导读:本文包含了荷叶铁线蕨论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:配子体,有性生殖,无配子生殖,转录组
荷叶铁线蕨论文文献综述
付琪[1]（2019）在《荷叶铁线蕨性器官分化的微观形态观察及转录组分析》一文中研究指出蕨类植物因其较高的观赏及药用价值,具有广阔的市场应用前景。诱导配子体高效形成孢子体以及探索与之相关的调控机制,是构建蕨类植物高效繁殖体系中最重要的问题。本文以荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var.sinense)作为研究材料,首先构建了配子体分别通过有性生殖和无配子生殖方式高效产生孢子体的培养体系,并对配子体和孢子体的形态建成和微观特征进行观察。在此基础上,运用高通量测序以及生物信息学手段对不同生殖方式不同发育时期的配子体进行研究,揭示与性器官分化以及无配子生殖高效产生孢子体过程有关的分子调控机制,为蕨类植物的高效繁殖以及大规模产业化生产打下理论基础。主要的研究结果如下:1.成功构建配子体通过有性生殖和无配子生殖高效产生孢子体的培养体系。将配子体置于含3.0mg/L赤霉素的培养基中培养,能刺激雌性生殖器官即颈卵器的分化,产生密布颈卵器的配子体。对这种配子体进行水培培养,可以促进受精现象的发生,通过有性生殖的方式高效产生孢子体。一般一个配子体上能产生多个孢子体。将配子体置于添加有40g/L蔗糖和1/4 MS的培养基中培养,能抑制性器官的分化,促进配子体进行无配子生殖高效产生孢子体。一般一个配子体上能产生十几甚至几十个孢子体。2.对荷叶铁线蕨通过有性生殖和无配子生殖产生的孢子体进行形态观察以及倍性鉴定。发现孢子体组培苗的新叶形状、成年植株叶片在扫描电镜下的纹饰存在差异,是区分两种生殖方式的重要特征。利用流式细胞仪鉴定有性生殖孢子体为二倍体,无配子生殖孢子体为单倍体。从200对SSR引物中筛选出5对能有效区别两种孢子体的引物,其中3对可用于构建指纹图谱。3.利用RNA-seq技术对能够进行无配子生殖高效产生孢子体的配子体进行测序,获得有效数据约4Gb,长度大于200bp的Unigene共62198个。利用数字基因表达谱技术对无配子生殖中4个时期的配子体进行测序,分别从各个时期鉴定到了20376、20592、22807和19750个基因。采用FDR≤0.001且差异表达倍数在2倍以上的条件,在Stage1和Stage2、Stage2和Stage3、Stage3和Stage4之间分别筛选出401、838和669个差异表达基因。对这些差异表达基因进行GO和KEGG功能富集分析,发现与细胞壁合成和植物激素有关的代谢途径可能在无配子生殖过程中起重要作用。此外,从差异表达基因中鉴定出24个与无配子生殖有关的转录因子。利用qRT-PCR研究12个候选基因在不同时期的表达类型,结果表明GID1、DELLA、SERK4基因可能在无配子生殖启动中具有重要作用。4.为了能用qRT-PCR方法在荷叶铁线蕨不同试验条件下获得准确的基因表达分析结果,运用geNorm、Normfinder和Bestkeeper软件对10个候选内参基因的稳定性进行评估。结果表明,40S、UBQ和H3基因适合用作配子体在蔗糖处理条件下的基因表达研究;40S和RPL35基因适合用作配子体在赤霉素处理条件下的基因表达研究;40S以及RPL35和REF2基因的组合适合配子体不同发育时期的基因表达研究。5.