基于<bold>SSR</bold>标记的江西省枫香古树遗传多样性评价

仲小茹; 柯叮; 黄献峰; 何小三; 王玉娟; 孙荣喜; ZHONG Xiao-ru; KE Ding; HUANG Xian-feng; HE Xiao-san; WANG Yu-juan; SUN Rong-xi

网刊加载中。。。

使用Chrome浏览器效果最佳，继续浏览，你可能不会看到最佳的展示效果，

确定继续浏览么?

复制成功，请在其他浏览器进行阅读

基于SSR标记的江西省枫香古树遗传多样性评价 PDF

- ORCID：
仲小茹 ¹
✉
- ORCID：
柯叮 ¹
- ORCID：
黄献峰 ¹
- ORCID：
何小三 ²
- ORCID：
王玉娟 ²
- ORCID：
孙荣喜 ¹
✉

1. 江西省森林培育重点实验室/江西农业大学林学院，南昌 330045； 2. 江西省林业科学院，南昌 330013

最近更新：2023-03-13

DOI：10.13430/j.cnki.jpgr.20220830003

目录contents

摘要

采用14对SSR引物对江西省9个枫香古树群体的222个单株进行毛细管电泳测序，利用GenAIEx、CERVUS和Structure软件，进行遗传多样性与聚类分析。结果表明14个SSR位点平均观测等位基因数（Na）为8.143个，平均有效等位基因数（Ne）为2.819个，Shannon信息指数（I）平均值为1.009，平均期望杂合度（He）和观测杂合度（Ho）分别为0.504和0.470，多态信息含量（PIC）平均值为0.513。宁都（ND）群体具有最高的遗传多样性（He=0.551），湾里（WL）群体的遗传多样性最低（He=0.394）。在地区水平，赣南（He=0.534，n=8）和赣北（He=0.505，n=14）地区具有较高的遗传多样性和特有等位基因；赣中地区具有最低的遗传多样性（He=0.473）和最少的特有等位基因（n=2）。分子方差分析（AMOVA）结果表明枫香群体内变异为92%，显著高于群体间变异8%，与遗传分化系数（Fst=0.133）一致，有可能是较高的基因流造成的（Nm=2.995）。主成分分析和聚类分析表明9个群体可分成3大类群，不同枫香古树群体间存在较为强烈的基因渐渗。研究结果为枫香古树的利用及保护提供科学依据，在今后的枫香育种工作中，要加强对枫香古树个体的保护，可以加强在赣北、赣南地区群体内开展优树选择，有可能含有特定的基因类型资源，可以获得更大的遗传增益。

关键词

枫香; 古树; SSR分子标记; 遗传多样性; 遗传结构

古树是指树龄在100年以上，受人类文化影响而保存下来的树木^［

1］。古树资源作为种质资源中的一种特殊表现形式，记录着历史的变迁，被誉为“大自然的编年史”，为进化和变异提供重要材料来源^{［参考文献 2

百度学术}2］；古树作为长寿植物，是历史遗留下来的宝贵财富，蕴含长寿及抗逆性基因资源，具有极高的科研和历史价值^{［参考文献 3

百度学术}3］；古树构成的植物景观，是城市悠久历史和乡土文化的体现，具有极高的观赏价值^{［参考文献 4

百度学术}4］。

国外开展古树研究工作较早，德国、美国等将大于50年的树木列为古树，而且提出了“遗产树”的概念^［

5-6］，并通过了立法保护。2001年，新加坡通过“遗产树法案”，并且建立了其全国范围内的遗产树数据库，并定期进行检查^{［参考文献 7

百度学术}7］。此后，越来越多的国家和地区开始重视古树研究及其保护^{［参考文献 8-9}8-9］。研究主要集中在古树构成种类、树龄、胸径分布、健康状况、管护情况以及复壮技术上^{［参考文献 10-11}10-11］。古树资源遗传评价的研究报道只见于古银杏（Ginkgo biloba）^{［参考文献 12

百度学术}12］、古杨树（Populus）^{［参考文献 13

百度学术}13］、古香榧（Torreya grandis）^{［参考文献 14

百度学术}14］、古枸杞（Lycium barbarum）^{［参考文献 15

百度学术}15］、古挪威云杉（Picea abies）^{［参考文献 16

百度学术}16］以及古日本柳杉（ Cryptomeria japonica）^{［参考文献 17

百度学术}17］等树种。

江西省属于亚热带东部湿润气候以及亚热带中心地带，低山和丘陵地区是保存和繁衍古老孑遗物种的重要地区之一^［

18］。枫香（Liquidambar formosana）作为亚热带区域分布较广的第三纪孑遗树种，在江西省保存了许多枫香古树。这些古树是珍稀的种质创新资源，可供选择育种的基因资源，挖掘潜力很大。因此对枫香古树遗传多样性的研究，能够充分了解其遗传变异水平及其遗传结构。

