《Horticulturae》：Molecular Characterization of Natural Populations of Macleania rupestris (Kunth) in Southern Ecuador: Relationships Between Morphological Traits and Total Phenolic Content
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Macleania rupestris 是一种未充分利用的野生结果灌木，原产于厄瓜多尔安第斯山脉，具有重要的生态意义和可持续地方发展潜力。然而，有关其遗传、形态和植物化学多样性的信息仍然匮乏。本研究旨在表征 M. rupestris 种群的遗传和形态多样性
Macleania rupestris 是一种未充分利用的野生结果灌木，原产于厄瓜多尔安第斯山脉，具有重要的生态意义和可持续地方发展潜力。然而，有关其遗传、形态和植物化学多样性的信息仍然匮乏。本研究旨在表征 M. rupestris 种群的遗传和形态多样性及总酚含量（Total Phenolic Content, TPC）。利用三个此前已扩增的串联序列进行了多位点分析。采用数量形态和理化性状进行果实特征鉴定，TPC 以没食子酸当量表示，并在采集自相同个体的果实中测定。研究人员还探索了遗传、果实、植物化学及环境变量之间的关系。多位点系统发育结构未显示出清晰的地理格局，而多数果实性状在省份间表现出有限的分化。然而，可溶性固形物含量（°Brix）、种子数和花梗长度在省份间差异显著。果实含水量与可溶性固形物含量呈中等负相关（r = ?0.45），与种子数呈中等正相关（r = 0.46）。这些相关性代表观察性关联，并不证明因果关系。在果实性状与 TPC 之间未检测到显著相关性。这些发现为这一未充分利用的安第斯果树的保护、优良基因型选择及未来驯化提供了重要的科学依据。
**论文解读**
**研究背景与意义**
Macleania rupestris (Kunth) A.C. Sm. 是杜鹃花科（Ericaceae）的野生灌木物种，分布于安第斯生态系统和云雾林中，海拔范围在1000至3000米之间。在厄瓜多尔南部，该物种栖息于山地森林，展现出适应恶劣生态条件的能力。其可食果实俗称"joyapa"，是周边农村社区传统饮食的组成部分。该物种对野生环境保护具有重要贡献，可为食果鸟类、小型哺乳动物及标志性物种如安第斯熊（Tremarctos ornatus）提供食物来源，而此类取食行为有助于种子传播过程，从而促进天然森林更新。此外，joyapa 的根系有助于稳定安第斯山坡土壤，减少侵蚀过程并维持土壤结构；其果实还因含有黄酮类、花青素及其他酚类化合物等次生代谢产物而具有潜在的生物活性。
从园艺学角度看，M. rupestris 的可食果实代表了安第斯水果生产多样化的潜在宝贵本土遗传资源。果实大小、鲜重和干重、含水量、可溶性固形物含量、种子数、花梗长度及酚类物质含量等性状，对于果实品质、消费者接受度、采收、采后处理及优良植物材料选择的初步评价具有重要价值。然而，此前关于 M. rupestris 种群的种内多样性程度仍知之甚少，这一知识空白限制了对其自然种群演化与适应途径的理解，并制约了有效保护和可持续管理策略的制定，也限制了该物种在食品、烹饪及生物技术应用中的实际利用。
**研究目的与总体结论**
研究人员旨在：(i) 确定自然种群的多位点遗传变异和系统发育聚类；(ii) 测量种群内植株和果实的形态变异；(iii) 评价总酚含量；(iv) 探究形态学与 TPC 之间的关联，为该未充分利用的安第斯树种的保护、可持续管理及最终驯化提供有价值的见解。研究最终提供了序列变异、果实性状及酚类变异的综合基线评估，为未来保护策略、种质管理和利用、驯化及育种奠定了科学基础。
