滇龙胆居群遗传多样性和遗传结构分析

沈涛; 虞泓; 王元忠; 《中草药 》 2023 北大核心 CSCD

摘要：目的 揭示不同分布区滇龙胆Gentiana rigescens的遗传多样性与遗传结构。方法 基于GBS（genotyping-by-sequencing）简化基因组（reduced-representation genome sequencing,RRGS）技术对采自云南、四川和贵州的19个居群147株滇龙胆进行测序；利用样本SNPs数据集结合聚类树分析、主成分分析、遗传结构分析、Mantel检验等方法，从基因组水平研究滇龙胆居群的遗传多样性与遗传结构；结果 聚类树分析、主成分分析及遗传结构分析显示，不同分布区采集的样品有明显的基因型差异；依据样品地理来源，19个居群大致可分为横断山区（分布于滇西北和川西南的居群）及云贵高原（分布于滇西、滇中、滇东南及贵州的居群）2个亚群。通过观测观测杂合度（observed heterozygosity,Ho）、期望杂合度（expected heterozygosity,He）、多态信息含量（polymorphic information,PIC）、Shannon多样性指数（shannon’s diversity index,I）、Nei’s多样性指数（Nei’s gene diversity,Nei’s）、核苷酸多样性（nucleotide diversity，π）比较，发现云贵高原的居群遗传多样性高于横断山区的居群(云贵高原居群遗传多样性参数均值：Ho=0.052,He=0.110,PIC=0.088,I=0.164,Nei’s=0.127，π=1.677×10^-3；横断山区居群遗传多样性参数均值：Ho=0.051,He=0.098,PIC=0.077,I=0.144,Nei’s=0.114，π=1.175×10^-3)；居群遗传分化系数（genetic differentiation index,FST）和基因流（gene flow,N_m）分析显示，滇龙胆居群间存在一定的遗传分化和基因流；遗传变异分析（AMOVA）显示滇龙胆种内变异主要来自居群内；基于23个环境变量的环境差异分析显示，横断山亚群与云贵高原亚群生境的热量与UV-B辐射存在差异；Mantel检验显示，居群间的遗传分化主要由环境差异导致，其中UV-B辐射与居群FST呈极显著正相关（P＜0.01）。结论 横断山区与云贵高原滇龙胆居群遗传结构和遗传多样性具有差异，分布区UV-B辐射变化可能是驱动滇龙胆居群遗传分化的重要因素。

关键词： 滇龙胆 遗传多样性 遗传结构 简化基因组测序 资源评价