Page 83 - 《广西植物》2023年第11期

１１ 期 殷斯等: 西南地区六种魔芋属植物基于 ｃｐＤＮＡ 序列的遗传多样性研究 ２ ０ ４ ３

Ｃｈｉｎａ ｆｏｒ ｉｔｓ ｇｌｕｃｏｍａｎｎａｎ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ. Ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｗｉｌｄ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｇｅｎｕｓ ａｒｅ ｄｅｃｌｉｎｉｎｇ ｄｕｅ ｔｏ ｈｕｍａｎ
ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ. Ｔｏ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｏｆ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ
Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａꎬ ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｒｅｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ＤＮＡ
(ｃｐＤＮＡ) ｆｒａｇｍｅｎｔｓ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｓｉｘ Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ ｓｐｅｃｉｅｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ
ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｗｉｌｄ Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｌｏｗ ｗｉｔｈ ａｎ ａｖｅｒａｇｅ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ( Ｈ ) ｏｆ
ｄ
０.４２８. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｎｅａｒｌｙ ｈａｌｆ ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｈａｄ ｏｎｌｙ ｏｎｅ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ. Ｔｈｅ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｅａｃｈ ｓｐｅｃｉｅｓ
ｖａｒｉｅｄ ｆｒｏｍ ０.７０４ ｔｏ ０.９８３. (２) Ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｅａｃｈ ｐａｉｒ ｏｆ ｓｉｘ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗａｓ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈꎬ ａｎｄ ｔｈｅ
ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ (Ｆ ) ｖａｌｕｅｓ ｒａｎｇｅｄ ｆｒｏｍ ０.４８１ ｔｏ ０.９６７. (３) Ｔｈｅ ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ
ＳＴ
２７ ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｍａｉｎｌｙ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｒｅｅ ｃｌａｄｅｓ Ａｆｒｉｃａ ｃｌａｄｅꎬ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ａｓｉａ ｃｌａｄｅꎬ ａｎｄ
Ｅａｓｔ Ａｓｉａｎ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔ ｃｌａｄｅ. Ａ. ｐａｅｏｎｉｉｆｏｌｉｕｓ ｂｅｌｏｎｇｅｄ ｔｏ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈｅａｓｔ Ａｓｉａ ｃｌａｄｅ. Ｔｈｅ Ｅａｓｔ Ａｓｉａｎ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔ Ａ ｃｌａｄｅ
ｉｎｃｌｕｄｅｄ Ａ. ｋｏｎｊａｃ ａｎｄ Ａ. ｋｒａｕｓｅｉꎬ ａｎｄ Ｅａｓｔ Ａｓｉａｎ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔ Ｂ ｃｌａｄｅ ｗａｓ ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ ｏｆ Ａ. ｋｉｕｓｉａｎｕｓꎬ Ａ. ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ ａｎｄ
Ａ. ｔｏｎｋｉｎｅｎｓｉｓ. Ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｕｍａｎ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ ｃｏｕｌｄ ｈａｖｅ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｌｏｗ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｉｎ ｗｉｌｄ
ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ. Ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｅａｓｔ Ａｓｉａｎ ｃｏｎｔｉｎｅｎｔ ｃｌａｄｅ ｍａｙ ｂｅ ｄｒｉｖｅｎ ｂｙ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｒａｄｉａｔｉｏｎ
ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｄａｐｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｐｅｃｉｅｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃｌａｄｅ. Ｔｈｅｓｅ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｇｕｉｄａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎꎬ
ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒｅｅｄｉｎｇ ｏｆ Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｉｎ Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ Ｃｈｉｎａꎬ Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓꎬ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｎｙꎬ ｓｐｅｃｉｅｓ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ

