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天女花为木兰科天女花属植物,具较高的药用和观赏价值。近年来由于气候变化,生境的人为破坏,再加上其自身的原因,天女花分布区正逐步缩小,种群及个体数量锐减,现已被列为国家Ⅲ级保护植物。本文利用8对SSR引物对天女花华东(皖南和大别山)及东北地区14个自然种群的遗传多样性和遗传结构进行了研究。 本研究主要内容包括:⑴天女花14个自然种群植株的平均胸径为3.66cm,平均丛枝数为6.17枝。东北地区的平均胸径和丛枝数最高(分别为4.43cm和7.56枝),显著高于大别山地区和皖南地区。大别山地区天女花胸径和丛枝数平均值(3.26cm和5.25枝)与皖南地区的平均值(3.32cm和5.25枝)相近,两者之间没有显著差异。⑵天女花14个自然种群与近缘种相比,总体的遗传多样性较低(NA=1.75-6.00、HO=0.14-0.38、HE=0.19-0.62)。而纬度最低的皖南地区的遗传多样性(均值NA=5.00、HO=0.33、HE=0.51)显著高于大别山地区(NA=2.66、HO=0.18、HE=0.28)和东北地区(NA=2.85、HO=0.22、HE=0.28),大别山地区与东北地区之间的遗传多样性参数没有显著的差异。分别按照胸径值和丛枝数的中值将每个种群分为年幼和年老亚群体,分别计算两个亚群体的遗传多样性。结果显示无论是分地区(皖南、大别山和东北地区)还是总体而言,年幼亚群体的遗传多样性与年老亚群体的遗传多样性相比并没有表现出明显的变化,预示着自然种群现处于基因流-隔离漂变平衡中,遗传多样性并没有发生明显衰退。⑶14个天女花自然种群间的平均遗传分化系数较高(FST=0.339;SD=0.144),种群间遗传分化系数(FST)与地理距离成正相关(r=0.489,P<0.001)。STRUCTURE结果显示14个天女花自然种群可明显聚为三个支系,即大别山支系、皖南支系和东北支系,三个支系与地理区域相对应;三个地区间的遗传分化明显,AMOVA结果显示22.32%和34.53%存在于支系内和支系间。⑷取样种群间的当代基因流不显著,而古代则具有广泛而显著的基因流,而且种群间当代基因流方向性不明显,古代基因流则呈现出显著的方向性,即由南向北(低纬度向高纬度)和由西向东。2MOD结果显示14个天女花种群处于建群/漂变与基因流模型平衡中(2MOD均值为0.550),同时未检测到近期剧烈的种群瓶颈效应。⑸推测现在的天女花高纬度种群很可能是在冰期后,分布于低纬度的种群伴随着气温的回暖逐步向高纬度迁移而形成的,因此纬度越高的种群建群时间可能越短,这也可能是导致高纬度种群遗传多样性较低的主要原因。这些种群形成后,由于生境的斑块化致使地区间的基因交流较小,适应性进化和遗传漂变导致各支系间(地区间)遗传分化明显,各地区种群应视为独立的进化显著单元进行遗传保护管理。同时考虑到种群年幼亚群体的遗传多样性与年老亚群体的遗传多样性相比并没有发生显著降低,并且种群内幼苗更新尚可。因此建议当今仍应以就地保护为主,注意对其适宜生境的保护,在条件允许的情况下,可以适当辅以各地区内的人工授粉,以增加其自然结籽率,来增强其自然更新的能力。