特有瀕危種血皮槭天然群體生長狀況及分子譜系地理初步研究.pdf

1、血皮槭(Acergriseum(Franch.) Pax)，為無患子科(Sapindaceae)槭樹屬(Acer L.)落葉喬木，為我國特有、瀕危植物，是世界著名的優(yōu)秀的園林觀賞綠化樹種。該物種呈片段化分布于華中地區(qū)的秦嶺、大巴山、武陵山和中條山不同山系中，是我國生物多樣性較高的地區(qū)之一，經歷了多次重大的地質歷史事件。由于氣候變化、生境惡化、生殖生物學特性和人為砍伐等多因素的綜合影響，血皮槭處于瀕危狀態(tài)，迫切需要對其進行有效地保護。因此

2、，本論文以血皮槭11個天然群體為研究對象，基于葉綠體基因組rpsl6序列分析位遺傳標記探討血皮槭的譜系地理，不僅可以了解其天然群體的遺傳多樣性和遺傳結構，而且可以揭示地質結構變化與氣候變化對其地理分布格局的影響，更為開展遺傳資源保護提供堅實的理論基礎。主要的研究結果如下:
　　1.野生血皮槭生長狀況
　　我國自然生境中的血皮槭大樹單株數量較少。根據每個群體最粗單株的胸徑和地徑，將11個群體大致推測為3個區(qū)域:第一區(qū)域推測為地

3、理起源中心區(qū)，最大胸徑達40.00cm以上;第二區(qū)域為擴張分布區(qū)，最大胸徑在28.00～40.00cm之間，最大地徑達60.00cm以上;第三個區(qū)域為邊緣分布區(qū)，最大胸徑小于20.00cm，最大地徑在24.00～44.00cm之間。另外，野外觀察發(fā)現很多群體都遭到不同程度的人為破壞，這不僅影響了血皮槭的生長，也是導致血皮槭群體數量減少的主要原因之一。
　　2.血皮槭天然群體單倍型地理分布
　　基于rps16序列分析，血皮槭群

4、體內一共有8個單倍型，其中單倍型H-1為原始單倍型，分布最廣、分布頻率最高的單倍型，單倍型H-5是重慶城口的特有單倍型。H-1推測是古老單倍型。這8個單倍型集中分布于血皮槭的中心分布區(qū)，即秦嶺和大巴山兩個山脈中，邊緣分布區(qū)中條山和武陵山這兩個山脈的單倍型種類少。
　　3.血皮槭天然群體遺傳多樣性分析
　　血皮槭的單倍型多樣性Hd=0.662，核苷酸多樣性Pi=0.00183;每個群體的單倍型多樣性和核苷酸遺傳多樣性的差異很大

5、。綜合分析表明，大巴山和秦嶺兩個山系的遺傳多樣性較高，在11個群體中重慶城口CHK的遺傳多樣性最高。血皮槭天然群體遺傳多樣相對較高，遺傳因素不是導致其瀕危的原因。
　　4.血皮槭天然群體遺傳結構研究
　　AMOVA分析結果表明，血皮槭野生群體間的變異(45.45％)小于群體內的變異(54.55％)，其遺傳變異差別不多存在于群體內。通過Haplonst程序計算得出，群體間遺傳分化Gst為0.567，低于被子植物的平均值，存在一

6、定的遺傳分化。Nst為0.629，Nst略大于Gst(p＜0.05)，表明血皮槭葉綠體單倍型具有譜系地理結構，但不是很明顯的。
　　5.血皮槭的歷史動態(tài)
　　失配分布分析結果顯示，血皮槭物種水平上，實際觀察擴張曲線呈現單峰，由此推測血皮槭歷史曾經歷過群體快速擴張事件。Fu's Fs中性檢驗值Fs為-2.72314，為顯著負值(P＜0.05)，進一步支持血皮槭歷史曾經歷過快速擴張事件的推斷。通過血皮槭分子鐘推測的分化時間結合造

7、山運動時間的分析，推測血皮槭最初是集中分布，起源中心為重慶城口CHK。歷史上群體曾發(fā)生過快速擴張，且邊緣分布區(qū)的群體發(fā)生了奠基者效應。此外，邊緣群體還發(fā)生變異，擁有了與起源中心不同的單倍型。太白山(TBS)和老君山(LC)群體由于受第四紀冰川的影響，群體遺傳多樣性明顯下降，單倍型數量少。由于造山運動和山系的形成導致了血皮槭現在片段化的分布格局。
　　6.血皮槭遺傳資源保存策略及建議
　　通過對野生血皮槭生長、遺傳結構和遺傳多