Page 86 - 《广西植物》2022年第10期

１ ７ ０ ４ 广 西 植 物 ４２ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｃａｒｐｉｎｕｓ ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ ｉｓ ａｎ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｉｔｈ ｓｐａｒｓｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｎｓｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｉｓ ｅｎｄｅｍｉｃ ｔｏ
Ｃｈｉｎａ. Ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｓ ｒｅｓｔｒｉｃｔｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｒｒｉｔｏｒｙ ｏｆ Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｒａｔｅ ｉｓ ｖｅｒｙ
ｌｏｗ. Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｄａｔａ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ (ｃｐＤＮＡ) ｓｉｎｇｌｅ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ (ＳＮＰ) ｉｎ ｓｉｘ ｎａｔｕｒａｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ
(ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｔｈｅｒ ｐｌａｎｔｓ ｏｆ ａｌｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ)ꎬ ｗｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｇｅｎｅａｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔꎬ
ａｓｓｅｓｓｅｄ ｈｏｗ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ Ｃ. ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ ｉｓ ａｎｄ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ. Ｔｈｅ ｇｅｎｏｍｉｃ ＤＮＡ ｏｆ Ｃ.
ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ ｗａｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ＴＩＡＮＧＥＮ ｋｉｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ａ ｌｉｂｒａｒｙ ｗａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｆｏｒ ｈｉｇｈ￣ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇ ｗｉｔｈ
Ｉｌｌｕｍｉｎａ ＮｏｖａＳｅｑ ６０００. Ｔｏ ｏｂｔａｉｎ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｏｆ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｃｏｍｐｌｅｔｅ ｇｅｎｏｍｅꎬ ｃｐＤＮＡ ｍａｐｓ ｗｅｒｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ
ｏｎｌｉｎｅ ｐｒｏｇｒａｍ ＯＧＤＲＡＷ. Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｗａｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ＤｎａＳＰ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗｈｉｌｅ ＰｏｐＡＲＴ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｈａｐｌｏｉｄ
ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲＡｘＭＬ ｗａｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｆｏｒ ｍａｘｉｍｕｍ ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ ( ＭＬ) ｔｒｅｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ. Ｆｉｎａｌｌｙꎬ ＭｒＢａｙｅｓ
ｓｏｆｔｗａｒｅ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｂａｙｅｓ ｔｒｅｅ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｃｏｍｐｌｅｔｅ
ｇｅｎｏｍｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｃ. ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓꎬ ｍｏｓｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｏｔｅｉｎ￣ｃｏｄｉｎｇ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ａｍｉｎｏ ａｃｉｄ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｓｈｏｗｅｄ ｏｂｖｉｏｕｓ
ｃｏｄｏｎ ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ. Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｌｏｎｇ￣ｔｅｒｍ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ (ｃｐＬＴＲ) ｒｅｖｅａｌｅｄ ３２ ｆｏｒｗａｒｄ ｒｅｐｅａｔｓꎬ ２５ ｐａｌｉｎｄｒｏｍｉｃ
ｒｅｐｅａｔｓ ａｎｄ ２２ ｒｅｖｅｒｓｅ ｒｅｐｅａｔｓ. Ｗｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ８７ ｓｉｍｐｌｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｒｅｐｅａｔｓ (ＳＳＲ) ｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｙｐｅｓꎬ ｍｏｓｔ ｏｆ ｗｈｉｃｈ ｗｅｒｅ
Ａ/ Ｔ ｒｉｃｈ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ｗａｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅｓｔ. (２) Ａ ｔｏｔａｌ ｏｆ ３１４ ＳＮＰｓ ｗａｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｐＤＮＡ ｏｆ
Ｃ. ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ. Ｓｉｎｇｌｅ￣ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ Ｃ. ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ ｗａｓ ｍｏｎｏｐｈｙｌｅｔｉｃ ａｎｄ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃａｔｅｇｏｒｉｚｅｄ ｉｎｔｏ
Ｔｉａｎｔａｉ Ｃｏｕｎｔｙ ( ＴＨＳ) ａｎｄ Ｊｉｎｇｎｉｎｇ Ｃｏｕｎｔｙ ( ＪＳＴ) ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ
ｍａｎｉｆｅｓｔｅｄ ｓｔｅｌｌａｒ ｒａｄｉａｔｉｏｎ. (３) Ｔｈｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｗａｓ ｌｏｗ ｉｎ ａｌｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ (Ｐ <０.００５) ａｎｄ ｔｈｅ
ｉ
ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ＴＨＳ ａｎｄ ＪＳＴ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ａｌｓｏ ｌｏｗ (Ｈ ０.５－ ０.６). Ｔｈｉｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ Ｃ. ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ ｈａｄ
ｄ
ｕｎｄｅｒｇｏｎｅ ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌｌｙ ｌｏｃａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎｓ ａｆｔｅｒ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｉｎｇ ｂｏｔｔｌｅｎｅｃｋｓ ａｃｒｏｓｓ ｉｔｓ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ ｈｉｓｔｏｒｙꎬ ｗｉｔｈ ｌｏｗｅｒ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｉｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｈｉｇｈｅｒ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ＳＮＰ ｏｆ ｔｈｅ ｃｐＤＮＡ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ
ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｌｉｎｅａｇｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃ. ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓꎬ ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｓ ｗｅｌｌ ａｓ ｒｅｓｃｕｅ ｏｆ ｔｈｉｓ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｃａｒｐｉｎｕｓ ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓꎬ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅ (ｃｐＤＮＡ)ꎬ ｓｉｎｇｌｅ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ (ＳＮＰ)ꎬ ｇｅｎｅａｌｏｇｉｃａｌ
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙ

