新疆瀕危植物半日花居群的遺傳變異及遺傳結構分析

蘇志豪， 李文軍， 卓 立， 姜小龍

(1. 中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所 干旱區(qū)生物地理與生物資源重點實驗室， 新疆 烏魯木齊 830011； 2. 新疆師范大學圖書館， 新疆 烏魯木齊 830054； 3. 上海辰山植物園， 上海 201602)

新疆瀕危植物半日花居群的遺傳變異及遺傳結構分析

蘇志豪1，①， 李文軍1， 卓 立2， 姜小龍3

(1. 中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所 干旱區(qū)生物地理與生物資源重點實驗室， 新疆 烏魯木齊 830011； 2. 新疆師范大學圖書館， 新疆 烏魯木齊 830054； 3. 上海辰山植物園， 上海 201602)

利用3個葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物(包括mtrnSf-trnGr、mtrnL2-trnF和mtrnL5-trnL3)對新疆地區(qū)半日花(HelianthemumsongaricumSchrenk)9個居群〔分別位于伊犁河谷的軍馬場(JMC)、黑山頭(HST)、科克蘇(KKS)、種羊場(ZYC)、科博(KB)、龍口(LK)、喀拉布拉(KLBL)和拜什墩(BSD)以及河谷北部的博樂(BL)〕92個單株的葉片總DNA進行了擴增，在此基礎上，對各居群的遺傳變異、地理分布、遺傳多樣性和遺傳結構進行了分析。結果表明：3個葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物共擴增出6個多態(tài)性位點；經(jīng)分析，得到H1、H2、H3和H4 4個單倍型，其中，H1單倍型分布在JMC、HST、KKS、ZYC、KB和KLBL居群，H2單倍型僅分布在JMC居群，H3單倍型分布在LK和BL居群，H4單倍型僅分布在BSD居群。9個半日花居群總的遺傳多樣性指數(shù)較高(0.583)，但居群內(nèi)的遺傳多樣性指數(shù)卻很低(0.040)，居群間的遺傳分化系數(shù)為0.932。主坐標分析(PCoA)將9個半日花居群劃分成3個群體，其中，BSD居群單獨為1個群體，BL和LK居群為1個群體，其余6個居群為1個群體；而親緣關系樹狀圖將這9個居群分成2支，其中，BL、LK和BSD居群為1支，其余6個居群為1支，說明BL、LK和BSD居群明顯有別于其他居群。分子方差分析結果表明：半日花95.61%的遺傳變異發(fā)生在群體間。Mantel檢驗結果表明：各居群間遺傳距離與地理距離的相關系數(shù)為0.324，說明半日花居群間遺傳距離與地理距離存在一定程度的正相關。研究結果顯示：新疆地區(qū)半日花居群間發(fā)生了明顯的遺傳分化，并存在一定程度的地理隔離，這可能與小居群的遺傳漂變和近交效應及居群間的地理障礙有關。建議對新疆地區(qū)半日花的全部居群、個體和原始生境進行保護，并對其天然居群采取復壯、遷地保護和劃分居群管理單元等保護措施。

半日花； 新疆地區(qū)； 遺傳變異； 遺傳結構； 葉綠體微衛(wèi)星技術(cpSSRs)

半日花(HelianthemumsongaricumSchrenk)隸屬半日花科(Cistaceae)半日花屬(HelianthemumMill.)，在中國僅此一種[1]，為旱生小灌木、古地中海植物區(qū)系孑遺種。半日花具有很高的園藝觀賞價值，在西北地區(qū)常作為庭院綠化植物；它還能夠適應極度干旱的生境，可作為干旱草原和礫質荒漠防風固沙的優(yōu)良物種[2]。目前，國內(nèi)的半日花分布面積十分狹小，并且，由于開礦、樵采和放牧等人類活動的過度干擾，導致其生境極度破碎化，種群數(shù)量急劇減少，植株生長發(fā)育和繁殖均受到限制，實生苗數(shù)量日趨減少，種群自然更新困難[3]。為此，半日花已被列入“中國珍稀瀕危保護植物名錄”[4]。為了避免半日花遺傳多樣性及遺傳種質的迅速丟失，亟待采取積極有效的保護措施，避免其種群從漸危走向滅絕。

