关键词： 水柏枝属柽柳科   三峡库区   遗传结构   地理起源   疏花水柏枝   分布范围  

摘要： 疏花水柏枝为三峡库区消涨带特有植物，三峡大坝的建设导致其野生居群全部绝灭。疏花水柏枝为柽柳科水柏枝属植物。整个水柏枝属约包含了13个水柏枝物种，其中，中国分布的物种有10个和1个变种。除了疏花水柏枝，其它的水柏枝物种大多分布于青藏高原及其邻近的地区，喜马拉雅为可能的发生和多样化中心。最近的研究推测，疏花水柏枝可能起源于古地中海地区并伴随着喜马拉雅和长江三峡的地质构造而进化扩散。但是，关于该物种全面的遗传多样性和遗传结构还不十分清楚，同时，其系统地理的起源发生还缺乏足够的分子生态证据的支持。因此，在本研究中作者将着手探讨这些问题。利用AFLP分子标记，作者对九个自然居群和一个迁地居群的遗传多样性和结构进行了详细的调查。结果表明，疏花水柏枝的自然居群中存在中等水平的遗传多样性，且迁地居群表现了最高的基因多样性。在整体遗传变异中，约大于45％的遗传变异出现在居群间。基于贝叶斯方法学的分配分析和共祖模拟分析一致表明，九个自然居群间表现了较大的遗传隔离，并且只有低水平的基因流来维系居群间的遗传交换(Nm=0.290-0.401)。同样的结果出现在基于遗传距离的主坐标三维聚类分析中。经典的复合种群动态模式最适合用来解释疏花水柏枝居群间的迁移方式，但是由于水流为种子和无性繁殖体传播的主要驱动力，其居群间迁移的方向应主要为线性的单向。本研究结果表明，先前的迁地保护对遗传完整性的保育是比较成功的，同时，以上这些遗传信息的获得和遗传材料的补充将对今后保护回归策略的制定起到重要的作用。基于物种水平的系统地理学研究结果显示，大部分中国分布的水柏枝物种居群的叶绿体DNA遗传支系排布和系统发育关系表现了明显的物种边界。但是，三个近缘种三春水柏枝、具鳞水柏枝和宽苞水柏枝却表现了遗传支系的混合。可能的共享祖先多样性和后来的杂交渐渗是出现这种现象的内在原因。同时，由41个水柏枝单倍型构成的遗传支系形成了四个主要的遗传类群。这些类群的归并表现了强烈的地理方式，如青藏高原横断山地、青藏高原周边处于二级海拔梯度的地区和偏东南重庆湖北地区等分别对应于相应的支系分布。另外，一些物种如疏花水柏枝、宽叶水柏枝等表现了明显的形态学和分子系统关系的不一致。对中国水柏枝居群的生物地理学推论支持先前建议的喜马拉雅中心的假说，但祖先居群的分布范围可能包含周边更大的面积如四川盆地的东部等。整个中国水柏枝属的系统地理方式表现为南部的起源和孑遗以及向北的后冰期面积拓展。对于疏花水柏枝，本研究揭示了其古老的起源和最近有限地理范围的扩散。生物地理学研究揭示了历史上的地理隔离事件和后来的冰期幸存可能是疏花水柏枝成为三峡地区狭域地方种的关键因素;同时，疏花水柏枝的存在，也可能严格的相关于渝湘鄂山地这一冰期避难所的假说。

