李紹臣, 李鳳明, 張立民, 任　軍, 林玉梅

吉林省林業(yè)科學(xué)研究院, 長春　130033

?

吉林省天然黃檗種群遺傳多樣性ISSR分析

李紹臣, 李鳳明*, 張立民, 任軍, 林玉梅

吉林省林業(yè)科學(xué)研究院, 長春130033

黃檗(PhellodendronamurenseRupr.)是吉林省長白山林區(qū)珍貴用材樹種和主要建群樹種，由于過度采伐和利用，其資源數(shù)量和質(zhì)量明顯下降。依據(jù)其資源自然分布現(xiàn)狀，選擇了10個(gè)具有代表性的天然黃檗分布種群，應(yīng)用ISSR標(biāo)記技術(shù)對(duì)其進(jìn)行了遺傳多樣性的分析，以期為黃檗種群資源的收集、保存和保護(hù)提供依據(jù)和支持。研究結(jié)果表明：從60條ISSR引物中篩選出擴(kuò)增99條帶，多態(tài)性條帶數(shù)為54條，多態(tài)性比率為54.5%。10個(gè)種群的多態(tài)位點(diǎn)比率分布在18.52%—37.96%范圍內(nèi)，其中琿春種群的多態(tài)位點(diǎn)比率最高，為37.96%,吉林省露水河種群的多態(tài)位點(diǎn)比率最低為18.52%，種群的平均多態(tài)位點(diǎn)百分比為26.02%。利用Shannon指數(shù)與Nei指數(shù)可較好的估算黃檗種群間的遺傳變異，Shannon指數(shù)的變化范圍在0.1103—0.1949之間，Shannon指數(shù)總體平均值為0.1522。 Nei指數(shù)的變化范圍在0.0759—0.1327之間, 平均為0.1043。根據(jù)Nei法計(jì)算黃檗10個(gè)種群遺傳多樣性是Dst=0.1586，分化指數(shù)Gst=0.6183，基因流系數(shù)Nm為0.3086，總的遺傳變異中有61.83%的變異存在于群體間，群體內(nèi)的變異只占38.17%，種群間存在明顯分化。黃檗的10個(gè)種群可分為兩個(gè)大群，即：①松江河、露水河、灣溝、集安、輝南②白石山、汪清、安圖、延吉、琿春。根據(jù)黃檗的遺傳結(jié)構(gòu)提出了保護(hù)措施:適度引導(dǎo)營造藥用或用材林；開展本地黃檗資源的本底調(diào)查并進(jìn)行資源匯總(包括林班、小班，每株的樹齡、樹高、胸徑、枝下高和冠幅等數(shù)據(jù))，篩選本地的優(yōu)勢群體進(jìn)行原地保存；遷地保護(hù)策略中要增加樣本的數(shù)量，白山地區(qū)遷地保護(hù)的種源應(yīng)選擇松江河、露水河種源，通化地區(qū)遷地保護(hù)的種源應(yīng)選擇集安種源，而延邊地區(qū)應(yīng)選擇白石山和汪清種源；人工促進(jìn)黃檗的天然林更新改造，逐步恢復(fù)黃檗種群規(guī)模，并且進(jìn)行人工更新的資源登記。

黃檗；遺傳多樣性；ISSR

黃檗(黃柏，黃菠蘿PhellodendronamurenseRupr.)，屬蕓香科黃檗屬落葉闊葉喬木，是東北地區(qū)地帶性植被頂級(jí)群落——闊葉紅松林的主要伴生樹種、主要的用材樹種和藥用植物[1]。由于過度的利用，目前已成為國家級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物。黃檗在吉林省主要分布在東部山區(qū)，包括延邊、白山、通化、吉林等，目前對(duì)黃檗的研究多集中于育種造林[2-4]、植物化學(xué)[5-6]等方面, 有關(guān)遺傳多樣性方面的工作較少[7-8]，閆志峰僅對(duì)吉林省的3個(gè)種群進(jìn)行了AFLP分析。迄今對(duì)其遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)知之甚少, 以至于無法提出有針對(duì)性的保護(hù)策略。

