基于SLAF-seq的廣西八角種質(zhì)資源遺傳多樣性分析

中圖分類號：Q949.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000-3142（2025）04-0730-11

Genetic diversity analysis of Ilicium verum germplasm resources in Guangxi based on SLAF-seq

LI Jinmei ， ZHONG Yu’，CHEN Jianhua'2，MING Ruhong ， YAO Shaochang LI Liangbo ， TAN Yong12， HUANG Rongshao1，2， YAO Chun1，HUANG Ding （1.CollegeofPharmacy，Guangxi UniversityofChineseMedicine，Nanning53O2Oo，China；2.GuangxiKeyLaboratoryofZhuangand Yao Ethnic Medicine，Guangxi University ofChinese Medicine，Nanning 5302Oo，China）

Abstract：As one of the significant characteristic economic forestry species in Guangxi，star anise （Ilicium verum） exihibitsarich genetic diversity.Inorder touncoverthe genetic diversityof staranisegermplasm resources in Guangxi， the specific locusamplified fragmentsequencing（SLAF-seq）technology was employed.Thisenabled anin-depth investigation into the single nucleotide polymorphism（SNP）loci across 53 star anise population samples，gathered from avarietyofgeographicalterrtorieswithin Guangxi，aswellas42samplesofartificiallyselectedsuperior germplasm. Based on SNP polymorphism，population genetic structure and genetic diversity analyses were conducted on these star anise samples.The results were as follows：（1）From 95 star anise samples，atotal of1 588 Mb of sequencing data and 643 690 SLAFtags were obtained，of which 74 434 were polymorphic SLAF tags. After fltering，2 690 564 population SNPs were identified.（2）The95 star anisesamples were clasified into two fundamentalclusters：ClusterI ssimilated samples originating fromthe North Guangxi，West Guangxi，and some regionsof Central Guangxi，whereas Cluster I embraced the42samples of artificially selectedsuperior germplasm，coupled with samples from South Guangxi，EastGuangxi，and portionsof Central Guangxi.（3）Populations from North Guangxi exhibited thehighest levelof geneticdiversity，followedsequentiallbythosefromEast，Central，West，andSouthGuangxi.Incontrast，he artificiallyselected superiorgermplasmsamplesdisplayed thelowest degreeof geneticdiversity.Inconclusion，the study effctively demonstrates that SNP molecular markers，derived from SLAF-seq technology，arecapableof efficiently assessing thegeneticdiversityin samplesfrom diferentregionsof Guangxi andthesamplesof artificiallyselected superior germplasm.This information actsasa significant theoretical guide for theconservation，utilization of the star anise genetic resources in Guangxi，as well as the selection of superior germplasms.

Key words： Ilicium verum，SLAF-seq， SNP，genetic structure，genetic diversity

八角（Iliciumverum），又稱為大茴香或八角茴香，隸屬于八角科（Illiciaceae）八角屬（Illicium）。從系統(tǒng)發(fā)育學(xué)的角度來看，八角被劃分為被子植物門中的一個古老分支，揭示出它與木蘭目植物的密切親緣關(guān)系，代表被子植物早期演化的一部分（中國科學(xué)院中國植物志編輯委員會，2016;Chenetal.，2019）。八角科植物的特征包括具有芳香的氣味和獨(dú)特的果實(shí)結(jié)構(gòu)，凸顯了其在植物分類中的特殊地位（孫雪陽等，2011；曾麗萍等，2014）。八角是一種重要的香料和藥材資源，在經(jīng)濟(jì)和藥用方面具有不可忽視的價(jià)值（Wangetal.，2011）。八角的干燥成熟果實(shí)富含高濃度的芳香油，是食品工業(yè)中極為重要的香料成分。八角芳香油具有獨(dú)特的甜香和辛辣風(fēng)味，因此在烘烤食品、酒類、飲料、糖果等食品領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用（Heetal.，2024）。在中醫(yī)領(lǐng)域，八角因其具有溫陽散寒、理氣止痛的特性而被廣泛用于治療寒疝腹痛、腰膝冷痛等病癥（國家藥典委員會，2020）。廣西是我國最大的八角原產(chǎn)地和主產(chǎn)區(qū)，種植面積和產(chǎn)量占比均超過全國總量的8 5 % （Liaoetal.，2023），2023年八角種植產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值達(dá)40億元，作為“桂十味”藥材之一，其發(fā)展前景備受期待（Zouetal.，2023）。