随着科学进步及生物技术的发展，遗传多样性的检测手段也得到了提高和改进。从最初的形态标记，逐步发展到细胞学标记、生化标记以及分子标记。分子标记可直接检验生物间在DNA水平上的差异，因为不受组织类别、发育阶段、环境条件的影响，而且具有数量多、多态性高等优点，已经被广泛用于植物遗传多样性研究^［

19］。SSR（Simple Sequence Repeat）分子标记技术，是共显性标记，可以鉴别出杂合子和纯合子，实验操作简单、重复性好、结果可靠^{［参考文献 20

百度学术}20］。本研究以江西省枫香古树为对象，利用SSR分子标记对其遗传多样性及其遗传结构进行研究，为枫香古树的利用及保护提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

根据文献查阅及踏访，共采集到江西省赣北（玉山YS、婺源WY、德兴DX），赣中（永丰YF、靖安JA、湾里WL）和赣南（龙南LN、宁都ND、大余DY）地区共9个群体的222个单株（表1），部分古树见图1。每个群体选取8~34株枫香古树（挂古树标牌或胸径>80 cm；湾里地区古树较少全部采集），单株间隔大于50 m，记录经纬度信息。每个单株采集新鲜叶片放入自封袋中，经硅胶干燥后用于DNA提取。

表1 采样点基本信息

Table 1 Basic information of the sampling populations

编号 Code	群体 Population	地区 Region	株数 Sample size
YS	玉山	赣北	26
WY	婺源	赣北	26
DX	德兴	赣北	10
YF	永丰	赣中	25
JA	靖安	赣中	32
WL	湾里	赣中	8
LN	龙南	赣南	31
ND	宁都	赣南	34
DY	大余	赣南	30

图1 古树图片

Fig.1 Ancient tree picure in filed

1.2 基因组DNA提取与检测

采用CTAB法提取枫香叶片的基因组DNA，使用1%琼脂糖凝胶电泳检测其完整度，用紫外分光光度计测定DNA浓度及纯度。最后将电泳条带清晰，基因组的纯度高、完整度好的DNA模板稀释到50 ng/µL，放在冰箱-20 ℃保存备用。

1.3 荧光引物PCR扩增及毛细管电泳测序

本试验所用引物参考孙荣喜^［

21］和赖玖鑫^{［参考文献 22

百度学术}22］，14对引物详细信息见表2。正向引物的5'端添加荧光基团（FAM、HEX、TAMRA或ROX），由生工生物工程（上海）股份有限公司合成。

表2 14对引物信息

Table 2 The information of 14 SSR primers

SSR位点 SSR locus	引物序列（5'-3'） Primer sequence（5'-3'）	重复单元 Repeat motif	退火温度（℃） Annealing temperature	片段长度（bp）Fragment length	荧光类型Fluorescent dye
LFL80	F：CCTAGGTACCCCAGCAAGGT	（CT）₃₀	59.3	295	ROX
LFL80	R：GATAATGTGGGGGATTGGTG	（CT）₃₀	59.3	295	ROX
LFL34	F：CAGCAGCTGCAGAGGAAGAT	（CT）₉	57.8	187	HEX
LFL34	R：GCCATTCTGATGCTTGGTTT	（CT）₉	57.8	187	HEX
LF29	F：GACAGACCCTCAGAGTTGCC	（AGA）₆	58.3	138~144	FAM
LF29	R：GTTGAACGCCTCTTCTGCTG	（AGA）₆	58.3	138~144	FAM
LFL12	F：TCCCTATGGAATGCAGGAAG	（AG）₁₂	54.1	196	ROX
LFL12	R：AGCTGCAGAACTCAATGGAA	（AG）₁₂	54.1	196	ROX
LFL86	F：TTTGGACACGCCAATATCAA	（TATT）₅	51.6	244	TAMRA
LFL86	R：CCCATGCTCCACAAAAATCT	（TATT）₅	51.6	244	TAMRA
LF37	F：TCGCCTCTGTCCTCTCCTAC	（AAC）₅	58.5	163~178	HEX
LF37	R：ATGTGCCAGATGTGTTCCGT	（AAC）₅	58.5	163~178	HEX
LF69	F：AAATAAGCCCTGACGGTGGC	（TGG）₆	58.3	169~205	HEX
LF69	R：GAGACAAAGTGCGGTGGTTG	（TGG）₆	58.3	169~205	HEX
LF3	F：TGCGAATCACTGGTCGAATCA	（TCT）₈	56.5	138~144	FAM
LF3	R：TCCAACAAGTCAACAACAGCA	（TCT）₈	56.5	138~144	FAM
LF19	F：TAGAACGCCGACTCAAGTGG	（GCA）₇	57.2	222~240	TAMRA
LF19	R：AAGTTGTTCTGGGCATGGCA	（GCA）₇	57.2	222~240	TAMRA
LFL90	F：CGCTTAGCCATGGAATTTACC	（GA）₉	53.9	200	TAMRA
LFL90	R：GGTCGATCGCTTCTATGTTCA	（GA）₉	53.9	200	TAMRA
LF62	F：GGTTGCTCTTGTTGGGTCCT	（TGA）₇	58	157~160	FAM
LF62	R：CAGCCTCACTCAGCCAAGAT	（TGA）₇	58	157~160	FAM
LF17	F：TCTGGTTATCTCGGGGCAAC	（GCC）₆	57.2	214~232	HEX
LF17	R：TGTCAACCAATCTGCCGGAA	（GCC）₆	57.2	214~232	HEX
LF40	F：CCCACCTCAAGCAAGAACCA	（AGA）₅	58	230~233	TAMRA
LF40	R：GCCGTGGAGAATGAGAGGTT	（AGA）₅	58	230~233	TAMRA
LFL89	F：TAGGGGAAATGGTGGTTGTG	（GA）₁₃	54.8	192	FAM
LFL89	R：CCCTTTCTCGTACCCATTCA	（GA）₁₃	54.8	192	FAM