ISSR(Inter-Simple Sequence Repeat)技術(shù)[9-10]是由Zietkiewicz等于1994年創(chuàng)建的一種簡單序列重復(fù)區(qū)間擴(kuò)增多態(tài)性分子標(biāo)記，近年來，已被廣泛應(yīng)用于遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)的研究[11-14]。本研究采用先進(jìn)的ISSR技術(shù)，運(yùn)用群體遺傳學(xué)原理，從DNA水平對(duì)黃檗天然種群的遺傳多樣性進(jìn)行研究，揭示不同地區(qū)黃檗天然種群的遺傳關(guān)系，探討黃檗天然種群的遺傳分化機(jī)制，為黃檗遺傳資源的有效保護(hù)和合理利用提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1材料

黃檗在吉林省主要分布在東部山區(qū)，根據(jù)地理位置和吉林省森林資源調(diào)查文獻(xiàn)以及種群分布的具體情況確定了10個(gè)有代表性的天然種群，采樣時(shí)間是2013年3月在各采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，每個(gè)地點(diǎn)采25個(gè)樣本。為了使樣本具有代表性，各個(gè)樣本間相互距離要在100m以上，林分選擇要求立地較好的近熟林分，采無病蟲害的枝條拿回實(shí)驗(yàn)室水培，待葉子長出后采摘葉片提取DNA。10個(gè)天然種群的基本情況見表1。

1.2總DNA的提取

利用Universal genomic DNA extraction kit(Ver.3.0,TaKaRa, 大連)提取黃檗葉片總DNA。

1.3ISSR引物篩選

根據(jù)University of British Columbia(UBC)提供的ISSR引物序列，在上海生工公司合成60個(gè)2核苷酸重復(fù)的引物。每個(gè)種群隨機(jī)選擇1個(gè)DNA模板進(jìn)行擴(kuò)增篩選，從60個(gè)ISSR引物中篩選出10個(gè)能產(chǎn)生多態(tài)、清晰且可重復(fù)條帶的引物，用于全部10個(gè)種群樣本分析。各引物序號(hào)及序列見表2。

表1　10個(gè)種群黃檗的地理氣候因子Table 1　Factors of geographical and climatic of 10 Provenance of P. amurense Rupr.

表2　ISSR引物序號(hào)與序列Table 2　Primer sequence number and sequence

1.4ISSR-PCR擴(kuò)增及擴(kuò)增產(chǎn)物的電泳檢測

用篩選出的10個(gè)引物，對(duì)10個(gè)種群的250個(gè)DNA樣本進(jìn)行ISSR-PCR擴(kuò)增，擴(kuò)增產(chǎn)物用1×TAE電泳緩沖液(pH 8.0)在1.0%的瓊脂糖凝膠中(含EB0.5μg/ml)電泳2h，電壓為5V/cm，以分離擴(kuò)增產(chǎn)物。DL2000(寶生物公司生產(chǎn))作為分子量標(biāo)準(zhǔn)，電泳結(jié)果用Gene Genius公司的Bio Imaging System凝膠成像系統(tǒng)照相，記錄結(jié)果。

