濒危植物夏蜡梅遗传分化研究

为阐明小尺度范围内濒危物种夏蜡梅种群的遗传分化,保护和恢复夏蜡梅种质资源,采用ISSR分子标记技术,对浙江省临安市清凉峰镇的5个夏蜡梅种群的遗传结构进行分析.12个引物对夏蜡梅5个种群100个个体进行扩增,共得到171个位点,其中多态位点98个,总多态位点百分率(P)为57.31%,平均为25.03%.夏蜡梅总Shannon指数(I)为0.268 9,平均为0.148 8;总Nei指数(h)为0.174 5,平均为0.102 8.P、I、h均表明夏蜡梅总体水平的遗传多样性较高,而种群水平的遗传多样性较低.AMOVA分子变异分析结果显示,47.01%的变异存在于种群间,52.99%的变异存在于种群内;种群内与种群间的遗传分化均很明显.夏蜡梅种群间基因流较低,为0.717 3,显示夏蜡梅种群间的基因流动部分受阻.5个种群的平均遗传距离为0.105 1,根据种群间的遗传距离进行UPGMA聚类,结果为生境相似的种群聚在一起.夏蜡梅种群间较高水平的遗传分化主要是本身的生物学特性以及对微生境适应的结果.     

山蜡梅复合体的遗传多样性和居群遗传分化研究

将山蜡梅、浙江蜡梅、突托蜡梅统称为山蜡梅复合体,应用RAPD和ISSR标记分别对来自7个不同居群共201个山蜡梅复合体单株进行DNA多样性检验。结果显示:从38个ISSR引物中筛选出12个条带清晰、重现性好、多态性高的引物,扩增出总条带数142条,大小在300～2800bp,多态率达94.37%,PIC0.31,MI3.33。在80个RAPD引物中,选出了12条合适的引物,扩增出条带数226条,大小在150～2200bp,多态率达95.13%,PIC0.37,MI4.91。两种分子标记计算出山蜡梅复合体居群的Nei’s基因多样性指数为0.2952,Shannon信息指数为0.4884,反映出山蜡梅复合体丰富的遗传多样性。进一步的AMOVA分析显示,山蜡梅复合体遗传变异大部分来自居群内变异,并且都达到极显著水平,这表明7个地理居群间存在着比较明显的遗传分化。UPMGA聚类分析发现,7个山蜡梅复合体居群被归为明显的3大支,且地理距离相邻的居群遗传距离也近,说明居群的聚类和地理距离有关。同时分析结果还为解决存在争议的新种的分类工作提供分子水平的有力证据。     

濒危植物珙桐遗传多样性与遗传结构的ISSR分析

采用10条ISSR引物对我国珍稀濒危植物珙桐的6个天然居群和2个人工居群的229份材料进行分析,共检测到127个分子量在200～2 000 bp之间的位点,其中多态性位点119个、多态位点百分率93.81%;各居群多态位点百分率在40.21%～76.29%之间,平均为58.64%。物种水平上,珙桐的Nei’s基因多样性Hs=0.3013,Shannon’s遗传多样性信息指数I=0.4566。居群水平上,各居群的Nei’s基因多样性介于0.1491～0.2690之间,各居群的平均Nei’s基因多样性Hs=0.2191,各居群的Shannon’s遗传多样性信息指数(I)介于0.2200～0.4028之间,平均Shannon’s遗传多样性信息指数I=0.3232。居群间基因间分化度(Gst)为26.27%,基因流Nm为1.4。结果显示珙桐的遗传多样性较高,8个居群间存在一定的遗传分化和基因流动,但遗传分化主要存在于居群内。     

