珍稀濒危植物连香树的物种生物学研究
【摘要】：
连香树在南京地区11月初连香树胚珠已经开始发育，4月中旬可以观察到珠被和珠心的明显形态。在胚珠发育过程中，细胞壁上逐步出现不连续的高电子致密物质，液泡逐渐变大，细胞分化逐渐明显。两个居群连香树果实长度和宽度显著相关，而种子数与果实长度和宽度均不存在显著相关。
长阳居群叶背面表皮毛形状与歙县和新宁居群叶背面表皮毛不同，为扁平状且倒伏于叶面，歙县和新宁居群叶背面表皮毛则为直立菱形，而其余6个居群的叶未发现表皮毛。叶下有毛和无毛类型间没有间断，而是有中间类型存在。因此，认为不宜将连香树中叶下有毛类型划分为其变种。
分析了四川宝兴等10个地点连香树群落的区系特征，其特点是：(1)区系成分起源古老，都有数量不等的孓遗物种存在；(2)植物区系成分的过渡性质明显；(3)各种热带类型和温带类型的植物共存，多数居群以温带成分特别是北温带分布类型为主。测定了四川宝兴、湖北巴东、湖北长阳和湖南新宁4个居群的Simpson指数、Shannon-Wiener指数、群落均匀度、Levins生态位宽度指数、Levins生态位重叠指数、Pianka生态位重叠指数、Horn生态位重叠指数和生态位相似性比例，结果表明各群落中重要值大的物种一般具有较宽的生态位，具较宽生态位的物种与其他物种有较高的生态位重叠。
根据侧脉、基宽距、叶长、叶宽、叶柄长，可初步将各居群分别划分为三种不同的生态型，而根据叶基角，连香树可划分为两个生态型。
改进的SDS-CTAB法更适合于连香树基因组DNA提取。正交试验优化的RAPD反应体系为：在20μL反应体系中，25mMMg~(2+)2μL，10mMdNTPs0.4μL，1U的TaqDNA酶1μL，10×Buffer缓冲液2.5μL，0.50D引物0.8μL，约25ng模板0.6μL。优化的扩增程序为：94℃预变性3min，一个循环，94℃变性30sec，37℃退火15sec，72℃延伸90sec，40个循环，72℃最后延伸7min，4℃保存。BSA的加入使经过正交试验优化的反应体系中，Taq酶用量减少了60％。
RAPD多态性条带328条，占总条带数的47.5％，表明连香树天然群体遗传变异比较丰富。居群内平均基因多样度为0.1282，居群间平均基因多样度为0.1181，群体Nei基因分化系数为0.4797。54.24％的基因在居群间流动，表明居群间的基因流动水平较低。各居群间的遗传距离在0.0402和0.3296之间变动，其中，安徽歙县居群和河南济源居群间的遗传距离最大，四川宝兴赶羊沟居群和四川宝兴鹿井沟居群间的遗传距离最小。遗传距离与经度、纬度的相关性均不显著。
叶片表型变异研究、结合各居群的生态环境特点和遗传多样性分析、遗传距离分析，将所研究居群分为三个生态宗(ecological race)，即将新宁居群和歙县居群分为一个生态宗，长阳居群为一个生态宗，其余居群(宝兴、济源、巴东、户县、金寨、天目山、峨嵋等)为一个生态宗。
【关键词】：连香树 胚珠 表型 遗传多样性 RAPD 【学位授予单位】：南京林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：Q948
【目录】：
- 致谢3-4
- 摘要4-5
- Abstract5-10
- 第一章 前言10-21
- 1.1 物种生物学及遗传多样性研究10-14
- 1.1.1 物种生物学研究10-11
- 1.1.2 表型可塑性研究11-12
- 1.1.3 遗传多样性研究12-14
- 1.2 连香树研究进展14-20
- 1.2.1 连香树系统发育研究15
- 1.2.2 连香树古生物学研究15-16
- 1.2.3 连香树的解剖学研究16
- 1.2.4 连香树生态学研究16-18
- 1.2.5 连香树基因流研究18-19
- 1.2.6 连香树保护和利用研究19-20
- 1.3 本文的主要目的、意义和内容20-21