（）里字母代表基序类型，（）外数字代表重复的数量

The letter in （） represents the motif type， and the number outside （） represents the number of repeated

采用Touchdown程序进行PCR扩增^［

21］，25 μL反应体系：50 ng/μL DNA模板1.0 μL、2×Buffer12.5 μL（Takara，宝生物工程有限公司）、10 μmol/L F-Primer 0.5 μL（带荧光基团）、10 μmol/L R-Primer 0.5 μL、其余用dd ‍H₂O补齐。PCR扩增的产物采用ABI 3730xl DNA analyzer（Applied Biosystems，Foster，CA， USA）进行二重或三重毛细管电泳检测。

1.4 数据统计与分析

采用GeneMaker 2.2.0（SoftGenetics LIC， State College， PA， USA）软件读取SSR标记片段大小。采用GenAIEx6.51^［

23］软件计算遗传多样性参数：观测等位基因数（Na）、有效等位基因数（Ne）、Shannon信息指数（I）、期望杂合度（He）、观测杂合度（Ho）等，同时，计算群体内近交系数（Fis）、群体间近交系数（Fit）、遗传分化系数（Fst）和基因流（Nm）。采用CERVUS计算多态性信息含量（PIC），当PIC≤0.25、0.25<PIC≤0.50和PIC>0.5时，分别表明此位点多态性较低、中等和较高。使用GenAIEx6.51软件计算各群体间的遗传距离，并进行主成分分析（PCoA）。

利用Structure2.3.4^［

24］软件对枫香古树群体的遗传结构进行分析，设置K值为1~10，每个K值的运行次数为10次，每次不作数迭代（Length of Burn-in Period）和MCMC（Markov Chain Monte Carlo）均设置为100000次，将Structure的运行结果上传到http：//taylor0.biology.ucla.edu/structureHarvester/网站查看Delta K（ΔＫ）的折线图，并得到最佳的分组值，最后采用 Clustering Markov Packager Across K （CLUMPAK）网站（http：//clumpak.tau.ac.il）进行聚类图绘制。

2 结果与分析

2.1 引物的多态性

14个SSR位点在枫香古树9个群体222个个体中共检测到114个等位基因。观测等位基因数（Na）变化范围为3~22个，平均每个SSR位点上有8.143个等位基因。LFL80位点观测等位基因数最多，为22个，而LF40位点等位基因数最少，仅为3个。平均有效等位基因（Ne）范围是1.172（LFL90）~8.912（LFL80），平均Ne值为2.819。Shannon信息指数（I）变化范围为0.369（LFL90）~2.240（LFL80），平均值为1.009。观测杂合度（Ho）和期望杂合度（He）变化范围分别为0.198（LFL90）~0.926（LFL80）和0.204（LFL90）~0.872（LFL80），平均值分别为0.470和0.504。除LFL80、LF29、LFL12、LF37、LF17、LF40和LFL89外，其余7个位点的Ho都小于He，说明这些位点存在不同程度的杂合子缺失。多态信息含量（PIC）变化为0.212（LFL90）~0.926（LFL80），平均值为0.513，其中2个位点（LFL90和LF40）具有较低多态性（PIC≤0.25），7个位点（LFL80、LFL34、LFL12、LF37、LF19、LF17和LFL89）具有高多态性（PIC＞0.5），其余5个位点（LF29、LFL86、LF69、LF3和LF62）具有中等多态性（（0.25＜PIC≤0.5）（表3）。