八角的種質(zhì)資源評價(jià)及優(yōu)良品系篩選是提升其經(jīng)濟(jì)價(jià)值和藥用價(jià)值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。廣西的種植者們通過嫁接換冠技術(shù)對低產(chǎn)八角林進(jìn)行改良，以提高其生產(chǎn)力。自前，八角的研究主要集中在其生物學(xué)特性、活性成分和藥理作用等方面，如陸華業(yè)等（2024）探究光氮互作對八角幼苗生長和生理特性的影響，發(fā)現(xiàn)光照強(qiáng)度對八角幼苗的生長至關(guān)重要。此外，已有研究對八角的化學(xué)成分和藥理學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)綜述，表明八角的生物活性取決于是否存在有價(jià)值的次生代謝物，如單萜類、倍半萜類、苯丙烷類和黃酮類等（Patraetal.，2020；Sharafanetal.，2022）。同時，Li等（2022）通過鑒定八角果實(shí)中的20種化合物，并評估它們的抗病毒和抗氧化活性，為開發(fā)新的天然產(chǎn)物提供了科學(xué)基礎(chǔ)。但是目前，對八角的分子遺傳學(xué)研究相對較少，直接影響了八角優(yōu)良種質(zhì)的篩選進(jìn)程，這在一定程度上阻礙了八角產(chǎn)業(yè)的科學(xué)化發(fā)展。以往的研究主要依賴于八角的花色、葉形和果實(shí)外部形態(tài)等特征來劃分種質(zhì)資源類型，而缺乏遺傳學(xué)的證據(jù)支持（孫雪陽等，2011;戴曉蕭和江立庚，2019）。在廣西不同地區(qū)，八角種質(zhì)資源的遺傳背景尚未得到系統(tǒng)性的研究，各地居群及人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)間的遺傳變異和群體結(jié)構(gòu)問題也未被充分闡明。

SLAF-seq（specificlocus amplified fragmentsequencing）技術(shù)是一種結(jié)合了限制性酶切和PCR擴(kuò)增步驟的高通量測序方法，主要用于基因組水平上的單核苷酸多態(tài)性（SNP）鑒定和遺傳變異分析（趙亞琴等，2021）。該技術(shù)能夠高效地識別植物種質(zhì)資源中的遺傳變異位點(diǎn)，深入揭示其遺傳機(jī)制、進(jìn)化歷史和種質(zhì)關(guān)系，為優(yōu)良種質(zhì)選育提供理論依據(jù)，從而顯著縮短新品種選育的周期。SLAF-seq技術(shù)因其高效、經(jīng)濟(jì)且適用于大規(guī)模研究的特點(diǎn)，而在植物遺傳學(xué)、作物改良和種質(zhì)資源保護(hù)等領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景（崔學(xué)強(qiáng)等， 。以菘藍(lán)為例，劉東等（2024）利用SLAF-seq技術(shù)結(jié)合葉片表觀特征分析，成功區(qū)分了25個不同生態(tài)類型的菘藍(lán)，揭示了這些生態(tài)類型之間的遺傳關(guān)系。此外，沈濤等（2023）通過SLAF-seq技術(shù)研究了分布于不同地區(qū)的19個滇龍膽居群樣本的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性，認(rèn)為環(huán)境隔離是導(dǎo)致滇龍膽種群分化的主要因素之一。綜上表明，SLAF-seq技術(shù)在傳統(tǒng)藥用植物種質(zhì)資源的多樣性研究中發(fā)揮著重要作用。然而，該技術(shù)在八角種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析研究中尚未得到應(yīng)用。