濒危植物夏蜡梅总皂甙含量及其环境因子相关性研究

对不同样地、不同海拔高度夏蜡梅营养器官的总皂甙含量进行测定,并分析了与环境因子之间的相关性。结果表明:(1)夏蜡梅不同营养器官的总皂甙含量以叶片最高,1年生枝、根次之,2年生枝、茎最低。叶片的总皂甙含量与其他器官差异均极显著。根的总皂甙含量与海拔高度呈显著的负相关,其他器官与海拔高度相关不显著。(2)阴坡的1年生枝、根的总皂甙含量比阳坡高,差异极显著;其余器官在阴、阳坡之间的含量差异不显著。(3)夏蜡梅7个居群叶片总皂甙含量在0.295 9%~0.415 5%之间,平均为0.340 0%。(4)通径分析显示,土壤P含量对夏蜡梅叶片总皂甙含量起负相关作用,土壤N含量起正相关作用,有机质、土壤pH值、海拔高度也起正相关作用。     

濒危植物珙桐种群遗传多样性分析

采用ISSR分子标记技术,对珙桐6个种群和光叶珙桐1个种群共117份样品进行遗传多样性分析.结果表明:用12条引物对117份样品进行扩增,共检测扩增位点199个,其中多态性位点177个.在物种水平上,多态性位点百分率(PPL)为88.94%,Neis基因多样性(H)为0.278 4,shannon信息指数(I)为0.418 7.种群水平的多态性相对较低,多态百分率在35.18%~48.74%之间,Neis基因多样性(H)为0.126 0~0.179 5,shannon信息指数(I)为0.188 1~0.265 1.基于Neis遗传多样性分析得出的种群间遗传分化系数(Gst)为0.474 5,表明有47.45%的遗传变异存在于种群间,而种群内的遗传变异占总变异的52.55%,种群间基因流(Nm)为0.553 7.Mantel检测显示,种群间的遗传距离和地理距离之间不存在显著的相关性.     

濒危植物夏蜡梅叶片次生代谢产物含量的动态分析

为探讨濒危植物夏蜡梅叶片次生代谢产物积累的一般规律,对自然条件下夏蜡梅 叶片不同 生长时期的生物碱、皂苷、游离蒽醌等3类次生代谢产物含量进行了测定与分析。结果表 明,夏蜡 梅叶片3类次生代谢产物含量随季节的不同而有差异。3类次生代谢产物总含量、皂苷含 量、游离 蒽醌含量的变化曲线均为“双峰型”,其中,3类次生代谢产物总含量、皂苷含量在5月 和9月出现2 个峰值,游离蒽醌的含量在6月和9月出现2个峰值;生物碱含量的变化曲线总体趋势逐渐 下降, 以5月最高,10月最低。     

迁地保护区珍稀濒危植物夏蜡梅的保护研究

以国家二级重点保护野生植物夏蜡梅(Calycanthus chinensis)为材料,对杭州植物园的夏蜡梅进行了迁地保护研究,通过设置200 mg/L赤霉素溶液(A)、400 mg/L赤霉素溶液(B)和清水对照(CK)3种不同的处理,对夏蜡梅种子大小、种子萌发和植株生长量等进行了研究,以期为夏蜡梅这一濒危植物的保护和利用提供科学依据。结果表明：(1)夏蜡梅种子长(14.353±0.327)mm,宽(7.105±0.159)mm,厚(6.180±0.063)mm;长宽比为2.021±0.063,种子千粒重(270.313±1.160)g;(2)不同处理对夏蜡梅种子萌发率的影响极显著(p<0.01),200 mg/L赤霉素处理的种子萌发率最高,为84.44±3.44%;(3)一年生夏蜡梅幼苗的苗高32.62±0.30 cm,地径1.15±0.03 cm;(4)对不同树龄夏蜡梅幼苗的生长量持续观测,夏蜡梅苗高和地径年生长量均有1个明显的高峰期,均为第4年,峰值分别达32.58 cm和0.28 cm。     

夏蜡梅的群落学研究

夏蜡梅是我国特有的第三纪残遗植物，自然分布区域十分狭窄，濒临绝灭，被列为国家二级珍稀濒危植物。通过对夏蜡梅群落的分布、区系、外貌、结构及动态等特征的分析表明，夏蜡梅群落可划分为青冈－夏蜡梅群落及夏蜡梅灌丛２个类型。前者属亚热带地带性常绿阔叶林，群落较为稳定；后者是在森林植被遭到破坏后形成的一种次生群落类型，具有不稳定性，最终会逐渐演替成青冈－夏蜡梅群落。     

