浙闽五个红豆树自然保留种群的遗传多样性

红豆树是我国三级保护的珍稀濒危植物,是家具、装饰、雕刻等上等用材。应用ISSR分子标记研究浙闽2省5个红豆树自然保留种群的遗传多样性和种群遗传分化。结果表明,红豆树遗传多样性丰富,物种水平的多态位点百分率高达91．46％,总的种群基因多样性为0．3981,显著地高于其他珍稀濒危树种。研究的5个红豆树自然保留种群虽较小,但皆维持较高水平的遗传多样性,种群多态百分率（PPL）、Nei基因多样性（HE）和Shannon信息多样性指数（I）分别为81．71％～89．02％、0．3498—0．3831和0．5026～0．5506。因现有红豆树种群皆是在过渡采伐后保留下来的,片断化时间较短,种群间遗传分化较小,仅有6．45％的遗传变异存在于自然保留种群间,而种群内的变异占总变异的93．55％。较大的红豆树种群遗传多样性相对较高,应优先加强遗传保育。     

南方红豆杉的ISSR遗传多样性分析

采用ISSR标记技术对南方红豆杉迁地保护小种群及其衍生自然种群5个小斑块(小居群)的遗传多样性进行了分析.从90条引物中共筛选出10个多态性引物,获得ISSR谱带102条,其中多态性谱带74条,占72.54%.结果显示,南方红豆杉迁地保护小种群和迁地保护衍生自然种群的Nei's基因多样性指数(H)分别为0.220 9和0.254 8,Shannon信息指数(I)分别为0.322 4和0.376 2.5个小斑块居群的H分别为0.190 7、0.210 4、0.194 4、0.160 5和0.187 3,I分别为0.281 0、0.309 8、0.288 0、0.235 5和0.273 5.迁地保护衍生自然种群的遗传多样性高于迁地保护小种群,但各小生境下的的小斑块居群遗传多样性低于迁地保护小种群.聚类分析结果表明:南方红豆杉迁地保护各自然小居群间的遗传距离与这些居群的地理生境有关,而与地理距离并没有显著相关性.     

山西省南方红豆杉自然分布与群落生态学特征

南方红豆杉为国家Ⅰ级重点保护植物,山西省东南部为其自然分布最北界.本文调查了南方红豆杉在山西省的野生分布,对其进行了群落划分、物种多样性、结构特征和竞争特性的研究.结果表明: 山西省南方红豆杉主要形成南方红豆杉+鹅耳枥群落、南方红豆杉-荆条群落、南方红豆杉-海州常山群落和南方红豆杉+栓皮栎群落,集中分布于陵川县磨河和阳城县蟒河自然保护区,其他地区均为散生;群落垂直结构明显,南方红豆杉已进入主林层,混交林林冠层高8~10 m,纯林高5～6 m;群落间的总体物种多样性指数和均匀度指数存在显著差异.南方红豆杉植株矮小,平均高5.16 m,乔木层、演替层分别占43.4%和56.6%,更新层缺乏;胸径＜16 cm的个体占67.6%,胸径32～40 cm的个体占4.0%,幼苗稀少,仅发现4株幼苗;大量的小径级个体虽可保证南方红豆杉在一定时间内维持稳定的种群结构,但幼苗缺失必将引起未来种群的衰退.山西省野生南方红豆杉分布相对集中,多数是小径级个体,导致其种内竞争激烈,种内竞争强度占61.8%;鹅耳枥和栓皮栎是研究地区的主要组成树种,对南方红豆杉造成的种间竞争压力最大.     

