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《华东师范大学》 2006年
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水杉的系统发育地位及恢复评价

李媛媛  
【摘要】:人类直接或间接的活动对全球环境产生恶劣影响,由此造成生物多样性大量丧失,许多物种沦为濒危状态。保护生物多样性是全球的热点问题之一,对濒危物种的保护轰轰烈烈地开展着。现今的保护措施大多只着眼于恢复濒危物种的数量,然而保护的目的是阻止濒危物种绝灭,使它们脱离濒危状态,并能够自我维持。种群遗传结构是保证物种长期适应环境变化的基础,体现了物种应对环境变化的潜力。致濒危机制的正确寻找,有助于制定相对完善的保护措施。 活化石水杉是重要的珍稀濒危植物,天然水杉只分布于我国湖北、湖南和重庆三省市交界的一小片区域,总数量只有4000多株。现今水杉的人工种植种群的分布范围遍及世界各地,超过化石记录的分布范围,水杉的数量也已经恢复到相当水平。但是,水杉的遗传结构是否已得到成功恢复,水杉人工种群是否具有天然更新能力,都是引人深思的问题。本研究对以上问题进行深入探讨:首先用分子生物学手段对历来有争议的水杉在杉科的系统进化地位做一探究,也为后续研究提供进化上的参考背景;然后通过种群遗传分析,比较现有水杉人工种群与自然种群的遗传结构异同,探讨人工种群遗传结构是否得到恢复;随后从繁殖过程中的种子形成和幼苗生长两个环节,探询水杉人工种群是否具有天然更新能力以及影响环节;最后通过以上一系列研究,探讨影响水杉人工种群遗传结构的因素以及自我更新能力的瓶颈,提出实用有效的保护措施,以期为珍稀濒危物种保护提供科学依据。主要结果如下: (1)应用4个叶绿体DNA序列(trnL,trnL-trnF,trnV,petG-trnP)和3个线粒体DNA序列(atpA,Nadl,CoxⅢ)对杉科9属15种1变种进行系统发育分析,叶绿体和线粒体联合序列重建的杉科系统发育树,都一致地把杉科分为5族:水松属(Glyptostrobus)和落羽杉属(Taxodium)为落羽杉族;柳杉属(Cryptomeria)为柳杉族;台湾杉属(Taiwania)和杉木属(Cunninghamia)为杉木族;水杉属(Metasequoia)、巨杉属(Sequoiadendron)和红杉属(Sequoia)为红杉族;密叶杉属(Athrotaxis)为密叶杉族。叶绿体和线粒体都分为5族是一致的,但5族的之间的亲缘关系稍有不同。线粒体是杉木族、落羽杉族和柳杉族、红杉族4族的关系较近,然后再是密叶杉族。而叶绿体是杉木族、红杉族、密叶杉族3族关系较近,然后是落羽杉族和柳杉族的组合。 (2)4个叶绿体片段与3个线粒体的碱基序列变异程度明显不同,叶绿体联合序列1168个位点中变异位点有88个,占7.53%,线粒体联合序列1825个位点中变异位点有51个,占2.79%,叶绿体的显著比线粒体大。杉科4个叶绿体片段除有大量的碱基置换外,还都有部分个体连续几个或十几个甚至几十个的碱基插入缺失现象或者出现多个核苷酸重复的现象。表明线粒体DNA的核苷酸替换速率远远低于叶绿体DNA的替换速率。水杉的叶绿体DNA显示了比较特殊的特征,表明了水杉属进化上比较孤立的系统位置,但依然验证了水
【学位授予单位】:华东师范大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:S791.35

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 吴则焰;孑遗植物水松保护生物学及其恢复技术研究[D];福建农林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 崔敏燕;濒危物种水杉种群的引种和生存力分析[D];华东师范大学;2011年
2 熊彪;水杉原生母树种群及群落特征研究[D];湖北民族学院;2010年
3 金国良;红松人工林的遗传多样性研究[D];辽宁师范大学;2007年
4 尤冬梅;环境因子对水杉种子萌发与幼苗生长的影响研究[D];华中师范大学;2008年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 郑丽珊;王静毅;冀小蕊;徐碧玉;武耀廷;;长梗蕉SSR标记的研究[J];现代农业科技;2007年17期
10 高嵩;;不同模式退耕还林地上净生物生产力评价[J];现代农业科技;2010年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐晓薇;江南;杨俊波;杨燕萍;王丽芳;;寒兰株系间的遗传多样性和亲缘关系的SSR分子标记分析[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
2 李慧卿;;外来种的生境侵蚀问题及其在退化生态系统恢复重建中的作用[A];全国生物多样性保护及外来有害物种防治交流研讨会论文集[C];2008年
3 刘建军;康永祥;马长欣;姚正阳;;陕西省森林固碳增汇功能评估[A];低碳陕西学术研讨会论文集[C];2010年