針對廣西八角種質(zhì)資源遺傳背景缺乏系統(tǒng)性研究這一瓶頸問題，有學(xué)者利用第二代分子標(biāo)記和DNA條形碼對八角的遺傳多樣性進(jìn)行了初步分析。余興華等（2022）利用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對8種不同花色的八角種質(zhì)進(jìn)行了分析；王乙淋等（2023）基于ITS2和 p s b A - t r n H 序列對廣西的13個八角居群展開了八角譜系地理學(xué)研究。但是，由于前人的研究中收集到的八角種質(zhì)資源數(shù)量有限，并且第二代標(biāo)記的標(biāo)記密度和通量低等技術(shù)缺點(diǎn)，因此對廣西八角遺傳多樣性的研究還不夠深入和系統(tǒng)。本研究收集了來自廣西多個地區(qū)居群以及經(jīng)過人工篩選的八角樣本共計(jì)95份，運(yùn)用SLAF-seq技術(shù)，成功獲取了豐富的SNP標(biāo)記數(shù)據(jù)。借助這些分子標(biāo)記，對八角樣本進(jìn)行深入的系統(tǒng)發(fā)育分析、群體結(jié)構(gòu)解析以及遺傳關(guān)系的探討，以期揭示廣西不同地區(qū)八角居群與人工篩選優(yōu)良種質(zhì)間的遺傳多樣性和親緣關(guān)系，為廣西八角種質(zhì)資源的評估和新品種選育工作提供良好的理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。同時，本研究對于八角品種的科學(xué)分類、規(guī)范命名、種質(zhì)資源的準(zhǔn)確評價(jià)以及優(yōu)良品種的選育具有極其重要的理論指導(dǎo)價(jià)值。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料

對廣西八角主要分布區(qū)域的八角材料進(jìn)行采集，共收集到95份八角材料。這些材料中共有53份來自不同地區(qū)的居群樣本（表1），包含桂南（GS）地區(qū)居群樣本17份，其中7份來自欽州浦北（PB），10份來自防城港（FCG）；桂中部（GM）地區(qū)居群樣本8份，均來自南寧上林（SL）；桂西（GW）地區(qū)居群樣本16份，其中8份來自河池鳳山（FS），8份來自百色（BS）;桂北（GN）地區(qū)居群樣本6份，均來自桂林（GL）；桂東（GE）地區(qū)居群樣本6份，均來自梧州藤縣（TX），以上提及的地方居群樣本均為當(dāng)?shù)胤N子苗種植的成年樹，種植時間超過10年。為避免同一克隆個體的重復(fù)采集，在樣地調(diào)查的基礎(chǔ)上，各居群采集相隔距離大于 5 0 m 的八角單株。其余材料為目前八角嫁接換種時作為接穗的優(yōu)良種質(zhì)（GV），包括TM、CP、LM、MW、DR、EN、SS、GJ、ME、HY等種質(zhì)各3份，以及HZ、BH、HZ-1、RG、FJJ、SJ等種質(zhì)各2份，共計(jì)42份。這些種質(zhì)均來自梧州藤縣，并經(jīng)過人工篩選，是目前較為常用的八角優(yōu)良接穗種質(zhì)。以上95份材料經(jīng)廣西中醫(yī)藥大學(xué)黃榮韶教授鑒定為八角（Illiciumverum）。采集其幼嫩的葉片并記錄經(jīng)緯度，將采集的95份種質(zhì)的嫩葉液氮速凍 保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2八角基因組DNA的制備

本研究采用CTAB法提取95份八角的總DNA。通過電泳檢測方法對所提取的八角DNA進(jìn)行質(zhì)量檢測，并使用NanoDrop分光光度計(jì)對八角DNA濃度和純度進(jìn)行檢測，檢測合格后用于后續(xù)SLAF-seq建庫測序。

1.3高通量測序

選擇八角近緣物種鵝掌楸基因組作為參考進(jìn)行電子酶切預(yù)測，確定適用的酶切組合，確保這些組合能夠產(chǎn)生在基因組上隨機(jī)分布且含有較低比例重復(fù)序列的片段標(biāo)記。本研究中，遵循上述規(guī)則并采用的內(nèi)切酶組合為HaeII和HinCⅡI，利用上述酶切組合處理測序樣品的基因組DNA，構(gòu)建SLAF測序文庫，并在IlluminaHiSeq系統(tǒng)上進(jìn)行PE150測序。

