海南岛油茶种质资源遗传多样性的SRAP分析

为了解海南岛油茶(Camellia oleifera)种质资源的遗传多样性,采用SRAP分子标记,对海南岛油茶主要分布区的31个居群进行了遗传多样性和亲缘关系分析。结果表明,海南岛油茶资源的遗传多样性低,物种水平的多态性百分率(PPB)为98.30%,Nei’s基因多样性(H)为0.222 8,Shannon信息指数(I)为0.353 8;居群水平的PPB=40.96%,观测等位基因数(Na)为1.409 6,有效等位基因数(Ne)为1.237 1, H=0.138 5, I=0.208 3,这与海南岛油茶丰富的表型多样性水平不一致。海南岛油茶资源遗传分化较大,居群间基因交流有限,不同居群间的遗传分化指数(Gst)为0.380,基因流(Nm)为0.813 91。遗传变异主要发生在居群内,有38.05%的变异存在居群间,61.95%存在于居群内。遗传距离为0.022 6～0.276 4,平均为0.107 7,居群间的亲缘关系较近。UPGMA聚类分析表明,在遗传距离为0.11处,可将31个油茶居群聚为6类,表现出明显的行政区域性,而与地理距离关系不大。因此,海南岛油茶资源遗传多样性低,亲缘关系近可能导致自交或近交不亲和,可能是海南油茶林分花量大而结实低的主要内在原因。     

海南野生稻资源调查收集与保护

为了加强海南野生稻资源的保护和研究利用,2002—2013年对海南省18市(县)野生稻资源进行野外调查、资源收集和原、异位保护。初步查明,目前在全省15个市(县)发现154个野生稻自然居群,其中普通野生稻136个、疣粒野生稻11个、药用野生稻7个。收集到野生稻居群87个,其中普通野生稻80个、疣粒野生稻4个、药用野生稻3个,总共2900余份野生稻种茎,经繁殖和编目后妥善保存于海南省农业科学院试验基地的热带野生稻异位保存圃中,并参照农业行业标准-农业野生植物原生境保护点建设技术规范,分别在文昌、琼海、儋州、万宁、陵水和保亭等县(市)建立了6个野生稻原生境保护点,其中普通野生稻4个,疣粒野生稻1个,药用野生稻1个。根据调查结果,对海南野生稻濒危状况及其根源进行了分析,提出了海南野生稻保护相关建议。     

我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展

野生稻广泛分布于亚洲、非洲、拉丁美洲和澳洲的77个国家,目前公认有21个野生种,我国有3个野生种。野生稻具有大量栽培稻目前缺乏的的优良特性(基因),成为栽培稻遗传改良的丰富基因源和重要的物质基础。我国是水稻生产大国,但白叶枯病、稻瘟病、纹枯病等各种病害一直严重影响着水稻生产。从我国野生稻挖掘和利用抗病材料(基因),是培育抗病品种的重要途径。本文综述了我国野生稻资源的抗病性鉴定与利用研究进展,提出了存在的问题和加强研究的建议。     

不同光环境对海南龙血树幼苗表型可塑性及生存策略的影响

为了解光照对海南龙血树(Dracaena cambodiana)幼苗生长的影响,研究了不同光照环境下海南龙血树幼苗形态、生理特性和生物量分配的变化,并分析了其生态适应性。结果表明,海南龙血树幼苗的形态、生理和生物量分配指标在不同光照强度间存在显著差异,各指标的可塑性指数为0.08~0.86,其中根茎叶及总生物量的可塑性指数普遍较高(0.67~0.86),表明海南龙血树幼苗有较好的光照适应性,其策略主要是通过调整根茎叶生物量的分配来适应光照的变化。随着光照强度的降低,海南龙血树幼苗的比叶面积、叶根比呈现显著增大趋势,表明幼苗可通过增加单株叶面积比例,扩大光合作用面积,有效调节自身生物量配置。37.3%自然光照(L2)是海南龙血树幼苗生长的最佳光照强度。现存海南龙血树生境改变,生境缺少林荫以致光照强度过大,不利于幼苗根系生长,难以度过干旱季节,可能是海南龙血树自然更新失败的重要原因之一。     

濒危植物海南龙血树种子萌发及其环境适应性分析

为了解海南龙血树(Dracaena cambodiana)濒危的机制,研究了果皮、温度、水分和光照强度等对其种子萌发的影响,并分析海南龙血树种子萌发的环境适应性。结果表明,果皮对海南龙血树种子萌发有显著抑制作用,去除果皮且用果皮浸泡液浇灌可以显著促进种子的萌发。种子萌发对温度极为敏感,25℃是种子萌发适宜的温度,低于15℃或高于30℃均不能萌发,变温处理对种子萌发具有一定的促进作用。海南龙血树种子萌发需要较高的遮荫度,光照强度对种子萌发有显著影响。种子萌发对基质的水分含量不敏感,在含水量为9.09%~20.00%的河沙基质中,种子的萌发率、萌发速率指数、萌发时滞和萌发指数均无显著差异。因此,海南龙血树种子萌发对果皮、温度、光照强度等微环境的依赖性较强,原有生境破坏导致种子萌发微环境改变可能是海南龙血树居群有性生殖失败,海南龙血树处于濒危状态的主要原因之一。     

