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独叶草叶形态性状变异与遗传多样性间的相关性研究

刘晓  
【摘要】:独叶草 Kindonia uniflora Bauf. f. et W. W. Smith是我国特有的单种属植物,也是国家珍稀濒危重点保护植物。本文对独叶草的形态变异式样与遗传多样性及二者之间的相关性进行了研究,旨在揭示这一起源古老、系统位置孤立、分布区狭小有限的物种的变异式样及遗传多样性,为探讨该种的致濒原因提供资料。 1.独叶草叶的形态变异式样 在独叶草叶的三个微观性状中,单位视野内下表皮细胞数、上表皮细胞数、气孔器数两两之间存在极显著的正相关性,气孔器数与下表皮细胞数及上表皮细胞数的相关系数分别为0.561和0.466,下表皮细胞数与气孔器数及上表皮细胞数的相关系数分别为0.561和0.616,双尾检验表明这三个性状两两之间相关性极其显著。 对独叶草叶的十个宏观性状相关性分析表明,叶面积与叶柄长、总齿数、末级叶脉数、上行盲脉数这五个性状间两两显著正相关,下行盲脉与B型网结脉显著性正相关,孤脉与叶柄长、总齿数、末级叶脉数、上行盲脉数这四个性状呈正相关,A型网结脉与叶柄长、末级叶脉、上行盲脉、孤脉这四个性状间两两显著正相关,B型网结脉与叶面积、叶柄长、上行盲脉数、下行盲脉数这四个性状间两两显著正相关,叶柄长/叶面积与叶柄长呈正相关、而与叶面积、总齿数、末级叶脉数、上行盲脉数呈负相关。 对独叶草上述十个叶的宏观形态性状和微观性状的分析表明,各个性状在整个分布区内呈连续分布,同一性状在居群内的变异幅度不大,且同一性状在不同居群间变异性相差不大。误差条图显示,陕西太白山及其周围地区的四个居群以上性状的变异范围及平均值由北到南呈现逐渐减少的趋势,而川西北—甘南的五个居群的以上性状的变异范围及平均值由北到南呈现逐渐递增的趋势。而Yx居群在形态性状上表现出特殊性,散点图显示独叶草叶宏观性状存在着一定的变异,这种变异在居群间或代表居群组合的地区间并无明显的界限,WP=3但不同的居群在性状上表现出了一定变异倾向性,表现在①同一居群的叶在散点图上分布于一定的区域;②不同居群组合所代表的地区上的叶在散点图上也分布于一定的区域。 2.遗传多样性 独叶草的遗传多样性水平偏低,多态条带比率为46.07%,Shannon多样性指数为0.1154。 独叶草各居群间遗传分化程度与其地理分布无关,陕西、四川、甘肃地区的各居群交互排列。其遗传变异主要分布在居群内,占到76.54%,居群间变异所占比例不大,为23.46%。且在地区水平,各地区内变异占到93.41%,地区间变异仅占6.59%。这充分说明独叶草的遗传变异在各居群间,地区间遗传分化不明显。这与它是一个起源古老,具有许多保守性状,且系统位置相对孤立等现象是相一致的。由独叶草居群间的遗传变异不大这一点我们推断,在历史上独叶草应该呈连续分布,目前这种岛屿状的分布格局可能是由于各种地质活动,如喜马拉雅造山运动、第四纪冰川的影响而形成的。但由于其保守性,各居群之间仍基本保持隔离前的遗传结构,居群之间还未达到强烈分化的程度。 3.形态性状变异式样与遗传多样性间的相关性 独叶草的遗传变异与叶所表现出的一系列数量性状变异间没有明确的相关性,而叶在数量性状上的变异是由于环境压力所造成的。 4.独叶草的致濒原因和保护策略 独叶草的遗传多样性低是其濒危的原因之一,鉴于独叶草的居群遗传结构,即其变异主要分布在地区内及居群内这一规律,如果在对独叶草迁地保护时应搜集居群内尽量多的个体。同时, 对于Ems,Lh,Fys这些具有相对较多的特有位点的居群应加强保护力度。


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