四川西部濒危植物桃儿七遗传多样性的RAPD分析

桃儿七是一种具有重要药用价值的珍稀濒危植物。采用RAPD分子标记技术,对在四川西部地区的桃儿七7个自然种群的遗传多样性水平和遗传结构进行了分析。用12个RAPD引物对7个种群共140个样品进行了扩增,共得到111条清晰带,其中32条具有多态性,在物种水平上多态位点百分率(PPB)为28.83%,在种群内的多态位点百分率变动幅度为4.50%至16.22%。同其它一些濒危植物相比,桃儿七种群具有较低的遗传多样性(He=0.0622,Ho=0.0987)。7个自然种群间出现了很强的遗传分化,分化指数接近70%。种群间的基因流低(Nm=0.2240)。造成上述结果的可能原因是与桃儿七的繁育方式和有限的基因流等因素有关。应将遗传多样性相对较高的松潘县牟尼沟种群作为原位保护的核心种群进行保护,尽量保护所有现有种群。     

水松自然种群和人工种群遗传多样性比较

采用ISSR分子标记技术分析水松不同起源种群的遗传多样性.结果表明:10条引物共检测出95个扩增位点,多态位点数占39.0%.与其他濒危裸子植物相比,水松的遗传多样性较低,遗传分化系数Gst为0.3982,基因流Nm仅0.3778,种群间存在一定程度的遗传分化,但种群内变异占主导地位;遗传距离与地理距离呈正相关关系.自然种群的多态位点百分率(P)、Nei的条带多样度(He)和Shannon信息指数(Ⅰ)平均值(39.3%、0.1499和0.2202)分别高于人工种群(30.7%、0.1265和0.1759).自然种群的遗传分化系数(Gst0.4513)和平均遗传距离(D=0.0301)也高于人工种群(Gst=0.3025,D=0.0192).     

濒危灌木长叶红砂遗传多样性的RAPD分析

应用RAPD分子标记对濒危灌木长叶红砂(Reaumuria trigyna)种群遗传多样性进行了分析.应用18条随机引物对长叶红砂5个种群的95个个体进行扩增,检测到118个位点,其中多态位点105个.结果表明:长叶红砂种群的多态位点比率(P)为88.98%,显示出长叶红砂种群存在较高的遗传多样性.Shannon多样性指数(0.4966)、Nei基因多样性指数(0.3303)和基因分化系数(Gst=0.1425)的分析结果显示,长叶红砂种群遗传变异大多存在于种群内,种群间的遗传分化占14.25%.聚类分析表明,长叶红砂种群遗传距离与地理距离之间无直接相关关系.遗传多样性水平与物种特性和所处不同群落有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低.     

岛屿特有种全缘冬青遗传多样性的ISSR分析

全缘冬青(Ilex integra)为岛屿特有植物,主要分布于浙江舟山群岛,被列为浙江省珍稀濒危植物。作者运用ISSR分子标记对舟山群岛的6个全缘冬青种群(5个自然种群和1个栽培种群)共57个个体进行了遗传多样性分析。采用9条随机引物扩增出78条清晰谱带,其中45条为多态性条带,多态位点百分比(PPL)为57.7%。经POPGENE软件分析,全缘冬青种群平均多态位点百分比(PPL)为42.1%,Nei’s基因多样度(HE)为0.153,较其他海岛植物的遗传多样性偏低。5个自然种群遗传分化系数Gst=0.316,AMOVA测度Fst=0.295,Shannon多样性分化系数S=0.304,遗传分化程度较高。全缘冬青种群间地理距离与遗传距离具有正相关性(r=0.649,P<0.05),岛屿间地理隔离对种群间遗传分化产生了较为显著的影响。UPGMA聚类分析显示,朱家尖岛与普陀岛种群亲缘关系较近,而舟山岛栽培种群是由桃花岛自然种群移植而来。针对全缘冬青种群遗传多样性较低及遗传分化程度较高的现状,应加强现有自然种群的就地保护,促进种群自然更新;建立种质资源库,收集不同岛屿的种源进行混合繁殖,促进基因交流。     

