我国西北荒漠区同域分布的藜科(Chenopodiaceae)梭梭属(Haloxylon)植物仅包括典型的荒漠植物梭梭(H. ammodendron)和典型的沙生植物白梭梭(H. persicum) (尹林克等，2006)。梭梭在我国主要分布于新疆北疆地区、南疆地区(塔里木盆地北缘及西南缘的零星分布)、内蒙古西部、宁夏西北部、甘肃西部(马鬃山、阿克塞荒漠、瓜州北山荒漠)和河西走廊东段(民勤县荒漠)及青海北部地区(吴征镒等，1980；马松梅等，2017)。白梭梭在我国仅分布于新疆天山北麓，如新疆阿勒泰福海县、阜康北沙窝、奇台县、甘家湖保护区、精河县、古尔班通古特沙漠南缘、艾比湖自然保护区等(吴征镒等，1980)。梭梭和白梭梭是古地中海区系的重要荒漠植被成分，具有防风、固阻沙、维持生物多样性等重要的生态作用(贾志清等，2004)。然而，长期以来，由于自然作用(玛纳斯河断流、地下水位下降等)和人为因素(土地开发、放牧、道路和油田工程建设等)对荒漠植被的严重破坏，造成大面积的天然梭梭林和白梭梭林衰退甚至死亡(司朗明等，2011)。

梭梭和白梭梭都具有重要的科研价值，一直是研究的热点。近年来，对梭梭已开展的研究主要体现在光合特性和蒸腾耗水等生理方面(刘晓云等，1996；张锦春等，2005；常向学等，2007)，开花传粉特性(魏岩等，2003；2005)，枝系构型特征及育苗、更新复壮技术等方面(张锦春等，2009；宋于洋等，2010)，分布与保护(郭泉水等，2005a；2005b；马松梅等，2017)。对白梭梭的研究主要体现在开花传粉特性、种子萌发、种群生态(阮晓等，2005；李兴等，2012；宋春武等，2012)等方面。对梭梭和白梭梭已开展的遗传研究主要包括：利用同工酶对阜康荒漠1个梭梭居群(钱增强等，2005)，基于RAPD和ISSR标记对古班通古特沙漠东南缘4个梭梭居群(Sheng et al., 2004)，以及利用ISSR标记对新疆8个梭梭和4个白梭梭居群(张萍等，2006a；2006b)的研究，上述研究表明梭梭和白梭梭的自然居群都具有较高的遗传多样性，梭梭略高于白梭梭。另外，基于ITS2序列对不同种皮颜色的白梭梭及不同果翅颜色的梭梭个体进行的系统发育研究表明，相同种皮颜色的白梭梭个体能够聚为一支，相同果翅颜色的梭梭个体也能聚为一支(蒋圆圆等，2015；方辉等，2015)；同时植物学家对梭梭和白梭梭分类学关系的界定也十分清楚(毛祖美等，1994)。对于古尔班通古特沙漠南缘同域分布的梭梭和白梭梭，它们种间的遗传分化程度如何，分子系统关系如何，以及叶绿体DNA序列与nrDNA序列对这2种植物的物种鉴别力如何等问题尚不可知，这不利于基于分子手段对2种植物开展系统发育和谱系地理等方面的研究，成为科学管理、保护2种植物的瓶颈。

生态因素是否影响了梭梭和白梭梭植物的分化与进化，这是本研究要探讨的另一个问题。当同域分布物种(如：姐妹种)的生态位在环境空间上展示出较少的叠加时，生态因素在物种形成过程中的重要作用就被体现出来了(Rissler et al., 2007)。或者，当同域分布物种的生态位展示出较多的叠加甚至重叠时，那么生态上的分化不是影响物种形成的主要因素，可能只是例如地理隔离导致的附带的分歧(Peterson et al., 1999)。目前，物种间的环境生态位分化，主要利用生态位模型进行研究，可以通过生态位分化和保守的无效模型来解决(Warren et al., 2008)。基本假设是：生态位分化的格局起因于不同物种实际生态位的不同或者物种不同分布区环境变量的空间自相关(背景环境的分化)。基于这样的框架，较强的生态位分化要求满足以下2个条件：1)物种间的生态位不同；2)这些不同大于背景环境的分化。反之，如果物种间生态位的不同小于背景环境的分化，则将支持生态位的保守性。所以，对于我国同域分布的梭梭和白梭梭植物，它们的生态位分化的程度如何，生态因素是否在2种植物的物种形成、分化与进化过程中起到了重要的作用，这些科学问题尚不明确。

