瀕危植物夏蠟梅(Sinocalycanthus Chinensis)片斷化種群遺傳多樣性與交配系統(tǒng).pdf

1、以國家二級瀕危植物夏蠟梅(Sinocalycanthuschinensis)為研究對象,研究了不同生境中的夏蠟梅種群的果實、種子的形態(tài)變異和遺傳變異,分析兩種不同水平的變異與環(huán)境因子的相互關(guān)系,并利用ISSR分子標記技術(shù)分析后代與母本植株的遺傳差異,比較不同夏蠟梅種群的交配系統(tǒng)差異,同時通過人工花粉補授實驗進行后代適合度比較,了解各種群不同的花粉限制現(xiàn)象,將夏蠟梅的形態(tài)變異、遺傳變異和花粉限制有機的結(jié)合在一起,探討該物種的近交衰退的程度

2、及機制,為夏蠟梅的保護和繁衍提供理論基礎(chǔ)。研究結(jié)果如下:
　　 1、5個不同群落類型夏蠟梅的果實和種子等繁殖器官變異表明,夏蠟梅的果實和種子的表型變異普遍存在于種群間和種群內(nèi),但變異程度在不同的種群和個體中差異較大,表型在不同種群間存在顯著分化。DLSⅠ和DLSⅡ的果實長、果實寬、果實重、種子長、種子寬、種子重、種子體積和種子表面積顯著高于其他種群,DMSⅡ的果實寬、果柄長、果實重和果殼重均最小,種子重、種子長、種子體積和種子表

3、面積顯著低于其他種群。DLSⅢ課實指標的變異系數(shù)最大,其種子重、種長、種子體積和種子表面積的變異系數(shù)也最大,而DMSⅡ的果實寬、果實重、果殼重、單果飽滿種子數(shù)變異系數(shù)最低,種子則以DLSⅠ和DLSⅡ的變異系數(shù)較低?？傊?DLSⅠ和DLSⅡ的夏蠟梅果實最大、重,而DMSⅡ的果實則相對較小,DLsⅢ夏蠟梅果實和種子的表型最不穩(wěn)定?；谙南灻饭麑嵑头N子表型特征計算的表型分化系數(shù)都小于0.5,說明果實和種子形態(tài)指標的變異大部分來自于種群內(nèi)部,通

4、過對各夏蠟梅種群的果實和種子形態(tài)指標進行單因素方差分析得到相似結(jié)果。利用ISSR分子標記技術(shù)分析夏蠟梅遺傳多樣性后發(fā)現(xiàn),夏蠟梅種群內(nèi)遺傳多樣性較低,但是在物種水平上卻有很高的遺傳多樣性。5個種群中,DMSⅡ的遺傳多樣性最高,DLSⅢ最低。AMOVA分析和種群間基因分化系數(shù)（Gst）說明夏蠟梅的遺傳變異主要發(fā)生在種群間。
　　 遺傳關(guān)系聚類與基于種子表型的聚類結(jié)果相似,地理距離較近的DMSⅠ和DMSⅡ,DLSⅠ、DLSⅡ和DLSⅢ

5、玢別聚在一起,但與果實表型的聚類并不一致。形態(tài)變異和遺傳變異的相關(guān)性分析表明,種子形態(tài)變異系數(shù)與遺傳變異之間呈一致的負相關(guān),但不顯著;果實長、果實重和種子寬與海拔高度呈顯著負相關(guān);種子形態(tài)的歐式距離與遺傳距離進行Metal檢驗后發(fā)現(xiàn),兩者之間存在顯著地負相關(guān)關(guān)系（P=0.0230）。上述結(jié)果說明種子的表型變異受到遺傳變異的影響較大,而果實表型變異則受到環(huán)境因子的更多影響。
　　 2、夏蠟梅在種群水平上計算的花粉限制都為正值,表明

6、夏蠟梅在各生境中都受到一定程度的花粉限制。但是不同種群和不同處理的花粉限制結(jié)果存在差異,DLSⅣ種群的花粉限制程度最高(0.4715),DMSⅠ種群最小(0.3359)。近交衰退的差異可能是造成同一種群內(nèi)部不同授粉處理花粉限制不同的主要原因,而不同種群的環(huán)境異質(zhì)性和群落大小差異引起不同種群的花粉限制差異。
　　 不同種群夏蠟梅授粉處理的結(jié)果并完全不一致,但人工授粉的后代適合度（萌發(fā)率除外）都比自然授粉要高;大雷山種群異花授粉后代

7、的適合度高于自花授粉,而DMSⅠ則表現(xiàn)的不太明顯。4個種群夏蠟梅種子萌發(fā)率均以自然授粉最高,異花授粉最低,自然授粉的種子變異系數(shù)要低于人工授粉。說明夏蠟梅在后代適合度和繁殖成功率上進行權(quán)衡,可能為了提高繁殖成功概率而降低種子的數(shù)量。
　　 不同種群間不同的授粉處理組得到的近交衰退指數(shù)(δ)并不一致,說明近交衰退對夏蠟梅后代適合度的影響在后代生長的不同時期和不同種群內(nèi)并不一致。
　　 3、多位點異交率(tm)最高的是DLs