关键词： 三峡库区   疏花水柏枝   丰都车前   分子系统学   繁殖生物学  

摘要： 三峡库区消涨带为长江水位节律性涨落导致长江两岸土地周期性的淹没和出露的特殊生态区域，该区域位于三峡水库淹没区。随着三峡水库的逐步蓄水，三峡库区消涨带的植物保护日益紧迫。　　本文通过对三峡库区消涨带维管植物区系的调查表明:该区域种类比较丰富，计有维管植物83科、240属、378种、26变种和2变型;地理成分复杂，联系广泛，温带成分占优势;区系组成表现进化性，生活型组成以多年生草本、一年生草本和灌木为主;地方特有成分不多，但中国特有种类比较丰富。疏花水柏枝和丰都车前为该区域的特有植物。通过对该区域123个群落样方资料的双向指示种分析法（TWINSPAN）和除趋势对应分析法(DCA)的群落分析。结果表明:三峡库区消涨带植被可分为4个植被型20个灌草植物群落;疏花水柏枝灌丛和丰都车前群落为本区域特有植被类群;分类结果反映了植物群落与环境梯度间的关系，表明水淹时间和土壤湿度是该区域植物群落组成和空间分布的主要限制性影响因子。　　本文在对疏花水柏枝地理分布、种群大小和群落结果调查和分析的基础上，开展了水柏枝属系统学、遗传学和繁殖生物学研究。结果表明疏花水柏枝仅分布于湖北宜昌至重庆巴南间的12个县级单元，31个居群9万余株。该物种具有喜温湿、耐水淹和生长反季的生长习性，具有种子多、易扦插的繁殖优势。疏花水柏枝灌丛由12个群落组成，具有物种少、水淹前后物种组成有差异的群落结构特点。对核糖体DNA间隔区(ITS)和叶绿体psbA-trnH基因间隔区序列的分析肯定了疏花水柏枝在水柏枝属中的分类地位，三峡库区可能是水柏枝属起源和扩散的次中心。利用等位酶分子标记，我们对9个自然居群和1个迁地居群的遗传多样性和结构进行了研究。结果表明，疏花水柏枝的自然居群中存在较高水平的遗传多样性，且迁地居群表现了高的遗传多样性。遗传多样性主要存在于居群内，只有12.8％的遗传变异出现在居群间。9个自然居群间表现了较大的遗传隔离，并且只有低水平的基因流来维系居群间的遗传交换(Nm=0.126);已有的迁地保护对遗传完整性的保育是比较成功的，同时，以上这些遗传信息的获得和遗传材料的补充将对今后保护回归策略的制定起到重要的作用。对疏花水柏枝繁殖生物学的研究表明土壤类型、土壤含水量和种子脱离果实的时间对种子发芽率的影响都极为显著;迁地保护居群的植物能正常开花结实，种子也能正常发芽。疏花水柏枝野外灭绝的主要原因是三峡工程建设而导致其野外生境消失，目前的保护措施是有效的。　　本文对丰都车前的地理分布、种群大小、群落学、分类学和生殖生物学进行了研究。调查表明丰都车前仅分布于三峡库区消涨带的三个江心岛上，总共290株;其群落结构简单，物种少。同广布种车前和北美车前的繁殖生物学的比较研究表明:丰都车前果期长，种子不适宜长距离输移和植物的后代贡献率低可能是丰都车前狭域分布和数量稀少的主要原因。　　随着三峡水库的逐步蓄水，丰都车前和疏花水柏枝的自然分布区已于2006年全部水淹，使其成为因三峡工程建设而导致自然生境和野生居群全部毁灭的两种地方特有植物。本研究结果和已有的保护实践对三峡库区消涨带的植物保护策略的制定提供了理论依据。

关键词： conservation   gene flow   hydrochory   Myricaria   population structure   riparian plant   unidirectional migration   Yangtze River valley  

摘要： Myricaria laxiflora is restricted to the riverbanks of the Yangtze River valley and will be completely lost owing to the construction of the Three Gorges Dam. Genetic diversity and structure of nine natural and one ex situ populations were investigated using amplified fragment length polymorphisms (AFLPs). A moderate level of gene diversity was found in natural populations, while the ex situ population had the highest. The F statistics calculated by different approaches consistently revealed a high genetic differentiation among natural populations, contributing > 45% of the total gene diversity. The Bayesian-based analysis differentiated nine independent populations in accordance with the sites sampled. Estimates of gene flow by F-ST and coalescent-based simulation analysis indicated a restricted recurrent gene exchange among populations (Nm = 0.290-0.401), whereas genetic distance-based clustering and coalescent-based assignment analyses revealed significant genetic isolation among populations. The migration pattern in M. laxiflora is best explained by a classical metapopulation model, but with a unique unidirectional direction underlined by hydrochoric force that drove dispersal of seeds and propagules from upstream toward downstream populations. Previous efforts in preserving genomic integrity in ex situ conservation were evaluated, and the results provide valuable information to formulate conservation guidelines for successfully reintroducing M. laxiflora to the wild.