表3 14个SSR位点的遗传多样性

Table 3 Genetic diversity of 14 SSR loci

位点 Locus	等位基因数Na	有效等位基因数Ne	Shannon信息指数I	观测杂合度Ho	期望杂合度He	多态性信息含量PIC
LFL80	22	8.912	2.240	0.926	0.872	0.926
LFL34	12	4.614	1.691	0.466	0.776	0.781
LF29	5	1.519	0.538	0.338	0.328	0.307
LFL12	10	3.444	1.385	0.732	0.676	0.706
LFL86	4	1.864	0.790	0.238	0.460	0.477
LF37	5	2.240	0.962	0.624	0.532	0.513
LF69	8	2.121	0.885	0.429	0.506	0.474
LF3	6	1.614	0.654	0.270	0.368	0.334
LF19	7	2.103	1.012	0.463	0.505	0.566
LFL90	4	1.172	0.369	0.198	0.204	0.212
LF62	5	1.478	0.508	0.259	0.271	0.266
LF17	7	2.298	0.917	0.517	0.516	0.554
LF40	3	1.412	0.453	0.277	0.263	0.246
LFL89	16	4.675	1.723	0.840	0.776	0.813
均值 Mean	8.143	2.819	1.009	0.470	0.504	0.513

2.2 不同枫香古树群体的遗传多样性

9个枫香古树群体观测等位基因数（Na）变化范围为2.286（WL）~5.929（YS），平均值为4.627个。有效等位基因数（Ne）变化范围为2.034（WL）~3.334（JA），平均值为2.819个。Shannon信息指数（I）变化范围为0.677（WL）~1.153（ND），平均值为1.009。观测杂合度（Ho）变化范围为0.391（WL）~0.537（DX），平均值为0.470。期望杂合度（He）变化范围为0.394（WL）~0.551（ND），平均值为0.504，表明江西省枫香古树具有中等的遗传多样性（表4）。期望杂合度可以作为评价群体遗传多样性的重要指标，宁都（ND）群体具有最高的遗传多样性，湾里（WL）群体的遗传多样性最低，湾里群体较低的遗传多样性也有可能是采样数量不足造成的。在地区水平，赣南地区具有最高的遗传多样性（He=0.534），并且具有8个特有等位基因（n=8）；赣中地区具有最低的遗传多样性（He=0.473）和最少的特有等位基因（n=2）；赣北地区具有中等的遗传多样性（He=0.505），但具有最多的特有等位基因数量（n=14）。

表4 枫香古树群体遗传多样性

Table 4 Genetic diversity of Liquidambar formosana ancient tree population

群体 Population	地区 Region	等位基因数Na	有效等位基因数Ne	Shannon信息指数I	观测杂合度Ho	期望杂合度He	特有等位基因Private alleles
玉山 YS	赣北	5.929	3.060	1.108	0.446	0.513	7
婺源 WY	赣北	4.929	2.796	1.051	0.507	0.521	4
德兴DX	赣北	3.571	2.356	0.889	0.537	0.480	3
均值 Mean		4.810	2.737	1.016	0.497	0.505
永丰 YF	赣中	4.286	2.668	0.974	0.426	0.489	0
靖安 JA	赣中	5.071	3.334	1.100	0.481	0.535	1
湾里 WL	赣中	2.286	2.034	0.677	0.391	0.394	1
均值 Mean		3.881	2.678	0.917	0.433	0.473
龙南 LN	赣南	4.786	2.881	1.032	0.464	0.509	2
宁都 ND	赣南	5.786	3.236	1.153	0.509	0.551	4
大余 DY	赣南	5.000	3.008	1.096	0.467	0.542	2
均值 Mean		5.190	3.042	1.094	0.480	0.534
均值 Mean		4.627	2.819	1.009	0.470	0.504

2.3 不同枫香古树群体的遗传分化与遗传变异

AMOVA方差分析表明（表5），枫香古树群体间遗传变异为8%，群体内遗传变异为92%，说明群体内的遗传变异是枫香古树变异的主要来源。由表6可知，枫香古树群体内近交系数Fis范围为-0.173（LF37）~0.482（LFL86），平均值为0.069。其中LFL80、LF29、LFL12、LF37、LF17、LF40、LFL89位点具有一定的杂合子过剩现象，而其他7个位点存在杂合子缺失现象；群体间近交系数Fit范围为-0.113（LF37）~0.624（LFL86），除了位点LFL12、LF37和LF89外其余都为正值，平均值为0.190，表明群体间具有一定的近交现象；群体间的遗传分化系数Fst范围为0.043（LF3）~0.489（LFL90），平均值为0.133，表明群体间具有中等的遗传分化。另外，与遗传分化紧密相关的基因流Nm范围在0.261（LFL90）~5.534（LF3），平均值为2.995。较高的基因流阻止了群体间遗传分化的产生，这也是本研究江西省枫香古树群体具有中等遗传分化的原因。

