基于葉綠體基因的藥用梅群體遺傳學研究

歐金梅，楊亞湉，錢程程，吳 瑞，王 瑞，黃璐琦

? 藥材與資源?

基于葉綠體基因的藥用梅群體遺傳學研究

歐金梅1, 2, 3，楊亞湉1，錢程程1，吳 瑞1，王 瑞4，黃璐琦2*

1. 安徽中醫藥大學，安徽 合肥 230012 2. 中國中醫科學院 中藥資源中心，北京 100700 3. 安徽省中醫藥科學院 中藥資源保護與開發研究所，安徽 合肥 230012 4. 蕪湖職業技術學院，安徽 蕪湖 241006

對藥用梅開展群體遺傳學研究，揭示其遺傳變異情況、單倍型地理分布格局，推測其起源和多樣化中心。采用葉綠體基因片段（A-H、16、S-G、1b）對我國23個地區的藥用梅野生群體進行測序，開展群體遺傳多樣性、遺傳結構和歷史動態分析。藥用梅共檢測出20個單倍型，單倍型多樣性（d）為0.790，核苷酸多樣性（π）為0.001 71。AMOVA分析顯示，藥用梅在cpDNA水平上的遺傳變異主要發生在群體間，表明該物種具有明顯的譜系地理結構，群體間基因流主要以花粉流為主。中性檢驗和失配分布分析表明藥用梅群體歷史是基本穩定的，沒有經歷明顯的快速擴張事件。單倍型中H2是分布最廣泛的共享單倍型，H1、H15位于單倍型網絡圖中心位置。藥用梅具有明顯的譜系地理結構，群體遺傳性較高，四川、福建作為藥用梅主產區，也是其起源和多樣化中心。

梅；葉綠體基因；群體遺傳學；譜系地理學；A-H；16；S-G；1b

梅Sieb. et Zucc.，薔薇科李屬多年生木本，我國特有的藥食同源植物，其果實、花作中藥烏梅、梅花使用，均收錄于《中國藥典》2020年版中，烏梅可斂肺澀腸、生津安蛔，具有抗癌、抗氧化、抗肝纖維化等藥理活性[1-2]。梅在我國已有2000多年的藥用歷史，四川、云南、福建等地為藥用梅的主產區，其自然群體分布于長江流域和整個江南地區[3]。課題組調查發現，藥用梅主產區栽培品種近百余種，產地盲目引種造成品種多而復雜，對藥材質量和臨床療效產生很大影響[4-5]。藥用梅優良種質選育是目前亟待解決的問題。

葉綠體基因（cpDNA）具有單親遺傳、相對保守的特點。被子植物多為母系遺傳，依靠種子流進行基因交流，其基因編碼區和非編碼區的變異速率差異較大，能真實反映出物種的遺傳分化、譜系結構和擴散情況[6-7]。近年來，基于cpDNA的分子譜系地理學早期主要集中研究珍稀瀕危植物的進化歷史和保護，如十齒花、綿參、紅豆杉等[8-11]。近年來，分子譜系地理學在藥用植物遺傳多樣性、地理分布格局、瀕危機制等方面研究廣泛深入，如姜丹[12]應用3個cpDNA序列4-A、AJ和AH對28個黃芩野生居群和1個甘肅黃芩野生居群進行分子譜系研究，表明黃芩和甘肅黃芩之間存在顯著的遺傳分化，種間沒有基因滲透和雜交。張玉君[13]利用H-A、L-F、K序列對31個山藥居群進行分析，得出山藥的遺傳多樣性主要在群體間，并推測出栽培薯蕷和參薯的馴化起源。

