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三角叶黄连(Coptis deltoidea C.Y.Cheng et Hsiao)隶属毛茛科(Ranunculaceae)黄连属(Coptis),为多年生草本植物,具有较大的药用价值。野生三角叶黄连主要分布在四川省洪雅、雅安、峨眉等地的高寒山区,现已被列为国家二级保护植物。本文通过对四川大相岭7个三角叶黄连野生居群的观测及数据分析,从形态水平和DNA分子水平对三角叶黄连遗传多样性进行了初步研究,旨在为其合理保护利用提供科学依据。研究结果如下:
1)三角叶黄连的形态性状在居群内和居群间均存在丰富的变异。7个居群的形态性状变异系数平均值在0.116-0.133之间,居群间形态性状的平均变异系数为0.138;不同形态性状在居群间变异系数的平均值变化很大,变幅为0.042-0.285。
2)单因素方差分析表明,在研究的34个性状中,有27个形态性状在居群间的变异达显著或极显著水平,占总体的79.412%,说明居群之间出现了明显的形态分化。其中,营养器官的变异较生殖器官显著,表明三角叶黄连营养器官受环境影响较大。
3)个体水平上的聚类结果表明,同属于一个居群的三角叶黄连个体并不是全部聚在了一起,而是分散剑不同的聚类群中,同时也有一些人的表征群不出现某些居群的个体,说明居群间在形态上有一定程度的分化;居群水平上的聚类结果显示,瓦屋山居群与其它居群出现明显形态分化,居群间形态分化大小与居群彼此分布距离的远近并不相关联。
4)形态分化与环境因子的偏相关分析表明,不同的环境因子对同一性状所起的作用不同,且同一环境因子对不同性状的影响效应也有差异。三角叶黄连的形态分化主要受海拔、乔木层透光率和土壤全钾的影响,而全氮、有机质等土壤条件以及坡度等对三角叶黄连的形态分化也有一定的作用。
5)三角叶黄连野生居群的ISSR分析结果表明,三角叶黄连具有丰富的遗传多样性。在种水平上,多态位点百分率(P)为65.06%,Neis基因多样性指数(H)为0.2647,Shannons指数(I)为0.4152;在居群水平上,平均多态位点比率为43.89%,平均Neis基因多样性指数(H)为0.1566,平均Shannons指数(I)为0.2353。根据Neis遗传分化指数估算出7个野生三角叶黄连居群之间分化系数(Gst)为41.47%,即41.47%的变异存在于居群间,58.53%的变异存在于居群内,表明三角叶黄连居群间已出现较大的遗传分化。
6)上述研究结果表明,野生三角叶黄连的遗传多样性水平较高,居群间存在明显的遗传分化,因此我们推测遗传多样性水平不是导致野生三角叶黄连濒危的主要原因,人为的过度采挖和人为干扰导致生境条件的退化是导致其濒危的直接原因。可采取以下保护策略:(1)就地保护。在三角叶黄连主要分布区选择遗传多样性高、生境适宜、面积较大的居群建立自然保护小区进行就地保护,同时加大宣传力度,严禁药农过度采挖。(2)迁地保护。由于部分生存环境已经明显不适宜于三角叶黄连生长,故可选择空气湿度大,土壤偏酸性、富含腐殖层、阴湿利水的高寒山区对其移栽。