因此，为了解决上述科学问题，本研究利用分子证据和生态位分化分析研究中国梭梭和白梭梭的物种分化、分子系统关系，并探究生态因素对2种植物分化与进化的影响。叶绿体基因片段的差异适合用于探讨属间或属下种间、种内类群的系统发育关系和植物条形码研究(Curtis et al., 1984)。但是，由于叶绿体DNA (cpDNA)为单亲遗传，因此并不能解决如研究类群间的杂交或基因渐渗问题。核糖体DNA内转录间隔区(ITS)序列为双亲遗传，进化速率相对较快，存在基因重组，能够反映种间或种内基因流，被广泛应用于物种分化和系统发育研究(于华会等，2010)。整合利用叶绿体和核基因序列探讨属下种间的遗传分化和分子系统关系，将提供更全面、更可靠的遗传信息(Pennisi, 2007)。因此，本研究利用ITS序列和cpDNA序列，探讨中国梭梭和白梭梭2种植物的遗传分化、分子系统关系，评价不同基因片段对2个物种的鉴别力，并探究生态因素在2个物种的遗传分化与进化过程中所起的作用。

以中国典型的荒漠植物梭梭和典型的沙生植物白梭梭为研究材料。野外采样设置在古尔班通古特沙漠南缘的石河子147团北、149团和150团沙漠腹地，梭梭和白梭梭为同域交叉分布。在147团、149团和150团梭梭和白梭梭的同域分布区，对2种植物进行随机采样，同种植物(梭梭与梭梭，白梭梭与白梭梭)的个体间至少相距10 m以上，在采集了1株梭梭(白梭梭)之后，选择离该植物距离最近的另一种植物的个体为采样对象。采样时，都采集长势基本一致的成年树，每株均采集最嫩的营养枝。对于沿线的每个团场，梭梭和白梭梭都各采集5株个体，这样，共采集梭梭和白梭梭各15株个体(图 1)。每个个体都有GPS记录的经纬度，凭证标本存放于石河子大学标本馆，标本编号SXU.1-SXU.30。采集的新鲜营养枝利用硅胶迅速干燥，存放于冰箱备用。

图 1 梭梭和白梭梭的野外采样点 Fig. 1 Field sampled points of Haloxylon ammodendron and H. persicum

共扩增了9个引物：psbK-psbI，psbA-trnH，trnL-trnF，psbB-psbH，trnS-trnG，rps4，trnV，ITS2和ITS1-ITS4，以检测种间、种内序列的多态性。其中，2个核DNA序列(ITS2和ITS1-ITS4)以及3个叶绿体序列(trnS-trnG、rps4和trnV)(表 1)具有较高的多态性，最终被用于本研究的分析。

表 1 研究所用的引物序列和退火温度 Tab.1 Primer sequences and annealing temperatures used in this study

表 1 研究所用的引物序列和退火温度 Tab.1 Primer sequences and annealing temperatures used in this study 扩增片段 Amplification region 引物序列 Primer sequence (5′—3′) 退火温度 Annealing temperature/℃ 来源 Reference trnS-trnG F: AACGGATTAGCAATCCGACGCTTTA R: CTTTTACCACTAAACTATACCCGC 53 Dong et al., 2012 rps4 F: ATGTCCCGTTATCGAGGACCT R: TACCGAGGGTTCGAATC 53 Nadot et al., 1994 trnV F: GTAGAGCACCTCGTTTACAC R: CTCGAACCGTAGACCTTCTC 53 Lin et al., 2005 ITS2 F: ATGCGATACTTGGTGTGAAT R: GACGCTTCTCCAGACTACAAT 55 Chen et al., 2010 ITS1-ITS4 F: AGAAGTCGTAACAAGGTTTCCGTAGG R: TCCTCCGCTTATTGATATGC 55 Hall, 1999