遺傳多樣性是生物多樣性的重要組成部分，是物種能夠長期生存且保持進化能力的物質基礎。野生群體大都保留著較高的遺傳多樣性[14-16]，是栽培育種的種質資源庫。本研究利用課題組前期從梅的葉綠體全基因組中篩選出的4對引物S-G、A-H、1b、16，用于藥用梅野生群體的遺傳多樣性和遺傳結構分析，為藥用梅的種質資源保護和品種選育提供分子依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究共采集到23個地區的藥用梅野生群體樣品，分布于中國四川、云南、貴州、安徽、福建、西藏、江西地區，經安徽中醫藥大學俞年軍教授鑒定為梅Sieb. et Zucc.，憑證標本保存在安徽中醫藥大學中藥資源中心。每個群體采集10個以上個體（生境中不足10個個體全部采集），個體之間的間隔不小于10 m，采集新鮮健康葉片，用硅膠干燥后儲存在?70 ℃下超低溫冰箱備用。采集信息見表1。

表1 野生樣本采集信息

Table 1 Detailed information of samples in this study

序號群體編號數量采集地點經度緯度海拔/m 1AHSW 4安徽寧國市仙霞鎮E119°18'27''N30°25'11''220 2AHHS 4安徽黃山市湯口鎮E118°08'47''N30°04'59''550 3FJSD11福建上杭縣臨城鎮E116°26'53''N24°57'40''230 4FJXY 5福建永泰葛嶺鎮E119°00'95''N25°83'55''150 5GZZJ12貴州赫章縣六曲河鎮E104°04'23''N27°16'15''1760 6GZNZ12貴州赫章縣農莊村E104°51'25''N27°08'58''1720 7GZTJ10貴州赫章縣孫家院鄉E104°40'07''N27°08'57''1530 8GZML13貴州荔波縣茂蘭鎮E108'01'26''N25°18'09''570 9GZBK18貴州荔波縣茂蘭鎮E108'00'20''N25°16'33''570 10GZWZ10貴州荔波縣茂蘭鎮E108'01'24''N25°19'45''610 11JXBS 4江西景德鎮瑤里鎮E117°35'58''N29°33'35''150 12JXML10江西景德鎮瑤里鎮E117°38'38''N29°32'24''210 13SCRZ22四川寶興縣磽磧鄉E102°43'47''N30°41'60''2150 14SCCJ20四川達州市蔡家坡村E107°29°51''N30°59'60''510 15SCDZ10四川德昌縣德州鎮E102°10'26''N27°24'22''1375 16SCLD 6四川甘孜藏族自治區瀘定縣E102°12'58''N29°41'52''1680 17SCHL15四川會理縣E102°12'54''N26°34'25''1811 18SCXY10四川平武縣平通鎮E104°40'23''N32°05'13''1040 19SCMZ10四川馬邊縣梅子壩鄉E103°21'45''N 28°53'32''1274 20SCSH10四川馬邊縣三河口鄉E103°22'32''N 28°53'32''1377 21YNTC 5云南寧蒗縣大興鎮E100°53'11''N27°15'46''2370 22YNDY 5云南麗江得一公司種質資源圃E100°15'09''N26°49'31''2390 23XZLZ10西藏林芝縣E94°25'04''N29°23'05''2940

1.2 基因組DNA提取

樣品葉片采用改良CTAB法提取基因組總DNA。經1%瓊脂糖凝膠電泳檢測質量和濃度后，調整濃度為50 ng/μL，保存于?20 ℃冰箱待用。

1.3 cpDNA引物篩選及群體擴增

采用課題組前期篩選的A-H、16、S-G、1b序列（表2），每個群體選10個樣品（不足10個全選）進行擴增。用1%的瓊脂糖凝膠電泳檢測擴增產物，送至上海生工生物工程有限公司（上海，中國）進行雙向測序。

PCR反應體系：模板DNA 1 μL，正反引物10 μmol/L各0.5 μL，MIX酶5 μL，補加ddH2O至總體系為10.00 μL。擴增程序：95 ℃預變性4 min，95 ℃變性30 s，55 ℃退火30 s，72 ℃延伸1 min，共35次循環，72 ℃延伸6 min。擴增產物置于?20 ℃冰箱保存。