对荷叶铁线蕨有性生殖和无配子生殖总共6个时期的配子体进行高通量RNA测序,获得长度不少于200bp的unigene 264,791条。差异基因表达分析表明,与有性生殖相比,无配子生殖早期阶段的转录调控更为活跃。对两种生殖方式启动阶段的差异表达基因进行KEGG功能富集分析,发现淀粉与蔗糖代谢途径和植物激素信号转导途径只在无配子生殖早期阶段显着富集,进一步证明这两者在无配子生殖启动过程中的重要作用。筛选出SPS、TPS/TPP、GID1和PP2C等与无配子生殖启动有关的基因。6.对性器官分化和无性胚细胞分化时期的配子体转录组进行比较研究,以padj<0.05作为标准,筛选出2466个DEGs,从中鉴定出66个转录因子,这些转录因子与被子植物中影响性器官分化的转录因子是同源的,可能在蕨类植物中与性器官分化有关。实时定量试验结果表明AGL1和BBM基因可能分别具有促进蕨类植物性器官和无性胚细胞分化进而进行有性生殖和无配子生殖的作用。此外还筛选出22个甲基转移酶基因,说明DNA甲基化可能参与到蕨类植物配子体不同生殖方式的调控中。(本文来源于《华中农业大学》期刊2019-06-01）
李丘霖[2]（2018）在《叁峡库区珍稀濒危植物荷叶铁线蕨（Adiantum nelumboides X. C. Zhang）群落特征及其保护对策研究》一文中研究指出荷叶铁线蕨(Adiantum nelumboides X.C.Zhang),为多年生常绿草本植物,隶属于铁线蕨科铁线蕨属,是我国叁峡库区特有珍稀濒危植物,也是铁线蕨科在亚洲唯一存在的单叶型蕨类植物,被列为重庆市重点保护野生植物,也为重庆市8大极小种群物种之一。主要分布在东起重庆万州区、西至石柱县海拔150~430 m、沿江近100 km长、向两岸纵深3~5 km之间的狭长地段,大部分生长在陡峭崖壁、石缝中,其种群及个体数量稀少,分布规模狭小,生境恶劣,生存状况极其严峻。近年来,随着叁峡工程的建设,许多荷叶铁线蕨原有分布区因海拔较低而被淹没。当地居民也因其较高的药用价值而大量进行采挖,生境遭到严重破坏。基于上述诸多因素的影响,荷叶铁线蕨的生存数量及分布规模急剧缩减,濒临灭绝。本文通过对荷叶铁线蕨分布区的实地走访与野外群落调查,对现存荷叶铁线蕨的生存状况进行了详细的记录,并结合区系学、群落生态学、种群生态学等研究方法,对荷叶铁线蕨群落展开了全面、系统的研究,主要包括生境因子分析、区系成分、物种多样性、群落搭配模式、生态位、种间联结性、空间分布格局、种群年龄结构及动态、种群与环境因子关系等内容,以期为荷叶铁线蕨的拯救保护、回归自然、群落优化构建等工作提供理论指导。研究结果如下:(1)对荷叶铁线蕨所有分布区进行了实地走访调查,共发现六个分布点,分别位于石柱县西沱镇水磨溪、忠县石宝镇光辉村红岩子沟、万州区武陵镇二面岩、万州区新乡镇小沱子偏岩和凉水井、万州区新乡镇叁水村望天丘,其中忠县石宝镇红岩子沟为此次调查新发现分布点,这也是首次在忠县发现有荷叶铁线蕨的分布。对2005年、2013年、2017年分布点对比分析表明,荷叶铁线蕨分布区正逐年缩小,燕山、溪口等多个分布点逐渐消失,生境破碎化严重,现存的各荷叶铁线蕨种群呈现出相互隔离的“岛屿”状分布。(2)荷叶铁线蕨群落中共有维管植物127种,隶属于71科112属,其中蕨类植物12科14属15种,被子植物59科98属112种。菊科植物、禾本科植物包含种类较多,在群落中占有较大优势。群落内植物的科、属区系成分类型多样,以热带成分和温带成分为主,其中热带成分又占主要优势。