关键词：
极小种群野生植物
波叶杜鹃
繁殖生物学
保护遗传学
SNP分子标记
组织培养
摘要：
波叶杜鹃（Rhododendron hemsleyanum）是杜鹃属（Rhododendron）常绿灌木,仅分布在四川西南部山区。观赏价值高,分布海拔低,是极具开发应用潜力的野生花卉资源。在《中国高等植物受威胁物种名录》《中国生物多样性红色名录》《IUCN红色名录》以及The Red List of Rhododendrons中,波叶杜鹃均被评估为极度濒危(CR B1ab（ⅲ,ⅳ）)。其野生资源受人为破坏严重,几近枯竭,分布区域狭窄,生境退化,种群数量少,是典型的极小种群野生植物（Plant Species with Extremely Small Populations,PSESP）,亟待保护。鉴于此,本研究对其野生资源现状、繁育特性、遗传特征以及组织培养技术进行了研究,分析其濒危机制并提出相应的管理和保护措施,以期为波叶杜鹃的有效保护及合理开发杜鹃属植物提供科学依据。
1.波叶杜鹃资源现状
通过历史资料与实地调查,波叶杜鹃常见于中山湿性常绿阔叶林陡壁悬崖边、沟谷地或疏林中,分布范围极为狭窄。分布地附近大多分布有各种人为建筑,有的甚至开垦为菜地,使其生境严重破碎化。现存个体数共计163株,6个分布单元,远低于稳定存活界限的最小生存种群,野生资源几近枯竭。
2.繁殖生物学研究
波叶杜鹃花冠大型（43.05±4.11 mm）,白色,开花式样为伞形花序,花有浓郁的香味,雌雄蕊时空分离,雌蕊先熟,且柱头位置高于花药,从而增加其花展示面积,吸引访花者前来传粉。根据花粉活力及结合柱头可授性的试验结果,波叶杜鹃的最佳授粉时期为盛花期（开花第3–6 d）。人工授粉试验、杂交指数和花粉-胚珠比等检测方法结果均表明波叶杜鹃的繁育系统是倾向于异交的混合交配系统,且据观察波叶杜鹃白天的主要访花者是中华蜜蜂（Apis cerana）和排蜂（Apis dorsata）。
3.波叶杜鹃的遗传多样性分析
利用ddRAD测序技术研究波叶杜鹃的遗传特征,结果表明波叶杜鹃遗传多样性丰富（He=0.2267±0.002;π=0.2410±0.0032）,居群间存在中度遗传分化（Fst=0.0626）,遗传变异中以居群内为主（98.42%）。居群内近交系数(FIS)为0.2220±0.0222,表明其种群杂合子缺失,纯合子过剩,存在一定程度的自交或近交。聚类分析表明,6个居群可归类为2个类群。此外,基于SNP频谱（SFS）推断种群动态历史表明,波叶杜鹃最早可追溯至214 ka BP,初始有效种群大小（Ne）为19075个,在近期的进化过程中,波叶杜鹃的有效种群大小在持续下降,直到大约1000年前。
4.波叶杜鹃组织培养初步探索
波叶杜鹃种子呈长椭圆形,种皮棕黄色,种脐端含种翅,种皮粗糙,表面突起。对其种子生活力进行测定,结果显示发育成熟的有效种子仅占66.47%。通过萌发实验表明,波叶杜鹃种子在25℃恒温,12 h/12 h光暗交替的萌发条件下,种子发芽率、发芽势及发芽指数分别为68.89%,38.69%和5.99%,可萌发的种子数量较少。在组织培养中,种子的最佳消毒方法是75%乙醇处理1 min,1%次氯酸钠溶液浸泡10 min,组合处理消毒效果最佳。在6-BA浓度为1.0 mg/L的培养基中组培苗生长效果最佳。
5.致危机制及保护策略
综合本研究,生态因素是威胁波叶杜鹃生存的主要因素,如生境狭窄、居群隔离、栖息地被严重破坏等。尽管波叶杜鹃当前遗传多样性丰富,但由于近期冰期气候环境的变化,导致其有效种群规模降低。鉴于目前波叶杜鹃的种群状况和峨眉山位于旅游开发区内的实际情况,应尽快采取措施,挽救波叶杜鹃残存的单株和其脆弱的小种群。对于观心坡和猴子坡居群,个体数量相对较多,应就地保护其自然栖息地生境,制止坎伐,改善生境破碎化问题,缓解因当地群众开发利用对其种群造成的生存压力,逐步促使种群恢复。而息心所和长老坪居群大多与人群毗邻而居,人为干扰对其带来直接的破坏,应对其进行迁地或近地保护,适度人工干预,恢复林地环境,促进植被正向演替。其余数量特别稀少居群,可以引种到峨眉山植物园进行栽培,人为扩大生存空间,对其进行拯救性保护,促进基因交流,保持其足够的遗传基础,防止由于近交衰退和遗传漂变造成遗传多样性损失,最大限度地保持波叶杜鹃的环境适应能力。同时,波叶杜鹃观赏性较好,株型紧凑,可将其作为乡土园艺树种推广,应在人工繁殖技术（如组织培养）完善的前提下,合理开发和可持续利用这一宝贵的野生花卉资源。
欢迎来到三峡大学图书馆！