表2 葉綠體片段引物信息

Table 2 Information of polymorphic cpDNA prime pairs

編號引物名稱引物序列（5’-3’）退火溫度/℃序列長度/bp 1psbAGGAAGTTATGCATGAACGTAATG55380 trnHTGGTGGATTCACAATCCACTG 2rps16-1FTTTGCCTTGAATCATTGGGT55420 rps16-1DCGATGTGGTAGAAAGCAACG 3trnSCTTTAGTCCACTCAGCCATCT55672 trnGCTATACCCGCTACAATCC 4ycf1b FTCTCGACGAAAGTCCGGTTGTTGTGA55890 ycf1b RATACATGTCAAAGTGATGGAAAA

1.4 群體單倍型和遺傳多樣性分析

測序的原始數據，用GENEIOUS 10.2.6軟件進行編輯、比對和校正，最后將4個cpDNA片段按照相同的樣品名拼接成一條序列。群體中具有多態性位點的序列數目（）可以簡單反映群體的遺傳多樣性大小。利用DnaSP 5.10軟件[17]進行單倍型個數（Hap）、核苷酸多態性（π）、單倍型多樣性（d）和多態性位點的統計。在考慮缺失的情況下將群體單倍型分布以及共享情況，利用POPART v.4.8.4軟件[18]進行單倍型網絡圖構建，在ArcGIS10.5軟件中繪制單倍型地理分布圖。利用RAxML8.2.4軟件，以最大似然法（maximum likelihood estimation，ML）構建系統進化樹。

1.5 群體遺傳結構分析

基于cpDNA單倍型數據，利用DnaSP5.10軟件計算遺傳分化系數（st和st）。基于1000次置換進行檢驗，通過比較st和st的大小，對藥用梅群體結構進行分析。利用ARLEQUIN v3.5.2.2軟件[19]計算群體間遺傳分化系數（st），采用AMOVA分析藥用梅群體內和群體間遺傳變異程度，通過10 000次重復來檢測遺傳組成的顯著性水平。

1.6 群體歷史動態分析

采用DnaSP 5.10軟件進行單倍型的失配分布分析，繪制失配分布曲線，以推測物種水平、譜系地理分子水平間群體是否經歷過動態擴張。同時進行Tajinma’s D[20]和Fu's Fs[21]中性檢驗，以推測葉綠體片段是否符合中性進化模式。

2 結果與分析

2.1 cpDNA序列測序結果

采用4個葉綠體片段對23個群體193個野生個體進行擴增后，經拼接、編輯和比對后共得到長度為1 945 bp的核苷酸矩陣，共檢測到27個變異位點，其中有19個突變，8個插入或缺失。A-H片段為334 bp（1～334 bp），有1個單點突變，4個插入或缺失；S-G片段為355 bp（335～689 bp），有6個單點突變，2個插入或缺失；16片段為499 bp（690～1188 bp），有7個單點突變，1個插入或缺失；1b片段為757 bp（1189～1945 bp），有5個單點突變，1個插入或缺失，具體見表3。

2.2 單倍型及遺傳多樣性

共檢測出20個單倍型（H1～H20）。H2是分布最廣泛的共享單倍型，出現我國福建、四川和貴州的10個居群中；H1、H5和H14分布次之，其余均為特有單倍型。從居群分布來看，江西景德鎮（JXBS）、安徽黃山（AHHS）、福建永泰（FJXY）、四川瀘定（SCLD）、云南寧蒗（YNTC）和云南麗江（YNDY）各含一個特有單倍型，分別為H6～8、H11、H12、H18。貴州赫章（GZTJ）和西藏林芝（XZLZ）各有2個特有單倍型。四川達州（SCCJ）和四川馬邊（SCMZ）居群各有3個單倍型，福建上杭（FJSD）和四川德昌（SCDZ）各有4個單倍型，表明這4個居群的單倍型類型比較豐富。從單倍型網絡圖（圖1）上看出，H1、H15位于網絡圖的中心位置，推測H1、H15可能是藥用梅的原始單倍型。H1單倍型分布在福建、貴州和四川居群，H15單倍型分布在四川德昌居群，因此，福建、貴州和四川地區的居群可能是藥用梅的原始單倍型。

