基于ISSR數(shù)據(jù)探討節(jié)莖曲柄蘚(Campylopus umbellatus (Arn.) Paris)遺傳多樣性和居群遺傳結(jié)構(gòu)

單壹壹 申琳 李丹丹 于晶

摘 要： 選用簡(jiǎn)單序列重復(fù)區(qū)間擴(kuò)增多態(tài)性（ISSR）分子標(biāo)記，對(duì)分布于浙江清涼峰國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)順溪塢和涼源、浙江臺(tái)州臨海天臺(tái)山、浙江舟山嵊泗列島、江蘇蘇州天平山、廣西上思十萬(wàn)大山、臺(tái)灣宜蘭縣馬告生態(tài)公園和云南西雙版納納板河流域國(guó)家自然保護(hù)區(qū)8個(gè)自然居群的40份節(jié)莖曲柄蘚（Campylopus umbellatus （Arn.） Par.）的遺傳多樣性進(jìn)行了研究.應(yīng)用篩選出的12條引物，共擴(kuò)增出172條清晰、重復(fù)性高的條帶.使用POPGENE 3.2分析發(fā)現(xiàn)：其中158條條帶的多態(tài)性位點(diǎn)百分率（PPB）為91.86%，根井正利基因多樣性指數(shù)（H）為0.2922，香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)（I）為0.4459，說(shuō)明節(jié)莖曲柄蘚居群遺傳多樣性水平較高.8個(gè)居群的遺傳分化系數(shù)（Gst）為0.6346，居群間的基因流（Nm）為0.2879，63.33%的遺傳變異存在于居群間，36.67%的遺傳變異存在于居群內(nèi)，說(shuō)明節(jié)莖曲柄蘚居群間的遺傳分化明顯.基于ISSR數(shù)據(jù)的聚類(lèi)分析表明：以遺傳距離65為分組閾值，8個(gè)居群可被分為6組，節(jié)莖曲柄蘚居群間的遺傳分化主要由地理因素造成，居群內(nèi)的遺傳分化可能與生境的異質(zhì)性有關(guān).

關(guān)鍵詞： 節(jié)莖曲柄蘚; 簡(jiǎn)單序列重復(fù)區(qū)間擴(kuò)增多態(tài)性（ISSR）; 遺傳多樣性

中圖分類(lèi)號(hào)： Q 948文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)： 1000-5137（2019）02-0207-10

0 引 言

在分子水平上，對(duì)于苔蘚植物的遺傳研究一般運(yùn)用分子標(biāo)記法[1].目前，DNA分子標(biāo)記技術(shù)已發(fā)展出10余種，常用手段包括隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA標(biāo)記（RAPD）、簡(jiǎn)單序列重復(fù)區(qū)間擴(kuò)增多態(tài)性（ISSR）、擴(kuò)增片段長(zhǎng)度多態(tài)性（AFLP）、相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性（SRAP）等[1-2].ISSR是由加拿大ZIETKIEWICZ等[3]提出的，以錨定的微衛(wèi)星為引物，擴(kuò)增間隔較小的兩個(gè)簡(jiǎn)單序列長(zhǎng)度多態(tài)性（SSR）間的序列，再通過(guò)凝膠電泳條帶分析樣本DNA多態(tài)性的方法[2].其優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需預(yù)先知道基因組的任何信息就可以進(jìn)行標(biāo)記，可以在生長(zhǎng)周期的任何階段進(jìn)行檢測(cè)，而且引物設(shè)計(jì)容易，成本低，DNA用量少[1-2，4]，被認(rèn)為是一種非常理想的分子標(biāo)記方法.ISSR分子標(biāo)記技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于許多被子植物[2，5-7]的遺傳多樣性分析中，但對(duì)于苔蘚植物，如：黃絲瓜蘚（Pohlia nutans （Hedw.） Lindb.）[8]、鼠尾蘚（Myuroclada maximowiczii （G.G.Borshch.） Steere & W.B.Schofield）[9]、小羽蘚屬（Haplocladium （Müll.Hal.） Müll.Hal.）[10]和中華蓑蘚（Macromitrium cavaleriei Cardot & Thér.）[11]的遺傳多樣性的研究，常使用的是RAPD標(biāo)記法.汪琛穎等[12]對(duì)狹邊大葉蘚（Rhodobryum ontariense （Kindb.） Paris）[4]和真蘚科（Bryaceae Schwgr.），王瑩瑩[13]對(duì)浙江千島湖大灰蘚（Hypnum plumiforme Wilson）和東亞小金發(fā)蘚（Pogonatum inflexum （Lindb.） Sande Lac.），買(mǎi)買(mǎi)提明·蘇來(lái)曼等[14]對(duì)水蘚科（Fontinalaceae Schimp.），魏青永等[15]對(duì)卷葉鳳尾蘚（Fissidens dubius P.Beauv.）使用ISSR標(biāo)記法進(jìn)行了遺傳多樣性的研究.

