研究与评论:生物学研究雷竞技苹果下载杂志
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ISSN: 2322 - 0066
土耳其埃尔津詹大学文理学院生物系
收到日期:09/10/2015接受日期:29/01/2016发表日期:08/02/2016
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Uechtritzia armena Freyn(菊科)是土耳其特有的物种，生长在Gumushane, Erzurum和Artvin省。本文对其分布、生态特征及威胁进行了探讨。它在当地的未来得到了处理。该种的分布与樟子叶樟子叶(P. sylvestris var. hamata)有关。它生长在樟子松(sylvestris var. hamata)林的北侧。土壤分析结果表明，该物种的土壤类型为含粘土的壤土。土壤pH值在6-7.52之间变化。土壤中有机物的含量在2.9 - 4.24之间。利用RAPD技术测定居群间的遗传多样性。16个引物共产生127个条带，平均每个引物产生7.94个条带。 RAPD analyses showed various band sizes, which ranged from 250 to 3000 bp. Mean polymorphic locus ratios were determined as 92.13% considering four populations. The percentage of polymorphic bands for this species was 96.21%. The Nei’s gene diversity (H) ranged from 0.166 to 0.183, Shannon’s Information Index (I) differed from 0.258 to 0.299, while Nei’s gene diversity (H) varied from 0.166 to 0.183. Genetic distances between populations ranged from 0.981 to 0.201. Cluster analysis showed correlation between genetic and geographic distance.
生态特性，特有植物，群体遗传学，RAPD，Uechtritzia armena
Uechtritzia Freyn(菊科)世界上有三种:U.亚美尼亚·弗雷恩，美国kokonica(Rgl。和Schmalh)。pob,美国lacei(瓦特)C.Jeffrey。美国kokonica位于中亚及阿富汗[1),而美国lacei在印度西北部和南查谟及克什米尔一带可见。[2］．Uechtritzia与属同属吗非洲菊L．它生长在南非。它似乎不同于非洲菊主要靠其古形花托[3.］．
土耳其有非常丰富的植物群，大约有11000个分类单元。土耳其特有的11000个类群中约有3700个[4］．土耳其如此富有的原因有很多植物区系．土壤类型，地形变化气候条件土耳其的地质多样性和地质历史及其位于两大洲之间的位置可以被认为是土耳其这种植物多样性的主要原因[5］．大量的特有物种有着有限的分布方式美国armena．它于1892年由Sintenis在Spikor山(Gümüshane-recorded为土耳其植物区系Erzincan)首次收集。根据国际自然保护联盟的标准，它已被列为濒危物种[6］．本种于过去15年在埃尔祖鲁姆、阿尔文和凡省有记录[7-9］．
分布较窄的物种美国armena由于遗传变异低，对灭绝更敏感。在规划有关该等物种的保育活动前，必须获得有关该等物种的分布、生物关系、威胁、繁殖机制、生态特性、遗传多样性及生境特征的重要资料[10］．尽管属Uechtritzia经分类修订[11]，并没有发现有关上述保育规划的资料。
分子标记被广泛应用于植物群体遗传结构的鉴定。这些包含基于聚合酶链反应(PCR)的标记，如RAPD, ISSR, SSR, AFLP。RAPD和ISSR分析已被用于描述群体结构和遗传多态性，特别是在珍稀和濒危物种，如。Caldesia茅［12]，白杨[13),厚朴［14］．本研究的目的是确定的水平遗传多样性而且遗传变异根据RAPD标记进行种群内和种群间的分化，收集生态数据、繁殖类型和生境特征。结果将显示威胁的程度美国armena并帮助制定有效的保护这种濒危物种的策略。
