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百部属(Stemona)隶属于单子叶植物纲(Monocotyledons)百部科(Stemonaceae),约有27种,主要分布于亚洲东南部至澳大利亚,我国有7种,其中5种为我国特有种。其块根作为我国传统的的止咳和杀虫药,并具有一定的观赏价值。但是百部属种间关系存在一定的争议,本研究从群体的角度对它们之间的关系进行探讨,采用五对叶绿体间隔区片段对25个居群进行分析,以黄精叶钩吻作为外类群。另外,关于大百部遗传多样性的研究还未见报道,本研究开发了SSR引物对其12个居群进行了遗传多样性研究。主要研究结果如下:1.基于叶绿体片段的百部属种间关系研究对目前已开发出的通用引物进行筛选,得到5个具有多态性的叶绿体基因间隔区片段,即trn L-trn F,trn C-ycf6,atp I-atp H,psb B-psb H和rpl14-rpl36,利用这些间隔区进行百部属种间关系研究。其中atp I-atp H矩阵排列后得到649个位点,其中41个变异位点,11个潜在简约信息位点;psb B-psb H矩阵排列后得到581个位点,其中25个变异位点,12个潜在简约信息位点;rpl14-rpl36矩阵排列后得到1152个位点,其中660个变异位点,57个潜在简约信息位点;trn Cycf6矩阵排列后得到480个位点,其中27个变异位点,8个潜在简约信息位点;trn L-trn F矩阵排列后得到581个位点,其中25个变异位点,12个潜在简约信息位点;联合序列阵排列后得到3605个位点,其中319个变异位点,118个潜在简约信息位点。系统进化树和单倍型网络图显示百部属为单系起源,种间关系明确,7个种聚为三个主要的分支,再聚为七个小的分支,分支I中有三个种,分别为S.japonica,S.sessilifolia和S.mairei.分支II中有两个种,分别为S.tuberosa和S.kerrii。分支III中有两个种,分别为S.javanica和S.parviflora。系统进化树揭示了S.japonica和S.sessillifolia为姐妹群体;在形态上较相似的S.parviflora和S.javanica具有较近的亲缘关系;支持将S.shandongensis作为S.sessilifolia的一个异名处理。广布种S.tuberosa的种内分化明显,共分化为3支,来自印尼的样品构成一支,来自我国热带地区(海南、云南和广西南部)和福建的样品构成一致,其他来自我国亚热带的样品聚为一支。为进一步探讨谱系的进化关系,本文对单倍型进行了网络支系分析。34个个体共得到26种单倍型,网络支系分析结果与系统树结果基本一致。S.parviflora只有一个单倍型(H13),S.kerrii拥有两个单倍型(H16,H17),S.mairei包含有2个单倍型(H14,H15),来自印尼的S.javanica拥有一个单倍型(H12)。S.japonica包括三种单倍型(H1-H3),S.sessilifolia包括三种单倍型(H4-H6),S.tuberosa包括有14个单倍型(H7-H11,H18-H26),在网络图的末端,单倍型H1-H3(S.japonica)由H6(S.sessilifolia)分化而来。S.tuberosa有三个亚组,这也与系统进化树的结果一致。2.基于SSR分子标记的大百部居群遗传多样性研究通过双重抑制PCR法设计、开发和筛选了17对适合大百部遗传多样性研究的引物,对12个居群123个个体进行了居群遗传学分析。共检测到228个等位基因,平均每一个位点上有13.41个等位基因。Ho和He均值分别为0.876(0.407-1)与0.774(0.553-0.942),多态性位点信息平均值为0.733,各个位点居群间的分化系数FST介于0.003-0.540之间,基因流Nm介于0.213-0.638之间。在居群水平上,Ho和He均值分别为0.832(0.647-0.939)与0.560(0.425-0.670),所有居群的Ho高于He,居群的内繁育系数均值为-0.495,说明所有居群内的杂合子过剩。居群YUN,ST,GL的PIC均为100%,TN和MTS为94.12%。居群的香农指数I在0.667到1.323之间,均值为1.012。对所有居群进行哈温检验,发现TN、MTS居群偏离哈温平衡,YUN、ST居群明显偏离哈温平衡,其余居群符合哈温平衡,这可能与大百部居群存在小居群现象有关。主成分分析(PCA)、Structure和NJ聚类分析将12个大百部居群分为7个组,MTS和MTSLJ聚为一组,与EMS、HX和YFF聚为一组,TN和ST居群聚在一组,YB和YUN居群聚在一组,JN和SS单独聚为一组。AMOVA分析结果显示遗传变异主要来自于居群间,有7.7%的遗传变异存在于组间,40.21%的遗传变异存在于组内居群内,而52.09%存在于居群间。大百部现有的分布格局显示,大百部群体片段化严重,居群内个体少,从而导致居群间缺少基因交流,居群间分化大。大百部居群进行地理距离与遗传距离相关性检验结果表明大百部居群的地理距离与遗传距离明显的相关性(A:r=0.259,p=0.04)。大百部居群遗传结构符合地理隔离模型。所有群体的遗传多样性指标He与纬度做回归分析,呈负相关,回归系数为-0.6395。瓶颈效应检测发现,YUN和ST居群发生过瓶颈效应,可能经历了近期的扩张。其余居群中杂合子过剩,很可能是由于奠基者效应引起的。