曲尾蘚科（Dicranaceae）的曲柄蘚屬（Campylopus Brid.）是泛熱帶分布的類(lèi)群[16].自BRIDEL[16]基于Campylopus flexosus （Hedw.） Brid.創(chuàng)立曲柄蘚屬以來(lái)，該屬植物先后被報(bào)道多達(dá)1480 種，目前接受的種名有160種左右[17].

中國(guó)曲柄蘚屬植物目前被接受的有20余種[18-21].其中，節(jié)莖曲柄蘚（Campylopus umbellatus （Arn.） Paris）分布于中國(guó)十幾個(gè)省.該種植物體形態(tài)、大小以及不同部位葉片特征變化很大，毛尖有無(wú)、毛尖長(zhǎng)度、莖長(zhǎng)度以及葉片和中肋寬度的比值等都會(huì)有強(qiáng)烈變異[21].其典型特點(diǎn)是：植物體中等至大型，粗壯，墨綠色或黃綠色，常具透明長(zhǎng)毛尖，葉基部寬，具明顯角細(xì)胞，不突出或略突出，中肋占葉片基部1/3～1/2，中肋背部有2～4個(gè)細(xì)胞高的櫛片，葉片中上部細(xì)胞為紡錘形至短蟲(chóng)形.BROTHERUS[22]把葉片無(wú)透明毛尖和透明毛尖短的類(lèi)型歸類(lèi)為C.sinensis （Müll.Hal.） J.-P.Frahm;DUBY[23]把葉片有毛尖、透明毛尖短、中肋上部櫛片低的類(lèi)型歸類(lèi)為C.nigrescens （Mitt.） Duby.DIXION[23]根據(jù)該種植物體與C.coreensis Cardot相似，因其葉片稍長(zhǎng)、葉寬、中肋背面櫛片稍高等，將其歸類(lèi)為一個(gè)變種C.coreensis Card.var.amoyensis Dixon & Thér;高謙[21]認(rèn)為以上各類(lèi)型均屬本種特點(diǎn)范疇，故都擬為本種異名，并且認(rèn)為本種并非中美洲和南美洲產(chǎn)的C.richardii Brid..FRAHM[14]在對(duì)東亞曲柄蘚屬植物進(jìn)行修訂時(shí)，列出了該種的12個(gè)異名，其中包括了C.coreensis Cardot.由密蘇里植物園主辦的Tropics（http：//www.tropicos.org/）網(wǎng)站收錄的該種異名達(dá)38個(gè).

FRAHM[16]認(rèn)為C.umbellatus （Arn.） Paris植物的大小在其分布范圍內(nèi)，從內(nèi)部到邊緣呈梯度變化，在東南亞和中國(guó)南部高達(dá)幾厘米，但在北部?jī)H1 cm左右.為了解這些形態(tài)變異是否有遺傳基礎(chǔ)，本文作者基于ISSR技術(shù)，對(duì)該種的8個(gè)地理居群進(jìn)行了遺傳多樣性分析.

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

本實(shí)驗(yàn)對(duì)象為采自浙江、江蘇、廣西、云南和臺(tái)灣的節(jié)莖曲柄蘚8個(gè)居群40份樣品，具體采集信息見(jiàn)表1.為確保采集的樣品是不同克隆的植株，每個(gè)居群采樣間距最小為5 m [14].樣品采集后裝于牛皮紙標(biāo)本袋中，自然風(fēng)干后冷凍保存?zhèn)溆?實(shí)驗(yàn)所涉及的憑證標(biāo)本保存于上海師范大學(xué)（SHNU）苔蘚植物標(biāo)本館.