4 李春香;杨群;;柏科(含杉科)的分子系统学及其主要分类群起源时间的推测[A];全国生物进化理论研讨会论文与论文摘要集[C];2000年
5 张红莲;李火根;;利用SSR分子标记检测鹅掌楸种间渐渗杂交[A];第二届中国林业学术大会——S2 功能基因组时代的林木遗传与改良论文集[C];2009年
6 赵倩君;马月辉;关伟军;陈红艳;央金;狄冉;苏蕊;;中国8个藏系绵羊群体遗传多样性和系统发生关系的微卫星分析[A];第十次全国畜禽遗传标记研讨会论文集[C];2006年
7 张琴;赵胜;刘勇涛;钟金城;黄邓萍;谢晓红;雷岷;;肉兔品系的RAPD遗传多样性分析[A];第十次全国畜禽遗传标记研讨会论文集[C];2006年
8 ;Genetic diversity and relationships of Tibetan Mastiff and other dog breeds based on microsatellite loci[A];中国畜牧兽医学会养犬学分会第十二次全国养犬学术研讨会论文集[C];2007年
9 杨前勇;叶俊华;付平峰;徐黎;熊勇华;徐波;;3个昆明犬品系10个微卫星基因座遗传学研究[A];中国畜牧兽医学会养犬学分会第十二次全国养犬学术研讨会论文集[C];2007年
10 郑嫩珠;陈晖;朱志明;缪中纬;孙世坤;李慧芳;宋卫涛;;福建地方鸡种和泰和乌鸡微卫星遗传多样性分析[A];中国家禽业——机遇与挑战——第十三次全国家禽学术讨论会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 秦伟;新疆野苹果繁育特性及种质资源亲缘关系研究[D];新疆农业大学;2010年
2 陆婷;独尾草属两个同域种的繁殖对策[D];新疆农业大学;2010年
3 文仕知;桤木人工林生态系统结构及功能过程[D];中南林业科技大学;2010年
4 闫小玲;基于cpDNA单倍型和SSR分析的银杏群体遗传结构和谱系地理学研究[D];浙江大学;2010年
5 王玉山;侧柏种源遗传多样性与地理变异规律研究[D];山东农业大学;2011年
6 曾建军;入侵植物剑叶金鸡菊繁殖特性与适应策略研究[D];西南大学;2011年
7 徐娜娜;盐草的克隆性及其种群遗传效应与生态影响[D];华东师范大学;2011年
8 Neo Christophine Mokgolodi(尼欧);具民族植物学和民族药学价值的非洲和中国植物[D];北京林业大学;2011年
9 桑子阳;红花玉兰花部性状多样性分析与抗旱性研究[D];北京林业大学;2011年
10 金晓明;米氏冰草繁殖生态学特征及种群竞争机制[D];北京林业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑瑜;银杏核心种质构建初探[D];华中农业大学;2010年
2 许丽梅;10个山羊群体遗传多样性的微卫星分析[D];甘肃农业大学;2010年
3 梁守翠;当归开花结实习性及种子营养物质积累动态研究[D];甘肃农业大学;2010年
4 俞琳;珍稀濒危植物长序榆遗传多样性研究[D];浙江农林大学;2010年
5 卢超;仿刺参(Apostichopus japonicus)AFLP遗传连锁图谱的构建[D];中国海洋大学;2010年
6 刘奇;大泷六线鱼(Hexagrammos otakii)生物学特征与遗传多样性研究[D];中国海洋大学;2010年
7 刘黎明;新疆野杏生殖生态初步研究[D];新疆农业大学;2010年
8 蔡洁;洞庭湖区杨树人工林生物生产力与碳储量研究[D];中南林业科技大学;2010年
9 秦利军;光皮树优株遗传多样性研究[D];中南林业科技大学;2007年
10 田华;桉树4个种遗传多样性的ISSR分析及STS标记开发初探[D];中南林业科技大学;2009年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘云;朱欣婷;蔡立;国兴明;;均匀设计法优化水杉总黄酮提取工艺[J];安徽农业科学;2008年03期
2 张靖媛;李钢铁;崔利强;张金旺;孙颖星;;浑善达克沙地沙地榆种群年龄结构研究[J];安徽农业科学;2009年11期
3 宋胭脂,王彩虹,何卫国,张军义;不同扦插基质对番茄成苗的影响[J];北方园艺;2005年01期
4 赵国锦;;不同扦插基质对火棘插穗生根的影响[J];北方园艺;2009年04期
5 王希群,马履一,郭保香;水杉发现过程的系统研究[J];北京林业大学学报(社会科学版);2004年01期
6 王希群;马履一;胡涌;郭保香;;水杉种苗学研究的重要里程碑[J];北京林业大学学报(社会科学版);2007年01期
7 张玉钧;马履一;王希群;郭保香;;水杉在日本的引种保护及其社会影响[J];北京林业大学学报(社会科学版);2008年04期
8 孟宪宇;使用Weibull分布对人工油松林直径分布的研究[J];北京林学院学报;1985年01期
9 李悦,张春晓;油松育种系统遗传多样性研究[J];北京林业大学学报;2000年01期