葉綠體微衛(wèi)星技術(cpSSRs)具有擴增結果多態(tài)性高、穩(wěn)定可靠和重復性好等優(yōu)點，被廣泛應用于植物遺傳學研究[5-9]。新疆地區(qū)的半日花主要分布在新疆伊犁河谷的伊寧、鞏留和特克斯等地，在河谷北部的博樂也有分布，主要生長在海拔1 000～1 400 m的荒漠石質殘丘坡地上。目前，用于新疆地區(qū)半日花遺傳特征分析的葉綠體基因片段數(shù)量較少[10]，獲得的變異位點數(shù)量有限，因此，需要結合更多的分子標記對新疆地區(qū)半日花居群的遺傳特征進行研究。

鑒于此，作者利用3個葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物對新疆地區(qū)半日花9個居群(伊犁河谷8個居群及河谷北部1個居群)92個單株的葉片總DNA進行了擴增，在此基礎上，對各居群的遺傳變異、地理分布、遺傳多樣性和遺傳結構進行了分析，以期為制定新疆地區(qū)半日花的保護和復壯策略提供參考依據(jù)，并為新疆地區(qū)其他瀕危植物的保護研究提供參考資料。

1 材料和方法

1.1 材料

根據(jù)中國數(shù)字植物標本館(http：∥www.cvh.ac.cn)中半日花在新疆伊犁河谷和準噶爾盆地的分布信息，共采集半日花9個居群92個單株的新鮮葉片，包括伊犁河谷8個居群和河谷北部博樂1個居群，每個居群采集8～12個單株，各居群的基本信息見表1。為了避免采集的植株為近親繁殖或克隆體，采集植株的間距在30 m以上。同一單株的葉片放入一個密封袋(裝有硅膠)中，置于4 ℃冰箱中保存、備用。

1.2 方法

采用改進的2×CTAB法[11]提取葉片總DNA，使用Alpah-1502型紫外分光光度計(上海譜元儀器有限公司)檢測總DNA的純度和濃度。

表1新疆地區(qū)半日花9個居群的基本信息

Table1BasicinformationsofninepopulationsofHelianthemumsongaricumSchrenkinXinjiangregion

居群Population地點Location樣本數(shù)Samplenumber經(jīng)度Longitude緯度Latitude海拔/mElevationJMC軍馬場Junmachang10E81°59'N43°14'1318HST黑山頭Heishantou12E82°28'N43°35'810KKS科克蘇Kekesu10E81°56'N43°12'1166ZYC種羊場Zhongyangchang12E82°34'N43°34'952KB科博Kebo10E81°45'N43°10'1246BL博樂Bole8E82°03'N44°50'566LK龍口Longkou10E82°28'N43°25'855KLBL喀拉不拉Kalabula10E82°37'N43°27'829BSD拜什墩Baishidun10E82°03'N43°41'1220

使用葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物mtrnSf-trnGr、mtrnL2-trnF和mtrnL5-trnL3[12]進行擴增反應，引物由生工生物工程(上海)股份有限公司合成。使用T100TMThermal Cycler熱循環(huán)儀(美國Bio-Rad公司)進行擴增反應，擴增體系總體積為25 μL，包括25 ng·μL-1模板DNA、50 mmol·L-1Tris-HCl、1.5 mmol·L-1MgCl2、0.2 mmol·L-1dNTPs、50 mmol·L-1KCl、0.5 UTaqDNA聚合酶以及5 μmol·L-1正向和反向引物。擴增程序如下：95 ℃預變性4 min；92 ℃變性45 s、57 ℃退火45 s、72 ℃延伸1 min，30個循環(huán)；最后于72 ℃延伸10 min。擴增產(chǎn)物交由生工生物工程(上海)股份有限公司進行測序分析，使用ABI 3730XL全自動DNA測序儀(美國ABI公司)和BigDye Terminator v1.1試劑盒(美國Applied Biosystems公司)對擴增產(chǎn)物進行測序，使用Geneious 7.0軟件[13]分析片段長度。每個單株重復擴增并測序3次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

