南京幕府山秤锤树种群人工重建策略研究

论文摘要

以秤锤树与同属其它四个种黄梅秤锤树、细果秤锤树、长果秤锤树及怀化秤锤树为材料,利用CTAB法制备模板DNA,优化ISSR-PCR扩增反应体系。筛选出11条ISSR引物对5个种的DNA模板进行扩增,分析遗传多样性和遗传结构,为秤锤树在其模式标本地南京幕府山的种群重建提供基础资料。所得结果如下：（1）以改良CTAB法提取秤锤树基因组DNA。建立秤锤树属植物ISSR-PCR扩增的优化体系：20μL反应体系中,模板DNA60ng,引物0.5μmol·L-1, 0.2mmol·L-1dNTP, 2.0mmol·L-1MgCl2,2μL 10×buffer缓冲液,TaqDNA聚合酶1U。扩增程序：94℃预变性5min；94℃变性30s,48-60℃（根据引物而定）退火45s,72℃延伸1.5min; 40循环后,72℃延伸7min；4℃保存。筛选出11条ISSR引物,对南京地区50株秤锤树材料进行PCR扩增,构建UPGMA聚类树状图。遗传距离在0.2621处分为2大类,其中3个植株与其它大群有明显距离,怀疑并非是来自幕府山区的种群。排除这些遗传距离较远的种,筛选出引种来自南京幕府山种群的部分植株,作为人工种群重建策略研究的基本单元。（2）利用ISSR分子标记对秤锤树与同属其它四个种进行遗传多样性水平和遗传结构分析。11条引物对5个种的162份样品扩增共检测到147个位点。POPGENE32软件计算,秤锤树的多态位点百分率（PPB）、等位基因观察值（Na）、平均有效等位基因数（Ne）、Nei’s基因多样性指数（H）和Shannon多样性指数（Ⅰ）分别为44.22%、1.4422、1.2820、0.1611和0.2386,遗传多样性在5个种间处于中等地位；秤锤树属种间分化系数（Gst）和基因流（Nm）分别为0.5094和0.4816,分化严重。基于Nei’s遗传距离分析,种间遗传距离（D）处于0.1405-0.4712,并构建UPGMA聚类树状图。实验表明,秤锤树的遗传多样性水平较低,但高于长果秤锤树和怀化秤锤树两个野生种群,遗传水平处于中间地位,为其种群重建的可行性奠定依据。（3）秤锤树濒危原因可能有：第一,秤锤树种子外果皮坚硬,具有深休眠习性。种子传播后萌发率低,影响繁衍,居群更新能力较差。第二,生境破坏和人为采挖使得这一资源在受破坏后难以短期恢复。鉴于南京地区秤锤树野生种群已经消失,从长远保护角度出发,根据生境调查和技术条件,提出南京幕府山秤锤树种群人工重建的策略。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 保护遗传学概念
• 1.1.1 生物多样性
• 1.1.2 遗传多样性
• 1.1.3 保护遗传学
• 1.2 保护遗传学在濒危植物中的应用
• 1.2.1 濒危物种的遗传多样性
• 1.2.2 确定保护单元
• 1.2.3 探讨濒危的原因,合理保护物种
• 1.2.4 制定保护策略
• 1.3 遗传多样性研究方法及其进展
• 1.3.1 形态学水平
• 1.3.2 染色体水平
• 1.3.3 蛋白质水平
• 1.3.4 DNA标记技术
• 1.4 濒危植物的保护方式
• 1.4.1 就地保护
• 1.4.2 迁地保护
• 1.4.3 回归重建
• 1.5 秤锤树的研究概况
• 1.5.1 资源调查和形态学特征研究
• 1.5.2 生理生化
• 1.5.3 繁殖保护
• 1.5.4 遗传保护学研究
• 1.5.5 本研究目的和意义
• 第二章 利用ISSR分子标记对秤锤树的筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 基因组DNA提取结果
• 2.2.2 ISSR-PCR扩增体系优化
• 2.2.3 ISSR-PCR扩增引物筛选
• 2.2.4 秤锤树属四个野生种的遗传距离和聚类分析
• 2.2.5 南京地区秤锤树的聚类分析
• 2.3 讨论
• 2.3.1 秤锤树属四个野生种的遗传距离
• 2.3.2 南京地区秤锤树的筛选
• 第三章 濒危植物秤锤树的遗传多样性分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料与方法
• 3.1.2 数据记录与分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 秤锤树属5个种的ISSR-PCR扩增结果
• 3.2.2 秤锤树属植物的遗传多样性分析
• 3.3 结论与讨论
• 3.3.1 不同种的遗传多样性分析
• 3.3.2 种间遗传分化和系统关系
• 3.3.3 秤锤树的保护措施和对策
• 第四章 南京幕府山秤锤树种群人工重建策略
• 4.1 秤锤树的濒危机制
• 4.1.1 内在因素
• 4.1.2 外在因素
• 4.2 种群的重建策略
• 4.2.1 物种回归的方式
• 4.2.2 回归重建的目标
• 4.2.3 移栽地点的选择与布局
• 4.2.4 生态环境的适宜性分析
• 4.2.5 移栽地生态环境的优化
• 4.3 幕府山秤锤树种群的重建
• 4.3.1 重建种群的植物选择
• 4.3.2 重建种群的调控
• 4.3.3 种群重建后的管理与监测
• 4.3.4 公众教育和法律措施
• 总结与展望
• 1 主要结论
• 2 展望
• 参考文献
• 详细摘要