Page 73 - 《广西植物》2025年第12期

１２ 期 高慧霞等: 甘草的遗传多样性和谱系地理结构的研究 ２ ２ １ ５

Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｐｈｙｌｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｕｒａｌｅｎｓｉｓꎬ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ａｍｐｌｉｆｉｅｄ ａｎｄ
ｓｅｑｕｅｎｃｅｄ １００ ｓａｍｐｌｅｓ ｆｒｏｍ ２０ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＩＴＳ ａｎｄ ｔｈｒｅｅ ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ ｇｅｎｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ (ｍａｔＫꎬ
ｐｓｂＡ－ｔｒｎＨꎬ ａｎｄ ｔｒｎＳ－ｔｒｎＧ)ꎬ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｄａｔａ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｗａｓ
６９１ ｂｐꎬ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ６３ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｉｔｅｓꎬ ｗｉｔｈ ａ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ０.２６５ ａｎｄ ａ ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ０.００２ ６９ꎻ ｔｈｅ
ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｃｐＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｗａｓ １ ９７６ ｂｐꎬ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ７４０ ｖａｒｉａｂｌｅ ｓｉｔｅｓꎬ ｗｉｔｈ ａ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ０.９０７ ａｎｄ ａ
ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ０.０２６ ３９. Ｔｈｅｓｅ ｆｉｎｄｉｎｇｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｈｉｇｈ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｌｅｖｅｌ. (２) Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ
ｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｏｃｃｕｒｒｅｄ ｗｉｔｈｉｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓꎬ
ｗｉｔｈ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｌｏｗ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｇｅｎｅ ｆｌｏｗ (ＩＴＳ: Ｎ ＝ １.３４９ꎻ
ｍ
ｃｐＤＮＡ: Ｎ ＝ １.５２０). (３) Ｔｈｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ (Ｎ ａｎｄ Ｇ ) ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ
ｍ ｓｔ ｓｔ
ｔｈｅｒｅ ｗａｓ ｎｏ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｐｈｙｌｏｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｗｉｔｈｉｎ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ. Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｎｅｕｔｒａｌ ｔｅｓｔ ａｎｄ
ｍｉｓｍａｔｃｈ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｕｒｖｅ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｄｉｄ ｎｏｔ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｅｖｅｎｔｓ. (４)
Ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｒｅｖｅａｌｅｄ ｔｈａｔ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｉｎ Ｓｈａａｎｘｉꎬ Ｑｉｎｇｈａｉꎬ Ｘｉｎｊｉａｎｇꎬ Ｉｎｎｅｒ
Ｍｏｎｇｏｌｉａ ａｎｄ Ｇａｎｓｕ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｈｉｇｈ ｈａｐｌｏｔｙｐｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｗａｓ ｌｏｃａｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ
ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｍａｐꎬ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｔｈａｔ ｔｈｉｓ ｒｅｇｉｏｎ ｍｉｇｈｔ ｈａｖｅ ｓｅｒｖｅｄ ａｓ ａ ｇｌａｃｉａｌ ｒｅｆｕｇｅ ｏｆ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｉｎ Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ ａｎｄ Ｎｏｒｔｈ
Ｃｈｉｎａ. Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｏｆ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｕｓｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＤＮＡ
ｂａｒｃｏｄｅｓꎬ ｐｒｏｖｉｄｉｎｇ ａ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｂａｓｉｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｔｉｏｎａｌ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇ. ｕｒａｌｅｎｓｉｓ ｇｅｒｍｐｌａｓｍ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｉｎ
ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｕｒａｌｅｎｓｉｓꎬ ＩＴＳ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬ ｃｐＤＮＡ ｓｅｑｕｅｎｃｅꎬ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｐａｔｔｅｒｎꎬ ｐｈｙｌｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ

