云南轿子山大王杜鹃的种子生理及遗传多样性研究

发布时间：2020-07-15 09:09

【摘要】：大王杜鹃(Rhododendron rex LevL subsp.rex)为杜鹃花科(Ericaceae)、杜鹃属(Rhododendron)、常绿杜鹃亚属(subgen Hymenanthes)的常绿小乔木,主要分布于云南、四川等地,有较好的景观价值和园艺价值。近年来,由于外界人为干扰导致该物种生境遭到严重破坏,种群处于衰退状态,IUCN已经将该植物列为易危(vulnerable)等级。为探究其濒危原因并提出相应的保护策略和措施,本论文以云南轿子山的大王杜鹃为研究对象,通过野外和室内实验研究了该物种的种子生理生态、保护遗传学及其对物种致危的影响等,在此基础上分析大王杜鹃种群衰退的原因,并提出了相应的保护策略与管理措施。主要结果为:1.大王杜鹃的种子生理生态特性大王杜鹃种子无休眠期,黑暗下不利于其种子萌发,为需光性种子;高温抑制其种子萌发。综合不同温度下不同光暗处理的结果认为,20℃恒温或15～25℃变温条件是其种子萌发较适宜的温度条件。低浓度GA3处理对其萌发无显著影响,GA3浓度达到1000ppm时显著抑制种子萌发。大王杜鹃种子对轻微的干旱胁迫有较好的适应能力,随着PEG-6000浓度的提高,大王杜鹃的萌发率总体呈下降趋势,在PEG6000浓度≥11.5%时受到显著抑制。贮藏试验表明,大王杜鹃种子为非顽坳性种子,4℃和20℃经9个月贮藏后仍能保持较高的萌发率;光照条件下种子贮藏后萌发能力主要受贮藏时间及贮藏时间与贮藏温度交互作用的影响,4℃积温贮藏比20℃下保持更高的最终萌发率;黑暗条件下种子萌发率主要受贮藏温度的影响,4℃冷积温贮藏后种子与黑暗条件下萌发率极低。2.大王杜鹃的保护遗传学研究基于8对SSR引物的大王杜鹃在物种水平上的遗传多样性(PPB%=100%、NA=3.906、NE=2.422、H=0.532、I=0.966)在同属植物中具有中等程度的遗传多样性水平。4个不同海拔斑块中有98.87%的遗传分化来源于斑块内,仅1.13%的变异组分来源于斑块间,不同海拔斑块间存在较大的基因流。UPGMA聚类、贝叶斯聚类和PCoA分析表明,4个斑块和斑块内可能存在的亚群无法有效区分开来。哈迪-温伯格平衡检验表明,4个海拔斑块均符合哈迪-温伯格定律,属于自由交配的群体。瓶颈效应检测表明,轿子山大王杜鹃在近期内未经历瓶颈效应,处于相对平衡的一个状态,但在其历史上经历了瓶颈效应,出现过群体数量收缩事件。综合对大王杜鹃种子生理生态特性、和遗传多样性及遗传结构的分析,结合野外实地调查,认为大王杜鹃具有同属植物中中等程度的遗传多样性水平,其种子生理特性和外界人为干扰是导致其面临濒危的重要原因。建议加强就地保护、结合近地保护并辅于迁地保护开展物种的种质保护。针对大王杜鹃种子在自然环境下可能经历类似于冷积温后于黑暗条件下萌发的情况,建议适度去清除大王杜鹃集中分布区域具有遮蔽效果的草本和灌木,适度扩大幼苗或小树集中地林窗面积,结合建立人工苗圃资源库,帮助其自然种群的扩大和恢复。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S685.21
【图文】：

Ｃ逦Ｄ逡逑图２．１大王杜鹃种子形态逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｓｅｅｄ邋ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ邋ｏｆ邋Ｒｈｏｄｏｄｅｎｄｒｏｎ邋ｒｅｘ邋ｓｕｌｘｓ／？．邋ｒｅｘ逡逑态，图Ａ：种ｆ种脐端，图Ｂ；种了？肋间，图Ｃ；种Ｔ１合点端，图Ｄ。逡逑ｍｏｒｈｏｌｏ．邋ＦｉＡ：邋Ｃｈａｒａｃｔｅｒ邋ｏｆ邋ｈｉ邋Ｉ邋ｕｍ邋ｒｅｉｏｎ，邋ＦｉＢ；邋Ｓｅｅｄ邋ｍｏｒｈｏｌｏｙ邋ｏｆ邋ｉｎｔｅｒｃｏｓｔａｌ．邋ＦｉＣＣｈａｒａｃｔｅｒ邋ｏｆｃｈａｌａ