群落物种的生活型以地面芽植物、小高位芽植物、矮高位芽植物为主。群落垂直结构主要分为灌木层和草本层,就各样地灌木层和草本层物种多样性而言,总体表现为:草本层>灌木层。(3)群落主要物种热图分析结果表明,荷叶铁线蕨在水磨溪、凉水井、望天丘样地中重要值相对较大,这叁个样地主要物种构成分别为:牡荆+江南卷柏+知风草+荷叶铁线蕨、水麻+丛生蜘蛛抱蛋+江南卷柏+荷叶铁线蕨、牡荆+江南卷柏+槲蕨+荷叶铁线蕨。(4)生态位分析结果表明:在荷叶铁线蕨群落25个主要物种中荷叶铁线蕨的生态位宽度最大(5.373),其次是江南卷柏(5.199)、野艾蒿(4.728)。荷叶铁线蕨与其他主要物种均有生态位重迭,NO值介于0.292~0.974之间。其中与江南卷柏(0.974)、细穗腹水草(0.819)等草本的重迭值较大。荷叶铁线蕨群落25个主要物种组成的300个种对中,生态位重迭度较低(0,1级)的有88对,占总对数的29.34%,而重迭度较大(4,5级)的种对有131对,占总种对数的43.67%。因此,荷叶铁线蕨群落中主要物种间生态异质性较小,对资源利用分化不明显,在资源供应不足时将会产生较大的竞争压力。(5)采用方差比率法进行荷叶铁线蕨群落物种总体联结性的检验,结果显示该荷叶铁线蕨群落主要物种间总体表现为不显着正联结,表明该群落还处在不稳定阶段,分析其原因主要是人为干扰对群落产生了影响。本研究运用联结系数(AC)、Ochai指数(OI)、Jaccard指数(JI)以及卡方(?~2)检验进行种对间联结性分析,结果显示,与荷叶铁线蕨呈正联结关系的有13种,负联结的有10种,无联结的有1种,江南卷柏、褐果苔草、毛轴碎米蕨、牡荆、盐肤木与之有较强的正联结,但均未达到卡方检验的显着性水平。总体来看,荷叶铁线蕨与群落中大多数物种间联结性均不显着,具有一定的独立性。(6)空间分布格局分析结果表明,荷叶铁线蕨因其本身的繁殖特性以及对生长环境条件的需求导致其种群呈现聚集分布。(7)通过对荷叶铁线蕨种群13种环境因子主成分分析以及主要环境因子与种群特征相关性分析发现,土壤因子(土壤全氮、含水量)、地形因子(坡度)及人为干扰因子是影响荷叶铁线蕨种群生存发展的最主要的环境因子。对6个样地的种群动态分析结果表明,除水磨溪外,各样地种群动态指数均大于零,种群年龄结构呈增长型,按其增长性大小排序为:红岩子沟>偏岩>二面岩>凉水井>望天丘。其中望天丘种群接近于稳定型。(8)针对荷叶铁线蕨目前的濒危状况,应进一步加强就地保护,保护荷叶铁线蕨种群及其生境。忠县红岩子沟种群人为采挖严重,武陵二面岩种群保护薄弱,新乡偏岩种群位于林间道路旁易受人为干扰,因此对这叁个种群的保护应更加重视。在就地保护的基础上,可结合群落特征研究适当进行人为干预以促进种群更新及群落稳定。积极开展种质资源离体保存、人工繁育研究,通过孢子萌发、组织培养、人工栽培等获得大量植株,并将其种植于原生境或燕山、溪口等历史分布区中,从而实现增强回归及重建回归,或者在环境条件相似的适宜生境中进行异地回归,使其在自然条件下顺利生长,以达到最终的保护目的。(本文来源于《西南大学》期刊2018-05-25）