1.4數(shù)據(jù)處理和變異檢測

為獲取有效數(shù)據(jù)，刪除接頭污染、低質(zhì)量Reads污染和引物污染的序列。使用LAST（lastal759）對高質(zhì)量Reads進(jìn)行聚類，得到SLAF標(biāo)簽，構(gòu)建“假”參考基因組。參考序列根據(jù)相應(yīng)SLAF標(biāo)記的最大測序深度選擇每個位點(diǎn)。將高質(zhì)量的測序Reads利用bwa軟件比對到參考基因上，利用

表153份八角地方居群樣本基本信息

GATK軟件進(jìn)行局部重比對。為確保變異檢測結(jié)果準(zhǔn)確，使用samtools和GATK進(jìn)行檢測，獲取一致性SNP位點(diǎn)（完整性 gt; 0 . 8 和 M A Fgt;0 . 0 5 ）進(jìn)行后續(xù)分析。

1.5數(shù)據(jù)分析

通過數(shù)據(jù)挖掘和SNP檢出后，將SNPs信息用于遺傳進(jìn)化分析。使用MEGAX軟件和鄰接算法（Kimura2-parameter模型，1O00 次bootstrap重復(fù)）構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)育樹?；谧畲笏迫环ê?K 值范圍為1～10，使用Admixture軟件進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析，并分析 K 值的交叉驗(yàn)證誤差率。使用聚類軟件EIGENSOFT對95份八角材料進(jìn)行主成分分析（principalcomponentanalysis，PCA）。遺傳多樣性分析根據(jù)每個居群的SNP信息，利用百邁客生物科技有限公司編寫好的perl腳本進(jìn)行計(jì)算。

2 結(jié)果與分析

2.1酶切方案評估和測序結(jié)果

鑒于目前尚無八角的參考基因組，本研究選擇了與八角親緣關(guān)系較近的鵝掌楸基因組（Chenetal.，2019）作為參考。根據(jù)電子酶切預(yù)測，選擇了限制性內(nèi)切酶HaeI和HinCⅡI，并確定酶切片段的長度為 3 6 4 ～ 4 6 4 b p ，以此作為SLAF標(biāo)簽。為了評估測序數(shù)據(jù)的質(zhì)量，將95個八角個體的測序數(shù)據(jù)（Reads數(shù)量、GC含量和 ）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，從95份測序樣品中共獲得1588MbReads數(shù)據(jù)，測序 范圍為 8 8 . 9 7 % ～ 9 6 . 6 2 % ，平均 為 9 2 . 8 8 % ，GC 范圍為 4 3 . 2 2 % ～ 4 5 . 6 1 % ，平均GC含量為 4 4 . 2 9 % 。綜上表明，本研究獲得的測序數(shù)據(jù)測序質(zhì)量高，測序結(jié)果可靠，滿足后續(xù)分析需要。

2.2SLAF標(biāo)簽和SNP統(tǒng)計(jì)

通過生物信息學(xué)分析，從95份八角種質(zhì)資源中獲得了643690個SLAF標(biāo)簽（平均測序深度為9.71X），其中有74434個為多態(tài)性SLAF標(biāo)簽，產(chǎn)生了2690564個群體 。這些SNP的完整度最高為 4 7 . 6 7 % ，最低為 1 4 . 3 3 % ，平均完整度為2 9 . 3 5 % ；雜合率最高為 7 . 7 8 % ，最低為 2 . 0 6 % ，平均雜合率為 4 . 4 6 % （表2）。為研究不同八角種質(zhì)間遺傳關(guān)系，基于上述群體SNP結(jié)果，篩選出了229017個高質(zhì)量SNP標(biāo)記。

2.3主成分分析和系統(tǒng)發(fā)育分析

為明確廣西不同地區(qū)八角居群樣本以及經(jīng)過人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)之間的親緣進(jìn)化關(guān)系，本研究基于篩選出的高度一致性的有效SNP變異位點(diǎn)，對95份八角種質(zhì)進(jìn)行了主成分分析（PCA）和系統(tǒng)發(fā)育分析。如圖1所示，PCA分析將95份八角種質(zhì)分為2個類群（類群I和類群ⅡI），PC1和PC2的積累方差貢獻(xiàn)率為 8 . 4 9 % 。類群I中的樣本材料為桂北、桂西及部分桂中部地區(qū)八角居群樣本，分布于主成分坐標(biāo)軸的右側(cè)，并且這些樣本的分布較為聚攏；類群Ⅱ中的樣本材料為桂南、桂東和部分桂中部地區(qū)八角居群樣本，以及42份經(jīng)過人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)，分布于主成分坐標(biāo)軸的左側(cè)。相較于類群I，類群Ⅱ的樣本在PCA分布空間上表現(xiàn)出較為分離的趨勢，表明該類群八角種質(zhì)來源多樣，遺傳多樣性較高。