1.5ISSR數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

ISSR-PCR產(chǎn)物經(jīng)電泳分離后，對(duì)擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行記錄。具體的譜帶記錄方法目前無明確的標(biāo)準(zhǔn)，本研究參考鄒喻平等的方法[15]，以Marker產(chǎn)生帶亮度為標(biāo)準(zhǔn)，亮的記為1，弱的、無帶的記為0；建立0/1數(shù)據(jù)矩陣。為盡量減少誤差，譜帶結(jié)果的記錄始終由試驗(yàn)者一人進(jìn)行。得到的ISSR數(shù)據(jù)矩陣用于以下分析：1)將ISSR標(biāo)記視為表征性狀， 應(yīng)用POPGENE軟件(Version 1．3．1)計(jì)算多態(tài)位點(diǎn)百分率(PPL)和Shannon信息多樣性指數(shù)(I)；2)將ISSR標(biāo)記視作同一基因座位上的2個(gè)等位基因，基于Hardy．Weinberg平衡，刪除基因頻率小于3/N(N為樣本數(shù)，N=192)的條帶后[16]，分別計(jì)算Nei′s基因多樣度指數(shù)(HE)、種群總基因多樣度(H′)、種群內(nèi)基因多樣度(Hs)、基因分化系數(shù)(Gst)和Nei′s遺傳距離(D)；3)基于POPGENE軟件對(duì)種群間Nei′s(1978)無偏遺傳距離(unbiased genetic distance)的估算，用Mega2(molecular evolutionary genetics analysis)軟件中的UPGMA聚類法以遺傳距離對(duì)種群進(jìn)行聚類分析。4)用AMOVA．PREP軟件計(jì)算個(gè)體間歐氏距離所得的輸出文件(距離文件、組文件、群體文件)作為輸入文件，用WINAMOVA軟件進(jìn)行分子方差分析，并以種群為單位，采用Mantel檢驗(yàn)分析10個(gè)種群間遺傳距離和地理距離的相關(guān)性。

2　結(jié)果與分析

2.1黃檗地理種群的遺傳多樣性

2.1.1黃檗擴(kuò)增產(chǎn)物的多態(tài)性

從60條ISSR引物中篩選出擴(kuò)增條帶清晰、重復(fù)性高的引物10條(表2)。ISSR擴(kuò)增的條帶在500bp—2500bp之間，圖1為813擴(kuò)增結(jié)果。10條引物共擴(kuò)增出99條帶，多態(tài)性條帶數(shù)為54條，多態(tài)性比率為54.5%。

圖1　引物813對(duì)部分材料進(jìn)行擴(kuò)增Fig.1　813 primers for amplification part materialM為標(biāo)準(zhǔn)分子量DL2000M is a standard molecular weight DL2000；1—20為部分個(gè)體1—20 for part of the individual

由表3可以看出，10個(gè)種群的多態(tài)位點(diǎn)比率分布在18.52%—37.96%范圍內(nèi)，其中琿春種群的多態(tài)位點(diǎn)比率最高，為34.26%，吉林省露水河種群的多態(tài)位點(diǎn)比率最低為18.52%，種群的平均多態(tài)位點(diǎn)百分比為26.02%?？梢姡N群間的多態(tài)位點(diǎn)百分比差距較大，琿春種群的多態(tài)位點(diǎn)百分比是露水河種群的2倍左右，說明琿春種群遺傳基礎(chǔ)較寬，具有較好的適應(yīng)性。

表3　黃檗10個(gè)種群的多態(tài)性及遺傳差異統(tǒng)計(jì)Table 3　The polymorphic loci and genetic diversity in 10 provenance of P. amurense Rupr.

2.1.2黃檗種群的Shannon信息指數(shù)分析和Nei遺傳多樣性指數(shù)分析

利用PopGen 1.32軟件對(duì)黃檗種群進(jìn)行遺傳多樣性分析，獲得了黃檗總體的Shannon信息指數(shù)以及每個(gè)種群的Shannon信息指數(shù)。

由表3看出，黃檗總體的Shannon指數(shù)為0.1949，各個(gè)種群的Shannon多態(tài)性信息指數(shù)中，琿春種群最大，達(dá)到0.1949，露水河種群最小，為0.1103。Shannon指數(shù)總體平均值為0.1522。

所研究的黃檗每個(gè)種群的Nei指數(shù)分布在0.1327—0.0759范圍內(nèi)，平均為0.1043。所有種群根據(jù)Nei指數(shù)排列的順序與根據(jù)Shannon指數(shù)排列的順序基本一致。與按多態(tài)位點(diǎn)百分比排列的順序有些差距，這主要是由于多態(tài)位點(diǎn)百分比居中的幾個(gè)種群間百分比差距不大的原因。

