管毕财[1]2008年在《特有濒危植物八角莲保护遗传学和分子亲缘地理学》文中研究说明八角莲(Dysosma versipellis Hance M.Cheng)属小檗科(Berberidaceae)八角莲属植物,为我国特有二级濒危保护植物。本研究通过叶绿体DNA(cpDNA)基因间隔区序列变异、扩增片段长度多态性(Amplified Fragment LengthPolymorphism,AFLP)以及繁育系统的研究,对八角莲群体进化历史、群体遗传结构、遗传多样性水平以及濒危机制进行了探讨,同时,结合种群生态学调查资料,提出了就地保护和迁地保护策略。主要研究结果如下:1.繁育系统与传粉生物学特点八角莲花粉胚珠比(P/O)为20933.7±844.89,杂交指数(OCI)值为5。控制传粉实验表明,作为对照的自然条件下的结实率是11.8%,去雄不套袋的结实率是2.2%,不去雄而对整个花序套袋以及人工白花授粉均不产生果实,同株异花传粉的结实率为1.4%,异株异花传粉的结实率62.7%。以上实验表明,八角莲是自交不亲和的专性异花授粉植物,结实依赖传粉昆虫。有效传粉昆虫为长角甲虫(long hornbeetle),其飞行距离较短,不超过两米,访花频率很低(0.086visits/flower/hour)。因此,八角莲不同的克隆或亚群体间缺乏有效的花粉传播,是其结实率低的主要原因,也是造成八角莲濒危的重要因素之一。2.cpDNA遗传多样性与群体谱系地理结构筛选了3对cpDNA的基因间隔区片段(trnL-trnF,trnL-ndhJ,trnS-trnfM),对10个八角莲群体(共107个体)进行序列变异分析。共检测出了33个变异位点,可分辨出24种单倍型。以桃儿七(Sinopodophyllum hexandrum Ying)和北美足叶草(Podophyllum peltatum L.)作为外类群的最大简约树显示,八角莲24个cpDNA单倍型可分为中东部和西部两个主要的单倍型谱系。八角莲物种水平的核苷酸多样性(π)为0.236×10~(-3),单倍型多样性(h)为0.394。中东部群体单倍型多样性(h=0.408)和核苷酸多样性(π=0.000264)要高于西部群体(h=0.329,π=0.125×10~(-3))。N_(ST)(0.887)显着大于其相应的G_(ST)(0.600),表明了现存的八角莲群体存在明显的谱系地理结构。失配分布(mismatch distribution)分析表明,八角莲西部谱系的避难所群体,没有经历扩张事件,而中东部八角莲谱系则经历了明显的扩张过程。遗传距离与地理距离的相关性分析表明,八角莲的整个分布区内群体间的遗传距离和地理距离之间没有显着相关性(r=0.145,P=0.1908),同样,中东部地理组内群体间的遗传距离和地理距离之间也没有显着相关性(r=0.014,P=0.4735)。3.AFLP遗传多样性与群体遗传结构筛选了8对AFLP引物组合,对9个八角莲群体(共184个体)的遗传变异进行了分析。8对AFLP引物共扩增出了406条带峰值清晰、可重复、可判读的条带,其中364条(89.66%)为多态性条带。遗传变异水平最高的为西部地区的DJ群体(h=0.1537),最低的为中东部地区的SX群体(h=0.0379)。对八角莲群体进行AMOVA分子变异分析,结果显示,八角莲群体的遗传变异主要存在于群体间(58.56%)。AMOVA的分层次分析表明,将所有群体分为西部部地区群体、中东部地区群体2个地理组进行进行分子变异分析,一共检测到67.71%的遗传变异,其中37.02%来自于地理组间变异(F_(CT)=0.370),低于cpDNA检测到的结果(F_(CT)=0.307)。UPGMA分析、PCoA分析以及Structure分析表明,西部地区群体和中东部地区群体呈现出两个独立进化的路线。4.八角莲群体的进化历史及其保护本研究揭示八角莲群体分化为西部和中东部两个谱系,由于气候变化和地理隔离,阻止了两个谱系分化后的基因交流。中东部群体在谱系分化后发生了群体扩张事件,另外,地理隔离使中东部八角莲群体间发生产生了一定的群体分化。长期的地理隔离可能造成了八角莲谱系间的生殖隔离,八角莲群体西部谱系和中东部谱系可能正处于物种形成进程中的地理种形成的初期。根据群体进化历史和群体遗传结构研究结果,我们提出了相应的保护策略:(1)对八角莲就地保护时,把西部地区和中东部地区群体确定为进化显着单元,对所有群体都进行就地保护,采取策略促进这些群体内的幼苗更新。将同一群体内不同分布点的个体进行人为的移栽换位,加强远距离个体之间的基因交流,提高结实率。(2)在迁地保护、取样以及培育幼苗时,应从所有群体中取样,建立迁地保护园,最大限度地保护八角莲的遗传多样性,同时避免远交衰退。