总基因组DNA提取利用天根公司新型植物基因组提取试剂盒DNA secure plant kit (DP320)，利用Thermo核酸检测仪(Nanodrop 2000/2000c.)测定DNA的浓度。PCR扩增反应体系为25 μL，包括10 × Easy Pfu Buffer 2 μL，0.25 mmol ·L^-1 dNTPs 2 μL，2.5 U Easy Pfu DNA polymerase 0.5 μL，上下游引物各1 μL，DNA模板1 μL，灭菌双蒸馏水17.5 μL。PCR反应程序：94 ℃预变性5 min；94 ℃变性1 min，退火30 s (退火温度见表 1)，72 ℃延伸45 s，35个循环；72 ℃延伸10 min。获得的PCR产物利用1%的琼脂糖进行凝胶电泳，EB染色观察。将扩增产物和测序引物送上海生工进行正反向测序，测序引物同PCR扩增引物。

测序的ITS和cpDNA序列数据均利用BioEdit 7.0进行多重比对、人工校对及序列编辑与拼接。利用DnaSP 5.0对ITS2、ITS1-ITS4，以及trnS-trnG、rps4和trnV进行序列分析：统计插入或缺失碱基(Indels)的个数，鉴别不同的单倍型序列，并分析序列的多样性。利用MEGA7.0 (Tamura et al., 2007)统计各序列的多态位点、简约位点以及单一位点的数量。

利用MEGA7.0对ITS序列组合(ITS2+ITS1-ITS4)和cpDNA序列组合(trnS-trnG+rps4+trnV)，利用Kimura 2-parameter双参数模型，基于序列差异计算种内和种间的遗传距离及其距离间隙(种间最小遗传距离与种内最大遗传距离之差)(Hebert et al., 2004)，即种内和种间的“barcoding gap” (Burns et al., 2007)。同时，利用距离法(Distance，基于K2-P双参数模型)、构建BEAST系统发育树法(Tree)(Ronquist et al., 2012)、BLAST比对法(Camacho et al., 2009)，以及诊断特征法(Character-based method)(Weitschek et al., 2013)，评价ITS和cpDNA的单序列及其序列组合对梭梭和白梭梭的物种鉴别力。其中，4种方法判断物种鉴别力的标准是：距离法是只有种间最小的遗传距离大于种内最大的遗传距离时才表明物种鉴定成功(Li et al., 2011)；系统发育树法是只有同一个物种的不同个体在构建的系统发育树上形成单系分支才认为对物种鉴定成功(Hebert et al., 2004)；BLAST比对法，是将在线的候选序列链接为本地参考数据，利用软件NCBI-blast将所测序列与参考数据库序列进行比对，得到物种之间的相似度，当相似度达到95%以上时表明物种鉴别成功(Camacho et al., 2009)。本研究基于诊断特征法评价ITS和cpDNA序列组合对梭梭和白梭梭的物种鉴别力的方法是：将2种植物总序列的约80%作为训练库，输入Blog v2.0 (Neil et al., 2002)检测可以作为鉴定2种植物的诊断特征位点，即固定核苷酸位点；剩余的约20%的序列作为检验库，进而计算2个物种的特征位点被正确诊断的百分比，当百分比为100%时表明对梭梭和白梭梭鉴别成功，为0时则鉴别失败(Weitschek et al., 2013)。诊断特征法类似于经典分类学中基于形态特征进行物种鉴定和描绘的方法，但与经典分类法相比，该方法更容易确定作为诊断特征的固定核苷酸位点(Rach et al., 2008)。