图３．１邋１－１０号样品ＤＮＡ检测电泳图逡逑

邋邋３逡逑逦４逡逑图３．２基于微卫星构建的的ＵＰＧＭＡ聚类图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ３．２邋ＵＰＭＧＡ邋ｄｅｎｄｒｏｇｒａｍ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋Ｎｅｉ＊ｓ邋ｇｅｎｅｔｉｃ邋ｄｉｓｔａｎｃｅ邋ｏｆ邋Ｒ．邋ｒｅｘ邋ｓｕｂｓｐ．邋ｒｅｘ逡逑为进一步探究大王杜鹃不同海拔斑块的遗传结构，应用ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ软件逡逑对４个海拔斑块６５个样本进行贝叶斯聚类分析。如图３．３所示，当Ｋ＝７时Ｄｅｌｔａｋ逡逑值最大，且ＬＫ值接近平衡点，随Ｋ值增大无明显起伏。取Ｋ＝７对大王杜鹃４逡逑个海拔斑块的６５个个体进行分类，贝叶斯聚类图表现出７个分类亚群无法明显逡逑区分。取Ｋ＝６时，Ｄｅｌｔａｋ略次于Ｋ＝７时，ＬＫ值接近平衡点，而贝叶斯聚类图逡逑同样表现出可能存在的分类亚群无法明显区分。逡逑ＤｅｌｔａＫ邋？－－＜邋ｍ？？ｎ（｜Ｌ＂（Ｋ＞｜＞邋Ｉ邋？ｄ（Ｌ（Ｋ））逡逑0；邋＾逡逑。‘逦／Ａ逡逑／邋＼逡逑ｕ邋０４逦！逡逑ｉ逦＼逦／逦＼逡逑＼邋＼逡逑＾逦７逦Ｉ￣￣￣逡逑Ｋ逡逑图３．３邋Ｋ值曲线图逡逑Ｆｉｇｕｒｅ３．３邋Ｃｕｒｖｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｋ邋ｖａｌｕｅ邋ｏｆ邋Ｒ．邋ｒｅｘ邋ｓｕｂｓｐ．邋ｒｅｘ逡逑利用ＧｅｎｅＡＬＥｘ６．４１进行ＰＣｏＡ分析，结果如图３．４所示，未能有效的对４逡逑个斑块或其内可能存在的亚群进行聚类

【参考文献】

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1 李畅;苏家乐;刘晓青;何丽斯;陈尚平;肖政;熊才法;;干旱胁迫对鹿角杜鹃种子萌发和幼苗生理特性的影响[J];西北植物学报;2015年07期

2 申仕康;吴富勤;张新军;杨冠松;王跃华;;杜鹃属植物人工繁殖与引种栽培研究进展[J];广东农业科学;2014年20期

3 熊敏;田双;张志荣;范邓妹;张志勇;;华木莲居群遗传结构与保护单元[J];生物多样性;2014年04期

4 常云霞;苏文华;杨锐;杨建军;杨波;;短时高温处理对云南松种子萌发的影响[J];西南林业大学学报;2014年02期

5 赵冰;;光照时间和赤霉素浓度对太白杜鹃种子萌发的影响[J];北方园艺;2014年02期

6 马宏宇;赵伟;金慧;赵莹;黄利亚;李金功;金英子;崔凯峰;;赤霉素处理长白山牛皮杜鹃种子发芽试验[J];北华大学学报(自然科学版);2013年04期

7 段加玉;勾天兵;谢朋;林士杰;孙伟;丁哲;陈亚林;姜中华;王亚静;;温度对紫椴种子萌发及萌发过程中物质转化的影响[J];中国农学通报;2013年19期

8 刘仁阳;欧静;陈训;张玉武;;赤霉素浸种对雷山杜鹃种子萌发的影响[J];贵州科学;2013年02期

9 陈自然;;云南轿子山自然保护区的杜鹃花科植物资源[J];国土与自然资源研究;2012年06期

10 张敬丽;吴雅文;吴红芝;赵海洲;王云月;;云南4种常绿杜鹃亚属植物种子萌发特性研究初探[J];云南农业大学学报(自然科学);2012年06期

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1 吴华;梅花鹿保护遗传学研究[D];浙江大学;2004年

本文编号：2756291