表5 枫香古树群体分子方差分析表

Table 5 Molecular variance analysis of Liquidambar formosana ancient tree population

变异来源Source of variation

自由度df

均方和SS

均方偏差MS

方差组分Variance componets

方差分量百分率（%）

Proportion of variance component

群体间 Among populations

326.526

40.816

1.161

群体内 Within populations

213

2693.483

12.645

总计 Total

221

3020.009

13.806

100

表6 枫香古树群体遗传分化系数及基因流

Table 6 Coefficient of genetic differentiation and gene flow in ancient tree populations of Liquidambar formosana

位点 Locus	群体内近交系数 Fis	群体间近交系数 Fit	遗传分化系数 Fst	基因流 Nm
LFL80	-0.061	0.004	0.062	3.812
LFL34	0.400	0.426	0.045	5.328
LF29	-0.032	0.024	0.054	4.373
LFL12	-0.082	-0.008	0.069	3.377
LFL86	0.482	0.624	0.273	0.664
LF37	-0.173	-0.113	0.051	4.625
LF69	0.152	0.197	0.053	4.500
LF3	0.266	0.298	0.043	5.534
LF19	0.083	0.310	0.248	0.759
LFL90	0.028	0.503	0.489	0.261
LF62	0.045	0.163	0.124	1.774
LF17	-0.002	0.198	0.200	1.001
LF40	-0.053	0.039	0.088	2.595
LFL89	-0.084	-0.008	0.070	3.323
均值Mean	0.069	0.190	0.133	2.995

2.4 不同枫香古树群体主成分及聚类分析

基于9个群体的成对遗传距离矩阵进行主成分分析（PCoA， principal coordinates ），可分为3类：玉山群体（YS）、婺源群体（WY）和德兴群体（DX）聚集为一类，说明这3个群体的遗传距离相对比较近，而且地理位置也比较近，都位于赣北地区，湾里（WL）群体独立分为一类，其余群体聚为另一类，其中第一主成分和第二主成分分别可以解释总变量的87.71%和5.72%（图2）。主成分分析结果表明群体间没有明显的地理结构，地理位置相近的群体并不总是优先聚为一类。

图2 基于群体成对遗传距离的枫香古树群体GenAIEx主成分分析

Fig.2 Principal coordinate analysis （PCoA） of ancient tree populations based on pairwise genetic distance in GenAIEx

为了进一步研究枫香群体间的遗传关系，基于贝叶斯聚类方法对9个枫香古树群体进行Structure分析，图3可知，当K=3时，ΔK值最大，因此可以将9个枫香群体分成3大类。从图4中可以看出，9个枫香古树群体并不能很好地按照不同颜色的基因池区分开，表明不同枫香古树群体间存在较为强烈的基因渐渗，可能是由于较高的基因流导致的。

图3 Delta K分布图

Fig.3 The distriction of Delta K

图4 枫香古树群体Structure聚类结果（K=3）

Fig.4 Clustering results of Liquidambar formosana with cluster number （K） of 3

黑色线段将群体分开，不同颜色代表不同的类群。每根竖线代表一个个体，该线根据估计的3个类群的组成按比例划分为不同颜色：第1组为蓝色，第2组为橙色，第3组为紫色

Different color represents different cluster and black segments separate the populations. Each individual is represented by a single vertical line， which is partitioned into colored segments in proportion to the estimated membership in 3 groups： blue for group 1， orange for group 2， and purple for group 3

3 讨论

3.1 枫香古树群体的遗传多样性

遗传多样性是衡量物种适应环境变化能力的重要指标，遗传多样性研究将为种质资源的保护与利用提供理论参考。柴国锋等^［

25］利用同工酶对16个群体进行遗传多样性分析，揭示其平均期望杂合度He为0.443。孟现东^{［参考文献 26

百度学术}26］采用RAPD分子标记对枫香树10个群体研究结果表明基因多样度H为0.2554。毕泉鑫等^{［参考文献 27

百度学术}27］和李芳芳^{［参考文献 28

百度学术}28］分别采用ISSR和SRAP研究浙江省内的5个和7个枫香群体，结果显示枫香具有中等的遗传多样性（Nei指数分别为0.3122和0.2310）。黄敏等^{［参考文献 29

百度学术}29］采用ISSR分子标记对6个枫香群体研究表明平均遗传多样性Nei指数为0.3788，结果也显示了枫香具有中等的遗传多样性。本研究，利用SSR分子标记检测到江西省枫香古树具有相对较高的遗传多样性（He=0.504）和中等水平的遗传分化（Fst=0.133），高于之前采用SSR分子标记对我国全分布区枫香自然群体的遗传评价结果（He=0.399，Fst=0.0757），而且高于枫香遗传分布中心西南地区的遗传多样性（He=0.435）^{［参考文献 30