與PCA分析結(jié)果類似，系統(tǒng)進(jìn)化樹（圖2）分析將95份八角種質(zhì)分成2大類群：類群I為來源于桂北、桂西和3份桂中部地區(qū)的居群樣本（NNSL3、NNSL4、NNSL5）；類群II為桂東、桂南和余下的桂中部地區(qū)八角居群樣本及42份經(jīng)過人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)材料（圖2）。根據(jù)系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分析，可以將大類群Ⅱ樣本細(xì)分為3個亞類群，其中大部分桂南、桂東、桂中部地區(qū)的八角居群樣本各自聚為1個亞類群（Ⅱ-1、ⅡI-2、II-3），42份經(jīng)過人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)材料則穿插分布于3個亞類群中。具體而言，有14份人工篩選優(yōu)良種質(zhì)（HZ1、HZ2、HZ-1、HZ-2、EN2、EN3、SJ1、SJ2、FJJ1、FJJ2、RG1、RG2、BH1、BH2）與桂南地區(qū)八角居群樣本聚合為Ⅱ-1亞類群；21份人工篩選優(yōu)良種質(zhì)（LM1、LM2、LM3、ME1、ME2、ME3、HY1、HY2、HY3、CP1、CP3、GJ1、GJ3、MW1、MW2、MW3、SS1、SS2、SS3、MT1、MT2）與桂東地區(qū)八角居群樣本聚為Ⅱ-2亞類群;7份人工篩選優(yōu)良種質(zhì)（CP2、MT3、EN1、GJ2、DR1、DR2、DR3）則與桂中部地區(qū)八角居群樣本聚為Ⅱ-3亞類群。以上分析結(jié)果表明，不同地區(qū)八角居群樣本的遺傳結(jié)構(gòu)在地理分布上具有明顯的地域特征;此外，人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)材料與桂南、桂東和桂中地區(qū)的八角居群樣本之間的親緣關(guān)系更為接近。

2.4群體遺傳結(jié)構(gòu)

為進(jìn)一步了解廣西八角的遺傳背景關(guān)系，本研究利用上述具有高度一致性SNP分子標(biāo)記，通過Admixture分析95份八角種質(zhì)的群體遺傳結(jié)構(gòu)（圖3）。交叉驗(yàn)證聚類結(jié)果顯示，當(dāng) K = 2 時，交叉驗(yàn)證錯誤率與 K = 1 時幾乎相近，表明這些樣本分成1個類群或者2個類群均是比較合理的。當(dāng)K = 2 時，95份八角樣本劃分成2個不同的群體（圖3：A），與PCA和系統(tǒng)發(fā)育樹分類結(jié)果高度一致。因此，本文認(rèn)為 K = 2 相比于 K = 1 是更為合理的分群方法?；?K = 2 的分組結(jié)果（圖3：B），類群I基本為藍(lán)色基因型樣本，少部分樣本混雜了部分紅色基因型；類群Ⅱ的樣本中以紅色基因型為主導(dǎo)，其中亞類群ⅡI-1、I-2中部分人工篩選優(yōu)良種質(zhì)有近一半為藍(lán)色基因型，表明這些樣本與類群Ⅰ樣本之間存在一定的基因交流。