根據(jù)片段長度對每個引物擴增的片段進行組合，最終得到單倍型。使用GenAlEx 6.5軟件[14]計算各居群每位點的平均等位基因數(shù)和平均有效等位基因數(shù)；使用HAPLONST程序計算遺傳多樣性指數(shù)和遺傳分化系數(shù)。

使用Arlequin 3.1軟件[15-16]計算各居群間的遺傳距離，據(jù)此進行分子方差分析，并計算居群內(nèi)及居群間遺傳變異的分配比例，采用10 000次置換進行顯著性檢驗；基于遺傳距離，使用MEGA 6軟件采用鄰接法(neighbor-joining method)構建各居群的親緣關系樹狀圖[17]，使用GenAlEx 6.5軟件[14]進行主坐標分析(PCoA)。使用GEODIS 2.5軟件計算居群間的地理距離[18]，用遺傳分化系數(shù)代替遺傳距離，使用IBD v1.52軟件進行Mantel檢驗，檢測居群間地理距離與遺傳距離的相關性，分析各居群間是否存在地理隔離，采用1 000次置換進行顯著性檢驗[19]。

2 結果和分析

2.1 新疆地區(qū)半日花的遺傳變異及地理分布分析

實驗結果(表2)表明：3個葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物在新疆地區(qū)半日花9個居群葉片總DNA中共擴增出6個多態(tài)性位點，其中，引物mtrnSf-trnGr擴增出1個多態(tài)性位點(第133位)，引物mtrnL2-trnF擴增出2個多態(tài)性位點(第219位和第224位)，引物mtrnL5-trnL3擴增出3個多態(tài)性位點(第238位、第239位和第240位)。將這6個多態(tài)性位點組合后共得到H1、H2、H3和H4 4個單倍型。

表2基于3個葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物擴增結果的新疆地區(qū)半日花多態(tài)性位點和單倍型分析

Table2AnalysesonpolymorphicsiteandhaplotypeofHelianthemumsongaricumSchrenkinXinjiangregionbasedonamplificationresultofthreechloroplastmicrosatellitepolymorphicprimers

引物Primer各單倍型的多態(tài)性位點PolymorphicsiteofeachhaplotypeH1H2H3H4mtrnSf-trnGr133133133133mtrnL2-trnF224219224224mtrnL5-trnL3239239238240

新疆地區(qū)半日花9個居群單倍型樣本數(shù)、平均等位基因數(shù)和平均有效等位基因數(shù)的比較結果見表3。由表3可見：軍馬場(JMC)居群有H1和H2 2個單倍型，樣本數(shù)分別為8和2；黑山頭(HST)、科克蘇(KKS)、種羊場(ZYC)、科博(KB)和喀拉布拉(KLBL)居群均只有H1單倍型，樣本數(shù)分別為12、10、12、10和10；博樂(BL)和龍口(LK)居群只有H3單倍型，樣本數(shù)分別為8和10；拜什墩(BSD)居群只有H4單倍型，樣本數(shù)為10。JMC居群每位點的平均等位基因數(shù)和平均有效等位基因數(shù)分別為1.3和1.2，其余8個居群每位點的平均等位基因數(shù)和平均有效等位基因數(shù)均為1.0?？傮w來看，H1單倍型分布在伊犁河谷的6個居群(JMC、HST、KKS、ZYC、KB和KLBL居群)，H2單倍型只分布在伊犁河谷的1個居群(JMC居群)，H3單倍型分布在伊犁河谷的1個居群(LK居群)和河谷北部的1個居群(BL居群)，H4單倍型只分布在伊犁河谷的1個居群(BSD居群)，說明半日花各居群間發(fā)生了明顯的遺傳分化。

