昌化江河谷隔离对海南岛特有植物盾叶苣苔遗传多样性的影响

为评估盾叶苣苔的遗传多样性与遗传分化格局,探索影响盾叶苣苔遗传变异地理分布的因素,该研究采集盾叶苣苔(Metapetrocosmea peltata) 11个种群172份材料,通过PCR扩增和测序分析核糖体转录间隔区(ITS)序列的变异式样。结果表明:(1)盾叶苣苔物种水平的遗传多样性很高(HT=0.998,π=0.023 5),种群间基因流很弱(Nm=0.04)且存在强烈的遗传分化(GST=0.375)。(2)单倍型分析显示,盾叶苣苔的单倍型大多是种群特异的,仅白马岭与南茂岭种群有共享单倍型。(3) Mantel test表明,遗传距离和地理距离存在一定相关性(相关系数r=0.322,P=0.010)。(4) Structure聚类分析将盾叶苣苔划分为6种遗传成分,其地理分布与昌化江河谷导致的隔离样式基本一致,基于Nei遗传距离的种群聚类分析支持这一结果,显示盾叶苣苔遗传多样性的分布受到昌化江河谷的隔离作用。(5) AMOVA分析确定67%的变异来自地区间,表明地理隔离是盾叶苣苔种群分化的重要因素。这表明昌化江及其支流所引起的海南岛山地内部隔离是盾叶苣苔种群发生强烈遗传分化的重要原因,从而导致盾叶苣苔在物种水平具有较高的遗传多样性。上述研究结果为海南特有苦苣苔资源盾叶苣苔的保护和可持续利用提供了理论指导,将有助于理解海南岛特有植物和其他海岛植物遗传变异的地理分布及其影响因素。