表3 藥用梅的葉綠體片段變異位點和單倍型分類

Table 3 Chloroplast DNA sequences polymorphisms detected in P.mume

核苷酸位點trnH-psbArps16trnS-trnGycf1b 9411410711718025528420328030634334634747965372414589637 H1TAAAACACTAATTTTCGTG H2TAAAACACTAATTTTCGTA H3TAAAACACTAATTTTTGTG H4TAAAACACTAAATTTCGTG H5TAAAACACTAATTTTCGAG H6TAAAACATTAATTTTCGAG H7TAAATCACTAATTTTCGAG H8TAAAACATTAATTTACTTG H9TAAAACACTAATTTACGTG H10TAAAACACTAATTTACTTG H11TAATATACTAAATCTTGTG H12TTAAACACTAAAACTCGTG H13GTAAATACTAAATCTCGTG H14GTAAATACAAAATCTCGTG H15TTAAATACTAAATCTCGTG H16TTAAATACTACATCTCGTG H17TAAAATACTACAACTCGTG H18TTCAATACTAAATCTCGTG H19TTATATACTAAAACTCGTG H20TAAAATGCTGATTCTCGTG

從單倍型網絡圖中可以反映出單倍型之間的親緣關系。以祖先單倍型H1、H15為中心，H1經過一步變異演化為5個單倍型（H2～5和H9）；H15經過一步演化成4個單倍型（H13、H16、H18和H19），這些單倍型經過一步或多步變異又得到其他的單倍型，其中H20單倍型在分化進程中經歷了H1和H5的多次變異，H19、H12單倍型經歷了H4的2步變異和H15的一步變異，表明這些單倍型在進化過程中群體間可能經歷了基因交流。以日本晚櫻Matsum.和稠李L.作為外類群，利用Mega軟件基于ML法構建了20個單倍型的系統發育樹（圖2）。結果顯示ML樹分為2支，以H7、H5、H6、H3、H2、H1、H9、H8、H10和H4為一支，H16、H11、H13、H14、H18、H12、H19、H15、H17和H20為一支，與單倍型網絡圖結果基本一致。從單倍型分布區域來看，云貴高原的西藏、云南居群分為一支，華東地區的福建、江西、安徽和貴州（GZTJ除外）居群聚在一起。而四川居群則分散在2個分支中。四川是烏梅的主產區，分布的單倍型分布最廣，分別滲透到西南的云貴高原和華東地區，說明四川可能是藥用梅的起源中心。

圖1 基于cpDNA的藥用梅野生群體單倍型網絡圖

圖2 基于20個單倍型的cpDNA序列構建的系統發育樹(ML)

2.3 群體遺傳結構

DnaSP分析結果顯示，在群體水平上，藥用梅群體總的H為0.790，π為0.001 71，表明整個野生群體遺傳多樣性較高。在單個居群中，福建上杭，貴州赫章、荔波，四川達州、德昌和馬邊地區的遺傳多樣性較高，其中以福建上杭（FJSD）居群含有4個不同的單倍型而呈現出單倍型多樣性最高（0.800）。安徽、江西等15個居群僅有一個單倍型，其單倍型多樣性和核苷酸多態性均為0，結果見表4。

遺傳變異分析表明，群體間的遺傳分化系數st為0.673（0.12），st為0.891（0.03），st值大于st值，且群體間基因流（m）為0.03。通過AMOVA分析群體內和群體間的變異情況，結果顯示群體間的遺傳分化系數（st）為0.891，群體間的遺傳變異占89.10%，群體內的遺傳變異占10.90%。以上數據表明，藥用梅野生群體間存在譜系地理結構，地理區域相近的群體分布的單倍型親緣關系也較近，群體的遺傳變異主要來自于群體間，在葉綠體基因水平上幾乎不存在基因流。