不同地理分布区紫椴种群的遗传多样性变化

该文运用ISSR分子标记技术,研究不同纬度、不同海拔紫椴(Tilia amurensis)天然种群的遗传多样性变化规律,探讨紫椴种群的濒危机制,为紫椴遗传资源的有效保护和合理利用提供理论依据。14个ISSR引物扩增结果显示:紫椴种群多态位点百分率(P)为93.85%,基因多样性指数(H)和Shannon多样性指数(I)分别为0.243 3和0.380 3。不同纬度紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:CBS种群>BL种群>NA种群>LS种群>FHS种群>DYS种群;不同海拔紫椴种群的遗传多样性由高到低依次为:H1种群>H2种群>H3种群>H4种群>H6种群>H5种群。紫椴种群的遗传多样性没有随纬度的升高而呈现规律性的变化,但随海拔的升高呈现遗传多样性逐渐降低的趋势。用AMOVA进行分子方差分析表明,紫椴种群间遗传分化较大,遗传变异主要来自种群内部。紫椴种群间遗传距离与地理距离没有相关性,但随着海拔的逐渐增高种群间遗传距离增大。该研究结果揭示,紫椴种群具有较高的遗传多样性,遗传多样性不是导致其种群濒危的主要原因,导致其濒危的主要原因可能与人为采伐、生境破坏和生境退化及其自身生物学特性所导致的自然更新不良有密切关系。因此,应加强对紫椴生境的保护,防止人为因素对紫椴天然种群的进一步破坏。     

南方红豆杉迁地保护小种群适应性进化机制研究

为了解南方红豆杉迁地保护种群的适应性进化机制,以南京中山植物园内南方红豆杉迁地保护栽培种群和扩散的衍生种群为材料,以引种初始地江西野生种群为对照,对南方红豆杉群落的结构、遗传多样性及遗传结构进行分析和研究。结果表明,南方红豆杉野生种群和迁地保护种群均维持着较高水平的遗传多样性,其中野生种群遗传多样性稍高于迁地保护小种群,但迁地保护种群中南方红豆杉个体密度大于野生种群。同时,种群内的遗传变异所占比例大于种群间的。整体来看,南方红豆杉迁地保护种群还处于演替早期,存在不明显的奠基者效应,有进一步演替发展的可能。     

珍稀濒危植物长叶红砂种群遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记技术,对濒危小灌木长叶红砂(Reaumuria trigyna) 集中分布的5个种群的遗传多样性水平和遗传结构进行了研究。14条引物共检测到114个位点,其中99个为多态位点,多态位点比率为86.84％,长叶红砂种群具有较高的遗传多样性。物种水平上Shannon多样性指数(I)为0.468 8,Nei基因多样性指数(H)为0.308 4;种群水平上,多态位点比率P为77.89%,I为0.410 6,H为0.260 9,基因分化系数Gst为0.106 9,揭示了长叶红砂种群遗传变异多存在于种群内,种群间的遗传分化较小,占10.69%。 基因流(Nm)为4.178 7＞1,说明种群间的基因交流,防止了由于遗传漂变导致的遗传分化。聚类分析表明长叶红砂种群遗传距离与地理距离之间无显著的相关性。研究结果说明遗传多样性水平与物种本身特性和所处不同群落有关,濒危植物并不一定表现为遗传变异水平的降低。     

不同遮荫强度下南方红豆杉枝叶紫杉醇产量的季节变化

研究了在一个生长季节内遮荫网不同遮荫强度下对人工种植的南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)枝叶生物量、紫杉醇含量和产量季节变化。结果表明,在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,南方红豆杉枝叶生物量、紫杉醇含量及其产量随发育节律呈现明显的规律性季节变化。在遮荫网89％和46.4％遮光条件下,89％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量在整个生长季节内都明显高于46.4％遮荫条件下南方红豆杉枝叶生物量;在遮荫网89％和46.4％遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量在5月中旬、7月末和11月末都出现较高峰值,后者紫杉醇含量峰值都明显比前者紫杉醇的含量高;89％和46.4％遮荫网遮光条件下南方红豆杉枝叶中紫杉醇的产量都在11月末期时达到最高,后者明显高于前者。因此,生产实践中可采用46.4％遮荫网遮光,采收的最佳季节为11月末期。     

