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珍稀濒危植物八角莲的保护生物学研究

周新闻  
【摘要】: 八角莲为我国特有药用植物,已被列为国家三级濒危保护植物。本研究从长江中下游选取了5个八角莲居群和1个六角莲居群,以六角莲为外类群,从保护生物学的角度,对八角莲开展了生物学特性,形态学和遗传多样性等方面的研究工作。生物学特性主要研究了八角莲的生活史和繁育特性,而遗传多样性则从等位酶和ISSR两种分子水平分别进行了研究。 1.八角莲生活史为8个月左右,越冬芽从二月初开始破土出苗,进入营养生殖,花期为2月初至4月底,10月初地上植株枯死,根状茎进入休眠期。其中JX居群的生长节律最早,SN居群的节律最晚,基本上是海拔低的居群生长早,海拔高的居群生长晚。但与其他居群不同的是,EM居群的生活史非常特殊,一直到10月,还有幼苗长出,全年都有活的植株存在。 2.八角莲的花在花苞未展开时,雄蕊和雌蕊便已成熟,说明八角莲的繁育系统为自花受粉,八角莲座果率非常低,自然状态下,子房不膨大,人工异交后的子房有膨大现象,说明八角莲自交低育,有生殖障碍。八角莲还可通过根壮茎进行营养繁殖。 3.八角莲各居群之间存在一定地形态变异。SN,TP两居群的茎基部颜色为紫红色,而JX和EM两居群的为绿色,TT居群则两种兼有。TP居群的叶片有花斑,而其他居群没有。SN居群的叶脉表面有毛,其他居群没有。 八角莲和六角莲除花着生位置不一样外,花瓣的颜色和形态也存在差异:八角莲的花瓣颜色为紫红色,而六角莲为红色,八角莲花瓣皱折,而六角莲花瓣平滑饱满。 4.八角莲遗传多样性较低,居群遗传分化较大。八角莲等位酶的多态位点比率P为15.54%(居群水平),每个位点等位基因平均数A为1.16,,Fst的平均值为0.468,基于ISSR数据计算的多态位点百分率均为66.67%(种群水平),基因多样性为0.2089,Shannon多样性指数为0.3172,基因分化系数Gst为0.3682,可见,ISSR表现出的遗传多样性高于等位酶。 六角莲的遗传多样性高于于八角莲,等位酶的多态位点比率P为55.6%,ISSR的多态位点百分率均为70.83%,基因多样性为0.2383,Shannon多样性指数为0.3576。 5.八角莲和六角莲在遗传上已有有明显的分化。根据等位酶分析和ISSRs结果构建的系统树,相对于八角莲各居群,六角莲都单独分为了一支。 6.从研究结果看,有三个方面的因素与八角莲的濒危有关系:一、人为对八角莲资 源的过度采挖及生境的严重破坏;二、八角莲自身较低的繁育能力;三、八角莲的遗传多 样性低,进化潜力和适应性较弱。 7.八角莲的保护首先要加强现有资源和生境的保护,其次可以人工繁殖,扩大数量。 同时还要对八角莲进行迁地保护,由于八角莲的居群遗传分化较大,迁地保护中应注意在 较多的居群中取样,全面保护其遗传多样性。


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