基于ISSR分析的几种红树植物种群遗传结构的比较研究

【作者】 黄椰林； 谈凤笑； 苏国华； 张志红； 施苏华；

【机构】 中山大学生命科学学院；

【摘要】 红树植物为自然分布于热带、亚热带海岸潮间带的木本植物群落,这些植物在表现出生态趋同这一共同特点下,不同的红树植物通常采用不同的策略来实现对海岸潮间带的适应,其中尤以真红树与半红树这两类植物类群之间的差别最大。其中,红树科(Rhizophoraceae)角果木属(Ceriops)(含2-3种)与使君子科(Combretaceae)榄李属(Lumnitzera)(含2种)是专一性生长在潮间带的木本真红树;与此相对比,半红树植物却同时占据海岸潮间带和陆地两种异质性生境,例如大戟科(Euphorbiaceae)海漆(Excoecaria agallocha),通常生长在后红树林(back mangal)高潮带偏上的位置,即红树林向陆一侧,有的甚至生长在潮水完全不可淹及的地方,曾有生长在海拔400米的记载。本研究以印度西太平洋地区的同域广布红树植物角果木(C.tagal),十雄角果木(C.decandra)(红树科角果木属,具胎萌现象),榄李(L.racemosa)(使君子科榄李属,不具胎萌现象)以及海漆为研究对象,采用ISSR分子标记对上述四种植物进行了种群遗传结构比较分析,探讨该地区红树林不同植物类群之间是否有着相似的演化历史和遗传分化模式。基于该地区平均每个种约20个地点30个种群的ISSR分结果表明,所研究的三个同域广布真红树植物具有相似的遗传分化格局,即遗传变异主要存在于三大地理区域(东印度洋,南中国海,北澳大利亚)之间(PHIST=0.898,0.790,0.646);建议马来半岛和印度尼西亚群岛作为历史上在该地区曾出现的基因流地理障碍对该类红树林种群的遗传分化有着显著的影响;但Mantel检验只支持以马来半岛为障碍的隔离分化事件是三个真红树植物种系统地理分布格局的共同影响因素,而最近的冰川事件所造成的瓶颈效应以及随后的种群扩张是最可能造成它们在各个区域内的遗传变异水平低的原因;聚类分析结果进一步表明,近缘种十雄角果木与角果木的遗传分化结构不是由相同时期的隔离分化事件所造成,十雄角果木与榄李,而不是与同属种角果木的系统地理分布格局更相似。与此相对比,半红树植物海漆的遗传变异则主要存在与种群之内(53.5%),Mantel检验与聚类分析并不支持该物种遗传变异分布的三大地理区域的划分假说,但支持中心区与边缘区遗传多样性分布假说。分析结果表明了不同种类红树植物遗传结构的多样性及与生态特征的相关性。该研究不仅为印度-西太平洋地区红树植物种群的历史演化过程提供重要的证据,而且对进一步探讨地史环境演变与红树植物的起源和发展以及制定保护生物学策略均具有指导意义。更多还原