Page 76 - 《广西植物》2023年第8期
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筛选ꎬ在 50 km 内的分布点仅保留 1 个ꎬ共计得到 小(图 2:A)ꎬ说明 34 个个体可分为 3 个遗传聚类
2
29 个具有经纬度信息的水角分布点并整理生成 (图 2:B)ꎮ 利用最大似然法( ML) 基于 38 667 个
CSV 文件ꎮ SNPs 位点对 34 个样本构建的系统进化树表明
从全 球 气 候 数 据 库 WorldClim 2. 1 ( http: / / (图 2:C)ꎬ每个种群的个体都能聚在同一个遗传
www.worldclim. org) 分 别 下 载 全 新 世 中 期 ( mid ̄ 分支上ꎬ并具有 100%的支持率ꎮ 昌旺溪( CWC)、
Holoceneꎬ MIDꎻ 约 6 000 年 前 ) 、 当 代 ( 1970— 卜茂村( BMC)、东兴村( DXC) 的遗传结构更相似
2000 年) 和 未 来 ( 2081—2100 年) 的 19 个 生 物 为一组(Cluster 1)ꎻ卜壁村(BBC)、卜史村( BSC)、
气候变量ꎬ数据空间分辨率为 2.5 min( 5 k 分辨 文选村 2( WXC2) 的遗传结构显示出更近的亲缘
率) ꎮ 未来气候情景选择 CMIP6 中 SSP1 ̄2.6 和 关系ꎬ倾向于另一组(Cluster 2)ꎻ文选村 1(WXC1)
SSP5 ̄8.5 ( shared socioeconomic pathwayꎬ SSP ) 的 表现出与其他种群不一样的遗传结构ꎬ为 Cluster
两组数据ꎬ分别表示年平均温度上升 1.4 ~ 1.8 ℃ 3ꎮ 主成分分析( PCA) 是根据群体的原始数据矩
和 4.4 ~ 4.8 ℃ ꎮ 阵计算出单个个体的特征向量ꎬ再绘制特征向量
运行 MaxEnt 软件模拟水角在不同气候情景下 的散点图来获得群体分类情况ꎮ 34 个样品基于主
的潜在分布格局ꎬ设置训练集为 75%ꎬ测试集为 成分 1 和主成分 2 绘制 PCA 图( 图 3)ꎮ 可见ꎬ每
25%进行模拟分析ꎮ 将物种分布数据与气候环境 个种群都分布得很集中ꎬ这与系统树结果一致ꎮ
数据一起导入 MaxEnt 中ꎬ选择刀切法( Jackknife) 其中 DXC、CWC、BMC、BBC 和 WXC2 分布相对集
模型迭代 500 次ꎬ计算各环境变量对物种分布格 中ꎮ 在 PC2 维度上ꎬWXC1 与其他种群相隔得较
局的贡献率ꎬ绘制响应曲线并制作预测图ꎮ 加载 远ꎬ这与 structure 分析的结果一致ꎮ
到 ArcGIS 10.2 中ꎬ提取东南亚区域ꎬ根据生境适 2.3 群体遗传多样性分析
宜度指数(habitat suitability indexꎬ HSI)ꎬ划分为四 对 7 个种群的遗传多样性信息进行的统计分
个等级ꎮ 其中ꎬHSI≤0.1 为非适生区ꎻ0.1<HSI≤ 析表明(表 2)ꎬ34 份材料的平均 H 、H 和 π 分别
o
e
0.3 为低适生区ꎻ0.3<HSI≤0.5 中适生区ꎻHSI>0.5 为 0.156 9、0.165 4 和 0.186 5ꎬ各种群中均具有特
为高适生区ꎮ 采用 ROC 曲线评价预测模型的准确 有等位基因ꎬ平均值为 828.29ꎬ其中 BSC 的特有等
性ꎬ同时根据气候因子的贡献率判断影响物种分 位基因最高(1 445)ꎬ同时其 H 最低(0.079 1)ꎮ
o
布的主导环境因子ꎮ 核苷 酸 多 样 性 ( π ) 分 析 表 明ꎬ π = 0.015 02 ~
0.239 9ꎬ在 采 样 地 东 部 的 Cluster 1 种 群 ( BMC、
2 结果与分析 CWC 和 DXC) 具 有 更 高 的 遗 传 多 样 性ꎮ F =
IS
-0.006 1 ~0.168 3ꎬ种群内 F 平均值为 0.061 67ꎬ
IS
2.1 测序数据概况 其中 CWC 和 WXC2 略为负值ꎬ说明这两个种群存
本研究利用 RAD 简化基因组技术对 34 个水 在杂合子过剩现象ꎮ
角样本进行测序ꎬ测序结果以 FASTQ( 简称 fq) 格 基于 38 667 个 SNPs 位点的 34 个水角样本种
式储存ꎬ包含了测序的序列信息和其对应的测序 群间成 对 的 F 值 计 算 结 果 ( 表 3) 表 明: F 为
ST
ST
质量信息ꎮ 经过质量评估和过滤后ꎬ共获得 37.91 0.203 5 ~ 0.584 6ꎬ其中 CWC 与 BMC 之间的 F 值
ST
最小(0.203 5)ꎬ表明两个种群间的遗传交流在所
Gb 的 clean data 数据ꎬ平均每个样本为 1.12 Gbꎮ
每个样本的 reads 读长在 2 512 919 到 55 093 740ꎬ 有种群间最为频繁ꎮ 其他成对 F 均大于 0.25 表
ST
其中 GC 含量均值为 36.2%ꎬ所有样本的 Q30 均值 明水角 7 个种群间的遗传分化程度较高ꎮ 其中ꎬ
为 92.9%ꎬ表明测序质量较高ꎬ达到后续分析的要 WXC1 种群分化最大ꎬ与其他 6 个种群间的遗传分
求ꎮ 使用 Stacks 进行无参考基因组分析后ꎬ得到 化系数均值为 0.528 1ꎮ
水角 34 个样本的平均位点数为 68 226ꎬ平均片段 2.4 AMOVA 分子方差分析和 Mantel 检测
AMOVA 分子方差分析的结果( 表 4) 显示ꎬ当
覆盖深度为 8.61 Xꎮ 经过 VCFtools 再次过滤后ꎬ
最终获得 38 667 个高密度的 SNP 位点ꎮ 把 7 个水角种群分成上述 3 个群组时ꎬ 9.35%的遗
2.2 群体遗传结果分析 传变异 发 生 在 组 间ꎬ 群 组 间 的 遗 传 分 化 系 数 为
进行 Structure 分析发现ꎬ当 K = 3 时ꎬCV 值最 F = 0.093 53ꎬ说明群组间的遗传分化不显著ꎮ 种
CT