野菊与毛华菊自然杂交种的初步鉴定

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野菊(Chrysanthemum indicum)广泛分布于中国的东北、华北、华中、华南以及西南各地区,叶片呈现羽状半裂或者浅裂,具有黄色的舌状花。毛华菊(Chrysanthemum vestitum)主要原产于中国的湖北省、河南省及安徽省。根据形态学特征和地理分布,毛华菊可以分为两个变种:狭叶毛华菊(Chrysanthemum vestitum var.vestitum)和阔叶毛华菊(Chrysanthemum vestitum var.latifolium)。前者分布于湖北省宜昌和河南省伏牛山,叶片较狭,呈现卵状披针形。而后者主要分布于安徽省西部大别山和天柱山,叶片呈现卵圆形。野菊和毛华菊具有倍性的差异,前者为四倍体,后者为六倍体。在毛华菊和野菊的同域分布区,毛华菊的花期稍早于野菊,二者存在花期相遇。我们观察到一些具有中间形态特征的个体,推测它们可能是这毛华菊和野菊种间的自然杂交种。本研究使用13对微卫星引物对安徽等9个采集地点的共317个个体开展了分子标记,包括75个阔叶毛华菊、83个狭叶毛华菊、134个野菊和25个疑似自然杂交种。我们对部分个体的叶绿体trnL-trnF序列进行了测序,包括22个阔叶毛华菊、32个狭叶毛华菊、42个野菊和17个疑似自然杂交种。我们基于13对微卫星引物进行了STRUCTURE聚类分析和主坐标(PCO)分析。我们基于叶绿体trnL-trnF序列进行了单倍型分析。此外,我们还对部分个体进行了形态学分析。基于13对微卫星引物的STRUCTURE聚类分析和主坐标(PCO)分析结果表明,阔叶毛华菊、狭叶毛华菊和野菊之间具有明显的遗传分化。野菊和毛华菊之间存在不同程度的自然杂交和基因渐渗。大多数居中表型的疑似自然杂交种被鉴定为野菊和狭叶毛华菊之间的杂交或回交后代。而部分疑似自然杂交种在形态上与野菊或者毛华菊相似。基于叶绿体的trnL-trnF序列的单倍型分布图显示,单倍型Hap1为各个种群的野菊和毛华菊共有单倍型,大多数种群具有其独特的单倍型,疑似自然杂交种尚未具备其特有单倍型。基于叶片形态特征的主成分(PCA)分析结果表明,野菊、阔叶毛华菊和狭叶毛华菊个体间的PC1和PC2的变异率分别为51.24%和15.74%。以上研究结果表明,野菊和毛华菊存在较为频繁的自然杂交,这可能是由于四倍体和六倍体之间的生殖隔离较弱。
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