2.1.3黃檗各種群間的遺傳分化分析

根據(jù)總的遺傳多樣性(Ht)和群體內(nèi)遺傳多樣性(Hs)計(jì)算不同群體間的遺傳多樣性(Dst，Dst=Ht-Hs)和遺傳分化水平(Gst，Gst=Dst/Ht)。10個(gè)黃檗種群間的遺傳多樣性是Dst=0.1586，分化指數(shù)Gst=0.6183，基因流系數(shù)Nm為0.3086(表4)。

表4　不同種群間的遺傳分化分析Table 4　Analysis of genetic differentiation among provenances

由結(jié)果可見，總的遺傳變異中有61.83%的變異存在于群體間，群體內(nèi)的變異只占38.17%，種群間的遺傳變異占相當(dāng)大的比重；基因流系數(shù)也遠(yuǎn)小于1，說明種群間存在明顯的分化，因此黃檗種群的利用潛力很大。

2.2黃檗種群的聚類分析

為了進(jìn)一步分析群體之間的遺傳分化程度，計(jì)算了Nei′s的遺傳距離(D)。遺傳距離常用來衡量群體間的親緣關(guān)系，遺傳距離越大，說明群體間的親緣關(guān)系越遠(yuǎn)；反之，遺傳距離越小，群體間的親緣關(guān)系越近。

圖2　黃檗種群間遺傳關(guān)系UPGMA聚類圖　Fig.2　The genetic relationship between Huang Bo provenance UPGMA clustering figure

根據(jù)Nei′s遺傳距離利用MEGA軟件構(gòu)建的群體遺傳關(guān)系UPGMA聚類圖見圖2。聚類圖中將黃檗的10個(gè)種群分為兩個(gè)大群，即：①松江河、露水河、灣溝、集安、輝南②白石山、汪清、安圖、延吉、琿春。其中，在群①中，又可分為2個(gè)小群，其中松江河、露水河和集安種群間的遺傳距離較小，較早的聚為一支，灣溝和輝南種群間的遺傳距離較小，較早的聚為一支；在群②中，又可分為2個(gè)小群，其中延吉、安圖和琿春種群間的遺傳距離較小，較早的聚為一支，白石山和汪清種群間的遺傳距離較小，較早的聚為一支。

