中国农学通报 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (33): 67-73.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2025-0071
收稿日期:2025-02-22
修回日期:2025-05-16
出版日期:2025-11-25
发布日期:2025-12-01
通讯作者:
作者简介:彭翠英,女,1975年出生,湖南双峰人,工程师,本科,主要从事药用植物功能成分分离纯化。通信地址:410004 湖南省长沙市天心区韶山南路658号湖南省林业科学院,Tel:13677391409,E-mail:819616883@qq.com
基金资助:
PENG Cuiying(
), LIANG Junsheng, LIAO Dezhi, WANG Xujun(
)
Received:2025-02-22
Revised:2025-05-16
Published:2025-11-25
Online:2025-12-01
摘要:
选取湖南省25个不同县(市)的野生多花黄精居群,基于2种DNA条形码序列开展序列特征、群体遗传学、遗传距离及聚类分析,为多花黄精优质高产品种的选育提供理论基础。结果表明:(1)多花黄精不同居群的ITS序列、psbA-trnH序列的长度变化范围分别为688~720 bp和517~531 bp。(2)群体进化分析结果显示,多花黄精ITS和psbA-trnH是中性进化基因,受选择作用影响小。在单倍型数、单倍型多样性与核苷酸多态性上ITS序列均大于psbA-trnH序列,具有中度遗传多样性。(3)ITS和psbA-trnH序列下的居群遗传距离分别为0.0331~0.1433和0.0154~0.1294,说明ITS序列对应的居群变异程度大于psbA-trnH序列。(4)两个系统发育树均支持将所有居群分为两组,表明来自湖南省的多花黄精居群具有两大分支。总体上,不同居群的多花黄精亲缘关系与其地理分布存在一定的相关性。
彭翠英, 梁军生, 廖德志, 王旭军. 基于2种DNA条形码序列的多花黄精居群遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(33): 67-73.
PENG Cuiying, LIANG Junsheng, LIAO Dezhi, WANG Xujun. Genetic Diversity Analysis of Populations of Polygonatum cyrtonema Hua Based on Two Types of DNA Barcode Sequences[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2025, 41(33): 67-73.
| 代码 | 采集地 | 长度/bp | GC含量/% | GenBank登录号 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ITS | psbA-trnH | ITS | psbA-trnH | ITS | psbA-trnH | ||||||||||||
| HNSM | 石门县 | 707 | 522 | 69.73 | 34.48 | OL818282 | OL849964 | ||||||||||
| HNSZ | 桑植县 | 714 | 523 | 68.63 | 34.61 | OL818283 | OL849965 | ||||||||||
| HNJS | 吉首市 | 709 | 526 | 69.53 | 34.22 | OL818284 | OL849966 | ||||||||||
| HNHY | 花垣县 | 710 | 529 | 70.14 | 34.22 | OL818285 | OL849967 | ||||||||||
| HNBJ | 保靖县 | 714 | 523 | 69.33 | 34.80 | OL818286 | OL849968 | ||||||||||
| HNNX | 宁乡市 | 720 | 526 | 68.75 | 34.41 | OL818287 | OL849969 | ||||||||||
| HNAH | 安化县 | 715 | 527 | 69.65 | 33.97 | OL818288 | OL849970 | ||||||||||
| HNXH | 新晃县 | 715 | 523 | 69.37 | 34.03 | OL818289 | OL849971 | ||||||||||
| HNLS | 龙山县 | 708 | 520 | 69.35 | 34.04 | OL818290 | OL849972 | ||||||||||
| HNMY | 麻阳县 | 714 | 522 | 69.05 | 34.87 | OL818291 | OL849973 | ||||||||||
| HNXN | 新宁县 | 707 | 522 | 69.73 | 33.72 | OL818292 | OL849974 | ||||||||||
| HNZJ | 芷江县 | 713 | 525 | 70.27 | 33.90 | OL818293 | OL849975 | ||||||||||
| HNCX | 辰溪县 | 701 | 526 | 69.47 | 33.84 | OL818294 | OL849976 | ||||||||||
| HNHT | 会同县 | 703 | 524 | 68.71 | 34.35 | OL818295 | OL849977 | ||||||||||