表4 基于4個葉綠體片段聯合的藥用梅野生群體遺傳多樣性

Table 4 Genetic diversity of P.mume based on four cpDNA fragments

居群樣本數單倍型Hdπ/(×10?3)居群樣本數單倍型Hdπ/(×10?3) AHSW 4H500SCRZ10H200 AHHS 4H700SCCJ10H2(5)、H3(2)、H4(3)0.7780.76 FJSD10H1(4)、H2(2)、H9(2)、H10(2)0.8000.65SCDZ10H13(6)、H14(2)、H15(2)0.6220.46 FJXY 5H800SCLD 6H1100 GZZJ10H200SCHL10H1400 GZNZ10H1(3)、H2(7)0.4670.24SCXY10H200 GZTJ10H19(7)、H20(3)0.4670.12SCMZ10H1(2)、H2(5)、H5(3)0.6890.54 GZML10H200SCSH10H200 GZBK10H200YNTC 5H1200 GZWZ10H1(4)、H2(6)0.5330.28YNDY 5H1800 JXBS 4H600XZLZ10H16(8)、H17(2)00 JXML10H500

2.4 群體歷史動態

利用DnaSP5.10進行中性檢驗，Tajinma’s D的值為?0.142（＞0.10），未達到顯著水平，符合中性進化，進化方式為負向選擇。Fu and Li’D*和Fu and Li’F*的值分別為1.240（＞0.10）和0.836（＞0.10），均未達到顯著水平，符合中性進化。結果表明，藥用梅野生群體在物種水平上未經歷快速擴張等歷史事件。

藥用梅野生群體的失配分布分析結果見圖3，可以看出，實際觀測的擴張曲線呈現雙峰，而期望擴張曲線則比較平滑，實際觀測曲線與期望觀測曲線不吻合，表明野生藥用梅群體歷史是穩定的，沒有經歷明顯的過快速擴張事件，分析結果與中性檢驗結果一致。

圖3 藥用梅群體的失配分布曲線

3 討論

3.1 遺傳多樣性

本研究利用葉綠體基因A-H、16、S-G、1b聯合序列對藥用梅野生群體進行分析，結果顯示，藥用梅總的d為0.790，π為0.001 71，高于平均葉綠體DNA單倍型遺傳多樣性（0.670）[22]，表明整個野生群體遺傳多樣性較高，群體間的遺傳變異高于群體內。藥用梅野生群體在我國主要分布在長江流域[3]，在四川西南部、云南西北部和西藏東部交界的地區呈連續型分布，浙江、安徽、江西、福建等地有零散分布。20個單倍型中，H2是分布最廣泛的共享單倍型，H1、H15位于網絡圖中心位置，福建、四川地區野生群體的單倍型類型比較豐富，貴州、福建、四川地區是藥用梅的原始單倍型。基于4個cpDNA片段構建的單倍型網絡圖和系統進化樹結果基本一致，將23個野生群體劃分為2支，在云貴高原周緣地區呈連續型分布的野生群體分在一組，貴州和華東地區的安徽、江西、福建分在一組，四川群體分散在2個分支中，單倍型分別滲透到云貴高原和華東地區。

根據溯祖理論，位于網狀進化樹中心的單倍型和分支是最原始的，是其它單倍型和亞分支的祖先，其集中分布的地區是該物種的起源中心。結合單倍型構建的進化樹結果，推斷出四川、福建作為藥用梅主產區，也是其起源和多樣化中心。

3.2 遺傳結構

葉綠體聯合片段分析結果顯示，群體間的遺傳分化系數st為0.673，st為0.891，st值大于st值，表明藥用梅的野生群體間存在譜系地理結構，地理區域近的群體間的親緣關系也較近。