天台鹅耳枥( Ｃａｒｐｉｎｕｓ ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ) 属于桦木科 ２００８ꎻ Ｗｅｉ ＆ Ｊｉａｎｇꎬ２０１２)ꎮ 根据 ＩＵＣＮ 物种红色
(Ｂｅｔｕｌａｃｅａｅ)鹅耳枥属( Ｃａｒｐｉｎｕｓ)ꎬ为中国特有和 名录ꎬ天台鹅耳枥属于极危( ｃｒｉｔｉｃａｌｌｙ ｅｎｄａｎｇｅｒｅｄꎬ
濒危的第三纪孑遗植物ꎬ是国家二级重点保护野 ＣＲ)等级ꎮ 天 台 鹅 耳 枥 染 色 体 为 １４ 倍 体 ( ２ｎ ＝
生植物( 章绍尧等ꎬ１９９３)ꎮ 我国是鹅耳枥属植物 １４ｘ ＝ １１２)ꎬ是桦木科倍性最高的多倍体植物( 陈
的分布中心ꎬ约有 ３３ 种 ８ 变种( 傅立国ꎬ２００３)ꎬ其 模舜等ꎬ２０２０)ꎮ 天台鹅耳枥在研究桦木科分类、

中东南沿海是鹅耳枥属植物一个重要的分布区ꎬ 古植物区系、濒危机制等研究中具有很高的科研
天 台 鹅 耳 枥 ( Ｃ. ｔｉｅｎｔａｉｅｎｓｉｓ ) 和 普 陀 鹅 耳 枥 价值( 章绍尧和丁炳扬ꎬ１９９３ꎻ王昌腾和叶春林ꎬ

(Ｃ. ｐｕｔｏｅｎｓｉｓ)等为浙江地区特有( 陈之端ꎬ１９９４)ꎮ ２００７)ꎮ
中国植物志曾记载天台鹅耳枥产于浙江东部( 中 目前ꎬ仅对天台鹅耳枥组织解剖结构、光合特
国科学院中国植物志编辑委员会ꎬ１９７９)ꎬ浙江植 性对生长光强的响应、群落特征等方面进行了研

物志统计天台鹅耳枥仅存 ５ 株( 章绍尧等ꎬ１９９３)ꎬ 究(陈模舜和柯世省ꎬ２０１３ꎻ陈模舜等ꎬ２０２０)ꎮ 但
但近年来在磐安县和景宁县等地有所发现ꎬ仅间 天台鹅耳枥种群的进化机制与种内系统发育尚未
断分布于浙江省境内的天台县、磐安县、青田县和 明确ꎬ必须收集群体样本进行基因组学的分析ꎬ在
景宁畲族自治县ꎬ野外成年植株不足 ５０ 株ꎬ幼年 基因组水平上加深对这一濒危物种居群动态的了
个体缺少ꎬ低于野外种群稳定存活界限ꎬ已处于极 解ꎮ 叶绿体基因组( ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｏｍｅꎬｃｐＤＮＡ) 由
危状态ꎮ 生境片断化使得野生居群变小及居群间 于其高基因含量和保守的基因组结构ꎬ可用于研
的隔离程度增加ꎬ这将会导致遗传变异丧失和近 究开 花 植 物 的 母 系 遗 传ꎬ 特 别 是 多 倍 体 植 物
交衰退ꎬ最终增加物种灭绝的风险( Ａｇｕｉｌａｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ (Ｂｉｒｋｙꎬ １９９５ꎻＳｏｌｔｉｓ ＆ Ｓｏｌｔｉｓꎬ ２０００)ꎮ ｃｐＤＮＡ 通常