1.2 試劑

植物基因組DNA提取試劑盒（天根生化科技（北京）有限公司，DP305）;Es Taq MasterMix（康為世紀(jì)生物科技有限公司，CW0690）;所有引物均由上海生物工程有限公司合成并提供.

1.3 DNA提取及聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）擴(kuò)增

選取40份節(jié)莖曲柄蘚的新鮮植物體莖尖，無(wú)菌水沖洗干凈并用變色硅膠粒干燥后，分別用試劑盒提取基因組DNA，制成DNA樣品，-20℃保存?zhèn)溆?從加拿大哥倫比亞大學(xué)（UBC）公布的100條ISSR通用引物中，參考文獻(xiàn)[2]選取退火溫度為50～55 ℃之間的56條引物進(jìn)行篩選，篩出的12條引物見(jiàn)表2;采用康為公司提供的Es Taq MasterMix 50 μL反應(yīng)體系進(jìn)行PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增程序參考汪琛穎等[4]對(duì)狹邊大葉蘚遺傳多樣性ISSR分析的擴(kuò)增程序;PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在含溴化乙錠（EB）核酸染料的質(zhì)量濃度為20 g·mL-1的瓊脂糖凝膠電泳中分離，電壓為80 V;應(yīng)用全自動(dòng)數(shù)碼凝膠成像分析系統(tǒng)（Tanon 2500）對(duì)電泳結(jié)果進(jìn)行觀察并拍照記錄.

1.4 數(shù)據(jù)記錄與分析

將實(shí)驗(yàn)得到的凝膠電泳圖中的每一個(gè)條帶均視為一個(gè)分子標(biāo)記，統(tǒng)計(jì)電泳圖譜是否有處于同一位置的DNA帶，有的記為“1”，無(wú)帶的記為“0”，得到一個(gè)0/1二元數(shù)據(jù)矩陣[4].采用POPGENE 3.2分析軟件對(duì)節(jié)莖曲柄蘚所有居群進(jìn)行遺傳多樣性參數(shù)分析[4]，分別計(jì)算多態(tài)性位點(diǎn)百分率（PPB）、根井正利基因多樣性指數(shù)（H）、香農(nóng)-維納多樣性指數(shù)（I）等遺傳多樣性參數(shù)以及各居群間的遺傳分化系數(shù)和基因流等遺傳分化指數(shù)，并分別計(jì)算12條引物的PPB.運(yùn)用PCORD 4.0軟件，根據(jù)40份樣品的遺傳距離構(gòu)建反映各居群遺傳關(guān)系的聚類(lèi)圖，以研究各居群間遺傳變異與地理距離的相關(guān)性[2，4].

2 結(jié)果與分析

2.1 節(jié)莖曲柄蘚ISSR擴(kuò)增結(jié)果

利用篩選出擴(kuò)增條帶清晰、重復(fù)性好的12條引物，對(duì)8個(gè)居群40份節(jié)莖曲柄蘚樣品進(jìn)行PCR擴(kuò)增，共得到172個(gè)擴(kuò)增位點(diǎn)，其中158個(gè)為多態(tài)性位點(diǎn)，PPB達(dá)91.86%，表明8個(gè)居群的40份節(jié)莖曲柄蘚樣品在分子水平上具有豐富的多態(tài)性，遺傳基礎(chǔ)較廣.12個(gè)引物擴(kuò)增出的條帶大小多集中在300～2500 bp之間.由表2可知，平均每個(gè)引物擴(kuò)增出位點(diǎn)14.33個(gè)，多態(tài)性位點(diǎn)13.17個(gè).擴(kuò)增位點(diǎn)最多的是UBC841，共擴(kuò)增出19個(gè)位點(diǎn);引物UBC808，UBC880次之，分別為18個(gè);最少的是UBC825和UBC827，只有9個(gè).引物多態(tài)性位點(diǎn)百分率最高的是UBC825，UBC827和UBC842，可達(dá)100%.引物UBC826的PPB最低，但也達(dá)81.82%，說(shuō)明引物UBC825，UBC827和UBC842對(duì)于節(jié)莖曲柄蘚這8個(gè)居群遺傳多樣性的研究效果最好.本實(shí)驗(yàn)篩選出的12條ISSR引物，堿基A含量都非常豐富，其中5條含有豐富的堿基C，另外8條富含堿基G.