李忠超[2]2002年在《特有濒危植物八角莲遗传多样性研究》文中研究说明本文在对濒危植物八角莲资源广泛调查的基础上,有代表性地选取长江中下游四川峨眉山(SC)、湖北神农架(HB)、湖南天平山(HN)、江西彭泽县(JX)、安徽天堂寨(AH)5个种群和浙江天目山(ZJ)六角莲一个种群。从保育生物学的角度,对八角莲种群生态学和生物学特性、遗传多样性水平和遗传结构、濒危机制及保育取样策略进行了研究,结果如下: 通过野外调查发现,原标本记载的一些八角莲和六角莲种群已难以找到,该类群目前多分布于自然保护区外围次生林地带,分布范围明显缩小,现存群体的规模也明显减少,资源量贫乏,物种处于濒危状况。 种群生态研究表明八角莲适宜生长的土壤为中性偏酸(PH5.49~6.59)、有机质含量为7.34~33.33%和N、P、K养分含量高的黄棕壤;其生长环境的植被为亚热带针叶混交林,伴生植物多为当地优势种。因受水分、光照、种子散布方式等因素影响,八角莲种群内分布方式为集群式分布,具有繁殖能力的植株偏少(调查样方统计平均为8.11%),种群具有更新能力差的趋势。由于种群地理分布间隔距离较大,八角莲不同种群在形态上存在一定变异。由于具有许多不利于有性繁殖的生物学特性,八角莲结果率极低,发现有通过根茎萌芽无性繁殖的现象。 在反应体系和反应条件优化的基础上,利用RAPD标记对八角莲5个种群和六角莲1个种群进行了遗传多样性、种群遗传结构评价和取样策略研究。利用POPGENE软件对数据进行了分析,结果表明: 1.八角莲种水平多态性条带比率PPB为70.02%,种群水平多态性条带比率PPB从14.78%到20.19%,平均为16.67%,其中湖南天平山种群遗传多样性水平最高(20%),江西种群最低(14%),反映了种群内遗传多样性水平较低和种群间遗传多样性水平相差不大; 2.总遗传变异Ht为0.2402,种群内遗传变异Hs为0.0668,种群遗传分化指数Gst为72.21%,种群间基因流Nm较小(0.1924),反映了种群间遗传变异大于种群内,种群间出现了明显的遗传分化; 3.在Nei’s遗传距离的基础上,采用非加权配对算术平均法(UPGMA)聚类分析构建树状图,四川峨眉山种群与安徽天堂寨种群首先聚在一起,与地理分布不具相关性:浙江天目山六角莲种群独立为一支,与八角莲种群明显分离; — — 4.八角莲和六角莲共6个种群与5个八角莲种群分析得到的各指标数值相差不大, 两种情况下,八角莲种群内各指标数值和种群间关系保持一致,与种群间遗传多样性 水平相差不大一致。 利用AMOVA155软件对数据分析得出: l,安徽天堂寨种群方差最小(100.2228),其它八角莲种群总方差与之接近,浙江 天目山六角莲种群方差最大(127.8358),说明八角莲种群内遗传多样性变异较低,且 相差不大,六角莲遗传多样性变异较高。种群内遗传变异为 29.11%,种群间遗传变异 为70.Sg%。AMOVA155软件和POPGENE 软件分析的种群分化大小保持一致; 2.将6个种群分为八角莲、六角莲两组和分为长江南、北两组,均表明遗传变异 组内(分别为 64.43%、76,26%)大于组间(分别为 35.57%、23.73%)、种群间(分别 为 70.60“ 70.89们大于种群内(分别为 29、11兄 29.40们:说明遗传变异主要存在 于八角莲种群间,种群内也具有一定的遗传变异;长江以南和长江以北八角莲种群分 化较小。 八角莲种遗传多样性水平PPB不同分子标记分别为:RAPD(70刀2%)、JSSR (66石7%)、等位酶门7.78%):种群遗传多样性水平PPB分别为:RA PD(16石7%)、 ISSR(34.17o)、等位酶(15.540):种群间遗传分化数值有较大差异,分别为 0.717 (RAPD入0.368OSSR入0.468(等位酶人原因可能为不同分子标记检测的变异不同, 为标记自身的限制,具体原因有待进一步研究。 本研究结果表明,由于人类过度采挖,生境片段化、异质化,地理空间隔离和繁 育机制障碍,八角莲种群间基因流小,种群内遗传漂变大,种群内遗传多样性水平较 低,种群间遗传分化较大,小种群效应明显,这些作用反过来又加剧了八角莲的濒危 状况。八角莲的濒危是其自身繁殖障碍内部因素和人类采挖、生境破坏等外部因素综 合作用的结果。 结合多年生草本种已有研究资料,提出八角莲遗传多样性保育和取样策略为:迁地 保育和就地保育相结合,迁地保育为主。迁地保育时,应在各种群取样,每种群可少取样, 增大种群数量、加强基因流动以增加种群的杂合度和适合度。
邱英雄, 李忠超, 周新闻, 傅承新[3]2004年在《濒危植物八角莲保护遗传学及八角莲属物种形成的研究》文中指出利用等位酶分析方法,对中国特有濒危植物八角莲(Dysosma versipellis)5个居群和六角莲(Dysosma pleiantha)1个居群的遗传变异进行了分析。采用淀粉凝胶电泳方法,分析了9个酶系统,获得了9个能解释的基因位点的数据。研究的结果表明,八角莲居群水平的遗传变异(P=15.54%,A=1.16,Hexp=0.045)比种子植物的平均值(P=34.2%,A=1.53,Hexp=0.113)要低得多,甚至比特有植物的平均值(P=26.3%,A=1.39,Hexp=0.063)还要低。在总的基因位点变异中,有46.8%的变异来自于居群间,53.2%的变异存在于居群内。间接估算的居群间基因流较低(Nm=0.284)。八角莲所有居群的遗传杂合度均严重不足。从基因型频率看,八角莲居群内植株间存在近交现缘,因此,近交衰退是八角莲结实率低的可能原因。八角莲居群内具有较低的克隆多样性[Nc(N/G)=7.23,PD(1/Nc)=0.120],也表明了八角莲的繁殖策略是以营养繁殖为主。