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基于分子标记的刺苦草在长江中下游湖泊的种群动态与维持研究

陈磊  
【摘要】: 长江中下游湖群是全球重要的湿地,苦草属(Vallisneria L.)植物是这一区域的优势沉水物种,对这些湖泊的生物多样性维持和生态系统稳定具有重要的意义。本研究在长江中下游流域尺度野外调查的基础上,证实刺苦草(V.spinulosa Yan)是长江中下游湖泊的优势物种;苦草(V.natans(Lour.)Hara)很常见,但不占优势。刺苦草和苦草在这些湖泊中常常混生,形成带状相间分布格局。通过对刺苦草和苦草分子系统学研究表明,刺苦草和苦草不是姐妹种。刺苦草和苦草在长江中下游地区同域分布,不是同域物种形成的结果,而是长江中下游泛滥平原形成后,二者同时定居这一区域形成混生分布。通过野外调查及交互种植和同园种植实验对刺苦草和苦草的生活史特征和策略比较发现,刺苦草和苦草生活史对策上发生了显著的分化;有性繁殖和克隆繁殖资源分配的权衡引起了刺苦草和苦草散布和竞争能力的差异;可以产生克隆繁殖器官及克隆苗强的克隆生长能力有利于刺苦草占据肥沃的生境,快速繁衍种群,形成优势群落。利用等位酶和开发的微卫星标记研究了刺苦草在长江中下流域的遗传多样性和遗传结构,研究结果表明,刺苦草在居群水平和种水平都具有高的遗传多样性;居群间遗传分化程度非常小;居群间历史上存在长距离基因流。长江中下游湖泊与长江干流历史上高的连通性对刺苦草在这一区域的遗传多样性水平和遗传结构形成起了重要的作用;同时,历史上的江湖一体化格局也促进了刺苦草在这一区域的种群扩散和维持。长江中下游地区强的人为干扰引起的刺苦草生境丧失和片断化并没有导致刺苦草遗传多样性显著丧失和居群间大的遗传分化,刺苦草强的克隆能力可能减缓了生境丧失和片断化的遗传效应。


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