| HNTD | 通道县 | 712 | 522 | 69.52 | 34.29 | OL818296 | OL849978 | ||||||||||
| HNCB | 城步县 | 705 | 522 | 69.36 | 34.48 | OL818297 | OL849979 | ||||||||||
| HNXP | 溆浦县 | 705 | 526 | 70.78 | 34.41 | OL818298 | OL849980 | ||||||||||
| HNYL | 沅陵县 | 708 | 526 | 70.20 | 34.03 | OL818299 | OL849981 | ||||||||||
| HNLH | 隆回县 | 707 | 525 | 69.17 | 35.05 | OL818300 | OL849982 | ||||||||||
| HNSN | 绥宁县 | 703 | 521 | 69.42 | 34.36 | OL818301 | OL849983 | ||||||||||
| HNJZ | 靖州县 | 711 | 517 | 69.76 | 36.17 | OL818302 | OL849984 | ||||||||||
| HNLY | 浏阳市 | 715 | 520 | 69.51 | 34.04 | OL818303 | OL849985 | ||||||||||
| HNYS | 永顺县 | 710 | 526 | 70.00 | 34.41 | OL818304 | OL849986 | ||||||||||
| HNGZ | 古丈县 | 710 | 531 | 69.72 | 33.71 | OL818305 | OL849987 | ||||||||||
| HNTY | 桃源县 | 688 | 518 | 69.48 | 37.26 | OL818306 | OL849988 | ||||||||||
| 代码 | 采集地 | 长度/bp | GC含量/% | GenBank登录号 | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| ITS | psbA-trnH | ITS | psbA-trnH | ITS | psbA-trnH | ||||||||||||
| HNSM | 石门县 | 707 | 522 | 69.73 | 34.48 | OL818282 | OL849964 | ||||||||||
| HNSZ | 桑植县 | 714 | 523 | 68.63 | 34.61 | OL818283 | OL849965 | ||||||||||
| HNJS | 吉首市 | 709 | 526 | 69.53 | 34.22 | OL818284 | OL849966 | ||||||||||
| HNHY | 花垣县 | 710 | 529 | 70.14 | 34.22 | OL818285 | OL849967 | ||||||||||
| HNBJ | 保靖县 | 714 | 523 | 69.33 | 34.80 | OL818286 | OL849968 | ||||||||||
| HNNX | 宁乡市 | 720 | 526 | 68.75 | 34.41 | OL818287 | OL849969 | ||||||||||
| HNAH | 安化县 | 715 | 527 | 69.65 | 33.97 | OL818288 | OL849970 | ||||||||||
| HNXH | 新晃县 | 715 | 523 | 69.37 | 34.03 | OL818289 | OL849971 | ||||||||||
| HNLS | 龙山县 | 708 | 520 | 69.35 | 34.04 | OL818290 | OL849972 | ||||||||||
| HNMY | 麻阳县 | 714 | 522 | 69.05 | 34.87 | OL818291 | OL849973 | ||||||||||
| HNXN | 新宁县 | 707 | 522 | 69.73 | 33.72 | OL818292 | OL849974 | ||||||||||
| HNZJ | 芷江县 | 713 | 525 | 70.27 | 33.90 | OL818293 | OL849975 | ||||||||||
| HNCX | 辰溪县 | 701 | 526 | 69.47 | 33.84 | OL818294 | OL849976 | ||||||||||
| HNHT | 会同县 | 703 | 524 | 68.71 | 34.35 | OL818295 | OL849977 | ||||||||||
| HNTD | 通道县 | 712 | 522 | 69.52 | 34.29 | OL818296 | OL849978 | ||||||||||
| HNCB | 城步县 | 705 | 522 | 69.36 | 34.48 | OL818297 | OL849979 | ||||||||||
| HNXP | 溆浦县 | 705 | 526 | 70.78 | 34.41 | OL818298 | OL849980 | ||||||||||
| HNYL | 沅陵县 | 708 | 526 | 70.20 | 34.03 | OL818299 | OL849981 | ||||||||||