百度学术}30］。本研究结果表明枫香古树具有相对较高的遗传多样性（He=0.504），类似现象在其他孑遗植物中也有发现，如银杏（Ginkgo biloba）^{［参考文献 31

百度学术}31］、挪威云杉（Picea abies）^{［参考文献 16

百度学术}16］和古杨树（Populus）^{［参考文献 13

百度学术}13］等。或许是由于非古树受到的人为干扰比较多，影响物种分化，有可能会丧失部分遗传多样性，类似的研究结果在挪威云杉不同海拔群体中也有发现，Maghuly等^{［参考文献 16

百度学术}16］研究表明挪威云杉高海拔群体的遗传多样性大于中、低海拔群体。

在种群扩张过程中，低频等位基因比高频等位基因更容易丢失，这使得低频等位基因（尤其是特有等位基因）成为种群起源研究的重要依据。一般来说，古老起源群体含有更多的稀有等位基因和特有等位基因。赣南（He=0.534，n=8）和赣北（He=0.505，n=14）地区具有较高的遗传多样性和特有等位基因，因此我们推测赣南和赣北地区有可能是枫香的冰期避难所，由于赣北的武夷山脉以及赣南地区的南岭山脉，地形环境比较复杂多变，独特的气候环境使得枫香能够在此保留下来，冰期后赣北、赣南地区的枫香向赣中地区迁移扩散。在今后的枫香育种工作中，可以加强在赣北、赣南地区群体内开展优树选择，有可能含有特定的基因类型资源，可以获得更大的遗传增益。

3.2 枫香古树群体的遗传分化和遗传结构

本研究中，遗传分化系数Fst 值为0.133，说明群体间具有中等水平的遗传分化。8%的遗传变异发生在群体之间，而92%的遗传变异存在于群体内部。或许较高的基因流（Nm=2.995）是引起枫香古树中等遗传分化的一个原因。枫香种子较小（千粒重仅为3.1~5.5g）且带翅，可以进行长距离传播，有利于种群间的基因交流；此外，枫香属于风媒异交植物，长距离的花粉扩散应该是影响其遗传结构的重要进化力，因此种群间的遗传分化程度较小^［

32］。由于本研究的枫香群体均分布在江西省内，生境的异质性相对较小，不同群体承受的生境选择差异较小，或许这也是群体间遗传分化程度较低的原因。

遗传结构的解析是遗传资源评价的关键，而遗传分化和亲缘关系的确定可以为遗传资源的保护和有效利用提供有益的线索^［

33］。主成分分析结果表明，9个枫香古树群体间存在较为强烈的基因渐渗，群体被分成3个类群，不同枫香古树群体间存在较为强烈的基因渐渗，可能是由于较高的基因流（Nm=2.995）导致的。

4 结论

通过对江西省枫香古树的遗传多样性研究表明，枫香古树具有相对较高的遗传多样性，且遗传变异主要存在于群体内的不同个体之间，任何个体的消失有可能导致枫香古树遗传多样性的降低，因此要加强对枫香古树个体的保护，对树势衰弱的古树进行扩繁保护。赣南、赣北地区具有较高的遗传多样性和特有等位基因，可能是枫香冰期避难所，在今后的枫香育种工作中，可以加强在赣北、赣南地区群体内开展优树选择，有可能含有特定的基因类型资源，可以获得更大的遗传增益。而且，古树资源蕴藏着长寿、抗旱、抗寒等优良基因资源，这些优良基因资源还有待进一步挖掘利用。

参考文献

全国绿化委员会. 全国古树名木普查建档技术规定. 北京：国家林业局， 2001 [百度学术]

National Aflorestation Environmental Protection Commission. National ancient and famous tree census filing technical regulations. Beijing： State Forestry Bureau， 2001 [百度学术]

刑福武. 中国的珍稀植物. 长沙：湖南教育出版社， 2005： 54-55 [百度学术]

Xing F W. The rare plants of China. Changsha： Hunan Education Publishing House， 2005： 54-55 [百度学术]

Malgorzata B， Grzegorz M. Incorporating social and cultural significance of large old trees in conservation policy. Conservation Biology， 2014， 28（6）： 1558-1567 [百度学术]

赵斌，吴世斌，胡荣伟，刘海东. 文成县“红枫古道”枫香古树衰弱原因调查与复壮技术初探. 浙江林业科技， 2012， 32（5）： 66-69 [百度学术]

Zhao B， Wu S B， Hu R W， Liu H D. Analysis on causes of decline of ancient Liquidambar formosana and its rejuvenation technique in Wencheng county. Journal of Zhejiang Forestry Science and Technology， 2012， 32（5）： 66-69 [百度学术]

Larson B M H. Peter Coates， American perceptions of immigrant and invasive species： Strangers on the land. Biological Invasions， 2008， 10（2）：257-258 [百度学术]