嫩枝腹接夏蜡梅

原始珍稀植物——中国夏蜡梅,被列为我国二级保护植物。为保护夏蜡梅,本文介绍了用蜡梅作砧木,采用夏蜡梅为接穗,以"嫩枝腹接"的方法,成功嫁接成活夏蜡梅,并用文字及图解的方法,讲述了"嫩枝腹接"的方法及步骤。     

四川省珍稀濒危植物延龄草遗传多样性分析

采用ISSR分子标记技术,对延龄草7个自然居群的遗传多样性水平和遗传结构进行了研究。用12个引物对7个居群共105个样品进行了扩增,共得到135条清晰的扩增位点,其中多态性位点46个,多态位点百分率（PPB）为34.07％。POPGENE分析结果表明:同其他一些濒危植物相比,延龄草具有较低的遗传多样性(He＝0.075 9,Ho＝0.120 0)。卧龙居群的遗传多样性水平最高（PPB＝18.52％,He＝0.041 7,Ho＝0.068 4）,大坝子居群的遗传多样性水平最低（PPB=8.89%,He＝0.022 0,Ho＝0.034 8）。Neis遗传多样性分析和AMOVA分析表明:7个自然居群间出现了一定程度的遗传分化（Gst分别为0.555 4和0.525 3）,可能是基因流障碍和遗传漂变引起的; 而居群间的限制性基因流（Nm=0.400 2）可能由种子的有限传播距离、居群的地理隔离或自交等因素导致. 通过对延龄草居群遗传多样性和遗传结构的分析,结合群落学调查研究,该文提出了一些保护策略.      

夏蜡梅的双受精和种子形成

夏蜡梅传粉后,花粉管８ｄ到达胚囊,１０－１３ｄ实现双受精,为珠孔受精。胚乳为核型胚乳。初生胚乳核经短暂休眠进行分裂,１８ｄ胚完全细胞化,呈单鲁细胞,随后细胞分裂成多列,并不断消耗珠心组织及珠被。合子经过近１周的休眠后开始分裂,为柳叶菜型。３９ｄ 形成后,以一个方向包绕胚乳,与胚周边胚民中胚乳存在形态上的差异,表现出为胚输送养料的一种结构,并保留至种子成熟。胚乳发育存在特殊性,具营养和吸器的功能。     

不同生境夏蜡梅营养器官总酚含量分析

以国家2级保护植物夏蜡梅(Calycanthus chinensis)为研究对象,对不同生境中夏蜡梅各营养器官的总酚含量进行测定,并分析了与环境因子之间的相关性.结果表明:(1)夏蜡梅各营养器官均含有总酚,3个样地均以叶片的含量最高,根的含量次之,一年生枝、二年生枝、茎的含量较低.叶片的含量是根的2倍.(2)夏蜡梅阴坡的叶、根、一年生枝等器官的总酚含量显著高于阳坡.(3)7个样地夏蜡梅叶片总酚含量为1.0004～1.2878 g·kg-1,平均为1.2464 g·kg-1,其高低顺序为前坑＞大雷山Ⅱ＞白水坞＞大雷山Ⅰ＞双石边＞大明山Ⅱ＞龙塘山.(4)通径分析显示,土壤有机质、氮、pH值对夏蜡梅叶片总酚含量的影响较大.     

夏蜡梅嫩枝腹接成功与南梅北移前景展望

夏蜡梅是我国的珍稀野生花卉,1963年定名,国家二级保护植物。夏蜡梅优点甚多,但夏蜡梅原产于温暖湿润的浙江,故南梅北移就是开发应用此珍稀野花的必由之路。本文用嫩枝腹接法繁殖夏蜡梅,已使之在山东正常露地开花。本文在简介夏蜡梅优点的基础上,对夏蜡梅嫩枝腹接之成功要点加以介绍,并对今后进一步南梅北移此名花之规划作出展望。     

