基于Adh1基因分析高梁属的系统进化关系

高梁属中有重要的粮食作物和优良牧草，也有农业生产上的重要杂草。文章旨在进一步从分子水平阐明高梁属种间的系统进化关系，为有效利用种质资源进行分子育种改良作物品质提供理论依据，并明确检疫性杂草的分类地位。根据二色高粱（Sorghum bicolor）的Adh1全基因序列（GenBank登录号：AF050456）设计引物，扩增并测定黑高梁（S．almum）、假高梁（S．halepense）、丝克高粱（S．silk）和苏丹草（S．sudanense）共计8个植物材料约2000bp的Adh1基因部分序列，结合GenBank中其他24个Sorghum属的同源序列，以Cleistachne sorghoides的对应序列为外群，进行了高梁属的亲缘关系分析，用MP、ML和NJ法分别构建了分子进化树，得到了基本相同的拓扑结构。结果显示：（1）高梁属可明显分为三大支，一支是蒴柄高梁（Chaetosorghum）和异高梁（Heterosorghum）二个亚属，一支是优高梁亚属（Eusorghum），这两个分支包含2n=20、40，染色体较小的种类，另一分支包括拟高梁（Parasorghum）和有柄高梁（Stiposorghum）两个亚属，包含2n=10的种类和它们的多倍体近缘种，染色体相对较大；（2）S．almum的Adh1基因表现出明显的地理分化；（3）Parasorghum亚属的S.purpureosericeum和多色高粱（S．versicolor）、光高粱（S．nitidum）和S．leiocladum聚在一起，而该亚属中的S.matarankense、S．grande、S．timorense却与亚属Stiposorghum的种聚在一起，表现出更近的亲缘关系；（4）S．macrospermum和S．laxiflorum之间具有比其他高梁属种更近的亲缘关系。