浙江居群的六角莲比八角莲所有居群具有更高的遗传变异和分化。RAPD分析研究表明:16个引物检测的总多态位点比率(PPB)从36%到88%不等,平均总多态位点比率(PPB)为65%。居群内平均多样性位点比率(PPB)从13%(江西居群)到18%(湖南居群),平均为15%,八角莲居群水平的基因多样度(He)为0.068,种水平为0.228,江西居群的基因多样度最低(0.059),湖南居群的基因多样度最高(0.080)。AMOVA分析结果表明,八角莲居群内遗传变异为29.20%,居群间遗传变异为70.80%。由此可见,八角莲遗传变异主要存在于居群间,居群内遗传多样性水平较低,RAPD分析结果与等位酶基本一致。通过以上研究,我们认为原地保护策略对八角莲非常重要,迁地保护时应该对所有居群进行取样以尽可能保护该种更多的遗传多样性。对八角莲属Dysosma的7个类群及其近缘的山荷叶属Diphylleia、桃儿七属Sinopodophyllum、足叶草属Podophyllum的nrDNA ITS序列进行测序,以北美足叶草Podophyllum peltatum作为外类群进行简约法和邻接法分析,两种方法得到的系统发育树基本一致。在ITS系统发育树上八角莲属为一个单系类群的支持率为100%,分布在海拔较高的环境下的云南八角莲Dysosma aurantiocaulis、两藏八角莲Dysosma tsayuensis和川八角莲Dysosma veitchii之间存在非常近的系统发育关系,说明这些物种可能是近期形成。繁育生物学研究表明,八角莲属种间不存在生殖隔离现象。通过以上研究推断,八角莲属物种形成的机制可能与生态适应,以及由生境差异而引起的繁育系统变化有关。
刘海龙[4]2007年在《特有濒危植物六角莲的克隆结构与遗传多样性研究》文中认为六角莲是小檗科(Berberidaceae)八角莲属(Dysosma)植物,为我国特有濒危种,是一种重要的药用植物,其分布仅限于我国东南沿海。该植物既能进行有性繁殖,又能克隆繁殖。本研究通过分子标记评估有性繁殖和克隆繁殖对该物种居群建立和更新的重要程度;同时调查该濒危植物的遗传多样性水平及遗传结构。我们利用ISSR技术获取了六角莲基株小尺度范围内空间分布情况,遗传多样性水平,以及遗传变异在居群内和居群间的分布情况等信息。通过对叁个小尺度样方中的六角莲克隆多样性的研究,显示该物种具有较高的克隆多样性(平均值:G/N=0.351,Simpson's D=0.734),并且同一基因型的六角莲个体呈明显聚集分布。通过对所采集的5个野生居群的研究发现,居群内的遗传多样性的水平相对较低。Nei's gene diversity=0.112),其中来自两个自然保护区的居群表现出了相对较高的遗传多样性(PPF=:43.94%,I=0.2022,H_(POP)=0.133,H_B=0.238)。遗传变异大量存在于居群间(AMOVA:Φ_(ST)=0.4999;Nei's genetic diversity:G_(ST)=0.4652,Bayesian analysis:Φ_B=0.4361),并且居群间的遗传距离与空间距离成明显正相关(r_M=0.833;P=0.0270),符合地理隔离模型。通过对数据的分析处理,我们可以下如下结论:有性繁殖在六角莲居群的繁殖更新中起重要作用,是其重要繁育机制。由于近交和有限的基因交流导致了六角莲居群内较低的幼苗更新率,因此,低的幼苗更新率和小居群遗传漂变是居群内遗传多样性水平低和居群间的遗传分化大的决定因素。由于居群间的高分化率,我们必须增加保护的居群数,对保护区外的居群也加强保护,包括一些小的居群;并进行人工干预,通过移栽换位的方法,避免近交,增加野生居群的结实率,促进小居群里的幼苗更新;迁地保护时,组织培养是一种行之有效的办法,通过人工繁育产生的新植株应引种到来源地,以避免远交衰退以及植株对新环境的不适应。
李星霖[5]2014年在《东亚特有珍稀兰科植物扇脉杓兰的遗传多样性与谱系地理学研究》文中提出扇脉杓兰(Cypripedium japonicum Thunb.)隶属于兰科(Orchidaceae)杓兰亚科(Subfam. Cypripedium LindL)杓兰属(Cypripedium L.)扇脉组(Sect. Flabellinervia (Pfitz) Hennessyex Cribb),是东亚地区特有的珍稀兰科植物,间断分布于中国,韩国与日本列岛,具有极高的观赏价值和药用价值。野外调查发现,扇脉杓兰野生居群数目和居群内个体数量都很少,加上人为对兰花资源与环境的破坏,导致本种面临濒危,急需保护。为了提出科学的保护措施,本研究通过ISSR分子标记法,筛选出10条引物,对东亚地区17个扇脉杓兰野生居群共285个样本进行了遗传多样性研究;同时,为了解其地理历史、起源、冰期避难所、以及迁移路线,本研究利用cpDNA分子标记法,筛选出accD-psaI、trnQ-rps16、 trnK-rps16叶绿体非编码区片段,对东亚地区17个扇脉杓兰野生居群共147个样本进行了谱系地理学研究。(1) ISSR标记法研究遗传多样性结果显示:扇脉杓兰在物种水平上PPB=57.6%,H.