2.2 居群的遺傳多樣性分析

多樣性指數(shù)通常用于表示居群內(nèi)和居群間的遺傳變異程度[11].基于ISSR標(biāo)記的節(jié)莖曲柄蘚的遺傳多樣性指數(shù)如表3所示.由表3可知：8個(gè)居群的PPB變化范圍為9.30%～36.05%，PPB最高的居群是云南西雙版納納板河居群，為36.05%;廣西上思十萬(wàn)大山居群和浙江省清涼峰保護(hù)區(qū)的順溪塢居群次之，都為35.47%;接著依次是浙江舟山嵊泗列島居群、臺(tái)灣宜蘭縣馬告生態(tài)公園居群、浙江臺(tái)州臨海天臺(tái)山居群和江蘇蘇州天平山居群，分別為34.30%，30.23%，29.07%和13.95%;多態(tài)性位點(diǎn)百分率最低的是浙江清涼峰保護(hù)區(qū)涼源居群，僅為9.30%;各居群內(nèi)平均PPB為27.98%，物種水平上居群總的PPB為91.86%.

I的變化范圍為0.0576～0.2210（表3），表明不同地理來(lái)源的節(jié)莖曲柄蘚居群內(nèi)的遺傳多樣性存在一定差異，其中I最高的是云南西雙版納納板河居群，接著依次是十萬(wàn)大山居群、嵊泗列島居群、順溪塢居群、馬告生態(tài)公園居群、天臺(tái)山居群和天平山居群，最低的是涼源居群.各個(gè)居群內(nèi)平均I為0.1635，物種水平上居群總的I為0.4459.

節(jié)莖曲柄蘚居群的H的變化范圍為0.0400～0.1526（表3），其中H最高的是云南西雙版納納板河居群，接著依次是十萬(wàn)大山居群、嵊泗列島居群、順溪塢居群、天臺(tái)山居群、馬告生態(tài)公園居群和天平山居群，最低的是涼源居群.各個(gè)居群內(nèi)H的平均值為0.1114，物種水平上居群總的H為0.2922.

由表3還可知，各居群的PPB，I和H比較一致，云南西雙版納納板河、廣西上思十萬(wàn)大山、浙江舟山嵊泗列島和浙江清涼峰順溪塢居群的遺傳多樣性指數(shù)比浙江臺(tái)州臨海天臺(tái)山、臺(tái)灣宜蘭縣馬告生態(tài)公園、江蘇蘇州天平山和浙江清涼峰涼源居群的高.僅在個(gè)別居群之間，3個(gè)參數(shù)略有差異，如I和H反映嵊泗列島居群的遺傳多樣性高于順溪塢居群，而PPB反映的結(jié)果則相反;PPB和I反映馬告生態(tài)公園居群的遺傳多樣性高于天臺(tái)山居群，而H反映的結(jié)果則相反.

2.3 居群的遺傳分化分析

H是衡量居群遺傳分化的最常用指標(biāo)，常用來(lái)計(jì)算總的遺傳變異中，居群間變異所占的比例[10].表4顯示：由I估算的總遺傳變異中，63.33%的遺傳變異存在于居群間，36.67%存在于居群內(nèi);由H估算的遺傳分化系數(shù)表明總遺傳變異中，61.88%的遺傳變異存在于居群間，38.12%存在于居群內(nèi).I和H估算的結(jié)果一致，均表明節(jié)莖曲柄蘚的遺傳變異大部分存在于居群間.同時(shí)，居群的基因流較小，僅為0.2879，說(shuō)明居群間的基因流動(dòng)水平低，居群之間的遺傳隔離明顯，不同的居群通過(guò)遺傳變異以適應(yīng)不同的環(huán)境，但是基因交流較少.