被子植物群體間的基因交流主要依靠花粉和種子基因流進行傳播，核基因可以通過花粉和種子兩種方式進行交流[23-24]，對于母系遺傳的葉綠體基因來說只能依靠種子流來傳播。群體間的基因流N為0.03，群體間的遺傳變異（89.10%）遠大于群體內（10.90%）。參考其它木本植物，中國櫻桃的野生群體間的分化低于群體內[25]，槲樹、楊梅、杜梨等的野生群體間的分化高于群體內[23,26-27]，推測藥用梅群體間分化遠遠大于群體內，表明藥用梅群體間的基因流受阻，可能是因為藥用梅的果實和種子較大，不適宜進行遠距離擴散造成的。中性檢驗和失配分析，常用于推測群體經歷的歷史事件及群體擴張時間[28-29]。在本研究中，中性檢驗和失配分析結果一致，表明藥用梅野生群體歷史是基本穩定的，沒有經歷明顯的快速擴張事件。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突

[1] 張華月, 李琦, 付曉伶. 烏梅化學成分及藥理作用研究進展 [J]. 上海中醫藥雜志, 2017, 51(S1): 296-300.

[2] 楊琳, 陳金文, 王興海, 等. 烏梅本草考證 [J]. 中國現代中藥, 2019, 21(2): 247-251.

[3] 陳俊愉. 中國梅花 [M]. 海口: 海南出版社, 1996: 236.

[4] Ou J M, Wang R, Li X L,. Comparative analysis of free amino acids and nucleosides in different varieties of mume fructus based on simultaneous determination and multivariate statistical analyses [J]., 2020, 2020: 4767605.

[5] 歐金梅, 王瑞, 程慶兵, 等. ICP-MS法測定不同產地烏梅無機元素含量 [J]. 中草藥, 2020, 51(2): 482-489.

[6] 袁慶軍, 黃璐琦, 郭蘭萍, 等. 展望分子譜系地理學在道地藥材研究中的應用 [J]. 中國中藥雜志, 2009, 34(16): 2007-2011.

[7] 李菁, 向婷婷, 許成, 等. 分子譜系地理學在藥用植物基因水平的研究進展 [J]. 中草藥, 2015, 46(8): 1243-1246.

[8] Yuan Q J, Zhang Z Y, Peng H,. Chloroplast phylogeography of(Dipentodontaceae) in southwest China and northern Vietnam [J]., 2008, 17(4): 1054-1065.

[9] 拉瓊, 張勇群, 扎西次仁. 青藏高原特有植物分子譜系地理學研究現狀 [J]. 西藏大學學報: 自然科學版, 2013, 28(1): 12-15.

[10] Zhang Y Z, Ma J, Yang B X,. The complete chloroplast genome sequence ofvar.(Taxaceae): Loss of an inverted repeat region and comparative analysis with related species [J]., 2014, 540(2): 201-209.

[11] 程蓓蓓. 中國紅豆杉屬分子譜系地理學與遺傳多樣性研究 [D]. 北京: 中國林業科學研究院, 2016.

[12] 姜丹. 黃岑道地性的遺傳和化學物質基礎研究 [D]. 北京: 北京中醫藥大學, 2018.

[13] 張玉君. 基于葉綠體分子譜系地理學的山藥的系統進化和品種鑒定研究 [D]. 北京: 北京中醫藥大學, 2018.

[14] Xu J J, Zang F Q, Wu Q C,. Analysis of the genetic diversity and molecular phylogeography of the endangered wild rose () in China based on chloroplast genes [J]., 2021, 28: e01653.

[15] Tóth E G, K?b?lkuti Z A, Pedryc A,. Evolutionary history and phylogeography of Scots pine (L.) in Europe based on molecular markers [J]., 2017, 28(4): 637-651.

[16] 石甜, 莫忠妹, 吳敏, 等. 藥食同源植物薤白的譜系地理學研究[J/OL].植物研究, [2022-01-03]. http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1480.s.20211130.1419.002.html.

[17] Librado P, Rozas J. DnaSP v5: A software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data [J]., 2009, 25(11): 1451-1452.

[18] Leigh J W, Bryant D. Popart: Full-feature software for haplotype network construction [J]., 2015, 6(9): 1110-1116.

[19] Schneider S, Roessli D, Excoffier L. Arlequin: a software for population genetics data analysis [J]., 2000, 2: 2496-2497.