| HNLH | 隆回县 | 707 | 525 | 69.17 | 35.05 | OL818300 | OL849982 | ||||||||||
| HNSN | 绥宁县 | 703 | 521 | 69.42 | 34.36 | OL818301 | OL849983 | ||||||||||
| HNJZ | 靖州县 | 711 | 517 | 69.76 | 36.17 | OL818302 | OL849984 | ||||||||||
| HNLY | 浏阳市 | 715 | 520 | 69.51 | 34.04 | OL818303 | OL849985 | ||||||||||
| HNYS | 永顺县 | 710 | 526 | 70.00 | 34.41 | OL818304 | OL849986 | ||||||||||
| HNGZ | 古丈县 | 710 | 531 | 69.72 | 33.71 | OL818305 | OL849987 | ||||||||||
| HNTY | 桃源县 | 688 | 518 | 69.48 | 37.26 | OL818306 | OL849988 | ||||||||||
| 序列特征 | ITS | psbA-trnH |
|---|---|---|
| 序列长度变幅/bp | 688~720 | 517~531 |
| 保守位点/个 | 453 | 369 |
| 变异位点/个 | 393 | 175 |
| 简约信息位点/个 | 152 | 81 |
| 单一多态位点/个 | 138 | 90 |
| 插入缺失位点/个 | 17 | 13 |
| A碱基占比/% | 19.32 | 32.35 |
| T碱基占比/% | 12.77 | 34.02 |
| C碱基占比/% | 35.26 | 18.41 |
| G碱基占比/% | 32.65 | 15.22 |
| T + A变幅/% | 27.33~32.46 | 64.37~68.06 |
| G + C变幅/% | 62.22~72.44 | 34.34~36.156 |
| 碱基转换 | 3 | 2 |
| 碱基颠换 | 6 | 3 |
| 转换/颠换值 | 0.5 | 0.67 |
| 序列特征 | ITS | psbA-trnH |
|---|---|---|
| 序列长度变幅/bp | 688~720 | 517~531 |
| 保守位点/个 | 453 | 369 |
| 变异位点/个 | 393 | 175 |
| 简约信息位点/个 | 152 | 81 |
| 单一多态位点/个 | 138 | 90 |
| 插入缺失位点/个 | 17 | 13 |
| A碱基占比/% | 19.32 | 32.35 |
| T碱基占比/% | 12.77 | 34.02 |
| C碱基占比/% | 35.26 | 18.41 |
| G碱基占比/% | 32.65 | 15.22 |
| T + A变幅/% | 27.33~32.46 | 64.37~68.06 |
| G + C变幅/% | 62.22~72.44 | 34.34~36.156 |
| 碱基转换 | 3 | 2 |
| 碱基颠换 | 6 | 3 |
| 转换/颠换值 | 0.5 | 0.67 |
| 检测类型 | 检测指标 | ITS | psbA-trnH |
|---|---|---|---|
| 群体动态Fu and Li’s test | FLD*值 | -0.8749 | 0.8864 |
| 总突变位点数 | 32 | 14 | |
| 特殊突变位点数Eta(s) | 17 | 4 | |
| 单倍型数,H值 | 11 | 6 | |
| 单倍型多样性,Hd值 | 0.8790 | 0.8010 | |
| 核苷酸多态性,Pi值 | 0.0252 | 0.0083 | |
| 多态位点数,S值 | 31 | 13 | |
| 核苷酸平均差异数,K值 | 7.5700 | 4.4480 | |
| 扩展系数,S/K | 4.0951 | 2.9227 | |
| Tajima's D值 | -0.7368 | 1.7543 | |
| Strobeck's统计 | 单倍型数等于或低于h的概率 | 0.1821 | 0.1397 |
| 重组分析 | Rm值 | 2 | 1 |
| 多样性分析 | π值 | 0.01 | 0.01 |
| 检测类型 | 检测指标 | ITS | psbA-trnH |
|---|---|---|---|
| 群体动态Fu and Li’s test | FLD*值 | -0.8749 | 0.8864 |
| 总突变位点数 | 32 | 14 | |
| 特殊突变位点数Eta(s) | 17 | 4 | |
| 单倍型数,H值 | 11 | 6 | |
| 单倍型多样性,Hd值 | 0.8790 | 0.8010 | |
| 核苷酸多态性,Pi值 | 0.0252 | 0.0083 | |
| 多态位点数,S值 | 31 | 13 | |
| 核苷酸平均差异数,K值 | 7.5700 | 4.4480 | |
| 扩展系数,S/K | 4.0951 | 2.9227 | |
| Tajima's D值 | -0.7368 | 1.7543 | |
| Strobeck's统计 | 单倍型数等于或低于h的概率 | 0.1821 | 0.1397 |
| 重组分析 | Rm值 | 2 | 1 |
| 多样性分析 | π值 | 0.01 | 0.01 |
| [1] |
中国科学院中国植物志编辑委员会. 中国植物志(第15卷)[M]. 北京: 科学出版社, 2000.