Macro-Morphological数据:从每个种群中随机收集15个植物样本。然后，采用标准的植物标本室技术制备样品作为植物标本室材料。水果样本也从每个种群中采集。叶柄和头状花序的长度和大小以厘米(cm)为单位。为了监测它们对自然区外面的适应情况，将生物材料种植在花盆中。
土壤分析:土壤分析在二尔津干园艺研究所土壤实验室进行。土壤样品的饱和度%、组成、盐分%、pH、石灰%、有机质%、磷(P)、钾(K) kg/ha的测定方法参考Tüzüner [15](总含盐量)、印度斯坦和Inceoglu [16](测定土壤反应(pH值))，Çaglar [17石灰(碳酸钙3.)测定)、Ülgen及Atesalp [18磷(P2O5)决心)，多尔和卢卡斯[19)钾(K2O)测定)，Ülgen和Atesalp [18](有机质测定)、土祖纳[15(土壤分类)。
植物材料及DNA提取:植物样本分别采集于古木山(Sipikor:在表格和地图中以“S”表示)、阿尔特文(Mutlugun:以“M”表示，Demirkent:以“M”表示)和埃尔祖鲁姆(Ormanagzi:以“O”表示)分布地区。每个群体随机抽取15个个体的叶片样本。每一片叶子都储存在有硅胶的密封塑料袋中。然后将叶片组织保存在室温下，直到提取DNA。根据制造商说明，使用Qiagen DNA提取试剂盒(Qiagen, Hilden, Germany)从100 mg叶片组织中提取总DNA。在1%琼脂糖凝胶中测定DNA的数量，用紫外法测定浓度谱仪．
RAPD分析:首先，随机获得35个RAPD引物，在DNA块中进行检测。16个引物被证明是清晰和可重复的。PCR扩增在最终体积为30 μl的混合液中进行反应，混合液中含有10 × Buffer 3.0 μl、dNTPs (10 mM) 1.2 μl、氯化镁(25 mM) 1.2 μl、引物(5 μM) 2.0 μl、Taq聚合酶(5单位)0.4 μl、水19.2 μl样品DNA 3.0 μl (100 ng/ μl)。热循环器(Eppendorf公司)编程为2分钟，温度为95°C;95°C 30秒，37°C 1分钟，72°C 2分钟，循环2次;95℃时30秒，35℃时1分钟，72℃时2分钟;41个周期，94℃30秒，35℃1分钟，72℃2分钟;最后在72℃下延长5分钟，然后降至4℃。
电泳:将PCR产物(27 μl)与6倍凝胶加载缓冲液(3 μl)混合，加载到琼脂糖(1.5% w/v)凝胶电泳液0.5XTBE (Tris-Borate- EDTA)缓冲液中，70 v浸泡150 min。凝胶在溴化乙矾溶液(2 μl Etbr/100ml 1xTBE缓冲液)中染色40 min，并在Bio Doc图像分析系统中用Uvisoft分析包(Cambridge, UK)在紫外线下观察。
数据分析:将所有清晰可检测到的RAPD产品波段分为存在(1)或不存在(0)，并组装RAPD数据矩阵。只对可重复且定义明确的条带进行评分。然后将该矩阵用于以下分析:多态带(PPB)的百分比，观察到的等位基因数(n一个)，有效等位基因数(ne)、香农信息指数(I) [20.]和Nei基因多样性(H) [21］．这些指标是在物种水平和种群水平上使用软件包POPGENE [22］．为研究居群间的遗传关系，采用未加权配对群方法，以Ne的遗传距离(D)为基础构建了树状图聚类分析采用NTSYS-pc版本2.02c的算术平均数[23］．
亚美尼亚乌赫特里齐亚Freyn:多年生。根状茎棕色，被棕色鳞片的叶所覆盖。花葶1，长40-72厘米，被白色绒毛，短柔毛近头状花序。全叶基生，2-7;叶片，长7- 18cm，宽6- 14cm，上面绿色，近无毛，下面密被白色绒毛，全缘，先端锐尖到钝，基部心形;叶柄长6-20厘米，具弱翅，被白色绒毛的絮状花序。头状花序1,2.5-3(干燥时至4厘米)厘米宽;叶缘长圆状披针形，渐尖在先端，带紫色，白色被绒毛。花胭脂。边缘雌，双唇; lower lobes with 3 apical teeth; upper lobes bifid, clavate; staminal tube short, 1-1,4 mm; style clearly exserted, bifid, papillate. Inner flowers hermaphrodite, lips ± in size; staminal tube clearly exserted; filaments attached in middle of tube, longer than anthers; style bifid, ± exserted. Achens 5-7 mm long, villose, immature; pappus, 11-15 mm long (图1而且2)．