夏蜡梅植株中游离蒽醌的分布及其与环境因子的相关性研究

对中国特有植物夏蜡梅(Calycanthus chinensis)营养器官的游离蒽醌含量进行测定,并分析其与环境因子之间的相关性。结果表明:(1)夏蜡梅各营养器官均含有游离蒽醌,但叶片的含量最高,枝、茎、根等器官的含量很低,叶片的含量是其它器官的4~11倍,其它器官之间差异不显著。(2)夏蜡梅叶、茎中游离蒽醌含量随海拔升高而降低,呈极显著的负相关关系。(3)夏蜡梅阴、阳坡植株相应营养器官之间游离蒽醌含量无显著性差异。(4)夏蜡梅7个样地叶片的游离蒽醌含量在0.120 4%~0.243 5%之间,平均为0.183 8%,其中临安5样地含量较高,大雷山2样地较低,差异极显著。(5)通径分析显示,土壤有机质、土壤pH值对夏蜡梅叶片游离蒽醌含量起正作用,土壤氮、C/N、土壤磷起负作用。     

夏蜡梅和美国蜡梅属间杂种形态与光合生理特征

从花形态、结实性、光合和水分利用效率等3个方面,比较了属间杂种与母本夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis,父本美国蜡梅Calycanthus floridus之间的差异;另外,对濒危园模拟生境条件下生长的夏蜡梅和苗圃自然光照条件下的夏蜡梅植株的光合作用和水分利用的生态差异进行了比较研究。结果表明：①花外形、颜色和气味,花被片形态,外、内花被片（数量、大小、颜色、形状和质地）,雄蕊（可育雄蕊、不育雄蕊和食物体）,雌蕊（花柱和柱头）等方面,属间杂种均表现出双亲的中间性状,结合了双亲优异之处,具有很高观赏价值;②夏蜡梅在南京地区结实正常,美国蜡梅在南京地区的结实能力差,而属间杂种7年生植株开花的2a中都表现为不结实;③光合作用和水分利用特性上,属间杂种与父本美国蜡梅相似,较母本夏蜡梅有明显优势,没有严重的光合午休现象和灼伤叶片、花苞片现象。另外,濒危园中遮光条件下的夏蜡梅植株尽管净光合作用和蒸腾作用较小,但没有午休现象,而且表观量子效率和水分利用效率显著大于自然光照条件下的夏蜡梅植株,乃至美国蜡梅及属间杂种,显示出夏蜡梅的喜阴习性。图1表3参17     

夏蜡梅和光叶红蜡梅花发育特性和柱头可授性

对蜡梅科Calycanthaceae夏蜡梅属Sinocalycanthus夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis和美国蜡梅属Calycanthus光叶红蜡梅Calycanthus floridusvar.oblongifolius的花发育进程进行了观察,同时利用活体花粉萌发法对其柱头可授性进行了检测。结果表明,夏蜡梅和光叶红蜡梅花发育进程均可以分为：紧蕾期、大蕾期、松蕾期、花开放而花药未裂和花开放花药开裂等5个时期,各个时期间隔1～2d,晴朗、高温天气将加速花的发育;雄蕊和退化雄蕊的发育进程从紧蕾期到花开放散粉阶段为直立到平展再到合拢状,这种花部动态变化特征有利于异交;两者的柱头可授期均为7～8d,到花开放而花药未裂阶段达到最强。光叶红蜡梅和夏蜡梅花发育特性基本相似,只有柱头的发育和花药的生长存在一定的差异。     

海拔环境温度在植物遗传分化中的效应分析

由于全球气候的变异加剧,植物正面临着以气温变化为主要特征的气候条件变化的新选择。综述了海拔环境温度对植物遗传变异的影响,并以云南的水稻分化为例分析了海拔引起的环境温度变化在水稻分化中的遗传效应。海拔引起的以温度为主的生态因子的变化对植物遗传多样、遗传分化起着重要作用。海拔差异形成的温度变化导致的配子体选择是籼粳分化的主导因子。研究结果可为植物遗传资源保护和创新相关研究提供理论参考。