药 用 甘 草 为 豆 科 ( Ｌｅｇｕｍｉｎｏｓａｅ) 植 物 甘 草 的进化历程和预测未来可能的演变趋势( Ａｖｉｓｅ ｅｔ
( Ｇｌｙｃｙｒｒｈｉｚａ ｕｒａｌｅｎｓｉｓ) 、胀果甘草( Ｇ. ｉｎｆｌａｔａ) 和光 ａｌ.ꎬ １９８７)ꎬ研究学者提出了利用谱系地理学理论
果甘草( Ｇ. ｇｌａｂｒａ) 的干燥根及根茎( 国家药典委 和分子标记技术相结合ꎬ开展物种种间或种内地
员 会ꎬ２０２０) ꎬ 始 载 于 « 神 农 本 草 经» ꎬ 被 列 为 上 理分布过程和演变的研究ꎬ所用分子标记主要有
品ꎬ又称为国老ꎮ 现代药理研究认为ꎬ甘草根中 ＩＴＳ 序列、 叶 绿 体 基 因 序 列、 单 拷 贝 基 因 序 列 和
含有大量的甘草酸和甘草苷等有效成分ꎬ具有抗 ＳＳＲ 分子标记等(戴小松ꎬ２０２２)ꎬ其中利用最多的
炎、抗溃疡、抗病毒等作用( 王莉莉等ꎬ２０２１ꎻ柯铃 是 ＩＴＳ 和 叶 绿 体 基 因 ( ｃｐＤＮＡ) 序 列ꎮ 主 要 由 于
钰等ꎬ２０２２) ꎮ 除药用外ꎬ甘草还可作为添加剂ꎬ ＩＴＳ 为双亲遗传ꎬ具有丰富的变异位点ꎬ能为物种
用于食品和化妆品等多个行业( 谢艳君等ꎬ２０１５ꎻ 提供较为全面的遗传信息( Ｂａｒｔｈａ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１３)ꎻ
徐谓等ꎬ２０１６) ꎮ 因此ꎬ随着甘草多元化产品的研 ｃｐＤＮＡ 为单亲遗传ꎬ具有分子量小、结构简单、进
发与使用ꎬ野生资源消耗量不断增加ꎬ加之人们 化速率较慢等优点ꎬ尤其适用于单个物种不同居
对野生 资 源 采 挖 无 序ꎬ 适 生 环 境 遭 到 了 严 重 破 群遗传多样性、遗传结构和进化历史分析( 陈模舜
坏ꎬ致使 甘 草 资 源 蕴 藏 量 急 剧 下 降ꎬ ２０００ 年 和 和杨 仲 毅ꎬ ２０２２)ꎮ 在 中 药 材 锁 阳 ( Ｃｙｎｏｍｏｒｉｕｍ
２００１ 年国家连续发布了« 国务院关于禁止采集 ｓｏｎｇａｒｉｃｕｍ) ( 任 梦 云 等ꎬ ２０１８ )、 滇 重 楼 ( Ｐａｒｉｓ
和销售发菜制止滥挖甘草和麻黄草有关问题的 ｐｏｌｉｐｈｙｌｌａ ｖａｒ. ｙｕｎｎａｎｅｎｓｉｓ)(赵晶晶等ꎬ２０２１)、远志
通知» 和« 甘草和麻黄草采集管理办法» ꎬ严格管 (Ｐｏｌｙｇａｌａ ｔｅｎｕｉｆｏｌｉａ)(韩雪婷等ꎬ２０１４)等物种上均
理甘草的采挖活动ꎮ 野生甘草被列入« 国家重点 有应用ꎮ 目前ꎬ对于甘草的研究主要集中于有效

保护 野 生 植 物 名 录 » 二 级 保 护 植 物 ( 明 悦ꎬ 成分含量测定、配伍应用规律研究、药理作用分析
２０２１) ꎮ 因此ꎬ在甘草资源匮乏的形势下ꎬ研究甘 等方面(李泽宇等ꎬ２０２２ꎻ孙函静等ꎬ２０２４ꎻ周晶晶
草的遗传背景和地理分布格局的历史成因ꎬ对其 等ꎬ２０２４)ꎬ关于谱系地理学的研究较少ꎮ 因此ꎬ本
野生资源的保护具有重要意义ꎮ 研究以宁夏、青海、山西等甘草主要产区为研究区
受第四纪冰期影响ꎬ全球物种的地理分布格 域ꎬ利用 ＩＴＳ 和 ｃｐＤＮＡ 序列对甘草居群进行谱系
局和居群遗传结构均发生了不同程度的变化ꎮ 为 地理学研究ꎬ拟探讨以下科学问题:(１) 甘草居群
了研究物种当前分布格局的历史成因、探讨物种 的遗传多样性、遗传分化水平ꎻ(２) 甘草居群是否