3　討論

3.1黃檗遺傳多樣性的ISSR分析

遺傳多樣性是指存在于生物個(gè)體內(nèi)、單個(gè)物種內(nèi)以及物種之間的基因多樣性。一個(gè)物種的遺傳多樣性說明了該物種在特定的環(huán)境因子作用下，其基因的豐富程度，而這是物種適應(yīng)和進(jìn)化的遺傳基礎(chǔ)。本文所檢測到的108條多態(tài)位點(diǎn)的平均有效等位基因數(shù)目為1.1864，Shannon指數(shù)為0.1522，Nei指數(shù)為0.1043，低于閆志峰的1.2487,0.1524,0.2374[7]。遺傳參數(shù)略低的原因是本文所用的種群都是來源于吉林省境內(nèi)。單就這3個(gè)指標(biāo)來說，黃檗的遺傳多樣度是中等的。但從多態(tài)位點(diǎn)百分率來看， 10個(gè)種群的多態(tài)位點(diǎn)比率分布在18.52%—37.96%范圍內(nèi)，其中琿春種群的多態(tài)位點(diǎn)比率最高，為34.26%，吉林省露水河種群的多態(tài)位點(diǎn)比率最低為18.52%，種群的平均多態(tài)位點(diǎn)百分比為26.90%?？梢?，種群內(nèi)的多態(tài)位點(diǎn)比率相對(duì)總的多態(tài)位點(diǎn)比率小很多，但種群間的多態(tài)位點(diǎn)百分比差距較大，琿春種群的多態(tài)位點(diǎn)百分比是露水河種群的2倍左右，可以據(jù)此選擇環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的種群。遺傳變異在物種或是群體的分布形式及其時(shí)間上是以非隨機(jī)方式變化的。遺傳變異受突變、基因流、選擇和遺傳漂變的共同作用，同時(shí)還和物種的進(jìn)化史和生物學(xué)特性有關(guān)[17-18]。本試驗(yàn)利用多態(tài)性位點(diǎn)分析來度量遺傳變異水平的高低，而用Nei 法求出基因多樣性，反映種群的多態(tài)性；利用Nei指數(shù)來估測實(shí)驗(yàn)獲得的shomnon指數(shù)的變化范圍來估測黃檗種群間及種群內(nèi)的遺傳分化。Nei指數(shù)(H*)和Shannon指數(shù)(I*)估算所得的10個(gè)黃檗種群的遺傳變異結(jié)果基本是一致的，數(shù)據(jù)都表明在這10個(gè)種群中，遺傳變異最高的是琿春種群，其次是灣溝種群，遺傳變異最低的是露水河種群。遺傳變異最高和最低的種群地理距離很遠(yuǎn)，遺傳距離也較遠(yuǎn)。Nei基因分化系數(shù)為61.83%，Nei種群間基因多樣性為15.86%，說明黃檗種群遺傳差異較大，具有豐富的遺傳基礎(chǔ)。在本文中，應(yīng)用ISSR分子標(biāo)記技術(shù)，通過研究黃檗種群之間的遺傳距離和聚類樹形圖，根據(jù)Nei′s遺傳距離利用MEGA軟件構(gòu)建的群體遺傳關(guān)系UPGMA聚類圖。在0.20的遺傳距離上將黃檗的10個(gè)種群分為兩個(gè)大群，地理種群近的都很 好的聚在了一起，種群間遺傳距離越小，說明這幾個(gè)種群在遺傳組成上越相似，親緣較近。

3.2黃檗種群的保護(hù)策略

黃檗為名貴中藥材和優(yōu)質(zhì)木材,其應(yīng)用范圍較廣。黃檗的優(yōu)勢群體主要分布在河谷兩側(cè)的含腐殖質(zhì)豐富的中性或微酸性沖積土，因此，其分布區(qū)較為狹窄，加之長期的認(rèn)為干擾,造成生境的間隔化和種群數(shù)量變小,相互隔離的小種群使黃檗的遺傳基礎(chǔ)越來越窄, 而且本研究也證實(shí)了不同種群間的親緣關(guān)系較近。根據(jù)黃檗的生存現(xiàn)狀及遺傳結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出保護(hù)策略：(1)結(jié)合禁止采伐的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)宣傳教育力度, 嚴(yán)禁盜伐黃檗林木的行為，此外，可以適度引導(dǎo)營造藥用或用材林，滿足其供應(yīng)和需求。(2)開展本地黃檗資源的本底調(diào)查并進(jìn)行資源匯總(包括林班、小班號(hào)，每株的樹高、胸徑、枝下高和冠幅等數(shù)據(jù))，篩選本地的優(yōu)勢群體進(jìn)行原地保存，既重視保護(hù)黃檗的高水平遺傳多樣性種群, 又兼顧低水平地區(qū)稀有基因的存在，保護(hù)黃檗種群的完整性。 (3)加強(qiáng)遷地保護(hù)，在遷地收集時(shí)應(yīng)結(jié)合自然林和人工林的特殊群落特征，既保護(hù)其資源，又能豐富其遺傳多樣性，同時(shí)建立種質(zhì)資源收集圃, 根據(jù)遺傳結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理取樣,豐富現(xiàn)有種質(zhì)資源。在遷地保護(hù)策略中要增加樣本的數(shù)量，而且吉林省白山和通化地區(qū)遷地保護(hù)的種源應(yīng)選擇松江河、露水河和集安種源，而延邊地區(qū)應(yīng)選擇白石山和汪清種源。(4)為防止該物種的遺傳退化, 應(yīng)積極創(chuàng)造適宜條件促進(jìn)黃檗種子的原地萌發(fā), 人工促進(jìn)天然更新，逐步恢復(fù)黃檗種群規(guī)模，并且進(jìn)行人工更新的資源登記。

[1]任憲威. 樹木學(xué). 北京: 中國林業(yè)出版社, 1997: 437-438.