谢仲德,贾晗,付绍智,高文远,张植玮[3]（2017）在《叁峡库区野生荷叶铁线蕨生态环境调查》一文中研究指出调查研究叁峡库区野生荷叶铁线蕨的生态环境特征,为荷叶铁线蕨的资源保护及人工培育提供参考依据。采用走访调查、实地踏查与实验分析相结合的方法,对荷叶铁线蕨生长的植被、自然地理环境、气候、土壤营养成份等进行研究分析。此次调查发现叁峡库区野生荷叶铁线蕨分布区域快速缩小,很多分布点由于滥采滥挖,经历了从成片分布—块状分布—点状分布—消失的变化历程,目前仅在万州3个乡镇发现有4处野生荷叶铁线蕨分布。荷叶铁线蕨生长环境具有海拔低、坡陡、土层薄、东北坡向、郁闭度高和气候温暖湿润等特征,分布区土壤有机质、有效氮、速效钾含量较高,而速效磷含量低。(本文来源于《中国中药杂志》期刊2017年22期）
尚均忠,李巧娟,王月,胡蝶,张杰[4]（2017）在《荷叶铁线蕨中PIN基因的克隆及序列分析》一文中研究指出以荷叶铁线蕨配子体为材料,根据转录组库信息,通过RT-PCR方法克隆得到两个生长素输出载体基因,分别命名为4rsPIN1和ArsPIN2。ArsPIN1的ORF长2052bp,编码683个氨基酸;ArsPIN2的ORF长1923bp,编码640个氨基酸。蛋白结构分析表明,ArsPIN1和ArsPIN2氨基酸序列两端都具有完整的膜蛋白结构功能域;亚细胞定位信号分析结果显示,ArsPIN1和ArsPIN2主要定位于细胞质膜和内质网上;进化分析结果表明ArsPIN1和ArsPlN2分别与掌叶铁线蕨(Adiantum aleuticum)和岩蕨(Woodsia scopulina)亲缘关系较近,并且ArsPIN1蛋白和ArsPIN2蛋白都具有典型的PIN蛋白功能结构域—C端、N端的跨膜环状疏水结构域和中间的亲水结构域。二级结构预测分析结果显示ArsPIN1含有63.8%的螺旋结构,59.7%的片状结构以及12.2%的转角结构;ArsPIN2含有56.6%的螺旋结构,58.6%的片状结构以及13.3%的转角结构。(本文来源于《中国观赏园艺研究进展2017》期刊2017-08-20）
陈洁[5]（2017）在《荷叶铁线蕨——是蕨不是荷》一文中研究指出荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var.sinense)为铁线蕨科铁线蕨属的多年生草本,是肾叶铁线蕨的变种,为亚洲唯一的单叶铁线蕨,中国特有。其叶如荷,故而得名。荷叶铁线蕨植株形态别致优美,观赏性强。四川省万县民间称之"荷叶金钱草",同时也是一种重要的草药资源,在当地民间药用历史悠久,具有清热解毒、利尿通淋等功效。荷叶铁线蕨对环境要求严格,现又因生境破坏和过度采挖,已处于极危的境地,被列入国家一级保护野生植物名单,尤为珍惜,被称为"植物大熊猫"。(本文来源于《园林》期刊2017年08期）
牛小花,陈洪源[6]（2017）在《3种荷叶铁线蕨提取物抑菌活性研究》一文中研究指出目的:进一步研究荷叶铁线蕨粗提取物的抑菌活性。方法:采用不同极性溶剂从荷叶铁线蕨提取活性成分,观察其对流感嗜血杆菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、粪链球菌的抑制作用、最小抑菌浓度(MIC)。结果:水、70%乙醇和丙酮提取物对革兰阴性菌均有较好的抑菌活性。结论:荷叶铁线蕨中含有多种抑菌成分,鉴定上述抑菌成分并测定其化学结构可望为开发新型抗菌药物提供依据。(本文来源于《内蒙古中医药》期刊2017年10期）