图1:自然界中的亚美尼亚乌克特里兹亚。
图2:亚美尼亚的根状茎。
生态属性:美国armena的顶部边界上生长樟子松(Gümüshane)。的孔径处发现了其他种群sylvestris L. var．阿尔文和埃尔祖鲁姆的哈玛塔森林。除了锡皮科的种群外，每个种群的个体数量都超过2000只。大约有200个。Sipikor (S)居群的叶、穗和叶大小最小。在海拔最高的地方也发现了锡比哥族(表1)．
表1:总体某些性质的发现。
综合土壤分析结果，饱和度、电导率(Ec)、有机质(%)、石灰(CaCO)3.)(%)、盐浓度(%)、磷(kg/ha)、钾浓度(kg/ha)和质地(表2)．
表2:对每个种群进行土壤分析。
遗传多样性与分化:本研究选择了16条RAPD引物，用于测定4个居群间的遗传多样性和群体结构U.armena．RAPD引物组合在60个个体中产生了250至3000 bp的127个可见条带(表3)．opw6产生的12个条带数量最多，opw19产生的4个标记水平最少。引物OPA-01对D群体基因型的分带模式见(图3)．
表3:所选引物列表及其在四个群体间的多态性程度。
图3:用引物OPA-01扩增15个亚美尼亚Uechtritzia D居群的扩增产物。M =分子标记。
每个引物的平均条带数和多态性条带数分别为7.93和7.31。多态带(PPB)百分比在53.85% ~ 69.23%之间，平均为63.74%。该种的多态条带比例为96.21%。多态位点的百分比，四个群体的平均遗传多样性美国armena种群表现为S、O、M、D。
Nei’s基因多样性(H)范围为0.166 ~ 0.183，居群水平平均为0.171，种水平平均为0.192。Shannon指数(I)在0.258 ~ 0.299之间，在种群水平和种水平上分别为0.275和0.333。美国armenaD居群多样性最高、最低(PPB: 69.23%;H: 0.183;I 0.299)和S (PPB: 53.85%;H 0.166;I 0.258)，分别示于(表4)．居群间遗传分化系数(Gst)为0.321，(Nm)居群间有效基因流为0.72。的整体遗传多样性美国armena， RAPD分析，相对较高(PPB: 93.21%;我:0.345;He: 0.265)，而PPB相对较低(63.74%;我:0.275;He: 0.171)在人口水平上。
表4:用RAPD标记检测亚美尼亚赤藓居群的遗传变异。
聚类分析:为了表示居群之间的关系，采用聚类分析(UPGMA)，根据Nei的遗传距离在四个居群之间生成树状图。根据RAPD标记实现的树状图将四个种群分为两个主要聚类。聚1形成S居群。聚类2分为2个子聚类:D和M群体形成子聚类。O种群形成了其他亚簇。遗传距离矩阵显示，S和O居群间遗传距离最高(0.981)，D和M居群间遗传距离最低(0.201)，差异最大(图4)．
图4:基于RAPD标记的4个亚美尼亚居群UPGMA聚类。
该物种于1892年由Sintenis在Sipikor山首次收集。结果表明，Sipikor群体的achens发育不成熟[3.］．在这项研究中，所有人群都发现了同样的情况。每个种群中的个体分散在群体中。考虑到土耳其的人口分布(图5)，关键的问题是，该物种是否以植物人的方式繁殖，以及如何最好地解释其分布。除梵区种群外，各种分布均与三叶草变种．的分布p的抗旱性仅限于最后一个冰期[24，25］．安纳托利亚是一个避难所p的抗旱性末次盛冰期(LMG)的一些针叶树(图6)．末次冰期以后，分布p的抗旱性已经改变了。随着气候变冷，它向北方和更高海拔移动[26］．在这次运动中，松林被割裂。人类的破坏加速了这种分裂。根据Atalay [27的最重要因素松果体安纳托利亚的森林破坏与人类有关。据估计美国armena分布在更广泛的地区，其分布受到栖息地破碎的限制，在最后一个冰期和文明时期的安纳托利亚。
图5:土耳其樟子松和亚美尼亚松的分布。