Keith K. Ancient trees in the landscape Norfolk's arboreal heritage. Archaeological Journal， 2012， 169（1）： 587-588 [百度学术]

Waterton E， Watson S. Culture， heritage and representation： Perspectives on visuality and the past. Burlington： Ashgate Publishing， 2010： 152-160 [百度学术]

Greg M， Sue H. The national trust of Australia （Victoria）， register of significant trees： Now protecting community assets and heritage with smartphone technology. Arboricultural Journal： The International Journal of Urban Forestry， 2014， 36（1）： 3-17 [百度学术]

Jean L S， Zhang Q X. Heritage trees and landscape design in urban areas of Rwanda. Journal of Forestry Research， 2013， 24（3）： 561-570 [百度学术]

赵景奎，赵大胜，生利霞，魏恬恬，蒋晖，俞进琎. 扬州城区古树及后备古树资源调查与评价. 南方林业科学， 2017， 45（2）： 65-69 [百度学术]

Zhao J K， Zhao D S， Sheng L X， Wei T T， Jiang H， Yu J J. The actuality of ancient trees and its subsequent resources in Yangzhou city， Jiangsu province. South China Forestry Science， 2017， 45（2）： 65-69 [百度学术]

李余新，黄良华，申屠惠良，刘晓明. 常山县古树名木资源现状及保护管理建议. 华东森林经理， 2017， 31（1）： 62-64 [百度学术]

Li Y X， Huang L H， Shentu H L， Liu X M. Present situation of ancient and famous tree resources in Changshan county and suggestions on protection and management. East China Forest Management， 2017， 31（1）： 62-64 [百度学术]

Zhou Q， Mu K， Ni Z， Liu X， Xu L A. Analysis of genetic diversity of ancient Ginkgo populations using SSR markers. Industrial Crops and Products， 2020， 145（11）： 111942 [百度学术]

纵丹，周安佩，张垚，李旦，段丽华，何承忠. 西南地区古杨树遗传多样性的SSR分析. 西北植物学报， 2018， 38（5）：839-849 [百度学术]

Zong D， Zhou A P， Zhang Y， Li D， Duan L H， He C Z. SSR revealed genetic diversity in large old Poplars from southwest China. Acta Botanica Boreali Occidentalia Sinica， 2018， 38（5）：839-849 [百度学术]

何明，董雷鸣，刘浩凯，张辉，曾燕如，钱秋凤，喻卫武，戴文圣. 香榧古树的遗传差异性. 浙江林业科技， 2014， 34（6）：1-5 [百度学术]

He M， Dong L M， Liu H K， Zhang H， Zeng Y R， Qian Q F， Yu W W， Dai W S. Genetic differences in ancient Torreya grandis cv. Merrillii Trees. Jouranl of Zhejiang for Science and Technology， 2014， 34（6）：1-5 [百度学术]

胡永超，马洁，唐建宁，朱金忠，杨涓，郑蕊，张磊，郑国琦. 不同树龄枸杞古树的遗传多样性研究 .植物遗传资源学报， 2022， 23（3）：755-767 [百度学术]

Hu Y C， Ma J， Tang J N， Zhu J Z， Yang J， Zheng R， Zhang L， Zheng G Q. Genetic diversity analysis of ancient trees with different ages of Lycium barbarum L. Journal of Plant Genetic Resources ， 2022， 23（3）：755-767 [百度学术]

Maghuly F， Pinsker W， Praznik W， Fluch S. Genetic diversity in managed subpopulations of norway spruce ［Picea abies （L.） Karst.］. Forest Ecology and Manage， 2006， 222（1-3）：266-271 [百度学术]

Cai M Y， Wen Y F， Uchiyama K， Onuma Y， Tsumura Y. Population genetic diversity and structure of ancient tree populations of Cryptomeria japonica var. sinensis based on RAD-seq data. Forests， 2020， 11：1192 [百度学术]

刘晓静，邢世岩，吴岐奎，孙立民，王萱. 江西省银杏古树资源及生长特性分析. 西南林业大学学报， 2015， 35（1）： 58-62 [百度学术]

Liu X J， Xing S Y， Wu Q K， Sun L M， Wang X. Research on ancient Ginkgo biloba resource and growth characteristic in Jiangxi province. Journal of Southwest Forestry University， 2015， 35（1）： 58-62 [百度学术]

陈星，高子厚. DNA分子标记技术的研究与应用. 分子植物育种， 2019， 17（6）： 1970-1977 [百度学术]

Chen X， Gao Z H. The study and application of DNA molecular marker technique. Molecular Plant Breeding， 2019， 17（6）： 1970-1977 [百度学术]

李纬楠. 黑松、赤松无性系遗传多样性分析. 泰安：山东农业大学， 2021 [百度学术]