张海波,吴笛,王业清,张国禹,黄桂云[7]（2016）在《荷叶铁线蕨生长特性及繁殖技术研究》一文中研究指出自从我国加入WTO,不仅表现在政治、经济等多个领域的显着发展,同时在各动植物的发掘领域也取得了跨越性进步,如蕨类植物的栽培繁殖技术便是一个代表性例子。如今,共有200种左右的铁线蕨分布于世界各地,其中,荷叶铁线蕨属于单叶铁线蕨系,早在1978年被发现,是唯一的单叶型植物。它作为第四纪孑遗植物立刻吸引了各植物学家的眼球,对大陆漂移学说的研究具有重大意义。此外,在栽培繁殖方面,某些植物学家对其做了一系列栽培实验,并研究了其野外分布状况和生境特性。接下来该论文将通过文献参阅法、逻辑分析法、定性定量法以荷叶铁线蕨为论点并结合笔者自身经验展开探讨,从荷叶铁线蕨的生长特性和繁殖技术进行分析,并从研究材料与方法、观测结果、探讨几个角度出发,最后得出结论。旨在为读者提供浅要观点。(本文来源于《科技资讯》期刊2016年19期）
彭婷[8]（2016）在《荷叶铁线蕨配子体发育及性器官分化过程中DNA甲基化研究》一文中研究指出现今对表观遗传的研究不仅涉及动物,也深入到植物方面,表观遗传研究机理中常见的一种为DNA甲基化,主要集中研究在全基因组水平上的DNA甲基化研究及特异性基因各种甲基化与去甲基化作用上。研究全基因组DNA甲基化广泛使用的是甲基化敏感扩增多态性分析(简称MSAP)的方法,这种方法能够从一定水平上准确推测出全基因组甲基化程度,并根据测序结果发掘出有用目的基因,进行后续功能验证反应。MSAP技术主要使用2种同裂酶(对甲基敏感程度不同)切割基因组DNA,通过选择性扩增等PCR反应,分析判断全基因组DNA甲基化程度。荷叶铁线蕨在叶片、株型方面有较高的观赏价值,是蕨类中二级珍稀孑遗植物。由于其较高的观赏价值,目前对其在家庭、花卉市场等领域的应用加深,近年来对荷叶铁线蕨的研究越来越多。但是由于起步迟,且荷叶铁线蕨一般位于深山岩石等处,所以对它的研究从引种开始,研究其快繁体系。对于分子方面研究刚开始起步。本实验选取荷叶铁线蕨无性和有性生殖中各叁个时期的样品,做MSAP分析。经MSAP技术分析结果表明,在荷叶铁线蕨无性生殖及有性生殖中存在频繁的DNA甲基化现象,并且随着性器官的分化及分生组织的产生,甲基化水平明显增高,而随着孢子体分化的产生,甲基化水平又开始降低,但比率仍然较高;研究还说明了随着荷叶铁线蕨的生长发育,还发生了明显的超甲基化及去甲基化现象,在不同时期中都表现出一定的特异性,这从一定程度上说明DNA甲基化程度差异性与荷叶铁线蕨的不同时期生长发育有关联性;经过测序比对,筛选出2种差异基因,即S2P家族蛋白及WRKY转录因子。对这两种基因进行CpG岛预测,发现S2P不存在CpG岛,但GC含量达到55%;WRKY转录因子中存在两个CpG岛,GC含量达到80%。并通过荧光实时定量计算这2种基因在6个不同发育时期中的不同的表达量,发现S2P在无性生殖孢子体形成阶段表达量最高,S2P序列来自于无性孢子体选择性扩增切胶所得,推测S2P的甲基化和无性孢子体形成可能有着重要作用;WRKY转录因子在有性生殖孢子体形成及无性生殖分生组织分化时期表达量较高,WRKY序列来自于有性孢子体形成时期选择性扩增切胶所得,推测WRKY转录因子的甲基化和有性孢子体的形成可能有重要作用。(本文来源于《华中农业大学》期刊2016-06-01）