南方红豆杉生长发育及其紫杉醇含量与环境因子的关系

研究了人工种植的3年生南方红豆杉的生长发育特征及其枝叶中紫杉醇的含量,并观测了其生长环境因子的动态特征。通过对南方红豆杉的生长发育特征以及其枝叶中紫杉醇含量与生长环境因子进行相关分析发现,南方红豆杉生长发育与空气和土壤湿度呈极显著的正相关,与空气和土壤温度、土壤N和K含量、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,与净辐射和土壤P含量呈负相关,但相关关系不显著,说明高温、高湿以及遮荫有利于南方红豆杉的生长,且对土壤P含量有较高需求;南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量与空气和土壤湿度、土壤N、P和K含量呈负相关,与净辐射、空气和土壤温度、土壤有机质和土壤紧实度呈正相关,但相关关系均不显著,说明高温、高光强和干旱促进南方红豆杉枝叶中紫杉醇含量的增加,且紫杉醇含量的增加对土壤中N、P和K含量有一定的需求,尤其是N和K,对P需求不大;南方红豆杉生长发育与其枝叶中紫杉醇含量呈负相关,相关关系也不显著,推测紫杉醇可能是南方红豆杉的防御物质,以促使南方红豆杉抵御高温、干旱和高光强等不良环境。     

喜树与南方红豆杉混交群落生活史型谱特征

研究了不同生境条件下喜树和南方红豆杉混交群落中喜树和南方红豆杉的生活史型谱特征。结果表明,喜树和南方红豆杉在S生活史型得分和比例均为0。喜树和南方红豆杉生活史型V主成分得分均以山地2最高,而纯林的生活史型V主成分得分最低,C也表现为山地2最高,而纯林最低。喜树种群的生活史型比例按照从山地、坡地、平地、纯林排序,V型比例逐渐上升而C型比例逐渐下降的趋势,这就构成了混交群落中喜树种群的生活史型谱。南方红豆杉种群的生活史型谱特征,主要表现为山地2和坡地V型比例最小,而C型比例最大,纯林种植中V型比例较高,而以纯林1的V型比例最高,C型比例最小。     

遮荫对南方红豆杉光合特性及生活史型影响

对浙江省富阳市种植的5年生南方红豆杉,89%遮荫的条件下生长的南方红豆杉与46.4%遮荫及自然光条件诱导50天的南方红豆杉的光合特性、光合色素及其生活史型的研究。结果表明:89%遮荫、46.4%遮荫和自然光的光补偿点分别为18.88,30.52和65.34 μmol·m^-2·s^-1,光饱和点分别为287.01,258.25和358.92 μmol·m^-2·s^-1,遮荫可以降低南方红豆杉的光补偿点和光饱和点,从而能够更好地利用弱光,同时提高光合速率,增强了南方红豆杉的光合能力,其中以89%遮荫的变化最明显。随着遮荫程度的增大,南方红豆杉叶片的叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素等光合色素的含量均增大,叶绿素a与叶绿素b含量的比值减小,说明遮荫可以增加植物对光能的利用,尤其是增加了对蓝紫光的利用,提高了光合效能。研究还发现遮荫对南方红豆杉的生活史型有一定的影响,89%遮荫、46.4%和自然光的生活史型分别为V_0.836C_0.164,V_0.625C_0.375和V_0.772C_0.228,以89%遮荫的营养生长最为旺盛。因此,89%遮荫是这三种光照条件中南方红豆杉营养生长的最适条件。     

木荷种群在演替系列群落中的遗传多样性

利用ISSR分子标记对木荷种群在3个演替系列群落中的遗传多样性进行了研究。12个随机引物共检测到203个可重复的位点,其中多态位点183个,总多态位点百分率（P）为90.15%,平均多态位点百分率为82.27%。Shannon信息指数（I）估算的总遗传多样性为0.524 4,平均为0.477 8。Nei指数（h）计算的总基因多样性为0.358 7,平均为0.326 5。3个种群的P、I、h大小顺序均为针叶林>针阔混交林>常绿阔叶林。AMOVA分子变异显示91.56%变异来源于种群内,8.44%变异来源于种群间。种群间的遗传分化系数（G_ST）为0.089 7,基因流（N_m）为5.073 1。种群间的遗传相似度平均为0.928 4,遗传距离平均为0.074 4,针叶林种群与针阔混交林种群遗传相似度最高。     

