［J］. 生態(tài)學(xué)報(bào)，30（8）: 2173-2181.

Analysis of Genetic Diversity of Phragmites australis Populations in Different Habitats Based on cpDNA

LI Cui
Department of Environment and Economic， Shanxi University of Financial and Economic， Taiyuan 030006， China

Phragmites australis is perennial plant belonging to family Gramineae， and a species with very wide ecological amplitude worldwide. The phenotype and genetics of this plant highly differentiate and produce abundant ecotypes within species during long term adaptation to different habitats. Research on the spatial genetic structure in natural populations is important for both theoretical aspects of evolutionary genetics and their application in species conservation and ecological restoration. In this study， 7 populations including 96 individuals on wetland and dryland in northeast， southwest and middle-up stream of yellow river were analyzed for the genetic structure based on the molecular marker rpl16， matK and trnF of chloroplast genomic DNA. The results indicated that the genetic diversity and gene flow of P. australis populations in dryland were 0.702 and 0.904， respectively， in contrast， that in wetland were 0.826 and 0.431， respectively. The genetic diversity on the population level was 0.814， in which the high variants of 49.0% existed among populations and the gene flow of P. australis species was 0.520. Although the gene flow of the population level and species level was less than 1.0， the species stability and genetic diversity were not affected， suggesting that it was related to the reproductive strategy and massive populations of P. australis.

Phragmites australis； ecotype； chloroplast DNA； genetic diversity； gene flow

10.16258/j.cnki.1674-5906.2016.08.009

Q945.79； X17

A

1674-5906（2016）08-1315-05

山西省回國(guó)留學(xué)人員科研資助項(xiàng)目（2012-059）；中國(guó)清潔發(fā)展機(jī)制基金贈(zèng)款項(xiàng)目（1213116）

李毳（1968年生），女，副教授，博士研究生，主要研究方向?yàn)橹参锷鷳B(tài)學(xué)。E-mail: aihl@sxu.edu.cn

2016-07-05

引用格式：李毳. 基于cpDNA序列分析不同生境蘆葦種群的遺傳結(jié)構(gòu)［J］. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào)， 2016， 25（8）: 1315-1319.