10 李昌晓;钟章成;;模拟三峡库区消落带土壤水分变化条件下水松幼苗的光合生理响应[J];北京林业大学学报;2007年03期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 李巧明;龙脑香科两种濒危植物的保护遗传学研究[D];中国科学院研究生院(昆明植物研究所);2002年
2 茹文明;濒危植物南方红豆杉生态学研究[D];山西大学;2006年
3 王明雷;番荔枝科植物囊瓣木和中国特有植物水松化学成分及生物活性研究[D];中国协和医科大学;2000年
4 苏建荣;云南红豆杉种群生物学研究[D];中国林业科学研究院;2006年
5 马友平;日本落叶松人工林林分结构与生长量预测研究[D];北京林业大学;2007年
6 王瑞波;中国特有植物南川百合(Lilium rosthornii Diels)保护生物学研究[D];西南大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 魏利;应用ISSR分子标记对西伯利亚红松(Pinus sibirica Du Tour)遗传多样性研究[D];东北林业大学;2004年
2 吕艳芳;利用ISSR分子标记和rDNA的ITS序列研究五针松亲缘关系[D];东北林业大学;2004年
3 张志;红松人工林土壤质量演变规律[D];东北林业大学;2004年
4 王晓丽;杉木及其近缘种的分子标记和遗传分析[D];福建农林大学;2004年
5 李晓红;濒危植物黄山梅的保护生物学研究[D];安徽师范大学;2005年
6 宁祖林;湖北省利川市种子植物区系研究[D];华南热带农业大学;2006年
7 苗作云;濒危植物沉水樟及其近缘种的遗传多样性分析[D];福建农林大学;2006年
8 张文标;濒危植物夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)繁殖生态与遗传分化研究[D];西南大学;2007年
9 李英豪;福建香蕉种质资源遗传多样性的RAPD分析[D];福建农林大学;2007年
10 李博;水松无性繁殖技术研究[D];南京林业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭兴;张巍;任广明;;小兴安岭红松原始林的遗传多样性研究[J];森林工程;2012年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 宛涛;冷蒿(Artemisia frigida)有性繁殖生物学特性研究[D];中国农业科学院;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 姜媛秀;黑龙江地区天然红松种群遗传多样性的ISSR分析[D];辽宁师范大学;2010年
2 朱立南;辽宁地区天然红松种群遗传多样性研究[D];辽宁师范大学;2011年
3 熊彪;水杉原生母树种群及群落特征研究[D];湖北民族学院;2010年
4 孟显国;冷蒿种子生物学及生殖生物学特性的研究[D];内蒙古农业大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 包维楷,陈庆恒;退化山地植被恢复和重建的基本理论和方法[J];长江流域资源与环境;1998年04期
2 孙岳胤,刘殿清,杨宪烨;沙松嫩枝扦插技术的研究[J];中国林副特产;1999年01期
3 谢遵国,王辉忠,黄昊,李淑玲,邹威;紫杉扦插育苗技术研究[J];中国林副特产;1999年01期
4 吕海亮,张文澄,张遂申;四棱草属比较形态及其分类系统位置的研究──Ⅴ.四棱草属及其近缘属茎和叶柄的解剖[J];西北植物学报;1997年02期
5 张遂申,常朝阳,张文澄,吕海亮;四棱草属比较形态及其分类系统位置的研究Ⅰ.四棱草属及近缘属叶片毛状体微形态[J];西北植物学报;1994年04期
6 张文澄,吕海亮,张遂申;四棱草属比较形态及其分类系统位置的研究Ⅱ.四棱草属及其近缘属叶片宏观结构[J];西北植物学报;1995年02期
7 吕海亮,张文澄,张遂申;四棱草属比较形态及其分类系统位置的研究──Ⅳ.四棱草属及其近缘属叶表皮结构特征[J];西北植物学报;1996年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李东明;林刚;郑劲松;夏军红;胡成钰;王丁;;两个不同江豚群体ISSR遗传多样性初步分析[J];南昌大学学报(理科版);2005年06期
2 张玉钧;马履一;王希群;郭保香;;水杉在日本的引种保护及其社会影响[J];北京林业大学学报(社会科学版);2008年04期
3 贺随超;马履一;陈发菊;;红花玉兰种质资源遗传多样性初探[J];西北植物学报;2007年12期
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5 李晓东,杨佳,史全芬,李建强;8个栽培水杉居群遗传多样性的等位酶分析[J];生物多样性;2005年02期
6 叶平扬;董姗姗;卢宝荣;陈家宽;宋志平;;普通野生稻小种群的交配系统与遗传多样性[J];生态学报;2008年04期