喜树人工复合群落生长发育动态变化与气象因子的关系

以国家二级重点保护植物喜树和国家一级重点保护植物南方红豆杉为目的树种,以在其林下种植长春花构建形成的喜树人工复合群落和纯种种植为对象,研究其在一个生长季节的生长发育动态特征、气象因子动态特征以及两者的关系。结果表明,喜树人工复合群落和纯种种植生长发育动态变化趋势相一致,而复合群落中喜树、南方红豆杉和长春花的株高和基径及其生长速率较其纯种种植差异较大。喜树人工复合群落和纯种种植生长发育动态特征与气象因子相关性方面,人工复合群落和纯种种植在一定范围内较高的土壤湿度均有利于喜树的高生长,一定的净辐射月累积均有利于喜树的基径生长;南方红豆杉株高方面,人工复合群落与降雨量月累积值呈较大的正相关,纯种种植则与土壤温度月均值呈较大的正相关,南方红豆杉基径方面,人工复合群落与气温月均值呈正相关,而纯种种植的基径与净辐射月累积值呈一定的正相关;人工复合群落和纯种种植,土壤温度均有利于长春花高生长和茎生长。利用喜树、南方红豆杉和长春花生长发育与各气象因子的相关关系分析,从而在其栽培过程中采取相应的人工定向培育措施,为这3种药用植物的人工复合群落的优质栽培提供理论依据。     

Genetic diversity of natural populations of Taxus mairei

Taxus mairei (Lemée & Lév.) S.Y. Hu ex T. S. Liu is a vulnerable tree species, and it is also a precious timber species in China. We used 13 microsatellites to assess the genetic diversity and differentiation of 665 T. mairei samples from 18 natural populations. A total of 291 alleles were detected. The average number of alleles (N_a?=?22.39), expected heterozygosity (H_e?=?0.74), polymorphic information content (PIC?=?0.86) and Shannon diversity index (I?=?1.66) of the loci indicated a high level of genetic diversity in natural T. mairei populations. Moreover, gene flow was more active among populations (N_m?=?1.62) than within populations. Among the 18 populations, the Xinfeng population in Jiangxi Province has the highest genetic diversity. Although each of the studied populations should be protected from further deforestation and agricultural expansion, the Xinfeng population deserves the highest conservation priority. The results based on analysis of molecular variance showed that genetic variation occurred mainly within populations (84.90%; P?<?0.001), which indicated that the degree of genetic differentiation of the natural populations of T. mairei was low. Based on UPGMA, the 18 populations were categorized into two groups. A Mantel test showed that there was no significant correlation between standard genetic distance and geographical distance or altitude differences among the populations. The genetic clustering results also indicated that there are varying degrees of gene penetration among natural populations of T. mairei. The information presented here forms the basis for the development of genetic guidelines for appropriate conservation programs.

     

白沙蒿不同地理种群遗传分化的ISSR分析

运用ISSR技术,对白沙蒿的5个种群进行遗传分化的分析。12个引物在108个个体中共扩增出222个位点,其中,多态位点为218个,多态位点百分率为98.20%,Shannon多样性指数为0.315 4,具有高的多态性。种群间的遗传分化系数（G_st）为0.076 7,与AMOVA分析的结果一致（Ф_st为7.96%）,表明绝大多数的遗传变异存在于种群内部。各种群间遗传一致度高达98%以上,遗传距离很小,基因流达3.008 2,均表现出白沙蒿各种群存在着广泛的基因交流,有着很小的遗传分化。     

Microsatellite loci from Taxus chinensis var. mairei (Taxaceae), an endangered and economically important tree species in China

Taxus chinensis var. mairei is an endangered and economically important tree species in China. Four polymorphic microsatellite markers were developed and characterized using the fast isolation by amplified fragment length polymorphism (AFLP) of sequences containing repeats (FIASCO) protocol. Polymorphism of each locus was quantified for five natural populations from Hubei Province, China. The number of alleles per locus varied from 6 to 24. The ranges of observed and expected heterozygosity were 0.493–1.000 and 0.440–0.845, respectively. These are the first microsatellites reported for the family of Taxaceae and will be helpful for the ongoing population and conservation genetics research of Taxus chinensis var. mairei.