中國(guó)特有瀕危植物明黨參的保護(hù)生物學(xué)研究.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文中國(guó)特有瀕危植物明黨參的保護(hù)生物學(xué)研究姓名：邱英雄申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：植物學(xué)指導(dǎo)教師：傅承新;洪德元20030501堡主竺竺堡蘭 ±苧竺查塑魚(yú)墊塑旦墨查墮堡芏蘭些蘭竺查_(kāi)參數(shù)進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，明黨參物種水平具有較高的變異水平。居群水平的遺傳變異處丁偏低水平。R A P D 和I S S R 分析揭示了明黨參居群間分化程度很高( R A P D ：G s x 。4 8 ．2 3 ％，巾s T 2 5 4 &#

2、183;4 0 ％：I S S R ：G s T ：5 3 ．8 ％，吐' s T = 5 4 ．3 1 ％) 。就居群內(nèi)的遺傳多樣性而言，R A P D 和I S S R 所分析的結(jié)果基本一致，長(zhǎng)江以北居群的遺傳變異高于長(zhǎng)江以南居群。根據(jù)明黨參的的遺傳多樣性指標(biāo)分析，結(jié)合明黨參的孢粉學(xué)和核型研究結(jié)果，作者認(rèn)為明黨參可能曾廣布于華東地區(qū)，由于氣候的改變及生境破碎化，以及由此引起的種子適合度下降，使得居群分布范圍縮小。目前，明黨參

3、表現(xiàn)出顯著的小居群遺傳漂變，從而降低了居群內(nèi)的遺傳變異。減小了有效居群的面積，而不同居群間分化程度則加大。6 ．R A P D 和I S S R 分析表明：明黨參與川明參種間在全基因組水平已山現(xiàn)了明顯的遺傳分化。I T S序列分析顯示：明黨參的6 個(gè)不同居群間的I T S 序列已稍有差異。I T S - 1 的G C 含量在5 8 ．3 ～5 9 ．2 ％，I T S ．2 的G C 含量在5 4 ．3 —5 6 ．6 ％。I T S

4、．1 的長(zhǎng)度范圍為2 1 5 ～2 】9b p ，I T S - 2 的躍度范圍為2 2 4 —2 2 7b p 。川明參與明黨參種間在I T S 序列上已表現(xiàn)出一定程度的種間分化。對(duì)2個(gè)中國(guó)特有種應(yīng)該作為獨(dú)立進(jìn)化顯著單元( E S U ) 分別進(jìn)行保護(hù)。7 ．芹亞科A p i o i d e a e 6 個(gè)族1 3 個(gè)代表種的I T S 序列分析結(jié)果，支持將明黨參置于美味芹族S m y r n i e a e 的分類(lèi)地位。在I T S

5、 系統(tǒng)樹(shù)上，川明參與明黨參為姊妹種。并與美味芹族的其它種形成單系類(lèi)群。綜合形態(tài)解剖性狀、基因組遺傳變異和I T S 序列分析，我們認(rèn)為川明參應(yīng)置丁二美味芹族( S m y r n i e a e ) ——明黨參屬( C h a n g i l l m ) 。提出了新組合：C h a n g i w n v i o l a c e u m ( S h e he t S h a h ) Y ．X ．Q i u e t c ．x ．F u ，

6、C o m b ．N o v ．。8 ．從研究結(jié)果看，明黨參瀕危的原因有三點(diǎn)：第一、生境的破碎化及人為對(duì)資源的過(guò)度采挖使得K _ 對(duì)策種——明黨參在資源受到破壞后，難以在短期內(nèi)恢復(fù)。第二、水分和溫度是影響明黨參種予的后熟過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)境因子。水分的過(guò)多或過(guò)少直接導(dǎo)致自然環(huán)境中的種子萌發(fā)率很低，更新居群的實(shí)生苗少。生境和氣候?qū)χ仓杲Y(jié)實(shí)率影響也較大。第三、傳粉昆蟲(chóng)的傳播距離短．導(dǎo)致居群內(nèi)植株間近交頻繁發(fā)生，使得居群內(nèi)不能建立穩(wěn)定的多態(tài)性。以上

7、原因造成了明黨參居群間的基因交流少。小居群分化嚴(yán)重，遺傳漂變作用顯著。最終導(dǎo)致居群內(nèi)雜合度低，適應(yīng)性弱。通過(guò)以上研究，我們提出了對(duì)明黨參進(jìn)行保護(hù)的兩種策略。第一、就地保護(hù)策略。選擇遺傳多樣性高、生境適宜、面積較大的居群( 如滁州) 建立自然保護(hù)區(qū)。第二、遷地保護(hù)策略。根據(jù)等位酶分析，對(duì)于涵蓋特異等位基因和擁有等位基因數(shù)最多的杭卅I ( H Z ) 居群在遷地保護(hù)取樣時(shí)應(yīng)該首先被選擇。根據(jù)I S S R 和R A P D 表型數(shù)據(jù)的P C

8、 A 分析，處于明黨參分布區(qū)邊緣的寧波< N B ) 和彭澤( P Z ) 屆群與其他居群的遺傳距離較大，這兩個(gè)居群也涵盞特異基因位點(diǎn)，同樣應(yīng)該優(yōu)先被選擇取樣。其他居群( N J ，c z ，H F ，A Q ) 可隨機(jī)選擇1 ～2 個(gè)。采取這樣的遷地取樣策略。從理論上至少可以保存明黨參總等位基因數(shù)的9 5 ％以上。根據(jù)明黨參種子的特點(diǎn)，可以人工從各居群收集種子，低溫層積后，將種子播種于人工管理的植物園中，然后將2 ~ 3 年生幼