2.4 居群的遺傳距離和聚類(lèi)分析

基于ISSR標(biāo)記的8個(gè)節(jié)莖曲柄蘚居群的遺傳距離和遺傳相似系數(shù)見(jiàn)表5，節(jié)莖曲柄蘚8個(gè)居群間遺傳相似系數(shù)在0.6408～0.8766之間變化，平均值為0.7517，說(shuō)明節(jié)莖曲柄蘚8個(gè)居群間的遺傳相似性較小，居群間的遺傳分化明顯，這與2.3節(jié)的結(jié)果一致;其中浙江清涼峰保護(hù)區(qū)順溪塢居群和浙江臺(tái)州臨海天臺(tái)山居群遺傳相似系數(shù)最高，為0.8766，其次是順溪塢居群和涼源居群，遺傳相似系數(shù)為0.8587，江蘇蘇州天平山居群和浙江清涼峰保護(hù)區(qū)涼源居群的遺傳相似系數(shù)相對(duì)較小，為0.6408;8個(gè)居群的遺傳距離在0.1317～0.4451之間變化，平均值為0.2895.

基于ISSR標(biāo)記，應(yīng)用POPGENE 3.2軟件，根據(jù)遺傳距離作出8個(gè)居群40個(gè)樣品的遺傳關(guān)系聚類(lèi)圖（圖1）.以遺傳距離65為分組閾值，由圖1可知，這8個(gè)居群可以分為6組，分別是浙江清涼峰保護(hù)區(qū)的順溪塢居群、涼源居群和浙江臺(tái)州臨海天臺(tái)山居群聚集成的一組，剩下的5個(gè)居群（臺(tái)灣宜蘭馬告生態(tài)公園居群、浙江舟山嵊泗列島居群、江蘇蘇州天平山居群、云南納板河居群、廣西上思十萬(wàn)大山居群）分別自成一組.這8個(gè)居群主要分成兩個(gè)大的分支：分支①由順溪塢居群、涼源居群、臺(tái)州天臺(tái)山居群、臺(tái)灣宜蘭居群及舟山嵊泗列島居群組成;分支②由江蘇天平山居群、云南納板河居群和廣西十萬(wàn)大山居群聚集形成.分支①又由2個(gè)小的分支組成：同屬于浙江省的順溪塢居群、涼源居群和臺(tái)州天臺(tái)山居群聚為一個(gè)小分支;同屬于島嶼氣候的舟山嵊泗列島居群和臺(tái)灣宜蘭居群聚集為另一個(gè)小分支.分支②中江蘇天平山居群先和云南納板河居群聚集再與廣西十萬(wàn)大山居群聚集.研究結(jié)果顯示：節(jié)莖曲柄蘚的遺傳變異與地理位置及生境氣候相關(guān).

基于節(jié)莖曲柄蘚40個(gè)樣品，8個(gè)居群的形態(tài)特征數(shù)據(jù)，即ISSR電泳位點(diǎn)和8個(gè)居群分布的地理信息數(shù)據(jù)，應(yīng)用R語(yǔ)言程序計(jì)算得到該種40個(gè)樣品的形態(tài)特征與ISSR數(shù)據(jù)相關(guān)性分析圖（圖2）.由圖2可知，該種40個(gè)樣品的形態(tài)分化與其地理分布的相關(guān)性系數(shù)R為0.607，在P<0.05的水平上達(dá)到顯著相關(guān).

