濒危物种太行菊属植物的遗传多样性与保护策略

摘要

太行菊属(Opisthopappus Shih)归为菊科菊蒿亚族，多年生宿根草本植物，太行山特有属，仅有2种，太行菊和长裂太行菊。现处于濒危状态，已被列为国家珍稀保护植物及河南省重点保护植物。主要分布在河北、山西、河南3省交界处，分布范围十分狭窄，多生于海拔1000m左右的山坡上以及悬崖峭壁的石缝中，生境险峻。耐旱、耐荫、耐寒，适于家养和园艺栽培，具有很高的观赏价值和经济价值，为了探讨太行菊属的致危机理、制定有针对性的保护措施，本文选择太行山太行菊属植物为研究对象，以cpSSR和SRAP分子标记对13个居群的遗传多样性和遗传结构进行研究，得到以下结论：
　　 1.cpSSR分子标记表明，太行菊属植物在物种水平上遗传多样性低。在物种水平上，ne为1.267；He为0.163；I为0.087；Ht为0.156，在居群水平，ne为1.033；He为0.024；I为0.042；PPB为15.39％，种群遗传多样性已经受到生境片段化及人为活动的影响。
　　 2.据cpSSR特征共定义出13种叶绿体单倍型，单倍型H1在所有居群中都存在，占所有类型的75.8％，共享率最高。单倍型H3、H7-H13这8种单倍型仅存在于某一特定的居群中，(H3、H7、H8为WDS特有，H9、H10为SHS特有，H11为WWS特有，H12为SNS特有，H13为SBY特有)称为该居群特有单倍型。长裂太行菊的4个居群的单倍型杂合度普遍高于太行菊的9个居群的杂合度，说明长裂太行菊居群间的分化较太行菊居群的丰富。
　　 3.SRAP分子标记方法揭示太行菊属植物物种水平等位基因观察数(Na)1.862，有效等位基因数ne为1.620、Shannon多样性指数(I)值为0.486，Nei's基因多样性指数(H)为0.397，多态性位点百分率(PPB)为63.72％。在居群水平上ne为1.329，na为1.472，I和H分别为0.148和0.188，PPB为40.69％。同样表明太行菊属植物的遗传多样性在物种水平上较居群水平上高。
　　 4.cpSSR和SRAP两种标记均表明太行菊属遗传变异主要存在于居群间，AMOVA分析表明有89％的变异存在于居群间，居群内的变异为11％，cpSSR太行菊属植物天然居群的基因流Nm=0.123，SRAP揭示的居群间基因流Nm=0.36，Nm<1表明居群间基因交流受阻，太行菊属植物居群间的遗传分化较大，基因流就不足以抵制因遗传漂变而引起的居群分化。
　　 综上，对太行菊属植物以就地保护为主，迁地保护为辅，保护好居群内的所有个体，同时要重视分布地区全面的保护工作。