基于ITS序列组合(ITS1-ITS4+ITS2)和cpDNA序列组合(trnS-trnG+rps4+trnV)，利用BEAST v1.7.4 (Ronquist et al., 2012)，构建2种植物的贝叶斯系统发育树。根据钟扬等(1999)的外类群选择标准，参考不同果翅颜色的梭梭个体、不同种皮颜色的白梭梭个体的系统关系的研究(蒋圆圆等，2015；方辉等, 2015)，确定了候选外类群，并将外类群植物的ITS和cpDNA序列与2种植物的相应序列进行同源性比对，最终选择了与梭梭属亲缘关系较近的盐生草(Halogeton glomeratus)、对叶盐蓬(Girgensohnia oppositiflora)和单刺蓬(Cornulaca alaschanica)作为本研究的外类群(GenBank登录号：EF453431.1, EF453412.1和EF453406.1)。构建贝叶斯树的具体方法是：首先，利用ModelTest v3.7软件(Drummond et al., 2002)选取HKY碱基替换模型作为最优模型；采用松弛分子钟，其他各项参数的先验值均采用系统默认值；利用Tracer v1.5计算贝叶斯因子(BF)，以检查马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)的收敛，在舍弃初始的10%的老化样本后，检测有效样本量(ESS＞200)；独立运算2次，每次运算1 000万迭代，每1 000迭代抽样1次；最后，基于合并后的样本，利用BEAST程序包的Tree Annotator v.1.7.4软件，计算最大进化枝可信性系统发育树，利用FigTree v1.3.1显示和编辑最终的系统发育树。

基于野外调查，记录了新疆阿勒泰、吐鲁番、阜康、古尔班通古特沙漠南缘团场、莫索湾、玛纳斯、沙湾、克拉玛依、甘家湖自然保护区、艾比湖自然保护区以及南疆库尔勒等地区自然分布的梭梭居群点共44个，以及阿勒泰、奇台、古尔班通古特沙漠南缘团场、玛纳斯、沙湾、甘家湖和艾比湖自然保护区、精河县等地自然分布的白梭梭居群点共28个，合计72个居群分布点，基本覆盖了2种植物在新疆的自然分布范围，用于定量分析2种植物生态位的分化。根据研究学者(Schoener, 1968；Warren et al., 2008)描述的方法，计算用于生态位分化分析的具有生态和统计意义的2个参数：D值和I值。计算之前，先对所有在地理空间上MAXENT模型预测产生的适生性值都进行标准化处理，使得总和等于1。D值和I值都是模型输出的每一个栅格生态位的适生性值，范围都是从0 (没有叠加)到1 (完全叠加)，从而利用ENMTools v1.4量化并比较梭梭和白梭梭生态位的相似性。

而且，对梭梭和白梭梭进行生态位的一致性检验(Identity test)。其无效假设是：测试的2个物种具有完全相同的环境生态位。具体是，利用要比较的梭梭和白梭梭各自的已知发生点预测产生的模型与利用将2个物种的已知发生点混合后再随机产生等量的发生点进行预测产生的模型(伪复制模型，重复次数设置为100，以保证统计分辨率)进行比较，这样共进行2次检验，梭梭/白梭梭和白梭梭/梭梭各1次，最终得到一致性检验的D值和I值。本研究在生态位模型运行的过程中，将梭梭和白梭梭设置在相同的环境背景下，不再做背景性检验。因为本研究的目的是定量分析姐妹种梭梭和白梭梭是否或多或少存在生态位的分化。如果生态位叠加参数的观察值与一致性检验的模拟值无显著差异，则无效假设将被拒绝。

梭梭和白梭梭的3个cpDNA片段序列组合长度为2 344 bp，2个ITS片段序列组合长度为1 117 bp (表 2，3)。其中，cpDNA组合中，对于梭梭和白梭梭，G + C含量平均为34.74%和34.82%；单倍型多样性平均为0.79和0.78；梭梭多态位点、简约位点和单一位点数分别为16个、9个和7个，白梭梭为10个、8个和2个；总的信息位点分别占序列总长度的0.68%和0.43%。ITS序列组合中，梭梭和白梭梭的G + C含量平均分别为59.62%和59.39%；单倍型多样性平均分别为0.87和0.80；梭梭多态位点、简约位点和单一位点数分别为23个、16个和7个，白梭梭为14个、10个和4个；总的信息位点数分别占序列总长度的2.33%和1.43%。

表 2 梭梭序列长度、G+C含量和变异位点信息 Tab.2 Sequence length, G+C content and variation site information of Haloxylon ammodendron

