南方红豆杉保护遗传学研究

	南方红豆杉保护遗传学研究
其他题名	Conservation Genetics of Taxus wallichiana var. mairei
	张雪梅
导师	李德铢
学位专业	植物学
关键词	南方红豆杉谱系地理学遗传多样性遗传结构保护遗传学
摘要	珍稀濒危植物南方红豆杉是我国一级保护野生植物。其雌雄异株、风媒传粉、种子通过鸟类或啮齿类动物散布。由于红豆杉属植物中发现的对癌症治疗有特殊疗效的次生代谢产物紫杉醇，导致近十年来红豆杉属植物野生资源的过度采集，致使现存南方红豆杉的野生居群急剧减少，生境已高度片段化。对南方红豆杉进行保护生物学研究迫在眉睫。本文对南方红豆杉进行保护遗传学研究，主要结果与结论如下： 1、谱系地理学研究通过对南方红豆杉18个居群494个个体的叶绿体基因组的trnL-F片段进行了PCR-RFLP分析，共检测到6个叶绿体DNA单倍型，H1、H2、H3、H4、H5和H6。除了台湾（TW）居群外，所有的居群都包含有单倍型H1和H2；黄山（HSH）居群除H1和H2外还包含单倍型H3；临安（LA）居群除H1和H2还包含单倍型H4。台湾(TW)居群共有两种单倍型H5和H6。谱系关系分析显示单倍型H1、H2为较古老的的祖先单倍型，其它单倍型演化自这两种单倍型。AMOVA分析揭示南方红豆杉仅24.49%的遗传变异存在于居群间，居群内的遗传变异为75.51%。NCA分析揭示现在的遗传结构可能源于居群的片段化效应。台湾为最先分离出去的居群，台湾(TW)居群可能是由于曾经的居群片段化而隔离或长距离扩散所致。居群间的基因流受到一定程度的限制。叶绿体DNA单倍型变化揭示在第四纪冰期，华东地区可能存在南方红豆杉的避难所。 2、基于ISSR的遗传多样性分析通过对南方红豆杉18个居群494个个体的ISSR研究，揭示了南方红豆杉保持较高水平的遗传多样性，假设处于哈迪-温伯格平衡状态：期望杂和度（HE ）为0.3456；Shannon 信息指数（I）为0.5134；有效等位基因数（AE）为1.6047；多态位点百分比（P）为98.4%；居群间的遗传分化系数GST = 0.4079，贝叶斯法的估计值为θB= 0.4854；基因流Nm = 0.7256；近交系数的估计值为f = 0.5066。遗传变异的18.29存在于台湾（TW）居群。UPGMA遗传关系图显示南方红豆杉呈现东西分化的趋势。各遗传参数综合揭示了居群片段化效应。与已报道的其它红豆杉属物种相比较，南方红豆杉保持了较高水平的遗传多样性。核DNA及叶绿体DNA检测结果均显示现存南方红豆杉的分布可能是由曾经连续分布的南方红豆杉居群片段化而形成，且片段化的过程漫长。避难所居群对现存南方红豆杉的遗传结构依然存在影响，但曾经的大面积连续分布并非由单一的避难所居群扩散而形成，南方红豆杉现在的遗传结构除了植物本身的特点外，受多种因素如多次的片段化过程、分布区的地质历史、避难所、气候及人为干扰等多种因素的影响。 3、种子发芽实验初步的种子萌发实验显示，在种子苏醒后，红豆杉种子胚乳吸水膨胀使厚厚的种壳开裂，并有少许的绿色，随后即消失。据此，我们初步推断，红豆杉子叶一旦露出胚乳，即与胚乳脱离，基本没有“哺乳期”或者说“哺乳期”非常短，此时幼苗的叶片和根系并不具备完善的功能，幼苗易被灼伤，影响了幼苗的成活率。 4、保护对策建阳（JY）居群有较高的遗传多样性、较大的群体及合适的年龄结构可作为就地保护的居群。黄山（HSH）、临安（LA）及台湾（TW）居群由于具有其叶绿体DNA具有较高水平的遗传多样性，及独特的单倍型，也应采取就地保护。收集野生居群的种子，通过人工方法提高种子的发芽率，并保证幼苗的成活率，用于增加居群的个体数，特别是对居群内个体间距离相隔较远而年龄结构老化的居群。保护生态环境是提高红豆杉幼苗成活的关键。幼苗的成活为物种不断注入新鲜血液，大量幼苗的成活则可提高遗传多样性，为物种的延续提供基本保障。不同居群间可相互引种从而增加居群间基因的交流。
语种	中文
	2008-01-25
学位授予单位	中国科学院昆明植物研究所
文献类型	学位论文
条目标识符	http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/174
专题	昆明植物所硕博研究生毕业学位论文
推荐引用方式 GB/T 7714	张雪梅. 南方红豆杉保护遗传学研究[D]. 昆明植物研究所. 中国科学院昆明植物研究所,2008.

条目包含的文件
文件名称/大小	文献类型	版本类型	开放类型	使用许可
10001_20041801061500（8067KB）			限制开放	--	请求全文