[20] Tajima F. Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism [J]., 1989, 123(3): 585-595.

[21] Fu X Y. Statistical tests of neutrality of mutations against population growth, hitchhiking and background selection [J]., 1997, 147(2): 915-925.

[22] Petit R J, Hampe A. Some evolutionary consequences of being a tree [J]., 2006, 37: 187-214.

[23] 劉路賢. 栽培楊梅譜系地理、馴化起源及品種(系)間關系的研究 [D]. 杭州: 浙江大學, 2016.

[24] 徐興興. 矮牡丹的遺傳多樣性及栽培牡丹起源研究 [D]. 北京: 北京林業大學, 2018.

[25] Chen T, Wang X R, Tang H R,. Genetic diversity and population structure of Chinese Cherry revealed by chloroplast DNAQ-16 intergenic spacers variation [J]., 2013, 60(6): 1859-1871.

[26] Yang J, Vázquez L, Chen X D,. Development of chloroplast and nuclear DNA markers for Chinese oaks (subgenus) and assessment of their utility as DNA barcodes [J]., 2017, 8: 816.

[27] Zong Y, Sun P, Liu J,. Chloroplast DNA-based genetic diversity and phylogeography ofbetulaefolia (Rosaceae) in Northern China [J]., 2014, 10(3): 739-749.

[28] Slatkin M, Hudson R R. Pairwise comparisons of mitochondrial DNA sequences in stable and exponentially growing populations [J]., 1991, 129(2): 555-562.

[29] Roger AR, Harpending H. Population growth makes waves in the distribution of pairwise genetic differences [J]., 1992, 9(3): 552-569.

Analysis of population genetics of medicinal plum based on chloroplast gene

OU Jin-mei1, 2, 3, YANG Ya-tian1, QIAN Cheng-cheng1, WU Rui1, WANG Rui4, HUANG Lu-qi2

1. Anhui University of Chinese Medicine, Hefei 230012, China 2. National Resource Center for Chinese Meteria Medica, China Academy of Chinese Medical Sciences, Beijing 100700, China 3. Institute of Chinese Medicine Resources Protection and Development, Anhui Academy of Chinese Medicine, Hefei 230012, China 4. Wuhu Institute of Technical, Wuhu 241006, China

To study the population genetics of, reveal its genetic variation, haplotype geographical distribution pattern, and speculate its origin and diversification center.Chloroplast gene fragments (A-H,16,S-G,1b) were used to sequence the wild populations of medicinal plum from 23 regions in China, to carry out population genetic diversity, genetic structure and historical dynamic analysis.Twenty haplotypes were detected inpopulations, with a haplotype diversity (d) of 0.790 and a nucleotide diversity (π) of 0.001 71. AMOVA analysis showed that the genetic variation at the cpDNA level mainly occurred among populations, indicating that the species had an obvious phylogeographical structure inoccurred mainly between populations, which indicated that the species had a distinct distinct genealogical geographic structure and that interpopulation the gene flow was mainly dominated by pollen flow. Neutral test and mismatch distribution analysis showed that the population history was largely stable and did not experience significant rapid expansion event. Among the haplotypes, H2 was the most widely distributed shared haplotype, while H1 and H15 were located in the center of the haplotype network diagram.has obvious pedigree geographical structure with high population heritability, and the province of Sichuan and Fujian, as the main producing areas of, are also the centers of their origin and diversification.

Sieb. et Zucc.; chloroplast gene; population genetics; phylogeography;A-H;16;S-G;1b

R282.12

A

0253 - 2670(2022)17 - 5469 - 07

10.7501/j.issn.0253-2670.2022.17.023

2021-12-06

名貴中藥資源可持續利用能力建設項目（2060302-2201-23）；中央財政林業科技推廣示范資金項目（Z175070050002）

歐金梅（1980—），女，博士，副教授，研究方向為中藥資源與質量評價。E-mail: ojm@ahtcm.edu.cn

黃璐琦，研究員，中國工程院院士。E-mail: huangluqi01@126.com

[責任編輯 時圣明]