=0.1039,SI=0.1687;在居群水平上PPB=9.8%,H=0.0266,SI=0.0420,与其它东亚濒危植物黄山梅Kirengeshoma palmate、黄精叶钩吻Croomia japonica和C. heterosepala相比,遗传多样性较低;中国陕西佛坪居群FP(PPB=24.36%, H=0.0616, SI=0.0982),湖南桑植居群SZ(PPB=20.51%, H=0.0585, SI=0.0923)和重庆金佛山居群JF(PPB=15.38%, H=0.0497, SI=0.0765)都表现出了相对较高的遗传多样性。同时,检测出扇脉杓兰居群间基因流较小,并出现了相当程度的遗传分化。对ISSR标记获得的遗传距离进行UPGMA聚类,结果显示东亚地区扇脉杓兰野生居群分为两个大组,中国与韩国居群聚为一组,日本居群单独为一组,表现出一定的遗传差异。ISSR分子标记检测到扇脉杓兰遗传多样性较低,需要进行就地保护,优先保护FP、SZ和JF居群。虽然日本居群表现出遗传分化,但是考虑到扇脉杓兰相对较低的遗传多样性,目前就地保护优于迁地保护。(2) cpDNA标记法研究谱系地理结果显示:扇脉杓兰在物种水平上单倍型多态性hr为0.861,核苷酸多态性为πT为0.0023,居群水平上单倍型多态性hs为0-0.733,平均值为0.334,核苷酸多态性πS为0-0.00058,平均值为0.00022。该结果与用相同检测法检测出的东亚濒危植物蛛网萼Platycrater arguta、舟山新木姜子Neolitsea sericea、黄山梅Kirengeshoma palmate相比,遗传多样性处于中等偏低水平。同时,也检测出扇脉杓兰居群间具较小的基因流,以及居群间相当程度的遗传分化。利用cpDNA分子标记获得的叶绿体单倍型所构建的TCS网络图和Beast分化时间树,均支持遗传上将扇脉杓兰分为日本,中-韩两个大组。计算出日本和中-韩居群单倍型的分化时间约为1.26Mya,此时中国东部正处于大姑-鄱阳间冰期,推测此时日本居群与中国居群因海峡分离,而居群间明显分化,表现出遗传上的差异。结合前人关于杓兰亚科生物地理学的研究结果,推测杓兰亚科的祖先曾广泛分布于北半球高纬度地区,第叁纪渐新世时由于气候变冷向南迁移,扇脉杓兰在迁移过程中成种(30-20Mya)。由于气温继续下降,扇脉杓兰南迁,先到达日本北部(0.4248Mya),此时日本已与中国大陆分开;然后到达韩国与中国内陆适宜的地方进行繁衍(0.3249Mya)。伴随第叁纪末和第四纪初一系列的地质运动以及气候变化,扇脉杓兰在东亚形成一定的分布格局。冰期时,扇脉杓兰躲避于北半球高纬度地区和日本的避难所得以保留,中国内地部分省区虽与日本、韩国同纬度,但这些区域可能由于气候较干燥,缺少高山,不适应其生存,而韩国与日本列岛特殊的岛屿环境使得扇脉杓兰能够繁衍。冰期后,扇脉杓兰群体未经历明显的群体扩张,从而形成了该种目前的分布状况:从中国长江流域省份分布至韩国和日本列岛。
周新闻[6]2002年在《珍稀濒危植物八角莲的保护生物学研究》文中提出八角莲为我国特有药用植物,已被列为国家叁级濒危保护植物。本研究从长江中下游选取了5个八角莲居群和1个六角莲居群,以六角莲为外类群,从保护生物学的角度,对八角莲开展了生物学特性,形态学和遗传多样性等方面的研究工作。生物学特性主要研究了八角莲的生活史和繁育特性,而遗传多样性则从等位酶和ISSR两种分子水平分别进行了研究。 1.八角莲生活史为8个月左右,越冬芽从二月初开始破土出苗,进入营养生殖,花期为2月初至4月底,10月初地上植株枯死,根状茎进入休眠期。其中JX居群的生长节律最早,SN居群的节律最晚,基本上是海拔低的居群生长早,海拔高的居群生长晚。但与其他居群不同的是,EM居群的生活史非常特殊,一直到10月,还有幼苗长出,全年都有活的植株存在。 2.八角莲的花在花苞未展开时,雄蕊和雌蕊便已成熟,说明八角莲的繁育系统为自花受粉,八角莲座果率非常低,自然状态下,子房不膨大,人工异交后的子房有膨大现象,说明八角莲自交低育,有生殖障碍。八角莲还可通过根壮茎进行营养繁殖。 3.八角莲各居群之间存在一定地形态变异。SN,TP两居群的茎基部颜色为紫红色,而JX和EM两居群的为绿色,TT居群则两种兼有。TP居群的叶片有花斑,而其他居群没有。SN居群的叶脉表面有毛,其他居群没有。 八角莲和六角莲除花着生位置不一样外,花瓣的颜色和形态也存在差异:八角莲的花瓣颜色为紫红色,而六角莲为红色,八角莲花瓣皱折,而六角莲花瓣平滑饱满。 4.八角莲遗传多样性较低,居群遗传分化较大。八角莲等位酶的多态位点比率P为15.54%(居群水平),每个位点等位基因平均数A为1.16,,Fst的平均值为0.468,基于ISSR数据计算的多态位点百分率均为66.67%(种群水平),基因多样性为0.2089,Shannon多样性指数为0.3172,基因分化系数Gst为0.3682,可见,ISSR表现出的遗传多样性高于等位酶。 六角莲的遗传多样性高于于八角莲,等位酶的多态位点比率P为55.6%,ISSR的多态位点百分率均为70.83%,基因多样性为0.2383,Shannon多样性指数为0.3576。 5.八角莲和六角莲在遗传上已有有明显的分化。根据等位酶分析和ISSRs结果构建的系统树,相对于八角莲各居群,六角莲都单独分为了一支。 6.从研究结果看,有叁个方面的因素与八角莲的濒危有关系:一、人为对八角莲资 源的过度采挖及生境的严重破坏;二、八角莲自身较低的繁育能力;叁、八角莲的遗传多 样性低,进化潜力和适应性较弱。 7.八角莲的保护首先要加强现有资源和生境的保护,其次可以人工繁殖,扩大数量。 同时还要对八角莲进行迁地保护,由于八角莲的居群遗传分化较大,迁地保护中应注意在 较多的居群中取样,全面保护其遗传多样性。