2.5遺傳多樣性分析

通過分析遺傳多樣性可以揭示不同地方居群之間的基因流動和遺傳變異，有助于解析地理隔離和環(huán)境因素對物種遺傳結(jié)構(gòu)的影響（吳敏等，2024）。在本研究中，我們對廣西5個地區(qū)八角居群樣本及人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)材料進(jìn)行了遺傳多樣性指數(shù)的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)八角各居群的觀測雜合度（204號 ）介于0.130至0.318之間，平均為0.231；期望雜合度（ ）則在0.262至0.364之間變動，平均值為0.320（表3）。值得注意的是，所有樣本的觀測雜合度均低于期望雜合度，表明群體內(nèi)部可能存在自交現(xiàn)象。在居群層面，次要等位基因頻率（minorallele frequency，MAF）為 0 . 1 8 ～ 0 . 2 7 ，平均值為0.23；Nei多樣性指數(shù) （ H ） 為 0 . 2 6 8 ～ 0 . 4 1 1 ，平均值為0.350;香農(nóng)維納指數(shù) （ I ） 為 0 . 4 1 7 ～ 0 . 5 4 3 ，平均值為0.489。多態(tài)性信息含量（polymorphisminformation content，PIC）為 0 . 2 1 9 ～ 0 . 2 9 1 ，平均值為0.260，顯示所有6個居群均展現(xiàn)出中度多態(tài)性（PIC值為 0 . 2 5 ～ 0 . 5 ），表明群體中存在一定的遺傳結(jié)構(gòu)，如群體內(nèi)部可能存在亞群結(jié)構(gòu)，或者群體可能受到一些遺傳漂變的影響。此外，桂北地區(qū)的八角居群在MAF . H ， I 和PIC上均最高，其次是桂東、桂中、桂西和桂南地區(qū)的八角居群，而人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)群體的遺傳多樣性評估值最低。這些結(jié)果表明，在95份樣本中，不同地區(qū)八角居群的遺傳多樣性存在顯著性差異，其中桂北地區(qū)的八角居群表現(xiàn)出最高的遺傳多樣性，而人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)群體則顯示出最低的遺傳多樣性。

3 討論與結(jié)論

3.1SLAF-seq在遺傳多樣性分析上的優(yōu)勢

廣西八角種植歷史悠久，其種質(zhì)資源豐富且表型多樣，這些表型差異表現(xiàn)在外觀性狀和內(nèi)在品質(zhì)等方面（潘曉芳等，2007）。表型多樣性是遺傳多樣性與環(huán)境適應(yīng)相互作用的產(chǎn)物，它既具有穩(wěn)定性，也展現(xiàn)出一定的變異性（Lietal.，2018）。盡管基于表型的分類方法具有直觀性，但該方法的主要局限性在于其難以剔除環(huán)境因素對生物形態(tài)特征的影響。例如，八角花中的花青素含量受到光照、溫度等多種環(huán)境因素的影響，這些因素顯著地調(diào)節(jié)著其顏色的表現(xiàn)（曾祥艷等，2024）。因此，揭示廣西八角不同種質(zhì)資源的遺傳多樣性，對于八角種質(zhì)資源的分類、優(yōu)良種質(zhì)篩選、開發(fā)與保護(hù)具有重要理論指導(dǎo)意義。與傳統(tǒng)的分子標(biāo)記技術(shù)相比，SLAF-seq技術(shù)能夠提供更多的遺傳標(biāo)記且不受參考基因組的限制，可用于藥用植物種質(zhì)資源評價(jià)鑒定、遺傳圖譜構(gòu)建、親緣關(guān)系分析等研究（崔學(xué)強(qiáng)等，2023a，b）。本研究利用SLAF-seq技術(shù)對來源于廣西的5個地區(qū)53份八角居群樣本和42份經(jīng)過人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)進(jìn)行高通量測序，標(biāo)簽的平均測序深度為9.71X，測序平均 為9 2 . 8 8 % 。本研究共得到1588MbReads，獲得SLAF標(biāo)簽643690個，其中多態(tài)性SLAF標(biāo)簽74434個。群體SNP2690564個，獲得高度一致性SNP位點(diǎn)229017個。因此，基于本研究獲得的高通量SNP對95份八角樣本進(jìn)行遺傳多樣性分析，相比于前人的研究將會大幅度提高分析結(jié)果的分辨率與準(zhǔn)確度。