|
| [2] |
国家药典委员会. 中国药典:一部, 第十一版[M]. 北京: 中国医药科技出版社, 2020.
|
| [3] |
张庭廷, 夏晓凯, 陈传平, 等. 黄精多糖的生物活性研究[J]. 中国实验方剂学杂志, 2006, 12(7):42-45.
|
| [4] |
陈晔, 孙晓生. 黄精的药理研究进展[J]. 中药新药与临床药理, 2010, 21(5):328-330.
|
| [5] |
斯金平, 朱玉贤. 黄精--一种潜力巨大且不占农田的新兴优质杂粮[J]. 中国科学:生命科学, 2021,51:1477-1484.
|
| [6] |
斯金平, 裘雨虹, 孙云娟, 等. 新兴林粮-黄精产业发展战略研究[J]. 中国工程科学, 2024, 26(2):113-120.
doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.07.035 |
| [7] |
|
| [8] |
黄申, 刘京晶, 张新凤, 等. 多花黄精嫩芽主要营养与功效成分研究[J]. 中国中药杂志, 2020, 45(5):1053-1058.
|
| [9] |
张泽锐, 黄申, 刘京晶, 等. 多花黄精和长梗黄精话主要营养功效成分[J]. 中国中药杂志, 2020, 45(6):1329-1333.
|
| [10] |
|
| [11] |
史卓杰, 王华磊, 罗春丽, 等. 基于花器官特征的三十八份多花黄精种质资源遗传多样性分析[J]. 北方园艺, 2025(1):15-20.
|
| [12] |
丛悦, 李莉, 关佳莉, 等. 基于叶绿体基因序列黄精和多花黄精遗传多样性分析[J]. 现代中药研究与实践, 2021, 35(3):12-15.
|
| [13] |
刘新, 斯金平, 段承俐, 等. 多花黄精遗传多样性和遗传变异规律研究[J]. 中草药, 2020, 51(10):2835-2841.
|
| [14] |
王旭军, 张玉荣, 彭翠英, 等. 不同种源多花黄精农艺性状及其药用有效成分的差异[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版), 2020, 46(1):53-62.
|
| [15] |
王旭军, 彭翠英, 张玉荣, 等. 多花黄精不同种源种实形态性状遗传变异研究[J]. 中国农学通报, 2020, 36(12):39-45.
doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb20190900679 |
| [16] |
|
| [17] |
doi: 10.2307/2446155 URL |
| [18] |
|
| [19] |
doi: 10.1073/pnas.0709936105 pmid: 18258745 |
| [20] |
doi: 10.1073/pnas.0700466104 pmid: 17363473 |
| [21] |
王建波. ISSR分子标记及其在植物遗传学研究中的应用[J]. 遗传, 2002(5):613-616.
|
| [22] |
任风鸣, 白娟, 刘艳, 等. 基于nrDNA ITS序列的不同产地白及遗传多样性研究[J]. 世界科学技术-中医药现代化, 2019, 21(6):1189-1195.
|
| [23] |
doi: 10.1111/men.2015.15.issue-4 URL |
| [24] |
俞文灏, 吴保锋, 刘勇波. 生境破碎化对动植物遗传多样性的影响研究进展[J]. 应用与环境生物学报, 2019, 25(3):743-749.