3 討 論

3.1 節(jié)莖曲柄蘚的遺傳多樣性

在種水平上，應(yīng)用12個(gè)引物對(duì)節(jié)莖曲柄蘚8個(gè)居群40個(gè)樣品進(jìn)行了ISSR分析，共擴(kuò)增出172條清晰、重復(fù)性高的條帶，POPGENE 3.2分析結(jié)果表明：有158個(gè)為多態(tài)性位點(diǎn)，PPB為91.86%;I為0.4459，居群內(nèi)平均值為0.1635;H為0.2922，居群內(nèi)平均值為0.1114.郭水良等[11]基于RAPD數(shù)據(jù)探討了中華蓑蘚4個(gè)居群的遺傳變異基礎(chǔ)，中華蓑蘚的PPB為79.96%，物種水平的I為0.5126，4個(gè)居群的平均值為0.4055，總的H為0.3307，4個(gè)居群的平均值為0.2755，認(rèn)為中華蓑蘚的遺傳變異主要存在于居群之內(nèi).劉麗等[9]也應(yīng)用RAPD分子標(biāo)記對(duì)鼠尾蘚8個(gè)居群的遺傳多樣性進(jìn)行了研究，得到其PPB為84.60%，I為0.4877，H為0.3326，居群內(nèi)平均值為0.2228;李倩影[10]研究了小羽蘚屬遺傳多樣性，在104個(gè)檢測(cè)位點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)94個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，PPB為91.35%，總居群的H為0.2682，I為0.4108，該種居群表現(xiàn)出較高的遺傳多樣性，總的遺傳居群間遺傳分化系數(shù)為0.5591，居群內(nèi)遺傳分化系數(shù)為0.1182，居群間的變異程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于居群內(nèi)的變異程度;汪琛穎等[4]對(duì)9個(gè)狹邊大葉蘚居群的遺傳多樣性進(jìn)行了ISSR分析，PPB為37.75%，H為0.1530，I為0.2228，遺傳分化指數(shù)為0.2997，遺傳變異主要存在于居群內(nèi)，認(rèn)為該種的居群遺傳距離和地理距離沒(méi)有相關(guān)性.比較發(fā)現(xiàn)，節(jié)莖曲柄蘚的遺傳多樣性與鼠尾蘚和小羽蘚屬相近，而高于狹邊大葉蘚，低于中華蓑蘚.可能是因?yàn)樵谝巴猓苌僖?jiàn)有節(jié)莖曲柄蘚的孢子體，說(shuō)明該種有性繁殖能力弱，配子體主要通過(guò)營(yíng)養(yǎng)繁殖擴(kuò)展種群，這種繁殖方式使其遺傳多樣性主要存在于居群之間.

3.2 節(jié)莖曲柄蘚的遺傳結(jié)構(gòu)與分化

從聚類(lèi)分析圖（圖1）可看出：節(jié)莖曲柄蘚的40個(gè)樣本8個(gè)居群以遺傳距離65為分組閾值可以分為6組，同屬于浙江省的順溪塢居群、涼源居群以及臺(tái)州臨海天臺(tái)山居群聚集為一組，說(shuō)明這3個(gè)居群的遺傳相似性高，遺傳距離近，這個(gè)結(jié)論與其相近的地理位置關(guān)系是吻合的;剩下的5個(gè)居群（臺(tái)灣宜蘭居群、浙江舟山嵊泗列島居群、江蘇天平山居群、云南納板河居群、廣西十萬(wàn)大山居群）各自分別形成5組，這5個(gè)居群的遺傳相似性低，遺傳距離遠(yuǎn)，這與其所處的空間距離較遠(yuǎn)吻合;聚類(lèi)圖中分支②是由江蘇天平山居群、云南納板河居群、廣西十萬(wàn)大山居群聚集形成，云南納板河居群和廣西十萬(wàn)大山居群所處的地理位置毗鄰且處于同一緯度，而這兩個(gè)居群與江蘇天平山居群的氣候特點(diǎn)相似，說(shuō)明空間距離相近的居群，或者生長(zhǎng)環(huán)境相近的居群遺傳相似度高.分支①中：雖然舟山嵊泗列島也屬于浙江省，但其同臺(tái)灣宜蘭居群先聚集在一起，最終才與浙江省另外3個(gè)居群形成的分支聚集在一起，這是由于這兩個(gè)地區(qū)都屬于島嶼氣候.說(shuō)明節(jié)莖曲柄蘚的遺傳變異受地理生境和環(huán)境氣候影響大，這8個(gè)居群的基因流動(dòng)水平較低，居群間遺傳分化明顯，這與居群所處環(huán)境的異質(zhì)性有關(guān).同時(shí)，形態(tài)特征與ISSR數(shù)據(jù)相關(guān)性分析圖（圖2）反映出該種40個(gè)樣品的形態(tài)分化與其地理分布的相關(guān)性指數(shù)為0.607，在P<0.05的水平上達(dá)到顯著相關(guān)，也證明了節(jié)莖曲柄蘚8個(gè)居群間的遺傳分化與所處環(huán)境的異質(zhì)性有關(guān).