綜合3個葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物的擴增結果，新疆地區(qū)半日花9個居群的平均等位基因數(shù)和平均有效等位基因數(shù)均較高，分別為1.3和1.2。

表3新疆地區(qū)半日花9個居群單倍型樣本數(shù)、平均等位基因數(shù)和平均有效等位基因數(shù)的比較

Table3Comparisononhaplotypesamplenumber，averageallelenumber，andaverageeffectiveallelenumberofninepopulationsofHelianthemumsongaricumSchrenkinXinjiangregion

居群1)Population1)各單倍型的樣本數(shù)2)Samplenumberofeachhaplotype2)H1H2H3H4每位點的平均等位基因數(shù)Averageallelenumberpersite每位點的平均有效等位基因數(shù)AverageeffectiveallelenumberpersiteJMC82——1.31.2HST12———1.01.0KKS10———1.01.0ZYC12———1.01.0KB10———1.01.0BL——8—1.01.0LK——10—1.01.0KLBL10———1.01.0BSD———101.01.0

1)JMC： 軍馬場 Junmachang； HST： 黑山頭 Heishantou； KKS： 科克蘇 Kekesu； ZYC： 種羊場 Zhongyangchang； KB： 科博 Kebo； BL： 博樂 Bole； LK： 龍口 Longkou； KLBL： 喀拉不拉 Kalabula； BSD： 拜什墩 Baishidun.

2)—： 不存在 No existing.

2.2 新疆地區(qū)半日花的遺傳多樣性及遺傳結構分析

計算結果表明：新疆地區(qū)半日花9個居群總的遺傳多樣性指數(shù)較高(0.583)，而居群內(nèi)的平均遺傳多樣性指數(shù)很低(0.040)。各居群間的遺傳分化系數(shù)較高(0.932)，表明半日花各居群間發(fā)生了明顯的遺傳分化。

由新疆地區(qū)半日花9個居群間的遺傳距離(表4)可見：軍馬場(JMC)居群與科克蘇(KKS)、科博(KB)和喀拉布拉(KLBL)居群的遺傳距離最小(均為0.111)，與黑山頭(HST)和種羊場(ZYC)居群的遺傳距離也較小(均為0.137)，與博樂(BL)居群的遺傳距離較大(0.836)，與龍口(LK)和拜什墩(BSD)居群的遺傳距離最大(均為0.852)。在除JMC居群外的8個居群中，BL、LK和BSD居群與其余居群的遺傳距離均為1.000，而BL和LK居群間以及其余各居群間的遺傳距離均為0.000。

表4新疆地區(qū)半日花9個居群間遺傳距離的比較1)

Table4ComparisonongeneticdistanceamongninepopulationsofHelianthemumsongaricumSchrenkinXinjiangregion1)

居群Population遺傳距離 GeneticdistanceJMCHSTKKSZYCKBBLLKKLBLBSDJMC0.000HST0.1370.000KKS0.1110.0000.000ZYC0.1370.0000.0000.000KB0.1110.0000.0000.0000.000BL0.8361.0001.0001.0001.0000.000LK0.8521.0001.0001.0001.0000.0000.000KLBL0.1110.0000.0000.0000.0001.0001.0000.000BSD0.8521.0001.0001.0001.0001.0001.0001.0000.000

1)JMC： 軍馬場 Junmachang； HST： 黑山頭 Heishantou； KKS： 科克蘇 Kekesu； ZYC： 種羊場 Zhongyangchang； KB： 科博 Kebo； BL： 博樂 Bole； LK： 龍口 Longkou； KLBL： 喀拉不拉 Kalabula； BSD： 拜什墩 Baishidun.

