杜鵑紅山茶遺傳多樣性及其瀕危機制.pdf

1、杜鵑紅山茶（Camellia azalea Wei）為山茶科特有珍稀瀕危植物，僅在我國廣東省陽春市鵝凰嶂自然保護區(qū)內(nèi)分布。在杜鵑紅山茶被發(fā)現(xiàn)利用后，原有資源遭到了嚴重的人為破壞，目前其分布范圍不斷縮小，種群數(shù)量逐漸減少，已處于極度瀕危狀態(tài)。本研究進行了廣泛的資源調(diào)查，通過形態(tài)特征、DNA水平的AFLP與SSR分析，研究了杜鵑紅山茶種群的遺傳多樣性水平與遺傳結(jié)構(gòu)狀況。從形態(tài)解剖學(xué)、種群生態(tài)學(xué)、繁殖生物學(xué)方面揭示了杜鵑紅山茶瀕危機制。結(jié)合核

2、基因組DNA水平AFLP分析和葉綠體DNA片段序列分析提出了杜鵑紅山茶系統(tǒng)分類地位。主要結(jié)果如下：
　　1、杜鵑紅山茶種群數(shù)量少，人為干擾破壞嚴重；種群沿河流呈狹窄的帶狀分布，生境片段化；分布地屬熱帶北緣雨林氣候，生長土壤缺少磷、鉀元素，養(yǎng)分含量較低。
　　2、杜鵑紅山茶種群結(jié)構(gòu)呈紡錘型，幼苗嚴重不足，種群存活曲線屬于DeeveyⅠ型，有衰退的趨勢；不同生境的種群因所處微環(huán)境各異，結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)出一定差異?？臻g分布格局主要表現(xiàn)為

3、集群分布，生長過程中從聚集型向隨機型轉(zhuǎn)變。
　　3、雜交指數(shù)（OCI）、花粉胚珠比（P/O）和授粉試驗等表明，杜鵑紅山茶繁育系統(tǒng)為異交型，部分自交親和，需要傳粉者。風(fēng)媒傳粉測定及訪問昆蟲的觀察表明，杜鵑紅山茶為蟲媒花，兼有少量風(fēng)媒傳粉，有效傳粉昆蟲為蜂類和蝶類。
　　4、杜鵑紅山茶土層內(nèi)種子及幼苗較少，自然更新能力差。果實2～3個月成熟，自然開裂，種子靠重力散落。杜鵑紅山茶飽滿種子占總數(shù)43.29％，其中有活力種子占35.0

4、0%，質(zhì)量較差；種子萌發(fā)率2.05%，后期死亡率59.26%。
　　5、杜鵑紅山茶始花期和盛花期為揮發(fā)性成分釋放的主要時期；花瓣和雄蕊為揮發(fā)性成分釋放的主要部位；揮發(fā)性成分釋放的日變化與傳粉昆蟲活動規(guī)律相符。揮發(fā)性成分能夠吸引昆蟲，對杜鵑紅山茶傳粉具有重要作用。
　　6、杜鵑紅山茶花芽分化能持續(xù)不斷進行，分化期約30 d，花芽分化期間能觀察到處于不同分化階段的花芽；花芽分化過程分為生理分化期、花原基分化期、萼片原基分化期、花

5、瓣原基分化期、雄蕊原基和雌蕊原基分化期。
　　7、杜鵑紅山茶種群15個表型性狀中，9個具差異顯著性，總變異系數(shù)25.137%；表型性狀的變異幅度在不同亞居群間具較大差異。杜鵑紅山茶遺傳多樣性的AFLP分析表明，多態(tài)位點百分率56.760％，期望雜合度0.129，Shannon信息指數(shù)0.203；總遺傳變異中有24.687%發(fā)生在亞居群間，75.313%的變異發(fā)生在亞居群內(nèi)；不同年齡級間遺傳多樣性無明顯差異，1.468%的遺傳變異存

6、在于齡級間。杜鵑紅山茶種群遺傳多樣性的SSR分析表明，觀測雜合度為0.303，期望雜合度為0.465，Shannon信息指數(shù)為0.882；亞居群間的遺傳分化系數(shù)為0.099，基因流為2.264；不同繁殖群體及齡級間遺傳多樣性無明顯差異，不同齡級間的遺傳分化系數(shù)為0.058，基因流為4.034。綜合AFLP、SSR分析結(jié)果，杜鵑紅山茶種群遺傳多樣性較低，不同繁殖群體及齡級間遺傳多樣性差異不大；遺傳分化低，遺傳變異主要存在于亞居群內(nèi)；杜鵑紅

7、山茶SSR分析遺傳多樣性高于AFLP。
　　8、杜鵑紅山茶在核基因組水平上的AFLP分析及葉綠體psbA-trnH序列分析結(jié)合形態(tài)特征研究表明，杜鵑紅山茶屬于山茶屬中獨立一支，且與紅山茶組相似系數(shù)最高、親緣關(guān)系最近。
　　研究結(jié)果表明，杜鵑紅山茶種群分布范圍不斷縮小，種群數(shù)量持續(xù)下降，種群遺傳多樣性低，遺傳分化小，對環(huán)境的適應(yīng)性差。杜鵑紅山茶瀕危原因主要有：第一、種群分布范圍狹窄、生境片段化及嚴重的人為干擾破壞，導(dǎo)致杜鵑紅山