图6:安纳托利亚及其周围地区末次盛冰期包括樟子松在内的北方森林分布。
属Uechtritzia与南非结盟非洲菊［3.］．此外，物种的Uechtritzia延伸至克什米尔地区(美国kokonica在中亚和阿富汗生长;美国lacei位于印度西北部和南查谟和克什米尔)。该属的物种由孤立的种群代表，如美国armena．也许，过去它们生长在更大的地理范围内。从过去到现在的分布场景相关美国armena说明该物种为古特有物种。
有效群体规模应至少包括4000-5000个成员，以在小群体中获得足够的遗传多样性。遗传变异的丧失以及近亲繁殖和遗传漂变的相关问题在小群体中很常见[10］．据统计，在锡皮科人口中大约有200只。此外，人们在路边发现了这些人口。据估计，该物种可能在不久的将来在本地灭绝。在Artvin和Erzurum居群中，种数相当高。这些成员在所有的缝隙中都很常见p的抗旱性在阿尔文和埃尔祖鲁姆的森林里。由于人数较多，无法确定总数。埃尔祖鲁姆和阿尔文的种群还没有受到任何威胁。换句话说，物种的未来在全球层面上被评估为良好的，但是美国armena可能会因为意外而失去自然栖息地林业未来的活动。
土壤分析结果表明，该物种的土壤类型为含粘土的壤土。在Demirkent种群中呈微碱性，而在Ormanagzi和Mutlugün种群中呈微酸性。在Sipikor人群中是中性的。Mutlugün居群有机质含量中等，其余居群有机质含量较高。它对所有人都是无盐的。虽然磷在Sipikor种群中是低的，但在其他种群中是中等的。钾含量在Ormanagzi群体中处于中等水平，其他群体钾含量较低。
在形态特征上，Sipikor居群的鳞片和叶柄均较其他居群短(表1)．在这方面有两个因素可能是有效的。首先，在Sipikor人群中，土壤是中性的，磷含量低。其次，人口分布在更开放的地区，光在锡皮科人口是足够的。其余的种群都被p的抗旱性这部分阻挡了阳光。
没有其他基因变异的研究Uechtritzia种，与其他菊科种比较，如雪莲(P: 90.5%;H: 0.352;I:种级0.445)，(P: 45.6%;H: 0.173;I: 0.207)在人口水平上[28),o . longilobus在种水平上(PPB: 95.16%， H: 0.349, I: 0.517)， (P: 68.55%;H: 0.271;I: 0.395)在人口水平上，o . taihangensis含量:94.58%;H: 0.332;I: 0.504)， (P:71.50%;H: 0.208;I: 0.310)在人口水平上[29),美国armena在物种水平上处理较高的遗传多样性，而在群体水平上处理较低的遗传多样性。
许多研究表明，特有物种和濒危物种的遗传多样性往往较低[30.］．本研究获得的群体和物种平均遗传多样性与其他濒危和特有物种的遗传多样性相似Sinojackia dolichocarpa含量:72.99%;H: 0.225;I: 0.3453)， (ppb:36.32%;H: 0.127;我;0.189) (31),Taihangia rupestris含量:80.43%;H: 0.248;I: 0.378)， (ppb: 47.01%;H: 0.186;I: 0.272) [32]，李宗伟[33]，分别在种群水平和物种水平上。Saruma苦丁olv是中国中部特有的多年生濒危草本植物，在种群水平上遗传多样性较低(平均PPB = 22.8%， H= 0.083, I= 0.123) [34］．
遗传多样性的水平美国armena这与用相同分子标记进行的研究中得到的结果相似L.sinense(ppb = 43.86, h = 0.169, i = 0.249) [33),c . amonea(ppb = 37.2, h = 0.120) [35］．
在稀有植物中，种群历史、繁育系统、地理分布范围、体细胞突变、生境破碎化等因素对遗传多样性及其居群内和居群间的分配有显著影响。与混合或异交种相比，自交种在群体内的遗传多样性和杂合度较低，而群体间的遗传分化较高[36-38］．遗传多样性的丧失，即灭绝风险是由一个物种的种群规模减少引起的[39］．
综上所述，本研究表明，不同品种间存在较大的遗传多样性美国armena由于地理和形态分化的种群。形态学和RAPD标记是评价不同品种间遗传多样性和亲缘关系的有力工具美国armena人群。
本研究得到额尔津干大学科研协调单位(项目编号:BAP 120105)的支持。
