两种濒危水韭植物迁地保护居群的基因流动态及回归重建保育遗传管理策略

采用微卫星分子标记对中华水韭（Isoetessinensis）安徽休宁、浙江建德和东方水韭（I.orientalis）浙江松阳三个孑遗居群的迁地保护居群开展了遗传多样性检测与遗传结构分析。7对多态性微卫星引物在36个迁地保护亚居群的720个样本中共检测到59个等位基因,每位点平均等位基因数（A）为8·43。迁地保护亚居群均维持很高的遗传多样性,多态信息含量（PIC）平均为0·707。迁地保护亚居群间遗传分化较低,遗传分化系数GST仅为0·070,居群间具有较大基因流（Nm=3·59）。单因素方差分析发现水韭孢子或孢子体在沿主要水流方向上的长距离传播能力要强于弱水流方向上的短距离传播能力,水流动态对水韭植物的基因流有重要影响。这与UPGMA聚类分析中迁地保护亚居群按邻近位置或水流相通程度优先聚类的结果相一致,水流所带动的强大基因流导致了不同孑遗居群来源的迁地保护亚居群间的遗传混杂。建议在开展水韭植物的迁地保护或回归自然重建时,对具有地方适应分化或者显著性进化的水韭植物居群应相互隔离而不宜配置在一起,以避免远交衰退的遗传风险。     

中国水韭属植物的孢子形态特征

利用扫描电镜观察了中国现存5种水韭属Isētes植物孢子的表面纹饰,并统计分析了孢子的大小(n=30).结果显示:高寒水韭上hypsophila大孢子表面光滑无突起纹饰,平均极面直径358 μm,小孢子具脑回状纹饰,平均长度22μm;云贵水韭Lyunguiensis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较低,近极面较稀疏且不连成完全的网络,平均极面直径390 μm,小孢子具疣状小颗粒至近于光滑的表面纹饰,平均长度22μm;台湾水韭L taiwanensis大孢子表面具瘤状突起,平均极面直径312μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度24μm;中华水韭I sinensis大孢子表面具脊条状突起,平均极面直径409 μm,小孢子表面具刺棘状突起,平均长度28 μm;东方水韭I orientalis大孢子表面具脊条-网络状纹饰,纹饰突起较高,近极面的网络较完整,平均极面直径420 μm,小孢子表面具矮刺状-瘤状突起,平均长度34 μm.比较类群间的孢子形态特征与染色体数目表明:5个类群的孢子表面纹饰区别明显,同时,孢子的大小可反映类群的倍性,孢子较小的高寒水韭、云贵水韭和台湾水韭是二倍体(2n=22),孢子较大的中华水韭(2n=44)和东方水韭(2n=66)为多倍体.孢子的形态特征在中国水韭属植物物种的鉴定与分类中具有重要意义.     

石松类和水韭类的根托与根座

石松类和水韭类的根托与根座钟恒李植华廖文波（中山大学生物学系,广州５１０２７５）ＲＨＩＺＯＰＨＯＲＥＡＮＤＳＴＩＧＭＡＲＩＡＯＦＬＹＣＯＰＯＤＩＮＡＥＡＮＤＩＳＯＥＴＩＮＡＥＺｈｏｎｇＨｅｎｇＬｉＺｈｉ－ｈｕａＬｉａｏＷｅｎ－ｂｏ（Ｄｅｐａｒｔｍｅ...     

青锋水韭，中国水韭属一六倍体新物种（英文）

水韭属（Iso?tes）是一类世界广布的石松类植物,本文报道了在云南省发现的一个新的水韭属居群。该居群为六倍体群体,染色体数目为66条。利用扫描电镜对其进行孢子观察,发现其大孢子赤道面直径为470～500μm(平均480μm),近极面和远极面纹饰均为网格状,小孢子表面为棘刺状纹饰,与之前国内记载的六倍体物种东方水韭（Iso?tes orientalis Hong Liu&Q. F. Wang）不同,基于叶绿体基因组数据重建的系统发育结构支持该物种是一个独立物种,最终将其确定为一个新物种,命名为青锋水韭（I. fengii Y. F. Gu&Y. H. Yan）。青锋水韭与二倍体云贵水韭（I. yunguiensis Q. F. Wang&W. C. Taylor）在叶和大孢子形态上较为相似,但后者的小孢子表面为瘤状突起且孢子囊为卵形;而与六倍体宽叶水韭（I. japonica A. Braun）的区别在于后者的小孢子表面光滑。青锋水韭目前仅在云南省紫溪山森林公园发现两个居群,且数目很少,根据IUCN红色名录评估标准,将青锋水韭评为极危（CR）等级。本文编制了中国...     

基于核基因和叶绿体基因的台湾水韭遗传多样性和遗传结构的分析

利用核基因和叶绿体基因对台湾水韭（Isoetes taiwanensis Devol）2个居群20个样本的遗传多样性和遗传结构进行了分析,并对台湾水韭的保育提出了建议。核基因的检测结果显示,2个居群共存在18个单倍型,单倍型多样性为0.9842,核苷酸多样性为0.00215,居群间基因流N_m为4.26,居群间分化系数G_st值为0.05543;叶绿体DNA的检测结果显示,单倍型数目为6,单倍型多样性为0.6211,核苷酸多样性为0.00326。其中台北居群的单倍型多样性和核苷酸多样性均比金门居群高。核基因和叶绿体基因的AMOVA分析显示,居群内的遗传差异远高于居群间。台湾水韭的核苷酸多样性相对其他水韭属植物较低,可能与台湾水韭的染色体倍型以及狭域分布有关。居群结构的形成可能和基因流以及奠基者效应有关。宜采用原地和迁地保护的方法对居群进行保护。     

中国三种水韭属植物的地理分布与生境特征

水韭属（Isoetes）是水韭科中的孑遗属,分类上属拟蕨类,对研究蕨类植物的系统演化具有重要价值。由于人类活动对其水生生境的破坏,水韭属植物在我国的分布范围及其种群数量日趋减少,濒临灭绝,其中,高寒水韭(I. hypsophila)、云贵水韭(I. yunguiensis)和中华水韭(I. sinensis)已被列为国家一级重点保护野生植物。对原产中国的3种水韭的地理分布与生境特征进行调查,将为合理保护该属植物提供相关基础数据和科学依据。本文野外实地考察了原产中国的3种水韭属植物的现存种群及历史记载曾经分布但现已绝迹的水韭属植物种群(绝迹种群)所在地。在每一调查点,测定了各样点的海拔高度、水体基底状况以及水体pH值等生境特征;在现存种群所在地,分别记载了所见水生植物种类、水韭种群规模及其生长状况,并采集和鉴定了3种水韭属植物及其伴生种。调查发现3种水韭属植物种与种之间为间断分布,且具有垂直梯度差异;种内各种群之间相互隔离,各种群的个体数均偏少;现存种群所生长的水体及其水体基底的pH特性无明显差异,为酸性或中性;绝迹种群所在的原生境已遭到严重破坏,一些地点的水体pH和基底pH与以往存在水韭的时期相比已明显升高。此外,调查还发现沼泽地带的水韭种群正面临着其他水生植物的激烈竞争而处于随时灭绝的危险之中,而淡水潮间带沿岸的水韭种群因周期性的水位波动而生长良好。调查结果表明3种水韭属植物的地理分布及其生长状况与海拔、水体pH值、基底pH值以及种间竞争和水位波动密切相关。本文还讨论了保护水韭属植物的基本策略和具体措施。