中国沙棘的基因流研究

【摘要】：中国沙棘(Hippophae rhamnoides L.ssp.sinensis Rousi)是沙棘属多年生耐旱灌木,分布于青藏高原边缘地区至河北等广大地区,为我国特有植物,具有重要的药用、食用价值,也是重要的水土保持树种。以往对中国沙棘遗传多样性的研究表明,该类群在居群内存在高水平的遗传变异,而居群间的遗传变异程度较低。本研究运用野外样方调查,观察中国沙棘的花部特征及开花习性,测量花粉的传播距离,检测柱头的可授性,实地观测记录取食中国沙棘果实的鸟的种类以及它们的取食方式,收集鸟类排出的粪便;室内测定花粉的活力和萌发率,做种子萌发对比实验等方法,对中国沙棘的性比、花粉流和种子流进行观察分析,研究中国沙棘居群内和居群间的基因交流途径,为进一步研究中国沙棘的居群遗传结构变化情况提供理论依据。主要结果如下: 1.对9个居群进行性比调查发现:中国沙棘的雌雄性比因生境不同,差别较大,最高的为7∶2,最低的为1∶7,但从总体上看雄性所占比例较高,足以满足雌性个体受粉的需求。 2.中国沙棘的花部结构简单,四月下旬或五月上旬开花,花期为7d左右;雄花刚开时,萼片从两个侧面的纵缝中裂开,随后裂缝不断增大,大量的花粉被风吹散出,最终顶部裂开,花粉散尽,雄蕊凋谢。雌花刚开放的前1～2d柱头呈黄绿色,随后渐渐变白,是授粉的最佳时期,接受花粉以后,柱头的颜色变暗。花粉的活力在24h内,初花期平均为52.3%,盛花期平均为70.8%;花粉的萌发率24b内,初花期平均为39.4%,盛花期平均为57.5%;柱头的可授性为4d左右。花粉的传播距离受外界生态因子如:温度、相对湿度、日照强度等影响较大,在传粉全历程中,一般在花期的中间3d,即盛花期空气中的花粉量较大,传播距离较远,顺风向最远可达100m左右。在传粉的日进程中花粉通量在11:30～15:30最大。 3.中国沙棘的果实存在多态性,种下类型丰富,挂果期长。取食中国沙棘果实鸟的种类,观察到的有18种,主要有灰斑鸠(Streptopelia docaocto)、灰喜鹊(Cyanopica cyana)、喜鹊(Pica pica)、松鸦(Garrulus glandarius)、大嘴乌鸦(Corvus macrorhynchus)、红腹红尾鸲(Phoenicurus erthrogaster)、赤颈鸫(Turdus ruficois)等。鸟类取食中国沙棘果实的方式多种多样,主要有 (1) 直接从树冠层啄取、吞食整个果实。(2) 将果实从树上衔走,然后在停栖处啄食或吞食。(3) 将果实啄落至地面,然后取食果肉和种子,留下果皮。(4)从