马洪菊[7]2003年在《重庆市珍稀濒危植物信息系统》文中认为以重庆直辖市40个区县(自治县、市)的68种国家级珍稀濒危植物为研究对象,通过收集文献资料、查访标本馆和植物园、野外实地考察等方式,调查了每一种珍稀濒危植物的形态特征、地理分布、生境特征、生态特性、保护现状等信息。对重庆市珍稀濒危植物的区系地理、濒危原因进行了分析,并进行了优先保护的定量研究,提出了相应的保护对策。利用计算机对收集的各种数据实施统一管理,利用Dreamweaver、Fireworks、Flash、Javascript和Photoshop等程序软件制作了重庆市珍稀濒危植物信息系统,将其放置于互联网上,并将此系统刻录成CD。该系统主要有研究概述、数据库查询、管理系统、关于我们和相关链接五个部分。其中“研究概述”包括研究进展、区系地理和保护概况,“关于我们”主要介绍了研究组的成员、研究课题和科研成果,“相关链接”介绍了国际及国内主要的信息系统研究网站,“数据库查询”包括综合信息查询、标本查询和地图查询,“管理系统”用于数据的录入、修改和更新。该系统包含两大部分: 1.区系地理及优先保护定量分析 (1).综合《中国植物红皮书》(第一册)和国家林业局、农业部提出的《国家重点保护野生植物名录》(1999),重庆市的国家重点保护植物,除去重复部分,计有38科62属68种,其中蕨类植物5科6属7种,裸子植物6科15属18种,被子植物27科41属43种。 (2).重庆市68种珍稀濒危植物的生活型以木本植物为主,共有51种,其中乔木45种,灌木6种,分别占总种数的75%,66.2%,8.8%;草本植物17种,占总种数的25%。表明重庆市的珍稀濒危植物多为古老原始的木本植物,特别是乔木处于稀有濒危的情况较多。 (3).重庆市的珍稀濒危植物分布不均,水平分布主要集中在大娄山脉北坡金佛山、白马山、四面山等地,大巴山南坡城口、巫溪一带,巫山、七跃山和武陵山亦比较集中,垂直分布主要集中在大巴山、大娄山、武陵山中山地区。 (4).重庆与湖北、四川、湖南、云南和贵州的珍稀濒危植物有密切的相关性,种的相似性系数都在40%以上,反映了亚热带地区气候条件的一致性和区系的亲缘关系。 重 庆 市 珍 稀 颁 危 但 物 估 木 床 统一2. (5).重庆市 56属珍稀濒危种于植物的分布区类型有门个,主要以中国特有分布门 7属)、热带亚洲分布(9属)、东亚和北美洲间断分布(8属)及东亚分布型(8属)为主。这门个分布区类型具有明显的温带性质,各类温带成分有23属,占总属数的41.l%。 (6).优先保护定量研究的结果,重庆市68种珍稀濒危植物的受威胁程度达到濒危状态的有6种,达到渐危状态的有27种,达到稀有状态的有32种,尚处于较安全状态的有3种。需一级优先保护的有13种,二级优先保护的35种,叁级优先保护的17种,四级缓急保护的3种。 (7).重庆市建立了各类自然保护区(点)42个,正在筹建种质保存基地、树木园、珍稀动植物繁育基地等。有关院校、科研单位也始终积极参与了生物多样性保护和利用的研究工作,并取得了许多重要成果。但一些自然保护区对象、任务不明确,植物园规模太小,对叁峡库区植物的保护不足等问题急需解决。 2.数据库查询系统及管理系统 数据库查询包括综合信息查询、标本查询和地图查询。在“综合信息查询”中,用户可以按物种分类信息、保护等级和分布地区3大类进行单项查询及组合查询。在“标本查询”中用户可以按物种分类信息、采集信息和陈列标本馆进行单项查询及组合查询。通过查询,用户可以得到物种的分类信息、保护等级、形态特征、生态习性、保护价值、垂直分布、水平分布、栽培要点、致濒原因、保护措施、生活照、标本照及地理分布图等信息。通过“管理系统”,管理员可以随时方便快捷地进行数据的录入、修改和更新,而且可以由经过本系统授权的人员进行远程数据库维护和更新。 用 CD Rom Writer将制作的“重庆市珍稀濒危植物信息系统”刻录成光盘,向政府。高校和有关科研机构散发,并将此系统放置于互联网上,以达到资源共享的目的。