探究栽培作物野生资源的遗传多样性及遗传 源的亲缘关系特别是分子系统进化方面的研究还
分化机制对种质资源的收集与品种改良具有重要 较为欠缺ꎬ各地命名混乱ꎬ同种异名和同名异种的
的应 用 价 值 和 科 研 意 义ꎮ 魔 芋 是 天 南 星 科 现象较为突出ꎬ特别是对野生魔芋资源的遗传变
(Ａｒａｃｅａｅ)、魔芋属( Ａｍｏｒｐｈｏｐｈａｌｌｕｓ Ｂｌｕｍｅ) 的多年 异缺乏系统研究(牛义等ꎬ２００５)ꎮ
生草本植物(白立伟等ꎬ２０１６)ꎬ主要分布于西非、亚 作为西南地区的特色经济作物ꎬ魔芋具有重要
洲中南半岛、中国西南山地和东南亚国家的热带及 的经济与生态价值( 赵培城等ꎬ２０１５)ꎮ 但环境污
亚热带地区ꎬ全球约 ２００ 种ꎬ我国约有 ２０ 种( 刘佩 染、生境破坏等人类活动ꎬ造成了魔芋野生群体的
瑛ꎬ２００４)ꎮ 魔芋在我国具有悠久的栽培利用历史 衰退(牛义等ꎬ２００５)ꎮ 作为种质资源改良的优良材
并且野生种质资源丰富ꎬ其地下球状块茎富含葡甘 料ꎬ加快野生种质资源的研究与利用ꎬ对魔芋的品
聚糖ꎬ具有重要的经济价值(李恒和龙春林ꎬ１９９８)ꎮ 种改良具有重要意义ꎮ 当前对魔芋野生群体的遗
近年来ꎬ我国的魔芋种植面积不断扩大ꎬ自 ２０１７ 年 传背景缺乏了解ꎬ给资源保护和育种工作造成了很
起ꎬ 西 南 各 省 的 总 种 植 面 积 已 达 到 世 界 第 一 大阻碍(Ｇａｏ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１７)ꎮ 叶绿体 ＤＮＡ( ｃｐＤＮＡ)
(Ｓｒｚｅｄｎｉｃｋｉ ＆ Ｂｏｒｏｍｐｉｃｈａｉｃｈａｒｔｋｕｌꎬ ２０２０)ꎮ 但是ꎬ由 为单系遗传ꎬ遗传过程不经历基因重组ꎬ被广泛地
于长期无性繁殖ꎬ魔芋种质出现了品质下降、产量 应用于植物系统发育、遗传多样性评价等研究中
降低、病害流行等问题ꎬ因此ꎬ要推动魔芋产业的进 (李娅翔等ꎬ２０２０)ꎮ ｃｐＤＮＡ 片段 ｔｒｎＫ￣ｍａｔＫ、ｒｂｃＬ 和
一步发展ꎬ加快野生种质资源的收集与遗传多样性 ｔｒｎＬ 在天南星科的系统进化研究中ꎬ被证明具有通

评价已刻不容缓(宣慢ꎬ２０１０)ꎮ 用性好、突变率高的特点(Ｇｒｏｂ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２００２ꎻ Ｓｅｄａｙｕ
２０ 世纪 ８０ 年代起ꎬ我国对魔芋种质资源的起 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１０)ꎮ 破碎生境对种群动态的影响及演化
源与进化、种质的亲缘关系和分类等进行了研究 趋势是保育遗传学研究的热点问题ꎬ遗传多样性则
并取得一定的成果( 牛义等ꎬ２００５)ꎮ 李恒研究整 是推断物种进化潜力的重要指标之一(王峥峰和葛
理了中国魔芋属植物 １９ 种ꎬ包括中国特有的 ８ 个 学军ꎬ２００９)ꎮ 为评估西南地区魔芋属物种野生群
种ꎬ后续又发现命名了 ３ 个新种( 李恒ꎬ１９８８)ꎮ 一 体的遗传多样性ꎬ探究代表物种的系统发育地位ꎬ
些分子生物学研究利用 ＩＳＳＲ、ＲＡＰＤ、ＡＦＬＰ 等分子 本研究采用以上 ３ 个 ｃｐＤＮＡ 片段对西南地区 ６ 种
标记ꎬ探讨了魔芋部分栽培品种之间的亲缘关系 魔芋属植物的野生群体进行遗传多样性及种间系
(张盛林和孙远航ꎬ２００６ꎻ任盘宇和潘明清ꎬ２０１３ꎻ 统发育研究ꎬ以期为西南地区魔芋物种的保护提供
Ｐａｎ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１５)ꎮ 但是目前ꎬ我国在魔芋野生资 指导ꎬ为今后魔芋的种质创新提供理论依据ꎮ