7 郭汉桥;;改进水杉扦插育苗的试验[J];湖北林业科技;1985年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 尤冬梅;雷耘;汪正祥;马广礼;;不同光照条件对水杉种子萌发和幼苗生长的影响[A];中国植物学会七十五周年年会论文摘要汇编(1933-2008)[C];2008年
2 ;继承传统,推陈出新,探求龙岗村镇住宅新模式[A];中国文物学会传统建筑园林委员会第十三届年会论文集[C];2000年
3 钟勇军;许淼;凌华;;浅谈兰花资源的开发与保护[A];第二届浙江中西部科技论坛论文集(第一卷)[C];2005年
4 蓝楠;;构建我国环境保护中的公益诉讼制度[A];环境法治与建设和谐社会——2007年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集(第二册)[C];2007年
5 常宏伟;;WINDOWS2000/XP下的端口读写操作[A];2006年全国LED显示技术应用及产业发展研讨会论文集[C];2006年
6 佟宇帆;;云南省土沉香保护探微[A];生态文明与环境资源法--2009年全国环境资源法学研讨会(年会)论文集[C];2009年
7 陈永敏;;析矿产资源的合理开发利用和保护[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年
8 沙丽清;郭辉军;;云南古茶资源有效保护与合理利用[A];循环·整合·和谐——第二届全国复合生态与循环经济学术讨论会论文集[C];2005年
9 阿丽塔;田玲;;中药资源保护的重要性及其策略[A];2006第六届中国药学会学术年会论文集[C];2006年
10 欧小平;范卓敏;翟敬宇;;浅谈紫竹院公园几种耐旱节水地被植物的保护与应用[A];北京市“建设节约型园林绿化”论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 驻吴江首席记者 黄亮;金黄色水杉现身吴江[N];苏州日报;2011年
2 本报记者 董瑞杰;水杉,彰显中国植物保护成就的瑰宝[N];湖北科技报;2004年
3 本报特约记者 魏梦佳;寻访“水杉王”[N];中国经济导报;2007年
4 松滋市林业局高级工程师 李继均;水杉切不可过早过度修枝[N];湖北科技报;2001年
5 肖静芳;利川水杉——植物活化石[N];中国民族报;2003年
6 李继均;水杉切勿过早过度修枝[N];江苏科技报;2001年
7 记者 翟志清 通讯员 欧阳长远;外国生物专家考察水杉王[N];湖北日报;2007年
8 本报记者;小板桥3000水杉正在枯死[N];昆明日报;2011年
9 铁铮 王希群;水杉发现过程有多少秘密[N];中国绿色时报;2007年
10 记者 熊燕 禹江宁;我省获奖科学家载誉回昆[N];云南日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李媛媛;水杉的系统发育地位及恢复评价[D];华东师范大学;2006年
2 赵茹;野生大豆保护遗传学基础研究[D];复旦大学;2007年
3 杨频;中国沼虾属分子系统学及日本沼虾群体遗传结构的研究[D];华东师范大学;2007年
4 蔡大伟;古DNA与家养动物的起源研究[D];吉林大学;2007年
5 赵凤娟;马尾藻种群遗传及早期发育的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2007年
6 高诗珠;中国西北地区三个古代人群的线粒体DNA研究[D];吉林大学;2009年
7 盛岩;梭梭种群分子生态学研究[D];中国科学院研究生院(植物研究所);2003年
8 陈达丽;鳜类及其两种牛首科寄生虫的系统发育研究[D];中国科学院研究生院(水生生物研究所);2007年
9 国伟;麦长管蚜地理种群时空动态的分子特征分析[D];中国农业大学;2005年
10 谭著明;红汁乳菇生物学特性与半人工栽培技术研究[D];湖南农业大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李东明;不同江豚群体遗传多样性及其血清维生素含量分析[D];南昌大学;2005年
2 袁俊;论商业标记权的竞争法保护[D];湘潭大学;2005年
3 林银巧;论我国零售店址资源保护[D];首都经济贸易大学;2005年
4 季凌云;论我国对非公有制经济的宪法保护[D];华东政法学院;2006年
5 申明宏;论精神病人的法律保护[D];苏州大学;2006年
6 丁中群;论未成年人犯罪刑事法保护的完善[D];吉林大学;2007年
7 单体飞;我国宗教信仰自由的立法保护[D];苏州大学;2008年
8 刘宁;紧急状态下公民权利的限制与保护[D];复旦大学;2009年
9 王鹏程;世界遗产的国际法保护[D];兰州大学;2009年
10 王蕾;论刑事诉讼中自然人被害人的权利保护[D];中国政法大学;2006年
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