3.2廣西八角的遺傳結(jié)構(gòu)分析

種質(zhì)資源是開展遺傳育種工作的基礎(chǔ)，群體遺傳學(xué)分析可以幫助我們了解物種內(nèi)部的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)，從而指導(dǎo)種質(zhì)資源的保護(hù)和利用，并為優(yōu)良種質(zhì)選育和遺傳改良提供重要的信息（閆平玉等，2024）。在本研究中，PCA分析、系統(tǒng)發(fā)育分析和群體結(jié)構(gòu)分析結(jié)果一致表明，廣西不同地區(qū)的八角居群樣本可以分為2個類群，這2個類群有較為明顯的地域差異特征。地理分布是影響種群的遺傳結(jié)構(gòu)的一個重要因素（李旭民等，2022）。本研究中，桂西、桂北居群樣本與桂東、桂南居群樣本分別聚為2大類群，這可能是由于引種地區(qū)環(huán)境、氣候差異較大條件下，八角在長期適應(yīng)過程中逐漸產(chǎn)生了可遺傳的地理變異，最終分化為2大類群，使得廣西八角遺傳結(jié)構(gòu)具備明顯的區(qū)域特征（黃卓民，1994）。桂中部地區(qū)八角種質(zhì)在2大類群中均有分布，推測可能是由于南寧作為環(huán)北部灣沿岸重要的經(jīng)濟(jì)中心和交通樞紐而給該地區(qū)八角引種栽培帶來了極大的便利，增加了其基因流動性。此外，本研究收集的八角優(yōu)良種質(zhì)的遺傳背景更接近于桂南、桂東地區(qū)八角居群，表明目前市場上主要流通的各種八角優(yōu)良種質(zhì)主要從桂南、桂東地區(qū)八角種植產(chǎn)地篩選而來。

表3八角群體遺傳多樣性指數(shù)

3.3廣西八角的遺傳多樣性分析

本研究中，我們還評估了不同地方居群樣本以及人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)的群體遺傳多樣性，研究結(jié)果顯示桂北地區(qū)八角群體的遺傳多樣性最高，而桂南地方居群樣本的遺傳多樣性最低。究其原因，一是桂北地區(qū)并非八角的適宜種植地區(qū)，較高的遺傳多樣性有助于植物種群適應(yīng)生態(tài)環(huán)境的變化；二是該地區(qū)八角種植引種時間相對較短，導(dǎo)致該地區(qū)的八角基本沒有經(jīng)歷過人工選擇。此外，地理隔離的因素也可能是導(dǎo)致桂北地區(qū)八角遺傳多樣性高的原因之一（黃卓民，1994）。相比之下，其他地區(qū)尤其是桂南地區(qū)（防城港）的八角種植歷史相對悠久，可能因經(jīng)歷過較長時間的人工選擇過程而導(dǎo)致遺傳多樣性有所降低。人工篩選的優(yōu)良種質(zhì)的遺傳多樣性均低于各地區(qū)居群樣本，進(jìn)一步佐證了以上推測。此外，期望雜合度是衡量種群遺傳多樣性的關(guān)鍵指標(biāo)。本研究中，所有八角群體樣本的觀測雜合度低于期望雜合度，這可能由以下3個因素引起：（1）基因流可能帶來外來基因，從而影響原有的遺傳多樣性；（2）近親繁殖可能增加純合子頻率，減少雜合子頻率；（3）自然選擇可能傾向于某些等位基因，增加特定純合基因型的比例。結(jié)合廣西八角的實(shí)際情況，我們認(rèn)為近親繁殖（自交）可能是導(dǎo)致觀測雜合度低于期望值的主要因素，這與陳昌婕等（2024）對蘄艾遺傳多樣性的研究結(jié)果相類似。并且，王乙淋等（2023）關(guān)于廣西八角居群間基因交流頻繁的研究結(jié)果也支持這一觀點(diǎn)。

綜上所述，本研究利用SLAF-seq技術(shù)詳細(xì)分析了廣西不同地方居群樣本以及經(jīng)過人工篩選的優(yōu)質(zhì)種質(zhì)間的遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳多樣性，不僅為這些經(jīng)過人工篩選的八角優(yōu)良種質(zhì)遺傳背景的認(rèn)定及科學(xué)系統(tǒng)的劃分提供了理論參考，也為推進(jìn)廣西八角品種的鑒定、種質(zhì)分類和分子輔助育種工作的開展提供了科學(xué)的研究基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯 李 莉王登惠）