- 第二章 连香树生物学特性研究21-29
- 2.1 前言21
- 2.2 胚珠的显微结构21-23
- 2.2.1 材料与方法21-22
- 2.2.2 结果与分析22-23
- 2.3 胚珠的超微结构23-24
- 2.3.1 仪器和药品试剂23
- 2.3.2 材料与方法23
- 2.3.3 结果与分析23-24
- 2.4 种子和果实调查24-26
- 2.4.1 材料与方法24-25
- 2.4.2 结果与分析25-26
- 2.5 叶片的扫描电镜观察26-28
- 2.5.1 仪器和药品试剂26
- 2.5.2 材料与方法26
- 2.5.3 结果与分析26-28
- 2.6 小结28-29
- 第三章 连香树的生态学研究29-63
- 3.1 引言29
- 3.2 物候观测29-30
- 3.3 各居群自然条件30-32
- 3.3.1 四川宝兴县鹿井沟和赶羊沟连香树居群的自然条件30
- 3.3.2 湖北巴东连香树居群的自然条件30
- 3.3.3 湖南新宁连香树居群的自然条件30-31
- 3.3.4 安徽金寨连香树居群的自然条件31
- 3.3.5 河南济源连香树居群的自然条件31
- 3.3.6 湖北长阳连香树居群的自然条件31
- 3.3.7 四川峨嵋连香树居群的自然条件31
- 3.3.8 陕西户县连香树居群的自然条件31-32
- 3.3.9 浙江天目山连香树居群的自然条件32
- 3.3.10 安徽款县连香树居群的自然条件32
- 3.4 调查和计算方法32-35
- 3.4.1 样地设置32-33
- 3.4.2 植物区系地理成分分析33
- 3.4.3 物种多样性测定33
- 3.4.4 物种生态位测定33-35
- 3.5 结果与分析35-62
- 3.5.1 群落区系特征35-55
- 3.5.2 群落乔木层的物种多样性55-57
- 3.5.3 生态位57-62
- 3.6 小结62-63
- 第四章 连香树表型变异研究63-89
- 4.1 引言63-64
- 4.2 材料与方法64-66
- 4.2.1 样品的采集64
- 4.2.2 样品测算64-65
- 4.2.3 数据处理方法65-66
- 4.3 结果与分析66-79
- 4.3.1 叶片形态的方差分析66-73
- 4.3.2 各居群内叶片形态的初步聚类分析73-79
- 4.4 各居群间叶片形态的初步聚类分析79-86
- 4.5 讨论与结论86-87
- 4.6 小结87-89
- 第五章 遗传多样性研究89-130
- 5.1 引言89-91
- 5.2 连香树DNA提取方法的研究91-96
- 5.2.1 材料与方法91-94
- 5.2.2 结果分析94-96
- 5.2.3 结论与讨论96
- 5.3 连香树 RAPD反应体系的优化研究96-102
- 5.3.1 材料与方法97-99
- 5.3.2 结果与分析99-101
- 5.3.3 结论与讨论101-102
- 5.4 牛血清白蛋白对RAPD反应体系的进一步优化研究102-105
- 5.4.1 材料与方法102-103
- 5.4.2 结果与分析103
- 5.4.3 结论与讨论103-105
- 5.5 连香树的遗传多样性研究105-129
- 5.5.1 引言105-106
- 5.5.2 材料与方法106-112
- 5.5.3 结果与分析112-127
- 5.5.4 讨论与结论127-129
- 5.6 小结129-130
- 第六章 讨论与结论及展望130-134
- 6.1 连香树的物种生物学130-133
- 6.2 本研究的创新点133
- 6.3 展望133-134
- 参考文献134-151
- 读博期间已发表的论文151-152
- 详细摘要152-159
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