袁晓凤[8]2000年在《叁峡库区珍稀濒危植物信息系统》文中研究表明叁峡库区属长江上游下段,涉及19个县市,包括湖北省的宜昌、兴山、秭归、巴东及重庆市的巫山、巫溪、奉节、云阳、开县、万洲区、忠县、石柱、丰都、武隆、涪陵区、长寿、渝北区、巴南区、江津及重庆市区。因直接受第四纪冰川的影响甚小,本地区除在植物区系和植被类型上显示其丰富度和多样性外,同时还保存着许多珍稀和中国特有的属种,成为中国珍贵稀有植物的避难所和叁个特有属植物分布中心区之一。根据《中国植物红皮书》(第一册)(1990)和《中国野生植物保护名录》(1999),库区包含62种国家级保护的珍稀濒危植物。随着叁峡库区的建成,部分珍稀濒危植物的原产地将被淹没,直接威胁到这些物种的生存,而更严重的是移民开发、工地建设对这些珍稀濒物种原产地的破坏,将加速这些植物的濒危。众所周知,物种一旦灭绝,就不可能复得,人类将永远失去利用它的可能性,因此努力保护好叁峡库区这一特殊地区丰富的物种多样性已成为当务之急,具有十分重要的理论价值和实践意义。 该论文主要以叁峡库区19个县市62种珍稀濒危植物为研究对象,通过文献资料、标本馆、植物园、野外考察等四种方式,调查库区每一种珍稀濒危植物的形态特征、生态习性、保护价值、地理分布等资料,并输入计算机建立管理档案,利用Frontpage、Dreamweaver、Flash、Photoshop和Javascript等程序软件制作了叁峡库区珍稀濒危植物信息系统网页,刻成光盘,以便对该地区的珍稀濒危植物保护提供系统的基础资料。 论文主要分为叁个部分,第1部分即导论,介绍了研究范围、研究对象、研究方法、研究目的和意义等。第2部分研究进展介绍了野生植物保护中常见的基本概念、生物多样性研究进展和生物多样性信息系统研究进展。第3部分是结论部分,又包括5节即叁峡库区珍稀濒危植物、数据库查询系统、图片搜索、相关站点和成员简介等。最后附光盘。 1.在导论中介绍了库区的范围,生态环境概况;简单介绍了保护珍稀濒危植物的意义以及库区珍稀濒危植物种类;此外,还介绍了通篇论文是的研究方法,本研究的目的和意义究竟何在等4个方面的内容。 2.在研究进展中,首先详细介绍并区分了在野生植物保护中常见的一些容易混淆的基本概念,诸如珍稀植物(valuable plants)、保护植物(conservative plants)、濒危植物(endangeredplatns)、渐危植物(vulnerable plants)、稀有植物(rare plants)、特有植物(endmic plants)以及孑遗植物(relic plants)和活化石(living fossils)等等;什么叫生物多样性(biodiversity),目前生物多样性研究的国际热点在哪里。什么是生物多性信息系统(biodiversity information system),国内外生物多样性信息系统的研究进展如何?所有这些是研究进展告诉我们的内容。 HWMffeWWeMMrtwetrMHrt-2· 3。研究结果如下: (l)综合《中国植物红皮书》和《中国野生植物保护名录》,叁峡库区的珍稀濒危植 物共 62种,隶属于 40科 57属。其中碳类植物4科 5属 6种,裸子植物6科 12属 14种, 被子植物30科40属42种,分别占全国保护植物中此叁类的39.2O、23.30、16.0%。本文 论述了叁峡库区珍稀濒危植物的种类和分布特点、区系特征及保护现状,并在分析濒危物 种致濒机理和库区植物保护现状的基础上,作者提出了相应的保护对策。研究发现,库区 保护植物具有起源古老、组成丰富、成分特有和分布不均等特点。 (2)目前,生物多样性研究的国际和国内热点包括 DIVERSITAS、生物多样性恢复研 究、生物多样性信息系统、农田生物多样性和生物安全的研究。世界各国及国际组织诸如 世界保护监测中心、物种2000年国际植物保护联盟、国际物种信息系统、世界资源研究所、 生物多样性信息网络、生物多样性保护信息系统等根据自己的特长和特色,建立了形式多 样的信息系统。国内来讲,目前已建成中国生物多样性元数据库,拥有 133个机构、160 个数据集、266个数据库、757个、本专着和引件图件的信息,提供1300多份信息表,基 本反映了我国拥有生物多样性信息现状。中国生物多样性信息系统已经建立了几十个生物 多样性方面的数据库,总记录数约22万条,其中大部分数据库己和因特网相连接。 (3)建立了一个叁峡库区珍稀濒危植物信息系统主页。它包括研究进展、研究概述、 数据库查询、图片担索、关于我们和相关锭接等6部分。数据库查询系统包括地理分布查 询和综合情息查询数据库。作者用Active server page(ASP)将库区62种珍稀濒危植物的科 名、属名、种名的中文、拉丁名、保护现状及库区分布等信息编
杨星宇[9]2015年在《濒危水生蕨类植物水蔽的隐种多样性及分子谱系地理学研究》文中研究表明水蕨科(Parkeriaceae)水蕨属(Ceratopteris)植物为一年生水生和沼生的同型孢子蕨类,遍布世界热带、亚热带以及温带地区。水蕨属植物在中国的分布共有两种:水蕨(C.thalictroides)和粗梗水蕨(C.pteridoides)。水蕨主要分布于华南、华东、华中、西南、台湾等热带和亚热带地区的池塘、湖泊、水沟、水田、沼泽和湿地中。近年来,由于人类活动对水生生境的影响,水蕨在我国的分布范围及其种群数量大大减少。该种已被列为国家二级重点保护野生植物。开展该濒危植物的保护生物学已迫在眉睫。由于水蕨的形态具有高度的可塑性,到目前为止对水蕨的物种的鉴定仍存在较大分歧。近年来,日本的学者采用细胞学、等位酶电泳、人工杂交实验以及利用叶绿体基因组DNA测序等方法对分布于日本的水蕨进行了分类学研究,结果显示分布于日本的水蕨至少包含着3个隐种,称为“南方型”("the south type"),“北方型”("the north type")和“第叁型”("the third type")。目前,在中国有关水蕨的研究主要涉及孢粉学、生殖发育、生态学、保护遗传学等方面。