基于各居群間遺傳距離，對新疆地區(qū)半日花9個居群進行主坐標分析(PCoA)，結果見圖1。其中，第1主坐標變異占總變異的76.14%，第2主坐標變異占總變異的13.66%。由圖1可見：第1主坐標將半日花9個居群分成3個群體。其中，JMC、HST、KKS、ZYC、KB和KLBL 6個居群為1個群體；BL和LK 2個居群為1個群體；BSD居群單獨為1個群體。

JMC： 軍馬場 Junmachang； HST： 黑山頭 Heishantou； KKS： 科克蘇 Kekesu； ZYC： 種羊場 Zhongyangchang； KB： 科博 Kebo； BL： 博樂 Bole； LK： 龍口 Longkou； KLBL： 喀拉不拉 Kalabula； BSD： 拜什墩 Baishidun.圖1 基于遺傳距離的新疆地區(qū)半日花9個居群的主坐標分析(PCoA)Fig. 1 Principal coordinate analysis (PCoA) of nine populations of Helianthemum songaricum Schrenk in Xinjiang region based on genetic distance

采用鄰接法構建的新疆地區(qū)半日花9個居群的親緣關系樹狀圖(圖2)將半日花9個居群分成2支。其中，JMC、HST、KKS、ZYC、KB和KLBL 6個居群為一支；BL、LK 和BSD 3個居群為另一支。

分子方差分析結果(表5)表明：新疆地區(qū)半日花各居群95.61%的遺傳變異發(fā)生在群體間(P<0.001)，只有3.70%的遺傳變異發(fā)生在居群內(nèi)(P<0.001)，僅0.69%的遺傳變異發(fā)生在群體內(nèi)居群間。

Mantel檢驗結果(圖3)表明：新疆地區(qū)半日花9個居群間遺傳距離與地理距離的相關系數(shù)為0.324，說明新疆地區(qū)半日花各居群的遺傳距離與地理距離間存在一定程度的正相關，各居群間存在一定程度的地理隔離，居群間發(fā)生了明顯的遺傳分化。

JMC： 軍馬場 Junmachang； HST： 黑山頭 Heishantou； KKS： 科克蘇 Kekesu； ZYC： 種羊場 Zhongyangchang； KB： 科博 Kebo； BL： 博樂 Bole； LK： 龍口 Longkou； KLBL： 喀拉不拉 Kalabula； BSD： 拜什墩 Baishidun.圖2 采用鄰接法構建的新疆地區(qū)半日花9個居群的親緣關系樹狀圖Fig. 2 Phylogenetic tree of nine populations of Helianthemum songaricum Schrenk in Xinjiang region constructed by neighbor-joining method

表5基于遺傳距離的新疆地區(qū)半日花9個居群的分子方差分析

Table5MolecularvarianceanalysisonninepopulationsofHelianthemumsongaricumSchrenkinXinjiangregionbasedongeneticdistance

變異來源1)Sourceofvariation1)自由度Degreeoffreedom平方和Sumofsquare方差組成Variancecomponent方差比例/%2)Percentageofvariance2)A221.4540.497995.61*B60.3370.00360.69C831.6000.01933.70*

1)A： 群體間 Among groups； B： 群體內(nèi)居群間 Among populations within group； C： 居群內(nèi) Within population.

2)*：P<0.001.

圖3 新疆地區(qū)半日花9個居群間遺傳距離與地理距離關系的Mantel檢驗Fig. 3 Mantel test on relationship of genetic distance and geographic distance among nine populations of Helianthemum songaricum Schrenk in Xinjiang region

3 討 論

3.1 新疆地區(qū)半日花的遺傳多樣性

新疆地區(qū)半日花9個居群總的遺傳多樣性指數(shù)(0.583)高于中國西北干旱區(qū)的其他荒漠物種[20-21]，并顯著高于半日花居群基于葉綠體基因間隔區(qū)trnD-trnT和rps16-trnK獲得的遺傳多樣性指數(shù)(0.162)[10]，充分說明本研究使用的3個葉綠體微衛(wèi)星多態(tài)性引物能有效檢測新疆地區(qū)半日花的遺傳多樣性。