姚娟[9]（2016）在《荷叶铁线蕨ArsKN2的基因功能研究》一文中研究指出KNOX(KNOTTED1-like homeobox genes)基因是一类同源异形盒转录因子,它主要包含了KNOXⅠ和KNOXⅡ两大类基因。其中KNOXⅠ对维持细胞分生能力起关键作用,而KNOX II基因功能研究较少,主要在分化程度高的组织中表达,它在苔藓植物单倍体向双倍体的转换过程中起重要作用。本实验室前期从荷叶铁线蕨内克隆得到了一个KNOXⅡ基因,命名为ArsKN2。本试验拟将ArsKN2基因转入拟南芥、烟草和水蕨叁个物种,研究结果如下:1.采用农杆菌介导的Floral Dip法将荷叶铁线蕨ArsKN2基因的过量表达载体pCAMBIA-ArsKN2转入拟南芥中,对转基因与对照组拟南芥植株观察发现,第1朵花可见时转基因植株的莲座叶数量平均为15.37片,对照组为11.63片,转基因比对照组多3-5片;转基因植株第1朵花可见的时间平均为34.73d,比对照组的28.1d多6-7d,ArsKN2可调控转基因拟南芥植株开花推迟。转基因与对照组植株在植株形态、叶片颜色和形态上并未有明显不同,在显微镜下解剖观察花蕾,与对照组相比,部分转基因植株的花蕾出现了花丝缩短的现象。利用实时荧光定量qRT-PCR对拟南芥花期调控中5个重要的整合基因进行表达分析发现,随着花蕾期ArsKN2表达量的急剧增加,对拟南芥成花转化起决定作用的AP1基因和对花器官形成有重要作用的LFY基因表达量相比于对照组表达明显下调,光周期途径、春化途径、赤霉素途径等的整合基因SOC1基因也出现了一定的表达下调。FLC和SVP基因是成花转化中最重要的两个抑制因子,与对照组相比这两个基因在转基因拟南芥植株内都上调表达,其中SVP的表达量差别不是很大,而FLC基因则上调表达十分明显。综合以上结果,ArsKN2基因可调控开花整合途径中关键基因的表达来推迟开花,这也再次证明了KNOXⅡ基因可调控陆生中单倍体向双倍体的转换过程。2.叶盘法将ArsKN2基因的过量表达载体pCAMBIA-ArsKN2转入烟草,得到16株烟草阳性苗。3.以蕨类模式植物水蕨孢子为材料,用农杆菌侵染法转化水蕨孢子,并未成功得到转基因阳性苗。本试验分别设置了不同的菌液浓度与侵染时间及共培养时间,结果表明最合适孢子萌发的菌液浓度为OD600 0.4,侵染时间为10min-15min,此时农杆菌的染菌率仅为10%-15%,最佳的共培养时间为72h,此时萌发达80%以上。(本文来源于《华中农业大学》期刊2016-06-01）
李巧娟[10]（2015）在《荷叶铁线蕨PIN基因的克隆和表达分析》一文中研究指出生长素在植物许多生长发育过程中扮演着重要角色,如顶端优势、花序和叶序的发育、胚的发育等,这些过程都依赖生长素浓度梯度的建立。PIN基因编码生长素运输载体蛋白,能够在植物的花器官形成中发挥重要作用。本研究以无配子生殖和有性生殖的荷叶铁线蕨为原材料,分离出与生殖器官发育有关的PIN基因,并对这些基因进行表达分析,以期从分子水平上揭示与蕨类植物无配子生殖相关的基因,为通过基因工程对研究荷叶铁线蕨的发育调控奠定理论基础。主要研究成果:1.荷叶铁线蕨PIN基因的克隆及生物信息学分析。利用荷叶铁线蕨转录组库中的基因片段信息,筛选无配子生殖库中注释基因差异表达较为明显的PIN基因,根据PIN基因的保守序列设计引物,利用TAIL-PCR技术最终从荷叶铁线蕨中分离到两个PIN基因,命名为Ars PIN1和Ars PIN2。Ars PN1基因全长c DNA为2440 bp,ORF区长2052 bp,编码683个氨基酸;Ars PIN2基因全长c DNA为2033 bp,ORF区长1923 bp,编码640个氨基酸。对荷叶铁线蕨两个PIN基因的蛋白结构分析表明,它们都是不稳定的疏水蛋白,且蛋白的亚细胞主要定位于细胞质膜和内质网上。Blast比对发现两个基因与多种植物的PIN基因具有高度同源性,两端都各有一个完整的膜蛋白结构功能域,且均为疏水区段,中间区域为亲水区段。