[2]沙廣義, 蘭士波, 蘇明炎, 李朝毅. 黃菠蘿母樹林改建技術(shù)及經(jīng)營效果分析. 林業(yè)科技開發(fā), 2007, 21(4): 54-57.

[3]魯長虎, 常家傳, 許青. 黃檗的更新特點(diǎn)及食果實(shí)鳥類對(duì)其種子的傳播. 生態(tài)學(xué)雜志, 2004, 23(1): 24-29.

[4]劉軍. 黃檗藥用林栽培技術(shù)研究. 吉林林業(yè)科技, 2007, 36(1): 45-47.

[5]李霞, 王洋, 閻秀峰. 光強(qiáng)對(duì)黃檗幼苗三種生物堿含量的影響. 生態(tài)學(xué)報(bào), 2009, 29(4): 1655-1660.

[6]張煊, 崔征, 周海燕, 董娥. 高效液相色譜法測定關(guān)黃柏不同采收期及黃檗不同部位的小檗堿、巴馬汀含量. 沈陽藥科大學(xué)學(xué)報(bào), 2003, 20(3): 194-197.

[7]閆志峰, 張本剛, 張昭, 于俊林. 珍稀瀕危藥用植物黃檗野生種群遺傳多樣性的AFLP分析. 生物多樣性, 2006, 14(6): 488-497.

[8]閆志峰, 張本剛, 張昭. 遷地保護(hù)黃檗群體的遺傳多樣性評(píng)價(jià). 中國中藥雜志, 2008, 33(10): 1121-1125.

[9]Ewa Zietkiewicz, Antoni Rafalski, Damian Labuda. Genome fingerprinting by simple sequence repeat (SSR)-anchored polymerase chain reaction amplification. Genomics, 1994, 20(2): 176-183.

[10]Wolfe A D, Liston A. Contributions of PCR-based methods to plant systematics and evolutionary biology // Soltis D E, Soltis P S, Doyle J J, eds. Molecular Systematics of Plants II: DNA Sequencing. New York: Kluwer Academic Publishers, 1998: 43-86.

[11]Harris S A. RAPDs in systematics——a useful methodology? // Hollingsworth P M, Bateman R M, Gornall R J, eds. Molecular Systematics and Plant Evolution. London: Taylor and Francis, 1999: 221-228.

[12]Tsumura Y, Ohba K, Strauss S H. Diversity and inheritance of inter-simple sequence repeat polymorphisms in Douglas-fir (Pseudotsugamenziesii) and sugi (Cryptomeriajaponica). Theoretical and Applied Genetics, 1996, 92(1): 40-45.

[13]Martins M, Tenreiro R, Oliveira M M. Genetic relatedness of Portuguese almond cultivars assessed by RAPD and ISSR markers. Plant Cell Reports, 2003, 22(1): 71-78.

[14]Panda S, Martin J, Aguinagalde I. Chloroplast and nuclear DNA studies in a few members of theBrassicaoleraceaL. group using PCR-RFLP and ISSB-PCR markers: a population genetic analysis. Theoretical and Applied Genetics, 2003, 106(6): 1122-1128.

[15]鄒喻蘋, 葛頌, 王曉東. 系統(tǒng)與進(jìn)化植物學(xué)中的分子標(biāo)記. 北京: 科學(xué)出版社, 2001.

[16]Lynch M,Miligan B G. Analysis of population genetic structure with RAPD markers.Molecular Ecology,1994,3:91-99.