Li W N. Genetic diversity analysis of Pinus thunbergii and Pinus densiflora clones. Tai'an： Shandong Agricultural University， 2021 [百度学术]

孙荣喜. 中国枫香树遗传多样性及谱系地理研究. 北京：中国林业科学研究院， 2017 [百度学术]

Sun R X. Genetic diversity and phylogeography of Liquidambar formosana Hance in China. Beijing： Chinese Academy of Forestry， 2017 [百度学术]

赖玖鑫. 枫香（Liquidambar formosana Hance.）叶色季节性变化及常彩叶机理研究. 北京：中国林业科学研究院， 2020 [百度学术]

Lai J X. Study on seasonal change of leaf color of Liquidambar formosana Hance and mechanism of constant color leaf. Beijing： Chinese Academy of Forestry， 2020 [百度学术]

Peakall R， Smouse P E. GenAlEx 6.5： Genetic analysis in excel. Population genetic software for teaching and research—an update. Bioinformatics， 2012， 28： 2537-2539 [百度学术]

Pritchard J K， Stephens M， Donnelly P. Inference of population structure using multilocus genotype data. Genetics， 2000， 155（2）： 945-959 [百度学术]

柴国锋，郑勇奇，王良桂，张川红，黄发新，丁小飞. 枫香同工酶遗传多样性分析. 林业科学研究， 2013， 26（1）： 15-20 [百度学术]

Chai G F， Zheng Y Q， Wang L G， Zhang C H， Huang F X， Ding X F. Analysis of allozyme markers of Liquidambar formosana Hance. Forest Research， 2013， 26（1）： 15-20 [百度学术]

孟现东. 枫香苗期地理变异及遗传多态性研究. 北京：中国林业科学研究院， 2003 [百度学术]

Meng X D. Geographic variation in seeding stage and genetic polymorphism of Liquidambar formosana Hance. Beijing： Chinese Academy of Forestry， 2003 [百度学术]

毕泉鑫，金则新，李钧敏，李建辉. 枫香自然种群遗传多样性的 ISSR 分析. 植物研究， 2010， 1： 120-125 [百度学术]

Bi Q X， Jin Z X， Li J M， Li J H. Genetic diversity in the natural populations of Liquidambar formosana revealed by ISSR molecular markers. Bulletin of Botanical Research， 2010， 1： 120-125 [百度学术]

李芳芳. 浙江省枫香天然群体的遗传多样性研究. 郑州：河南农业大学， 2015 [百度学术]

Li F F. Analysis on genetic diversity of Liquidambar formosana of Zhejiang province. Zhengzhou： Henan Agricultural University， 2015 [百度学术]

黄敏，黄旭萍，陈孝丑，吴明晶，翁建宇，陈发兴. 基于ISSR分子标记的枫香遗传多样性分析. 福建农林大学学报：自然科学版， 2022， 51（4）： 524-532 [百度学术]

Huang M， Huang X P， Chen X C， Wu M J， Weng J Y， Chen F X. Genetic diversity analysis of Liquidambar formosana Hance based on ISSR molecular markers. Journal of Fujian Agriculture and Forestry University： Natural Science Edition， 2022， 51（4）： 524-532 [百度学术]

Sun R X， Lin F R， Huang P， Zheng Y Q. Moderate genetic diversity and genetic differentiation in the relict tree Liquidambar formosana Hance revealed by genic simple sequence repeat markers. Frontiers in Plant Science， 2016， 7： 1411 [百度学术]

王萱，刘晓静，邢世岩，孔倩倩，孙艳辉，孙立民，高燕. 中国部分古银杏资源遗传多样性的AFLP分析及核心种质的构建. 园艺学报， 2016， 43（2）： 249-260 [百度学术]

Wang X， Liu X J， Xing S Y， Kong Q Q， Sun Y H， Sun L M， Gao Y. AFLP analysis of genetic diversity and a construction of the core collection of partial ancient ginkgo trees in China. Acta Horticulturae Sinica， 2016， 43（2）： 249-260 [百度学术]

陈凤毛，高捍东，施季森. 枫香种子生物学特性的研究进展. 种子， 2001（1）： 33-34 [百度学术]

Chen F M， Gao H D， Shi J S. Research progress on biological characteristics of Liquidambar formosana seeds. Seeds， 2001（1）： 33-34 [百度学术]

Maroso F， Vera M， Ferreiro J， Mayol M， Riba M， Ramil-Rego P， Martínez P， Bouza C. Genetic diversity and structure of Taxus baccata from the Cantabrian-Atlantic area in northern Spain： A guide for conservation and management actions. Forest Ecology and Management， 2021， 482： 118844 [百度学术]

请使用 Firefox、Chrome、IE10、IE11、360极速模式、搜狗极速模式、QQ极速模式等浏览器，其他浏览器不建议使用!