表 2 梭梭序列长度、G+C含量和变异位点信息 Tab.2 Sequence length, G+C content and variation site information of Haloxylon ammodendron 扩增片段 Amplification regions 长度 Length/bp 插入/缺失个数 Number of indels G+C含量 G+C content (%) 单倍型多样性 Haplotype diversity 多态位点 Polymorphism sites 简约位点 Parsim-Info sites 单一位点 Singleton sites trnS-trnG 886 2 35.67 0.82 6 3 3 trnV 564 1 33.32 0.72 4 2 2 rps4 894 1 35.23 0.84 6 4 2 ITS2 495 2 58.78 0.88 12 8 4 ITS1-ITS4 622 1 60.47 0.86 11 8 3

表 3 白梭梭序列长度、G+C含量和变异位点信息 Tab.3 Sequence length, G+C content and variation site information of Haloxylon persicum

表 3 白梭梭序列长度、G+C含量和变异位点信息 Tab.3 Sequence length, G+C content and variation site information of Haloxylon persicum 扩增片段 Amplification regions 长度 Length/bp 插入/缺失个数 Number of indels G+C含量 G+C content (%) 单倍型多样性 Haplotype diversity 多态位点 Polymorphism sites 简约位点 Parsim-Info sites 单一位点 Singleton sites trnS-trnG 886 2 35.33 0.81 5 4 1 trnV 564 2 33.32 0.71 2 1 1 rps4 894 2 35.83 0.80 3 3 0 ITS2 495 3 58.78 0.86 8 6 2 ITS1-ITS4 622 1 60.01 0.78 6 4 2

综上，从ITS和cpDNA序列组合的对比看，2种植物ITS序列的平均G+C含量及序列多态性均明显高于cpDNA序列(表 2，3)。具体说，2个ITS序列中，2种植物的ITS2序列多态性均高于ITS1-ITS4；3个cpDNA序列中，梭梭trnS-trnG序列的多态性较高，白梭梭trnV序列的多态性较高。另外，从ITS和cpDNA序列组合的种间对比看，2个物种的平均G+C含量相差不大，但梭梭的多态位点数、信息位点数和单倍型多样性略高于白梭梭。

基于ITS和cpDNA序列组合，利用遗传距离法计算的梭梭与白梭梭种间及种内的遗传距离都表明：种间的最小遗传分化距离均大于种内的最大遗传分化距离(图 2)。其中，根据ITS序列组合，2种植物种内和种间遗传分化距离的范围分别为0~0.007和0.012~0.020；cpDNA序列组合中，种内和种间遗传分化距离的范围分别为0.002~0.009和0.013~0.020。另外，基于nrDNA和cpDNA的序列组合计算的种内和种间的距离间隙分别为0.005和0.004，说明2种基因片段组合均可以作为梭梭和白梭梭的条形码序列。

图 2 基于nrDNA和cpDNA序列组合计算的梭梭和白梭梭的遗传距离 Fig. 2 Genetic distance among Haloxylon ammodendron and H. persicum according to nrDNA and cpDNA sequence combinations

基于ITS和cpDNA序列组合，梭梭和白梭梭分别定义了11个(ITS：梭梭单倍型R1-R7，白梭梭单倍型R8-R11)和12个单倍型(cpDNA：梭梭单倍型H1-H6，白梭梭单倍型H7-H12)。基于ITS和cpDNA序列组合构建的梭梭和白梭梭的贝叶斯系统发育树均表明, 梭梭和白梭梭与3个外类群聚为2支，其中梭梭和白梭梭又为2个独立的支系，后验概率值均为1.00 (图 3)。具体说，基于ITS序列组合的贝叶斯系统树中，梭梭的单倍型R1-R7和白梭梭的单倍型R8-R11各聚为一支，2支的后验概率均为1.00；基于cpDNA序列组合的贝叶斯树中，梭梭和白梭梭各聚为一支，后验概率值均为1.00 (图 3)。

图 3 基于ITS和cpDNA序列组合利用BEAST构建的梭梭与白梭梭的系统发育树 Fig. 3 BEAST phylogenetic tree of Haloxylon ammodendron and H. persicum based on ITS and cpDNA sequence combinations 分支节点上方的数字表示所有大于0.5的后验概率值。 The values above the branching points represent the posterior probability greater than 0.5.