半日花為古老的地中海孑遺植物，漫長的進化歷史使其積累了一定水平的遺傳變異，推測半日花祖先居群可能存在較高的遺傳多樣性，致使其孑遺居群也具備一定程度的遺傳多樣性。與總的遺傳多樣性指數(shù)相比，新疆地區(qū)半日花居群內(nèi)的遺傳多樣性指數(shù)很低(0.040)，這可能是因為新疆地區(qū)的半日花分布面積極狹小，且各居群的規(guī)模很小并呈片段化分布，導致其居群間的基因流減小或中斷，致使其遺傳多樣性部分喪失，小居群的遺傳漂變與近交效應加劇了部分等位基因固定，造成其遺傳多樣性降低[22-23]。

3.2 新疆地區(qū)半日花的遺傳結構

研究結果表明：新疆地區(qū)的半日花居群發(fā)生了明顯的遺傳分化，可被分成3個群體，且95.61%的遺傳變異發(fā)生在群體間。主坐標分析(PCoA)和親緣關系樹狀圖的結果均表明博樂、龍口和拜什墩居群明顯有別于其他居群；Mantel檢驗結果表明供試半日花居群間存在一定程度的地理隔離。新疆地區(qū)半日花居群的遺傳結構可能與多種因子有關。首先，半日花的傳播能力十分有限。由于半日花的胚和胚乳發(fā)育存在多種異?，F(xiàn)象、大多數(shù)胚珠未受精或受精但不完全發(fā)育，致使每個子房只有1～3個胚珠能夠正常發(fā)育，即每個果實只有1～3粒種子，產(chǎn)種率極低[24]。此外，半日花種子萌發(fā)需要休眠，種子外殼堅硬、透水性差[25]，加上氣候干旱，導致其種子萌發(fā)率很低[24]。其次，半日花各居群間存在多重地理障礙，呈間斷分布。伊犁河谷的北部有東南走向的科古琴山和婆羅科努山，南部有西南走向的那拉提山，中部有烏孫山和阿吾拉勒山，將伊犁河谷分成5個大小不等的河谷[26]，半日花就分布在這些河谷中?？梢姡邢薜膫鞑ツ芰εc多重地理障礙雖然限制了半日花居群間的基因流，但卻增大了居群間的遺傳分化。再次，半日花居群規(guī)模減小也會影響其遺傳結構。小居群無可避免地增加了自交、近交及遺傳漂變效應，其中，自交或近交顯著降低居群間的雜合度，遺傳漂變使有害等位基因任意固定[27]，導致居群間的等位基因構成發(fā)生變化[22]。

3.3 新疆地區(qū)半日花的保護措施

生境破碎化是很多陸地生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)植物面臨的一個嚴峻生存考驗，可導致植物的遺傳多樣性下降，短期內(nèi)可使植物居群的適應性和再生能力降低，長此以往將會降低植物對自然選擇的適應能力，最終導致植物滅絕[28]。新疆地區(qū)半日花居群內(nèi)的遺傳多樣性水平非常低，處于瀕危狀態(tài)，應進行有效的保護。根據(jù)本研究結果，建議采取以下保護措施：

1)由于半日花居群數(shù)量較少，且居群規(guī)模很小，因此，應對其全部居群、個體及原始生境加以保護。適當加強對當?shù)鼐用竦男麄髁Χ龋乐惯^度放牧和樵采對半日花天然居群的危害；同時，為了加強對其原始生境的保護，應考慮建立相關自然保護區(qū)。

2)建議對半日花天然居群進行復壯。建議搜集原居群的半日花種子，經(jīng)人工育苗后再移植到原居群，促進原居群復壯；同時，搜集原居群附近的半日花種子，經(jīng)人工育苗后再移植到其適宜生長但已滅絕的地點，使片段化居群間建立聯(lián)系，促進基因交流。

3)以半日花居群原生境為參考，選擇合適地點進行遷地保護。在半日花所有居群的全部個體中收集種質資源，確保其種質資源具有最大的遺傳代表性；同時，加快半日花種苗的培育工作，建立種質資源圃，用于后續(xù)自然居群的復壯。