尽管这些努力为水蕨的保护提供了资料,但这些研究均没有深入涉及到该濒危种的物种分类地位。中国的水蕨与日本的水蕨同为东亚分布,中国分布的水蕨是否也存在不同的隐种?另外,先前对水蕨进行的保护遗传学研究中对其遗传变异的评估也只在部分居群中进行。随着近一步深入全面的野外调查,获得了一些先前未曾开展过居群遗传变异研究的新的居群,这些居群的遗传变异模式又如何?只有对以上问题进行详细的研究,彻底弄清分布于中国的水蕨的物种分类状态及提供更全面的水蕨居群遗传学信息,我们才有可能采取更为有效的措施对该濒危植物进行保护。分子谱系地理学基于整合理论以及网络分支分析方法,能准确、有效地检测居群动态,扩散模式和同域物种分化过程等。在有关隐种的多样性及系统发育分析中分子谱系地理学也渐渐得到广泛的应用。为了弄清水蕨的分类状况及其居群遗传学特征,本研究首先通过与分布于日本的水蕨进行比较对中国的水蕨进行分子系统学分析来鉴定隐种的多样性,同时进一步采用分子谱系地理学的方法探讨中国水蕨的扩散机制及物种分化方式;先前对中国水蕨的代表居群进行的遗传多样性分析,所采用的分子标记都为显性标记,考虑到所采用的分子标记的局限性,本文开发一套适合研究水蕨居群遗传变异的共显性的SSR分子标记;基于所开发的SSR分子标记研究目前所发现的所有水蕨居群的遗传变异及其地理分布模式,为科学合理地制定水蕨的保护措施提供了理论依据。主要研究结果如下:(1)对目前在中国所发现的所有24个水蕨居群中的代表材料共143个个体进行了叶绿体基因组四个非编码区(trnL (UAA)-trnF (GAA), psbC-trnS (UGA), trnW (CCA)-trnP (UGG)和rbcL-atpB)的PCR扩增及测序实验,共获得19个叶绿体基因组单倍型;将本文所测的DNA序列与文献中报道的DNA序列相结合,采用与Masuyama et al. (2002)文献中相同的分子系统学分析方法,对分布于中国的水蕨隐种进行了鉴定。通过分子系统发育分析的聚类结果,判断中国的水蕨与日本学者报道的叁个水蕨隐种中的两个(“南方型”和“北方型”)亲缘关系较近,推断中国存在两个水蕨隐种并且认为中国不存在新的隐种及不存在日本学者报道的第叁个水蕨隐种(“第叁类型“)。在中国分布于海南两居群为单一隐种(“南方型”),而分布于中国的其他居群为另外一个隐种(“北方型”)。通过对24个居群143份水蕨样品进行的四个叶绿体非编码区的测序,共获得19个单倍型,单倍型的网络图(MSN)显示单倍型分两组,其中14个单倍型为一组,对应隐种“北方型”;另外5个单倍型为一组,对应隐种“南方型”。PERMUT软件分析结果显示中国水蕨居群存在明显的地理结构(NST= 0.768> GST= 0.434, P< 0.05)。 AMOVA分析结果显示此组间的变异占绝大部分(91.8%),而组内居群间及居群内的变异仅分别占0.9%和7.3%。因此,中国水蕨样品中仅存在两个隐种。对于隐种“北方型”,其中一个单倍型广泛分布,而其它单倍型中多为居群特有,表明扩散可能是造成目前中国水蕨分布格局的主要原因。通过与国外已报道的水蕨叶绿体单倍型地理分布的比较,可以认为中国水蕨隐种“北方型”很可能来自印度尼西亚等地,经由台湾岛扩散至中国的热带及亚热带地区。对于隐种“南方型”,单倍型的分布和隐种“北方型”类似,也很可能起源于印度尼西亚等地,但却是经由海南岛扩散至中国广东等地。(2)采用限制位点相关DNA测序技术(RAD-seq测序)对来自于武汉植物园中的1个水蕨栽培样品进行了高通量测序,共获得450M的小DNA片段(reads)。采用软件MIS A (MIcro SAtellite identification tool)对测序的结果进行SSR鉴定,共鉴定出650个微卫星位点;利用软件Primer3对鉴定出的SSR进行引物的设计,共成功设计出285对SSR引物。随机选取60对所设计的引物对来自6个不同居群共6个水蕨样品进行了扩增效率检验,结果共获得8对条带清晰、具多态性且重复性好的SSR引物(名称:Cerl-Cer8)。然后,采用这8对SSR引物对广西百色居群和广东的英德居群两居群共26株植物进行居群遗传多样性分析。每一对引物在26株植物中的扩增结果显示,所得到的等位基因(NA)数范围在4-8之间;期待杂合子(HE)和Shannon-Wiener指数(H’)的范围分别为0.438-0.814和0.676-1.828,结果表明这8对SSR引物在水蕨代表性植株中展现出较高的遗传多态性,这些引物可以进一步应用到水蕨大规模的居群遗传多样性及居群遗传结构中。本文所开发的这些SSR引物能为日渐濒危的中国及其周边国家的水蕨的保护遗传学研究提供有效的工具。(3)采用6对本研究刚开发的微卫星引物(Cerl-Cer6)对来自中国目前所发现的24个水蕨自然居群中的229个样品进行了遗传多样性及居群遗传结构研究。由于水蕨为异源四倍体物种,本研究采用两种方法来运算基于SSR分子标记所获得的居群遗传学数据。一种方法是采用软件ATETRA对水蕨居群中所有可能的等位基因进行计算。另一种方法是将水蕨每一个体每一等位基因位点的等位基因记为“存在”和“缺失”两种状态,采用很多研究中常使用的软件GenAIEx。