基于4种方法计算的ITS和cpDNA的单序列及其序列组合对梭梭和白梭梭的物种鉴别率一致(图 4)。具体说，对于ITS序列，ITS1-ITS4和ITS2的单片段及其序列组合对梭梭和白梭梭的物种分辨率均为100%。对于cpDNA序列，trnS-trnG、trnV和rps4的单片段物种分辨率分别为100%、100%和0；rps4+trnS-trnG和rps4+trnV两两序列组合的物种鉴别率也为0，而trnS-trnG+trnV，以及trnS-trnG+trnV+rps4组合的物种鉴别率均为100%。

图 4 基于4种方法评价的单个DNA片段及其组合对梭梭和白梭梭的物种分辨率 Fig. 4 Species discrimination rate of the tested single and multi-DNA regions in Haloxylon ammodendron and H. persicum based on four methods 横坐标的缩写The abbreviations in the abscissa：I1: ITS1-ITS4; I2: ITS2; V: trnV; S: trnS-trnG; R: rps4.

基于同域自然分布的梭梭和白梭梭的居群分布点，定量分析了2种植物生态位的分化，并进行了一致性检验(图 5)。结果表明，反映2种植物生态位叠加的参数D和I的观察值均较高，分别为0.68和0.90。根据一致性检验，D的模拟值主要分布在0.3~0.8之间，I的模拟值主要分布在0.5~0.9之间。生态位参数D值和I值的观察值和一致性检验的模拟值无显著差异(P>0.05)，表明梭梭和白梭梭生态位具有一定叠加，生态位分化不明显。

图 5 梭梭和白梭梭的生态位分化分析 Fig. 5 Ecological niche differentiation analysis of Haloxylon ammodendron and H. persicum

本研究共筛选出5个多态性较好的核糖体DNA (ITS2，ITS1-ITS4)和叶绿体DNA(rps4，trnS-trnG，trnV)引物用于梭梭和白梭梭2种植物的遗传分化研究(表 1)。根据本研究，梭梭和白梭梭ITS序列组合的G+C含量均高于cpDNA序列组合(表 2，3)，这可能是因为核基因序列有明显的G+C含量偏向性，而叶绿体序列有明显的A+T含量偏向性(曹晖等，2010)。但从ITS和cpDNA序列组合的种间对比看，2个物种的平均G+C含量相差不大。但从序列的多态性看，梭梭ITS和cpDNA序列组合的多态位点数都略高于白梭梭，其他学者的研究也表明：梭梭居群相对白梭梭居群具有较高的遗传多样性(Sheng et al., 2004; 钱增强等，2005；张萍等，2006a；2006b)。另外，2种植物ITS序列组合的多态性均高于cpDNA序列组合(表 2，3)。在系统学DNA分析中，核基因组被认为进化速率最快，能够提供更加丰富的遗传信息，叶绿体基因组次之(Hillis et al., 2006)。而且，2种植物ITS2序列的多态性均高于ITS1-ITS4 (表 2，3)，马鞭草科(Verbenaceae)的DNA条形码研究也表明ITS2相比ITS1-ITS4具有较高的多态性(陈倩等，2012)。

距离法是利用序列的差异特点，计算种间及种内的遗传距离(Albach et al., 2007)；构建系统树法可以直观地观察同一个物种的不同个体是否聚为单系分支(Ronquist et al., 2012)；BLAST比对法是基于所测数据与数据库中所有已知核酸序列进行序列的同源性比对(Camacho et al., 2009)；诊断特征法是在序列中寻找可以区分物种的固定核苷酸位点作为诊断特征进行物种鉴别(Weitschek et al., 2013)。所以，本研究综合利用4种方法从不同角度评价了ITS和cpDNA序列对梭梭和白梭梭的物种鉴别力。

基于4种方法评价的ITS和cpDNA序列对梭梭和白梭梭的物种鉴别力一致。2对ITS序列的单片段及其组合都能成功鉴别梭梭和白梭梭(图 4)。而cpDNA序列中，trnS-trnG和trnV对梭梭和白梭梭的鉴别力明显高于rps4序列，这也表明不同基因片段对物种的鉴别力不同(程芳婷等，2015)。对于rps4，只有rps4+trnS-trnG+trnV的组合才能成功鉴别梭梭和白梭梭，也说明多个cpDNA序列组合可以提高物种的鉴别力。因此，在进行物种鉴别时，可以选择多序列组合。