4)建議在新疆地區(qū)劃分半日花居群管理單元。由于博樂、龍口和拜什墩的半日花居群具有特殊的遺傳多樣性，建議單獨采集和培育這3個地點的種質資源，以免盲目混合造成遠交衰退。

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AnalysesongeneticvariationandgeneticstructureofpopulationsofendangeredplantHelianthemumsongaricuminXinjiang

SU Zhihao1，①， LI Wenjun1， ZHUO Li2， JIANG Xiaolong3

(1. Key Laboratory of Biogeography and Bioresource in Arid Land， Xinjiang Institute of Ecology and Geography， Chinese Academy of Sciences， Urumqi 830011， China； 2. Library， Xinjiang Normal University， Urumqi 830054， China； 3. Shanghai Chenshan Botanical Garden， Shanghai 201602， China)，J.PlantResour. &Environ.， 2017，26(4)： 67-73

Total DNA in leaves of 92 individuals from nine populations 〔located in Junmachang (JMC)， Heishantou (HST)， Kekesu (KKS)， Zhongyangchang (ZYC)， Kebo (KB)， Longkou (LK)， Kalabula (KLBL)， and Baishidun (BSD) of Yili valley， and in Bole (BL) of northern Yili valley， respectively〕 ofHelianthemumsongaricumSchrenk in Xinjiang region were amplified by using three chloroplast microsatellite polymorphic primers (including mtrnSf-trnGr， mtrnL2-trnF， and mtrnL5-trnL3). On the basis， genetic variation， geographic distribution， genetic diversity， and genetic structure of each population were analyzed. The results show that six polymorphic sites are amplified by using three chloroplast microsatellite polymorphic primers. Four haplotypes of H1， H2， H3， and H4 are obtained after analysis， in which， haplotype H1 distributes in JMC， HST， KKS， ZYC， KB， and KLBL populations， haplotype H2 only distributes in JMC population， haplotype H3 distributes in LK and BL populations， and haplotype H4 only distributes in BSD population. Total genetic diversity index of nine populations ofH.songaricumis relatively high (0.583)， while genetic diversity index within population is relatively low (0.040)， and the genetic differentiation coefficient among populations is 0.932. Nine populations ofH.songaricumare divided into three groups by using principal coordinate analysis (PCoA)， in which， BSD population alone is a group， BL and LK populations are a group， and other six populations are a group. While the nine populations are divided into two branches by using phylogenetic tree， in which， BL， LK， and BSD populations are a branch， and other six populations are a branch, meaning that BL， LK， and BSD populations are obviously different from other populations. Molecular variance analysis result shows that 95.61% of genetic variation ofH.songaricumoccurs among groups. Mantel test result shows that the correlation coefficient of genetic distance with geographic distance among populations is 0.324， indicating that there is a certain degree of positive correlation of genetic distance with geographic distance among populations ofH.songaricum. It is suggested that there are obvious genetic differentiation among populations ofH.songaricumin Xinjiang region， as well as a certain degree of geographic isolation， which is probably associated with genetic drift and inbreeding effect of sub-population and geographic barrier among populations. All populations， individuals， and original habitats ofH.songaricumin Xinjiang region are proposed to protect， and protective measures of rejuvenation，exsituconservation， and dividing population management unit， etc. are recommended for preserving its natural population.

HelianthemumsongaricumSchrenk； Xinjiang region； genetic variation； genetic structure； chloroplast microsatellite technology (cpSSRs)

Q946-33； Q949.758.9

A

1674-7895(2017)04-0067-07

10.3969/j.issn.1674-7895.2017.04.09

2017-05-27

新疆維吾爾自治區(qū)自然科學基金資助項目(2014211A073)

蘇志豪(1981—)，男，湖北隨縣人，博士，助理研究員，主要從事植物遺傳保育方面的研究。

①通信作者E-mail： suzh@ms.xjb.ac.cn

佟金鳳)