关键词： 三峡库区   平西坝   疏花水柏枝  

摘要： 三峡库区特有物种疏花水柏枝将因三峡工程导致其原自然居群完全灭绝。该文对平西坝最大居群的群落结构及生物学特征进行了初步研究,并对其在三峡水库消落带的应用价值进行了探讨。这于三峡库区植物区系、遗传与变异、生态适应与生态进化的研究提供一定基础数据。

关键词： 濒危植物   回归引种   种群重建   疏花水柏枝  

摘要： 疏花水柏枝分布于三峡库区原海拔70～155m的消落带,三峡工程修建后它将丧失其全部生境而成为濒危植物。实验结果显示其种子在土壤含水量大于10%以上时开始萌发,以土壤含水量达到饱和状况时萌发最好。种子萌发与定居阶段对土壤水分条件的严格要求使得疏花水柏枝分布区十分狭小。回归引种和种群重建是拯救该物种的主要手段。三峡工程修建后库区内新的消落带将形成夏旱冬淹的水节律,完全不同于库区原有消落带所具有的冬旱夏淹的水节律,不适于作为疏花水柏枝种群的迁移地。相比之下库区淹没区以上各支流消落带的生态环境与疏花水柏枝原有生境较为接近,适于作其新的生境。种群遗传多样性、年龄结构、分布格局、繁殖与扩展等生物学特性是种群持续发展的基础,文章以此为依据,对疏花水柏枝种群重建与管理中的相关问题进行了分析讨论。认为疏花水柏枝种群恢复与重建中目前所面临的主要问题是如何增强被隔离的种群间的基因交流、促进种群的种子扩散与萌发、协调新建种群与当地物种的关系、营造有利于新建种群定居与生长的生态环境。重建种群的管理应结合疏花水柏枝的生长发育节律和移栽地的生态环境条件来开展,要有效地监控种群的生长发育动态,合理地在隔离种群间相互引种,适时地进行水分管理,并对周围植被适度控制。

关键词： 生物量   死亡率   种群重建   三峡库区   植株生长状况   疏花水柏枝   不同密度   幼苗存活   濒危物种   地下生物量   一年生幼苗   回归模型   地上生物量  

摘要： 疏花水柏枝(Myricarialaxiflora)原产于三峡库区长江干流的河滩,三峡水库的蓄水淹没了其所有的野生种群,使之濒临绝灭。通过一系列的密度处理实验,我们研究了不同密度下疏花水柏枝幼苗的存活率、幼苗总生物量、地下生物量、地上生物量、一级枝数、二级枝数、一级枝长度的变化,揭示了密度对一年生幼苗存活与生长的影响。结果显示,随着密度的增加,疏花水柏枝种群内部的竞争加剧,幼苗的死亡率增加,特别是当密度大于250ind./m2时,死亡率显著上升,上述体现植株生长状况的各指标值也随密度的增加而显著减小。表明疏花水柏枝一年生幼苗的存活与生长受到密度的影响。文中还建立了密度影响下疏花水柏枝各构件部分生长发育的回归模型,解释了密度对它们的调节作用。最后对疏花水柏枝种群重建中的相关问题进行了分析讨论,以求为回归引种实践提供参考。

关键词： 疏花水柏枝(Myricrala laxiflora )   形态分化   等位酶分析   SDS-PAGE凝胶电泳   遗传多样性   黄酮类化合物   濒危植物   保护策略  

摘要： 疏花水柏枝(Myricaria laxiflora（Franch.）P. Y. Zhang et Y. J. Zhang)隶属柽柳科、水柏枝属,是一种多年生灌木,特产于我国长江三峡地区的秭归、巴东、巫峡口等地,分布海拔70-130m以下。本文在调查疏花水柏枝自然种群的基础上,选择了库区内6个种群作为研究对象。结合其形态分化、等位酶分析、黄酮类化合物含量多样性、SDS-PAGE电泳探讨了疏花水柏枝各种群之间的形态变异、种群内及种群间的遗传多样性水平、以及由黄酮类化合物含量的变化所体现出生境与其次生代谢产物之间累积的关系。结果如下: ● 方差分析显示:疏花水柏枝个体之间存在一定程度的变异,20个形态指标中有8个差异达显著水平,有3个指标差异达极显著水平;不同个体聚类结果表明,多数不同种群个体混聚在一起,种群内部个体之间形态差异较大,另外同一种群的不同个体,也有少量的聚在一起,表明种群内部遗传上较为相似;种群水平上的聚类分析显示,跳石种群与其它5个种群差异较大,培石的种群与巫峡口的种群形态变化不大,由于其不存在较大的地理隔离,种群间有较多的基因交流。 ● 检测的7种等位酶中谱带清晰的有5种,分别为过氧化物酶（PER）、细胞色素氧化酶（CYT）、超氧化物歧化酶（SOD）、酯酶（ES）、淀粉酶（AMY）。共获得34条酶谱带,确定了16个等位基因位点,其中9个为多态位点,7个为单态位点。多态位点百分率为60.67%,且都具有2个等位基因。平均每个位点的等位基因数为1.64个,平均每个位点的等位基因有效数Ae为1.60。平均预期杂合度He为48%,实际杂合度HO为82%,表现出较高的遗传多样性。 ● SDS-PAGE凝胶电泳分析表明:望霞和培石的种群与其它种群间已经有了一定程度