基于BEAST构建的ITS和cpDNA序列的分子系统树，以及利用Kimura 2-parameter距离模型计算的种间和种内存在的明显距离间隙，都表明梭梭与白梭梭的分子系统关系界限明确，种间遗传分化明显(图 2，3)。相关学者基于ITS2序列对2个物种的个体进行的系统发育研究，也表明相同种皮颜色的白梭梭个体和相同果翅颜色的梭梭个体都能够各聚为一支(蒋圆圆等，2015；方辉等，2015)。梭梭和白梭梭都是第三纪孑遗植物(Tang et al., 2002)，在长期进化过程中地质环境的变化利于物种间遗传分化的产生。

根据野外调查，梭梭和白梭梭在阿勒泰福海乌伦古湖东岸、阜康北沙窝生态站、古尔班通古特沙漠南缘(147团、149团、150团、134团和135团)的采样区多呈同域分布。尽管如此，梭梭和白梭梭的分布还是具有一定微生境的分化：梭梭主要分布在沙丘、黏土荒漠、盐性荒漠、碱性荒漠和戈壁荒漠的旱生环境，而白梭梭分布在流动和半流动沙丘中上部的超旱生环境(张立运，2002；贾志清等，2005)。根据本研究，梭梭和白梭梭个体间的分子聚类关系与它们的地理分布距离及其微生境的差异也具有一定对应性(图 1，3)。一般而言，不同个体在不同的地理位置上，其在微生境上的适合度也不同，导致具有相同基因型的个体集聚在较适宜的微生境上，从而产生形态分化与遗传变异(Aitken et al., 2008)。梭梭和白梭梭在长期进化过程中，形态上也具有明显不同的特征。根据《新疆植物志》 (毛祖美等，1994)记载和野外调查，梭梭和白梭梭的形态区别主要表现在：梭梭叶鳞片状、宽三角形、先端钝、无芒尖，树皮灰色；而白梭梭叶鳞片状、三角形、先端具芒尖，树皮灰白色(图 6)。

图 6 梭梭和白梭梭营养枝的形态对比 Fig. 6 Comparison of the morphological vegetative branches in Haloxylon ammodendron and H. persicum A, B, C, D分别表示梭梭(左)和白梭梭(右)的营养枝节间、芒尖、枝条和树皮。 A, B, C, D denote internodes, aristas, and branches of vegetative branch, and the bark of Haloxylon ammodendron (left) and H. persicum (right), respectively.

鉴于梭梭和白梭梭在新疆呈同域分布，但又具有微生境和形态的明显分化，因此本研究定量分析了梭梭和白梭梭生态位分化的程度(图 5)。2种植物生态位参数的观察值分别集中在0.65和0.90左右，与它们的模拟值之间无显著差异(P>0.05)，表明梭梭和白梭梭的生态位分化不明显。这也说明生态因素可能没有在梭梭和白梭梭的分化与进化过程中起到重要的作用。另外，植物种的生态位具有相似性，通常也被期待具有相似的进化历史。梭梭和白梭梭进化历史的相似性，还需要在今后的研究中进一步验证。因此，本研究基于ITS和cpDNA序列组合研究梭梭与白梭梭的物种分化和个体间的分子系统关系是可行的。结合生态位的量化分析，可以进一步探讨生态因素在物种形成、分化与进化过程中所起的作用。

基于ITS和cpDNA序列组合，梭梭和白梭梭物种间的遗传分化明显，分子系统关系清楚。本研究筛选5个多态性较好的核糖体DNA (ITS2，ITS1-ITS4)和叶绿体DNA(rps4，trnS-trnG，trnV)序列，除了rps4序列及其与其他2个叶绿体DNA序列组合不能鉴定梭梭和白梭梭，其他序列及其序列组合都可以作为鉴定梭梭和白梭梭的DNA条形码序列；梭梭和白梭梭的生态位分化不明显，说明生态因素很可能对2种植物的遗传分化与进化没有起到明显的作用，2种植物很可能具有相近的进化历史。本研究可以为梭梭和白梭梭的系统发育研究和谱系地理研究提供基础数据和理论依据。