|
| [25] |
夏至, 黄勇, 李贺敏, 等. 基于核基因ITS及叶绿体psbA-trnH和trnS-trnG基因怀地黄栽培起源探讨[J]. 中草药, 2018, 49(2):423-430.
|
| [26] |
陈川. 药用植物玄参的栽培起源、亲缘地理及东亚玄参系统发育研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2011.
|
| [1] | 赵芳, 高运青, 高韶斌, 郑丽珍, 李姝彤, 尚启兵, 徐东旭, 关翔宇. 河北省绿豆种质资源主要农艺性状、经济性状遗传多样性分析及综合评价[J]. 中国农学通报, 2025, 41(5): 23-29. |
| [2] | 李静, 李海霞, 李正华, 郭成博, 王艳敏, 孙培琳, 白卉. 丁香种质资源表型性状遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(4): 74-83. |
| [3] | 黄礼佳, 张招娟, 郭玉春, 张鑫. 14个彩色马铃薯品种主要性状表现及其SSR遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(32): 17-22. |
| [4] | 戈秀梅, 李芳, 万晓婷, 韩邦兴, 陈存武. 不同栽培模式下多花黄精根腐病病株与健株根际土壤真菌多样性分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(3): 59-68. |
| [5] | 任金萍, 白新明, 白小东, 陈燕玲, 冯文霞, 张继梅. 陇东关山区域独活质量评价及成分测定[J]. 中国农学通报, 2025, 41(29): 122-129. |
| [6] | 徐宇, 许志强, 严维辉, 李佳佳, 黄鸿兵, 李旭光, 刘远柱, 潘建林. 基于全基因组SNP变异分析江苏克氏原螯虾7个天然群体的遗传多样性特征[J]. 中国农学通报, 2025, 41(17): 144-151. |
| [7] | 叶开梅, 陈维, 任明刚, 吴家丽, 何大智, 牛力立. 18份谷子种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价[J]. 中国农学通报, 2025, 41(17): 38-44. |
| [8] | 葛礼姣, 仇亮, 王小秋, 翟彩娇, 程玉静, 刘水东, 宋益民. 番茄种质资源重要农艺性状的遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2025, 41(12): 34-45. |
| [9] | 王静静, 李腾飞, 张禄祺, 段青青, 常培培, 王友平, 张自坤. 山东地区加工型辣椒品质特征鉴定与综合评价[J]. 中国农学通报, 2025, 41(11): 152-158. |
| [10] | 林凡力, 彭建斐, 邓泽征, 郭璐璐, 姚廷山, 马皓月, 马冠华. MLST技术分析中国烟草野火病菌遗传多样性[J]. 中国农学通报, 2024, 40(9): 139-144. |
| [11] | 纪伟, 苏文英, 刘晓梅, 王一璞, 任立凯, 奚小艳, 陈克龙. 基于ISSR标记分析连云港地区野生灵芝种质资源遗传多样性及亲缘关系[J]. 中国农学通报, 2024, 40(6): 128-134. |
| [12] | 全碧玉, 贺安娜, 苏蕾, 李胜华, 李昌灵. 微生物有机肥用量对多花黄精光合特性及农艺性状的影响[J]. 中国农学通报, 2024, 40(34): 94-99. |
| [13] | 高凯利, 马学艳, 王海华, 李涵, 李燕华, 金武, 闻海波. 5个宽体金线蛭种群遗传多样性和遗传分化的SNP分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(29): 144-149. |
| [14] | 李珂, 马学艳, 杨轲, 陈琬雯, 金武, 闻海波. 梨形环棱螺6个地理种群遗传多样性与遗传分化分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(29): 150-156. |
| [15] | 苏海兰, 江保东, 朱雁鸣, 郑梅霞, 陈宏, 丁明月, 牛雨晴, 朱育菁. 黄精转录组SSR分子标记开发及种质遗传多样性分析[J]. 中国农学通报, 2024, 40(26): 30-37. |
| 阅读次数 | ||||||
|
全文 |
|
|||||
|
摘要 |
|
|||||