[17]張杰, 吳迪, 汪春蕾, 屈紅軍, 鄒學(xué)忠, 楊傳平. 應(yīng)用ISSR-PCR分析蒙古櫟種群的遺傳多樣性. 生物多樣性, 2007, 15(3): 292-299.

[18]祁建民, 周東新, 吳為人, 林荔輝, 吳建梅, 方平平. 用ISSR標(biāo)記檢測黃麻野生種與栽培種遺傳多樣性. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào), 2003, 14(9): 1473-1477.

Analysis of genetic diversity in wild populations ofPhellodendronamurenseRupr. in Jilin Province using inter-simple sequence repeat

LI Shaochen, LI Fengming*, ZHANG Limin, REN Jun, LIN Yumei

JilinAcademyofForestryScience,Changchun130033,China

PhellodendronamurenseRupr. is a valuable timber species and a key species in the plant communities of Changbai Mountain in Jilin province; however, due to over-harvesting and utilization, its quantity and quality have clearly declined.. Therefore, based on its distribution on Changbai Mountain in Jilin province, 10 representative populations ofP.amurensewere selected, and their genetic diversity was investigated using the Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) technique. Using the ISSR data, the Nei and Shannon indices were determined to estimate the genetic variation of the 10 populations. This study aims to provide foundational data for preservation and protection ofP.amurense. Using 60 ISSR primers to screen the 10 representative populations ofP.amurense, 99 bands were amplified; 54 bands were polymorphic (54.5%). The polymorphism of the 10 populations ranged from 18.52% to 37.96%; the Hunchun population showed the greatest polymorphism, at 37.96%, the Lushuihe population showed the least, at 18.52%, and the average was 26.02%. The Shannon index ranged from 0.1103 to 0.1949, with an average of 0.1522. The Nei index ranged from 0.0759 to 0.1327, with an average of 0.1043. According to Nei′s method calculation of Phellodendron amurense 10 population genetic diversity is the DST = 0.1586, the differentiation index (GST = 0.6183, gene flow coefficient nm is 0.3086... The total genetic variation of 61.83% of the variation existed among populations, and the variation within population was only 38.17%..A cluster map of the unweighted pair-group method with arithmetic means(UPGMA) relationships, using the ISSRs as molecular markers, was constructed. The 10 populations could be divided into two groups: 1) Songjianghe, Lushuihe, Wangou, Ji-an, and Huinan provinces, and 2) Baishi Shan, Wangqing, Antu, Yanji, and Hunchun provinces. Based on the genetic structure ofP.amurense, protection measures were put forward, including guidance to create a medicinal or timber forestry. The local plant resources background investigation and summary of resources (including compartments, sub-compartments, each plant′s age, height, diameter, height under crown and crown). To select the local dominant groups to carry on in situ conservation. Ex situ conservation strategies should be used to increase the number of individuals; in the Baishan area, the Songjianghe, Lushuihe provinces should be selected, in the Tonghua Area,the Ji-an provinces should be selected,in the Yanbian area, the Wangqing and Baishi Shan provinces should be selected. Artificial propagation ofP.amurenseshould be used to promote the gradual recovery of populations, and resource manual registration should be established.

P.amurense; genetic diversity; ISSRs (Inter-Simple Sequence Repeats)

10.5846/stxb201411142255

國家“十二五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目資助(2012BAD22B04)

2014-11-14; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2015-10-30

Corresponding author.E-mail: lkylfm@126.com

李紹臣, 李鳳明, 張立民, 任軍, 林玉梅.吉林省天然黃檗種群遺傳多樣性ISSR分析.生態(tài)學(xué)報(bào),2016,36(13):4006-4012.

Li S C, Li F M, Zhang L M, Ren J, Lin Y M.Analysis of genetic diversity in wild populations ofPhellodendronamurenseRupr. in Jilin Province using inter-simple sequence repeat.Acta Ecologica Sinica,2016,36(13):4006-4012.