Page 123 - 《广西植物》2020年第10期

１ ５ ０ ６ 广 西 植 物 ４０ 卷
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｍｅｔａｐｅｔｒｏｃｏｓｍｅａ ｐｅｌｔａｔａ (Ｇｅｓｎｅｒｉａｃｅａｅ) ｉｓ ａｎ ｅｎｄｅｍｉｃ ｓｐｅｃｉｅｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ａｎｄ ｓｏｕｔｈｅｒｎ ｍｏｕｎ￣
ｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ ｏｆ Ｈａｉｎａｎ Ｉｓｌａｎｄ. Ｉｎ ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙꎬ ｗｅ ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ １７２ Ｍ. ｐｅｌｔａｔａ ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｆｒｏｍ １１ ｎａｔｕｒａｌ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓꎬ ａｎｄ ａｓ￣
ｓｅｓｓｅｄ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒｇｅｎｉｃ ｔｒａｎｓｃｒｉｂｅｄ ｓｐａｃｅｒ
(ＩＴＳ) ｒｅｇｉｏｎ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ｔｈｅ ｆａｃｔｏｒｓ ｔｈａｔ ｍａｙ ｉｍｐａｃｔ ｔｈｅ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ. Ｔｈｅ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ: (１) Ｍ. ｐｅｌｔａｔａ ｈａｄ ａ ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ａｔ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｌｅｖｅｌ (Ｈ ＝ ０.９９８ꎬ π ＝
Ｔ
０.０２３ ５)ꎬ ｈｏｗｅｖｅｒꎬ ｔｈｅ ｇｅｎｅ ｆｌｏｗ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ ｗａｓ ｖｅｒｙ ｗｅａｋ (Ｎ ＝ ０.０４)ꎬ ｗｈｅｒｅａｓ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ
ｍ
ｗａｓ ｑｕｉｔｅ ｓｔｒｏｎｇ (Ｇ ＝ ０.３７５). (２) Ｍｏｓｔ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ｏｆ Ｍ. ｐｅｌｔａｔａ ｗｅｒｅ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃꎬ ｏｎｌｙ ｅｘｃｅｐｔ ｆｏｒ ＢＭ ａｎｄ ＮＭ
ＳＴ
ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓꎬ ｗｈｉｃｈ ｓｈａｒｅｄ ａ ｆｅｗ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ. (３) Ｍａｎｔｅｌ ｔｅｓｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｈａｐｌｏｔｙｐｅｓ ｗｅｒｅ
ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅｉｒ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅｓ (ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｉｎｄｅｘ ｒ ＝ ０.３２２ꎬ Ｐ ＝ ０.０１０). (４) Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｌｕｓｔｅｒｅｄ
ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓ ｏｆ Ｍ. ｐｅｌｔａｔａ ｉｎｔｏ ｓｉｘ ｇｅｎｅｔｉｃ ｇｒｏｕｐｓꎬ ｗｈｏｓｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｌａｒｇｅｌｙ ｃｏｎｃｏｒｄａｎｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ
ｐａｔｔｅｒｎ ｏｆ Ｈａｉｎａｎ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ Ｃｈａｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ. Ｔｈｅ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｃｌｕｓｔｅｒｓ ｗａｓ ｆｕｒ￣
ｔｈｅｒ ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ ｂｙ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ ｃｌｕｓｔｅｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｎｅｉ’ｓ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｓｔａｎｃｅ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｍａｎｉｆｅｓｔｓ ｔｈｅ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ
Ｃｈａｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍ. ｐｅｌｔａｔａ. (５) ＡＭＯＶＡ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ６７％ ｇｅｎｅｔｉｃ
ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｗａｓ ｐａｒｔｉｔｉｏｎｅｄ ａｍｏｎｇ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓꎬ ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｓｐｅｃｉｅｓ ｗａｓ ｍａｉｎｌｙ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ ｇｅｏ￣
ｇｒａｐｈｉｃ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ. Ｉｎ ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎꎬ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈａｉｎａｎ ｍｏｕｎｔａｉｎｏｕｓ ａｒｅａ ｃａｕｓｅｄ ｂｙ Ｃｈａｎｇｈｕａ Ｒｉｖｅｒ ａｎｄ ｉｔｓ
ｔｒｉｂｕｔａｒｉｅｓ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｔｈｅ ｄｒｉｖｉｎｇ ｆｏｒｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｒｏｎｇ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ Ｍ. ｐｅｌｔａｔａ ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓꎬ ａｎｄ ａｌｓｏ ｍａｙ
ｌｅａｄ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ａｔ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｅｓ ｌｅｖｅｌ ｏｆ Ｍ. ｐｅｌｔａｔａ. Ｔｈｉｓ ｓｔｕｄｙ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ
ｆｏｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍ. ｐｅｌｔａｔａꎬ ａ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｒｎａｍｅｎｔａｌ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓꎬ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅｓ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒ￣
ｓｔａｎｄｉｎｇ ｏｆ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｎｅｔｉｃ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｈａｉｎａｎ Ｉｓｌａｎｄ ｅｎｄｅｍｉｃ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｐｌａｎｔ ｓｐｅｃｉｅｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: Ｍｅｔａｐｅｔｒｏｃｏｓｍｅａ ｐｅｌｔａｔａꎬ ｇｅｎｅｔｉｃ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ ｇｅｎｅｔｉｃ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ｇｅｏｇｒａｐｈｉｃ ｉｓｏｌａｔｉｏｎꎬ ｉｓｌａｎｄ ｅｎｄｅｍｉｃ ｓｐｅｃｉｅｓ

