百山祖冷杉濒危机制与保护对策研究
【摘要】：百山祖冷杉(Abies beshanzuensis M.H.Wu)是百山祖自然保护区的特有植物,
为全球最濒危的12种植物之一,属国家一级重点保护野生植物,在植物学、地
理学、气候学等学科研究上具有十分重要的意义。本研究采用ISSR分子标记技
术对百山祖冷杉种群内个体的遗传多样性进行了研究,用染色法和培养基法作了
花粉活力测定和萌发试验,用石蜡切片法进行了胚胎发育过程的观察,用TTC
法作了种子活力测定,主要获得以下结果。
1.利用优化反应体系从100个ISSR引物中,筛选出了13个稳定性高、重复
性好的引物,对40个百山祖冷杉个体材料的DNA进行正式扩增,共扩增得到91
条带,其中39条为多态性条带,多态位点百分率(PPB)为42.86%。百山祖冷
杉的3个群体遗传多样性比较分析表明,经人工授粉的实生苗群体(PPB=37.36%)
遗传多样性明显高于老树群体(PPB=16.48%)和嫁接树群体(PPB=20.88)。
2.用联苯胺染色法和氯化三苯基四氮唑(TTC)染色法测定百山祖冷杉花粉
活力,均未取得满意的结果,改用培养基培养法能得到较为满意的结果。百山祖
冷杉花粉在5%蔗糖、20mg/L 硼酸培养基上萌发率最高,萌发率达到78.5%,为
其花粉萌发的最适培养基。
3.通过对石蜡切片的观察,表明百山祖冷杉的最佳授粉期在5月中下旬,而
雄球花开花是在4月下旬至5月上旬之间。因此百山祖冷杉的确存在雌雄花期不
遇现象,在传粉机制上存在生殖障碍。大量的百山祖冷杉胚珠在功能大孢子经有
丝分裂形成多细胞结构的过程中,存在败育现象,多细胞结构在进一步发育形成
雌配子体的过程中也存在一定量的败育现象。
4.百山祖冷杉人工授粉种子的千粒重为44.73g,自然授粉种子的千粒重为
39.38g。t 检验表明,经人工辅助授粉产生的种子与自然授粉产生的种子在种子
饱满度方面存在显著差异。经人工授粉有生活力的种子占20.2%,自然授粉有生
活力的种子占18.7%。
5.百山祖冷杉对环境变化的适应能力弱,遗传变异低,比其他大种群的物
种具有更大的脆弱性。建议采取以老树为主,嫁接树和幼树辅助的取样策略,保
存百山祖冷杉的核心种质,以确保当前和未来有足够利用的种质材料得到及时有
【关键词】：百山祖冷杉 ISSR 遗传多样性 花粉活力 胚胎发育 种子活力 保护对策 【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S791.14
【DOI】：CNKI:CDMD:2.2005.128123
【目录】：
- 摘要7-11
- 1 引言11-26
- 1.1 生物多样性和遗传多样性概论11-17
- 1.1.1 基本概念11-12
- 1.1.2 生物多样性的价值12-13
- 1.1.3 生物多样性的现状13-14
- 1.1.4 生物多样性丧失的原因14-15
- 1.1.5 基于研究基础的具体保护措施15-16
- 1.1.6 遗传多样性的产生16
- 1.1.7 遗传多样性研究简史16-17
- 1.2 濒危植物保育生物学的研究方法17-19
- 1.2.1 选择合适的研究对象17
- 1.2.2 以种群为单位，以群落和生态系统为背景17-18
- 1.2.3 进行多学科的参与和合作18-19
- 1.3 百山祖冷杉的研究概况19-24
- 1.3.1 生物学生态学特性研究20
- 1.3.2 群落学特征研究20-21
- 1.3.3 人工繁殖研究21
- 1.3.4 濒危原因研究21
- 1.3.5 嫁接百山祖冷杉子代苗生境调查21-24
- 1.4 目前尚存在的问题24
- 1.5 研究目的与研究内容24-26
- 1.5.1 研究目的与意义24
- 1.5.2 研究内容24-25
- 1.5.3 研究方案25-26
- 2 百山祖冷杉遗传多样性的ISSR分析26-43
- 2.1 分子标记技术概述26-29
- 2.1.1 分子标记技术简介26
- 2.1.2 分子标记技术的优越性26-27
- 2.1.3 选择分子标记的标准27-28
- 2.1.4 ISSR分子标记技术介绍28-29
- 2.2 试剂及仪器29-30
- 2.2.1 试剂及其来源29-30
- 2.2.2 主要仪器及生产厂家30
- 2.3 研究材料与方法30-38
- 2.3.1 研究材料30
- 2.3.2 植物总DNA的提取方法30-32
- 2.3.3 注意事项32
- 2.3.4 ISSR反应体系的优化32-37
- 2.3.5 引物筛选37
- 2.3.6 统计分析37-38
- 2.4 结果分析38-41
- 2.4.1 群体和物种水平的遗传多样性38-39
- 2.4.2 群体间遗传分化程度的比较分析39-41
- 2.5 讨论41-43
- 3 百山祖冷杉花粉活力的测定43-47
- 3.1 仪器和试剂43
- 3.2 材料和方法43-44
- 3.2.1 材料43
- 3.2.2 方法43-44
- 3.3 结果与分析44-45
- 3.3.1 花粉活力测定方法44
- 3.3.2 不同固体培养基上的花粉萌发率44-45
- 3.4 讨论45-47
- 4 百山祖冷杉的胚胎发育研究47-52
- 4.1 试剂及仪器47
- 4.1.1 试剂47
- 4.1.2 仪器及生产厂家47
- 4.2 材料和方法47-49
- 4.2.1 材料47-48
- 4.2.2 方法48-49
- 4.3 结果与分析49-50
- 4.3.1 胚胎发育研究的方法49
- 4.3.2 受精后胚珠的发育情况49-50
- 4.4 讨论50-52
- 5 人工授粉和种子活力测定52-56
- 5.1 仪器和试剂52
- 5.2 材料和方法52-53
- 5.2.1 材料52
- 5.2.2 方法52-53
- 5.3 结果与分析53-54
- 5.3.1 种子的千粒重53-54
- 5.3.2 种子活力测定54
- 5.4 讨论54-56
- 6 濒危原因及保护对策56-58
- 6.1 百山祖冷杉濒危原因初探56
- 6.2 保护对策56-58
- 参考文献58-66
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