利用SSR标记分析海南普通野生稻的遗传多样性

选用平均分布于水稻基因组的28对SSR引物,对海南不同纬度5个普通野生稻居群的163份材料进行遗传多样性和遗传结构研究。结果表明:(1)海南普通野生稻具有较高的遗传多样性,28个位点共检测到227个等位变异,平均等位变异数A=8.1071,有效等位变异数Ae=4.4190,平均期望杂合度He=0.4004,实际观察杂合度Ho=0.7062,香农指数I=1.6048;(2)居群的遗传分化系数较大,总的遗传变异中有46.40%存在于居群间(Fst=0.4640);(3)居群内杂合体较高(F is=-0.7069),根据固定指数(F=0.0588)计算出的异交率t=0.8889,说明海南普通野生稻的繁育系统属于一种较高的异交混合交配类型。     

海南龙血树野生资源分布及其与水热关系的分析

在全面调查海南龙血树(Dracaena cambodiana)野生资源地理分布的基础上,用温度指数、湿度指数等气候指标分析了海南龙血树野生资源地理分布与气候因子间的关系。结果表明,海南龙血树野生资源在中国仅分布于海南岛西南部山区及南部沿海地区,水平分布于108°42′40.9″~110°27′36.8″E,18°14′27″~19°20′28.5″N,垂直分布范围为0~900 m,仅发现10个现存分布点;海南龙血树属于热带雨林、季雨林小乔木状植物,具有强耐旱、喜阳和喜钙等生态习性,其分布区的绝大部分水热因子是其分布的主要限制因子。主成分分析表明,影响海南龙血树地理分布的主要水热指标的排序为热量因子>降水因子>湿度因子。根据野生居群的生境特点,我们推测水分和光照强度可能是影响海南龙血树种子萌发率或幼苗成活率的重要因子。     

海南龙血树种群生境及自然更新能力调查

对海南岛海南龙血树(Dracaena cambodiana Pierre ex Gagnep)生境、人为破坏情况和自然更新能力进行了调查与分析,探讨了其濒危原因。结果表明,海南龙血树属典型的岩石伴生型植物,主要分布在高温少雨地区,常生长在陡峭且裸露的花岗岩或石灰岩的石缝残积土中,或紧贴石壁生长于砂壤土中,其伴生树种以小乔木或灌木为主;由于无节制采挖和生境破坏,海南龙血树野生资源数量已十分有限。自然条件下海南龙血树的更新方式有种子更新、根蘖更新和桩蘖更新,但现有生境条件下无论何种更新方式均无法有效地实现种群的扩大和更新。可见,原生境破坏和无节制采挖是海南龙血树濒危的外因,"濒危生境"造成种子无法萌发或幼苗生长失败,导致种群无法实现自然更新是内因和主要原因。     

海南北部普通野生稻育性相关性状调查与分析

调查和分析了海南北部普通野生稻40个居群的柱头颜色、柱头外露率、花粉育性、自交结实率和自然结实率。结果发现,海南北部普通野生稻柱头颜色分为褐色、紫色、白色、紫白双色、褐白双色5类。柱头总外露率均在60%以上,平均总外露率82.4%,其中有28个居群总外露率在80%以上,最高总外露率达96.7%。花粉可育率平均为25.6%,可育率在40%以上的居群占总居群的22.5%,可育率最高达91.4%。自然结实率在3.0%~53.1%之间;自交结实率在0~46.8%之间,有4个居群的花粉可育率和自交结实率均为0;自然结实率最高的单株达98.6%。这些结果对海南野生稻进一步研究和利用提供了重要依据。     

濒危植物海南龙血树的种群结构与动态

了解种群的生存现状与动态趋势对濒危植物的保护至关重要。为了更好地保护濒危海南龙血树种群,对海南岛不同生境的11个海南龙血树(Dracaena cambodiana)种群进行了调查;并利用个体基径数据建立各种群的年龄结构和静态生命表,得到种群年龄结构动态指数,绘制种群存活曲线和生存函数曲线,从而获得海南龙血树的种群结构与动态。结果表明:海南龙血树种群年龄结构与种群所处的生境关系密切,海边的NS和YL种群结构为衰退型,LN和CH居群为稳定型,而非海边种群为增长型,没有老龄个体;11个种群中,EXL种群显示出最高的增长趋势和最好的种群稳定性,NS和YL种群稳定性最差,种群抗干扰能力极低;11个种群的存活曲线均属于Deevey-Ⅰ型,但生存函数分析显示海南龙血树种群生活史早期和晚期脆弱,中期稳定,这表明海南龙血树种群所处的生境更适合成年个体生存,现有的生境对幼龄个体的环境筛作用较强。海南龙血树属于退偿物种,针对其种群的生存现状,应采取多种方法相结合的方式进行保护与复壮。