关键词： 生长动态   定居   生理生化响应   水淹胁迫   生长停滞(休眠)   三峡库区  

摘要： 本文对三峡库区濒危植物疏花水柏枝的种子形成与传播、种子萌发与幼苗定居、植株生长动态等种群生物学特性及其与环境的关系,特别是对水淹胁迫的生理学与生态学响应进行了研究,并以此为基础结合疏花水柏枝抢救工程的实施,对疏花水柏枝回归引种的相关生态学问题进行了探讨。 疏花水柏枝植株的生殖分配极高,每株所形成的花枝、花序和种子数量都比较多,其种子传播的方式有风传播和水传播,种子直接传播是疏花水柏枝种群进行扩增的主要途径,自然分布疏花水柏枝种群因此而常常成群分布。种子通过江水的二次传播是沿长江呈星状分布的疏花水柏枝各种群间进行基因交流的主要途径。限制疏花水柏枝种子萌发的环境因素主要是土壤含水量,这也是导致该物种在自然条件下仅分布于消落带的关键因素。疏花水柏枝一年生幼苗的成活率以及衡量植株生长状况的生物量、枝条数和根系长度都随着密度的增加而显著下降,表明密度对疏花水柏枝一年生幼苗的定居与生长有明显的制约作用。疏花水柏枝每年夏天都要经历长时间的水淹,在该时期无论是否被水淹,其幼苗地上部的生长都处于停滞(休眠),水淹后植株生物量都有一定程度的减少,但在各种水淹程度处理与对照之间除根深有显著差异外,幼苗的存活率、生物量、一级枝数、一级枝长度、根冠比的差异都不显著,表明水淹对幼苗的定居和生长没有显著影响,疏花水柏枝是通过快速的生物量丧失和快速恢复来适应水淹阶段的环境胁迫的。夏季适当的水淹不仅不会影响植株的生长,反而有利于该物种躲避这个阶段河滩上的高温天气,提高幼苗的成活率。 疏花水柏枝对水淹的生理生态适应机制较复杂。夏季水淹过后,植株进入生长恢复阶段,恢复初期植株的日均蒸腾强度与日均光合速率随着其在夏季被淹没时间的增加而增加,说明夏季水淹有利于植株尽快恢复生长。生长季节的水淹胁迫会使疏花水柏枝植株最初的光合作用和蒸腾作用的能力有所下降,但是长期水淹后,植株会形成适应,其光合与水分生理又会恢复到正常状态。疏花水柏枝植株也会在生理生化上对水淹胁迫作出响应。在夏天洪水季节无论是否被水淹,植株的可溶性糖总糖与蔗糖的都含量上升,根系活力、丙二醛(MDA)含量、过氧化物酶(POD)活性、多酚氧化酶(PPO)活性在各种水淹处理与对照之间以及淹

关键词： 疏花水柏枝   结构性状   多样性  

摘要： 以疏花水柏枝(Myricarialaxiflora)茎的11个解剖结构参数作为表型性状,对覆盖整个分布区域的居群进行部分抽样取样,研究了该物种表型性状的多样性及其格局、表型性状的分化及其与环境的关系。结果表明,各性状在居群间以及不同居群总体性状之间都存在显著或极显著的差异;63%的表型分化属居群内分化,37%为居群间地理差异引起的分化;居群内性状的变异程度与立地环境条件的分化程度一致;奉节以上居群相似程度较大,而以下居群相似程度则较小,并有独立分化的居群出现,这表明表型性状的多样性中心是在三峡河谷区域内,而不是在三峡以上的河谷区段。