**关键技术方法概述**
研究样本采集自厄瓜多尔南部安第斯山脉的阿苏艾省（Azuay）、卡尼亚尔省（Ca?ar）和洛哈省（Loja），海拔范围2080–3565米，共200份样本。分子鉴定方面，采用改良的十六烷基三甲基溴化铵法（CTAB）提取基因组DNA，经初步筛选后选用引物组合 ITS5P/ITS8P 和 18S-F/26S-25R 对核糖体DNA区域进行扩增，最终52份样本获得高质量双区域序列，用于在 MEGA v12.0 软件中构建基于田村三参数模型（Tamura 3-parameter model）的最大似然（Maximum Likelihood, ML）系统发育树。遗传多样性参数和分子方差分析（Analysis of Molecular Variance, AMOVA）在 Arlequin v3.5 中完成。形态鉴定评估了8个数量性状（果实长度、宽度、花梗长度、鲜重、干重、含水量、可溶性固形物含量和种子数），共31份材料，采用 Kruskal-Wallis 非参数检验和 Dunn 事后检验进行省份间比较。总酚含量采用福林-酚法（Folin–Ciocalteu assay）测定，结果以每克干重没食子酸当量毫克数（mg GAE/g DW）表示。性状间关联通过 Pearson 相关分析、层次聚类、纠缠图（tanglegram）比较和 Mantel 检验进行评估。
**主要研究结果**
*分子多样性与遗传分化*
最大似然共识树显示，来自阿苏艾、卡尼亚尔和洛哈的样本并未按地理来源聚类，而是多系性地分布于四个主要谱系中，包括上部的多省份分支（Upper Multi-Provincial Clade，自展支持率最高达99%）、中部核心分支（Middle Core Clade，自展支持率100%）、中间谱系（Intermediate Lineages）和下部分支（Lower Clade）。序列评估在52份串联核糖体DNA比对中鉴定出248个多态性位点和30个简约信息位点，定义了8个不同的单倍型（H = 8）。总体单倍型多样性（Hd）为0.6478，核苷酸多样性（π）为0.00599。洛哈省呈现最高的单倍型多样性（Hd = 0.7818），而阿苏艾省拥有最高的核苷酸多样性（π = 0.00744）。
*群体遗传多样性与空间结构*
AMOVA 结果表明，绝大多数分子变异分布于群体内部（86.78%），而省份间的变异占总变异的13.22%；总固定指数显示显著的地区遗传结构（F
ST = 0.13225, p = 0.00391）。成对比较证实洛哈与阿苏艾之间（F
ST = 0.13560, p = 0.00488）以及洛哈与卡尼亚尔之间（F
ST = 0.32369, p = 0.00586）存在显著遗传分化，而阿苏艾与卡尼亚尔之间的分化较弱且不显著（F
ST = 0.05816, p = 0.15039）。
*形态变异*
种子数、可溶性固形物含量和花梗长度在省份间差异显著。卡尼亚尔的种子数显著高于阿苏艾，洛哈居中且与两者差异不显著。洛哈的可溶性固形物含量（°Brix）最高，与阿苏艾和卡尼亚尔均差异显著。阿苏艾的花梗长度显著长于洛哈，卡尼亚尔居中。基于果实形态性状的聚类分析识别出两个主要类群，其聚类模式与分子标记结果不同，同样未显示出与采样地理来源的明确关联。
*总酚含量*
TPC 在个体间表现出较大变异，范围为15.10至44.74 mg GAE/g DW，但省份间差异不显著（p = 0.478）。部分材料的 TPC 水平与栽培蓝莓（Vaccinium spp.）品种的报道值（通常为10–30 mg GAE/g DW）重叠甚至更高。
*形态与总酚含量的关联*
纠缠图显示形态学与 TPC 树状图之间拓扑一致性较低。Mantel 检验未检测到形态距离矩阵与 TPC 距离矩阵之间的显著相关性（r = 0.0142, p = 0.393）。相关分析表明，果实含水量与可溶性固形物含量呈中等负相关，与种子数呈中等正相关，但这些均为观察性关联，不证明因果关系。
**讨论与结论**
研究揭示 M. rupestris 样本省份群体间存在显著的遗传分化，但系统发育拓扑结构显示多省份谱系交错分布，无省份专属单系群。AMOVA 和 F
ST 分析共同描述了遗传数据集的互补特征，然而样本量少且不均、标记数量有限，限制了关于基因流和群体历史的确定结论。果实性状仅表现出有限的省份分化，Loja 较高的可溶性固形物含量和 Ca?ar 与 Azuay 之间的种子数差异识别了具有潜在园艺学意义的探索性模式，但因群体规模限制不应外推至相应省份。TPC 变幅较大但无显著的省份差异或环境关联，支持将 M. rupestris 作为具有潜在功能特性的未充分利用水果进行进一步研究。总体而言，本研究提供了厄瓜多尔南部野生 M. rupestris 样本的序列、果实性状和酚类变异的综合基线评估。未来需要采用更大且更均衡的群体样本、更广泛的地理覆盖、更高分辨率的分子标记、标准化的果实成熟度标准及共同园圃或多环境试验来验证已识别的模式，之后方可将其转化为保护、驯化和可持续栽培策略。