在本研究中,基于不同的软件、采用不同的SSR分子标记数据处理方法对水蕨的分析都表明水蕨居群的遗传变异主要存在于区域间,即与先前采用cpDNA非编码区序列所揭示的两个水蕨隐种“南方型”(居群SY、YC和HP)和“北方型”(其它21居群)在其分布区间的分化模式相一致。例如:24个水蕨居群间的遗传分化分析表明居群SY、YC和HP与其余21居群的遗传分化最大;AMOVA分析表明水蕨多数的遗传变异存在区域间(62%);采用邻接法所构建的24个水蕨居群的系统关系表明居群SY、YC和HP与其它绝大多数的居群具有显着的分化;PCoA分析也表明居群SY、YC和HP聚成一组,而与其它居群分化明显。因此,本文基于核基因组SSR分子标记的研究结果也支持中国水蕨中存在两个遗传分化明显的隐种。ATETRA软件所运算的结果表明水蕨各隐种居群内具有较多的等位基因数,Shannon-Wiener多样性指数也显示水蕨居群内的基因多样性水平较高(范围从0.842至1.427)。较高的等位基因多样性水平可能是因为水蕨的异源四倍体特性,其基因组是通过两个不同的基因组杂合后加倍而来,水蕨居群保留了两个亲本种基因组中不同的等位基因。但采用GenAIEx软件所得到的结果显示水蕨居群内遗传多样性水平较低(PPL变化范围从4.05%至39.19%)。尽管采用不同软件及不同的数据处理方法对水蕨居群内的遗传多样性的评估结果存在差异性,值得进一步深入研究,但不同的处理方法却在水蕨居群的遗传分化研究中得出了相一致的结论,即所研究的24水蕨居群中,遗传变异的主要来源在于两个隐种之间,而在每个隐种内居群间遗传分化却较小。居群间较低的遗传变异很可能由于水蕨居群规模减小和居群隔离的时间较短,尽管当前居群间的基因流发生的可能性较小,但在早期水蕨居群未片段化时的基因流在其居群遗传多样性的产生和维持中扮演了重要作用。另外,由于水蕨具有一定的克隆繁殖特性,这很可能已帮助当前的水蕨植物固定了先前居群中存在的遗传多样性,阻止了水蕨居群的快速遗传漂变。基于以上研究结果,我们建议在对中国分布的水蕨植物进行保护的过程中,要将其两个隐种视为不同的进化单元分别采取措施进行保护;尽管目前水蕨不同隐种其居群内存在较多的等位基因以及居群间的分化较小,但随着时间的推移和居群规模的进一步减小,小居群效应,如遗传漂变和近交等,将会减少居群内遗传多样性及增加居群遗传分化,因此,在水蕨的保护中仍需重视小居群的遗传学后果。鉴于人为活动导致的水蕨适生生境的破坏和消失是造成水蕨濒危的主要原因,因此,保护该濒危水生蕨类植物其最重要的工作就是保护水蕨的适生生境免受破坏并促进居群的恢复。
刘风丽[10]2013年在《甘肃省稀有濒危植物物种优先保护评价》文中研究表明我国是世界上物种资源比较丰富的国家之一,同时也有不少稀有濒危植物。甘肃省由于自然条件复杂多样,因此也是稀有濒危植物种类较多的省份之一。本研究通过系统收集整理甘肃省分布的稀有濒危植物,并对其名称、拉丁学名、在甘肃省的主要分布区等做了一系列的修正和完善。选择其中具有代表性的50种稀有濒危植物作为评价对象,以濒危系数、生境系数、繁殖系数和价值系数为主体评价指标,以物种分布区、种型结构、繁殖方法、科研价值等不同意义的10项次级指标建立濒危植物评价指标体系。采用由物种分布区和种型结构构成的濒危值对50种稀有濒危植物的濒危度进行定量研究,由4个主体指标构成的稀有濒危植物的优先保护值的方法对上述植物的优先保护进行评价。评价结果与《国家重点保护野生植物名录》、《国家稀珍濒危植物名录》和《中国植物红皮书》的分析基本一致,但也有不同。研究表明:1.属于极危的有甘肃卷柏、苞藜和穴丝荠3种,占研究物种总数的6%;属于濒危的有连香树、水青树、假橐吾等13种,占26%;属于易危的有猬实、小叶中国蕨、马尿泡等13种,占26%;属于近危的有红北极果、瘦房兰、独叶草等21种,占42%。2.属于一级保护的有连香树、甘肃卷柏等5种,占研究物种总数的10%;属于二级保护的有半日花、沙冬青、苞藜等37种,占74%;属于叁级保护的有山白树、大颖叁芒草、黄叁七等8种,占16%。在此基础上,作者提出了一些保护建议。
参考文献:
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[2]. 特有濒危植物八角莲遗传多样性研究[D]. 李忠超. 浙江大学. 2002
[3]. 濒危植物八角莲保护遗传学及八角莲属物种形成的研究[C]. 邱英雄, 李忠超, 周新闻, 傅承新. 浙江省第二届生物多样性保护与可持续发展研讨会论文摘要集. 2004
[4]. 特有濒危植物六角莲的克隆结构与遗传多样性研究[D]. 刘海龙. 浙江大学. 2007
[5]. 东亚特有珍稀兰科植物扇脉杓兰的遗传多样性与谱系地理学研究[D]. 李星霖. 华东师范大学. 2014
[6]. 珍稀濒危植物八角莲的保护生物学研究[D]. 周新闻. 浙江大学. 2002
[7]. 重庆市珍稀濒危植物信息系统[D]. 马洪菊. 西南师范大学. 2003
[8]. 叁峡库区珍稀濒危植物信息系统[D]. 袁晓凤. 西南师范大学. 2000
[9]. 濒危水生蕨类植物水蔽的隐种多样性及分子谱系地理学研究[D]. 杨星宇. 武汉大学. 2015
[10]. 甘肃省稀有濒危植物物种优先保护评价[D]. 刘风丽. 甘肃农业大学. 2013