岛屿物种的分布区通常比较狭小ꎬ种群规模 科的 多 样 性 热 点 地 区 之 一 ( 李 振 宇 和 王 印 政ꎬ

小ꎬ基因流受岛屿复杂地形的影响而减弱或阻断ꎬ ２００５ꎻ 韦毅刚等ꎬ ２０１０ꎻ 许为斌等ꎬ ２０１７)ꎮ 海南
是研 究 种 群 遗 传 分 化 的 理 想 材 料 ( 王 中 生 等ꎬ 岛共有 ２４ 种苦苣苔亚科植物ꎬ包括 ２ 个特有属和
２００４)ꎮ 岛屿的气候、地形等因素会影响种群的大 ８ 个特有种(含 １ 变种)(韦毅刚等ꎬ ２０１０ꎻ 邢福武ꎬ
小与分 布ꎬ 进 而 影 响 其 遗 传 多 样 性 与 遗 传 结 构 ２０１２)ꎮ 昌化江及其支流是导致海南岛中南部山地
(Ｓｔｕｅｓｓｙ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１４)ꎮ 海南岛具有明显的地形特 彼此隔离的重要因素ꎬ海南苦苣苔科植物的起源与
征ꎬ五指山和鹦哥岭为海南最高峰ꎬ以其为中心向 进化很可能受到昌化江河谷以及岛屿地质历史的
外围海拔逐渐降低( 邢福武ꎬ ２０１２)ꎮ 昌化江为海 影响(王策等ꎬ ２０１５ꎻ 凌少军等ꎬ ２０１７)ꎮ
南第二大河ꎬ它发源于琼中空禾岭ꎬ横贯海南岛的 盾叶 苣 苔 ( Ｍｅｔａｐｅｔｒｏｃｏｓｍｅａ ｐｅｌｔａｔａ) 隶 属 于 苦
中西部ꎬ自东北向西南流经琼中五指山ꎬ在乐东县 苣苔科盾叶苣苔属ꎬ为单种属ꎬ是海南特有种ꎬ通

转向西北ꎬ经东方市和昌江县向西汇入北部湾( 周 常生长在海拔 ４００ ~ ８００ ｍ 的湿润岩壁上或石壁夹
祖光ꎬ ２０１５)ꎮ 昌化江支流众多ꎬ将海南岛中南部 缝中ꎬ种群 呈 斑 块 分 布ꎬ对 生 境 要 求 严 格ꎮ 近 年
山地分割为不连续的地理区域ꎬ这种地形特点对 来ꎬ由于气候变化、局部地区干旱加剧、溪流干涸ꎬ
海南特有植物遗传多样性和遗传分化的影响目前 导致盾叶苣苔部分种群缩减甚至灭绝ꎬ现已被列

并没有得到深入研究ꎮ 入易危物种名单( 韦毅刚等ꎬ ２０１０)ꎮ 盾叶苣苔现
苦苣苔科(Ｇｅｓｎｅｒｉａｃｅａｅ)植物大多具有独特的 存种群的遗传变异是否充足ꎬ昌化江引起的海南

花形与花色和良好的耐荫性ꎬ观赏价值极高ꎬ因而 岛中南部山地隔离是否影响了盾叶苣苔遗传变异
受到 广 泛 关 注 ( 温 放ꎬ ２００８ꎻ 代 正 福 和 罗 冠 勇ꎬ 的地理分布ꎬ如何有效地保护盾叶苣苔的遗传多
２００９ꎻ 史佑海等ꎬ ２０１１)ꎮ 中国苦苣苔科植物均属 样性ꎬ这些问题尚未得到解答ꎮ 核糖体转录间隔
于苦苣苔亚科ꎬ海南岛及其附近地区是苦苣苔亚 区(ＩＴＳ)替换速率快、测序难度小ꎬ常用于近缘类