WRIGHT[25]認(rèn)為，居群間基因流大于1時(shí)，則能發(fā)揮其均質(zhì)化作用，反之若基因流小于1時(shí)，則表明基因流是造成遺傳分化的主要因素，不同的基因型在不同的微生境上的適合度不同，導(dǎo)致具有相同基因型的個(gè)體聚集在相似的微生境上，從而產(chǎn)生居群間的遺傳分化.本研究中，節(jié)莖曲柄蘚居群的基因流為0.2879，遺傳分化系數(shù)為0.6346，說(shuō)明節(jié)莖曲柄蘚居群間雖然有一定的基因流動(dòng)，但是流動(dòng)水平較低，且主要存在于生境相似的居群間，而在居群內(nèi)部，由于居群生境連續(xù)性差，像江蘇的天平山、清涼峰保護(hù)區(qū)的涼源，發(fā)生大量的遺傳漂變[4]，從而導(dǎo)致該種植物遺傳變異的產(chǎn)生.

3.3 島嶼生境的節(jié)莖曲柄蘚居群的遺傳多樣性分析

由于島嶼的特殊環(huán)境，關(guān)于其苔蘚植物的遺傳多樣性研究較少.沿海島嶼，由于長(zhǎng)期處于隔離狀態(tài)下，并且相當(dāng)一部分苔蘚植物又很少產(chǎn)生孢子，無(wú)法基于孢子進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播，因而產(chǎn)生基因流減弱，苔蘚植物遺傳漂變等[26].WANG等[27]研究發(fā)現(xiàn)：千島湖區(qū)破碎化的生境中，以無(wú)性繁殖為主的大灰蘚（Hypnum plumiforme Wilson），其島嶼居群的遺傳多樣性顯著高于湖邊居群，而經(jīng)常以有性繁殖為主的東亞小金發(fā)蘚（Pogonatum inflexum （Lindb.） Lac.），其島嶼群落和湖邊群落的遺傳分化程度不高.

本研究中采自舟山嵊泗列島的節(jié)莖曲柄蘚居群，其位于長(zhǎng)江口與杭州灣的交匯處，在浙江省最東部、舟山群島最北部，處于華南褶皺系的次級(jí)構(gòu)造單元新昌—定?！B(niǎo)山斷隆的東北部邊緣，是浙東天臺(tái)山脈向東北延伸沉陷入海的外露部分[26].從表5可知，舟山嵊泗列島居群與臺(tái)州天臺(tái)山居群的遺傳相似性系數(shù)最高，其次是與同樣位于浙江的順溪塢和涼源居群.聚類(lèi)分析圖（圖1）也顯示：舟山嵊泗列島節(jié)莖曲柄蘚居群最后與浙江順溪塢和涼源居群聚類(lèi)在一起，說(shuō)明節(jié)莖曲柄蘚居群遺傳距離和地理距離有相關(guān)性.多態(tài)性位點(diǎn)百分率、根井正利基因多樣性指數(shù)和香濃-維納多樣性指數(shù)（表3）分析表明：舟山嵊泗列島節(jié)莖曲柄蘚居群的遺傳多樣性又高于浙江臺(tái)州天臺(tái)山居群.這與WANG等[27]對(duì)千島湖區(qū)大灰蘚居群遺傳多樣性的研究結(jié)果相符，說(shuō)明島嶼生境的長(zhǎng)期隔離使苔蘚植物發(fā)生遺傳漂變，這也印證了HUTSEMKERS等[28]的觀點(diǎn)：海洋島嶼不是孢子植物遺傳多樣性的“洼地”，也不是進(jìn)化上的死胡同.

本研究中采自舟山嵊泗列島的節(jié)莖曲柄蘚居群與采自臺(tái)灣的居群聚類(lèi)在一起，這是由島嶼環(huán)境的特殊性導(dǎo)致的.嵊泗列島屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，冬無(wú)畏寒，夏無(wú)酷暑，常年溫和濕潤(rùn)，四季分明[29];臺(tái)灣是位于亞洲東部、太平洋西北側(cè)的島嶼，北回歸線將其劃為南北兩個(gè)氣候區(qū)，北部屬亞熱帶季風(fēng)氣候，南部則為熱帶季風(fēng)氣候，因其四面環(huán)海，氣候又受海洋性季風(fēng)調(diào)節(jié).本研究所用樣品采自臺(tái)灣最北端的宜蘭縣馬告生態(tài)公園明池森林游樂(lè)區(qū)，氣候特點(diǎn)與嵊泗列島相似，且經(jīng)度相近，故節(jié)莖曲柄蘚在這兩個(gè)地區(qū)的居群遺傳距離相近，在聚類(lèi)圖上聚集在一起.

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（責(zé)任編輯：顧浩然）