《Diversity》：Monitoring Genetic Diversity in Lithuanian Riverine Populations of Stuckenia pectinata Using SSR and ISSR Markers
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本研究首次采用简单序列重复（SSR）和间简单序列重复（ISSR）标记系统评估立陶宛河流眼子菜（Stuckenia pectinata）的遗传多样性。结果显示种群内遗传变异占主导（FST=0.212，ΦPT=0.352），STRUCTURE分析揭示两个独立基因库，表明种群分化由进化历史与克隆繁殖主导，而非当前水环境因子。该研究为淡水生态系统保护提供了分子层面的科学依据。
摘要
眼子菜（Stuckenia pectinata）作为一种全球分布（除极地外）的沉水植物，其遗传与生态多样性在立陶宛河流生态系统中尚未得到充分研究。本研究通过SSR（9个位点）和ISSR（159个多态性位点）标记，对10条河流的30个采样点共381株个体进行分析。结果显示，SSR标记共检测到78个等位基因，种群平均观察杂合度（HO）为0.642–0.821，且所有种群均呈现杂合子过剩现象（FIS为负值）。ISSR标记显示种群多态性比例为41.76%，其中奈里斯河（NER）种群多样性最高（多态性68.55%）。两种标记的遗传距离矩阵显著相关（r=0.619, p<0.001），证实结果的一致性。
材料与方法
植物样本于2016–2017年采集自立陶宛南部与东部的河流，涵盖自然与人工改造河段。DNA通过CTAB法提取，SSR扩增采用文献报道的9个微卫星位点，ISSR分析选用8条引物。基因分型通过毛细管电泳（SSR）和琼脂糖凝胶电泳（ISSR）完成。数据分析排除克隆个体（ramets）后，使用GenAlEx、STRUCTURE等软件计算遗传参数，并通过Mantel检验、AMOVA和PCoA解析种群结构。
结果
遗传多样性
SSR分析在151个个体中鉴定出52个独特基因型，最大克隆跨两个种群（NEV和SVE）。ISSR扩增的287个基因型显示，奈里斯河（NER）种群具有最高等位基因丰富度（Na=1.686）和香农指数（I=0.506）。两种标记均表明遗传变异主要存在于种群内部（SSR的FST=0.212；ISSR的ΦPT=0.352–0.432）。
种群遗传结构
PCoA和STRUCTURE分析（K=2）均将种群分为两大基因库：红色集群以奈里斯河（NER）和部分舍舒佩河（SES）基因型为主，绿色集群包含其余8个种群。这种分化可能与历史隔离或适应不同生境（如淡水与半咸水）相关，但未发现与地理距离或水文化学参数（如氮磷浓度、pH）显著相关。
环境关联分析
曼-惠特尼U检验表明，自然与改造河段的基因型丰富度无显著差异（p=0.343）。皮尔逊相关性分析未发现遗传参数与河流长度、流量或水质指标间存在显著关联，支持种群结构主要受进化机制（如遗传漂变和克隆扩张）驱动的假设。
讨论
标记系统比较
SSR和ISSR标记的高度一致性证实了遗传分析结果的可靠性。SSR在检测种群内变异时分辨率更高，而ISSR揭示的更强种群分化（ΦPT>FST）可能源于显性标记的特性。
进化机制主导遗传格局
杂合子过剩可能与克隆繁殖下高适应性基因型的长期保存有关。两大基因库的分离可能反映了眼子菜在欧洲谱系内的古老分化（如淡水与半咸水生态型），这与Fehrer等人基于核糖体ITS的研究相符。人为改造河段未显著降低遗传多样性，暗示该物种通过克隆繁殖维持遗传韧性。
结论
本研究首次揭示立陶宛河流眼子菜种群存在高遗传多样性和明显的谱系分化，其遗传结构主要受历史进化过程而非当代环境因素影响。建议将遗传监测纳入淡水生态系统评估体系，以更全面反映物种适应潜力。