每个疏水区段均有几次跨膜折迭,此结构特点与其所行使的跨膜运输功能一致。2.荷叶铁线蕨PIN基因的时空表达检测。通过实时荧光定量技术分析PIN基因在荷叶铁线蕨配子体和孢子体中的表达情况,结果表明:在有性生殖中,有性器官分化的配子体时期PIN基因的表达量最高,说明PIN基因在荷叶铁线蕨的性器官发育中起着重要的作用;在无配子生殖中,PIN基因在孢子体中的表达量都显着低于配子体中的表达量,推测荷叶铁线蕨的无配子生殖可能与PIN基因从配子体到孢子体的表达下调有某种关系。3.荷叶铁线蕨PIN基因的遗传转化分析。成功构建荷叶铁线蕨PIN基因的过量表达载体p CAMBIA2300-Ars PIN1和p CAMBIA2300-Ars PIN2,农杆菌介导法将p CAMBIA2300-Ars PIN1转入野生型拟南芥,通过获得的抗性转基因植株观察表型,发现其与野生型拟南芥相比,大大节省了开花和结果的时间。(本文来源于《华中农业大学》期刊2015-06-01）
荷叶铁线蕨论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
荷叶铁线蕨(Adiantum nelumboides X.C.Zhang),为多年生常绿草本植物,隶属于铁线蕨科铁线蕨属,是我国叁峡库区特有珍稀濒危植物,也是铁线蕨科在亚洲唯一存在的单叶型蕨类植物,被列为重庆市重点保护野生植物,也为重庆市8大极小种群物种之一。主要分布在东起重庆万州区、西至石柱县海拔150~430 m、沿江近100 km长、向两岸纵深3~5 km之间的狭长地段,大部分生长在陡峭崖壁、石缝中,其种群及个体数量稀少,分布规模狭小,生境恶劣,生存状况极其严峻。近年来,随着叁峡工程的建设,许多荷叶铁线蕨原有分布区因海拔较低而被淹没。当地居民也因其较高的药用价值而大量进行采挖,生境遭到严重破坏。基于上述诸多因素的影响,荷叶铁线蕨的生存数量及分布规模急剧缩减,濒临灭绝。本文通过对荷叶铁线蕨分布区的实地走访与野外群落调查,对现存荷叶铁线蕨的生存状况进行了详细的记录,并结合区系学、群落生态学、种群生态学等研究方法,对荷叶铁线蕨群落展开了全面、系统的研究,主要包括生境因子分析、区系成分、物种多样性、群落搭配模式、生态位、种间联结性、空间分布格局、种群年龄结构及动态、种群与环境因子关系等内容,以期为荷叶铁线蕨的拯救保护、回归自然、群落优化构建等工作提供理论指导。研究结果如下:(1)对荷叶铁线蕨所有分布区进行了实地走访调查,共发现六个分布点,分别位于石柱县西沱镇水磨溪、忠县石宝镇光辉村红岩子沟、万州区武陵镇二面岩、万州区新乡镇小沱子偏岩和凉水井、万州区新乡镇叁水村望天丘,其中忠县石宝镇红岩子沟为此次调查新发现分布点,这也是首次在忠县发现有荷叶铁线蕨的分布。对2005年、2013年、2017年分布点对比分析表明,荷叶铁线蕨分布区正逐年缩小,燕山、溪口等多个分布点逐渐消失,生境破碎化严重,现存的各荷叶铁线蕨种群呈现出相互隔离的“岛屿”状分布。(2)荷叶铁线蕨群落中共有维管植物127种,隶属于71科112属,其中蕨类植物12科14属15种,被子植物59科98属112种。菊科植物、禾本科植物包含种类较多,在群落中占有较大优势。群落内植物的科、属区系成分类型多样,以热带成分和温带成分为主,其中热带成分又占主要优势。群落物种的生活型以地面芽植物、小高位芽植物、矮高位芽植物为主。群落垂直结构主要分为灌木层和草本层,就各样地灌木层和草本层物种多样性而言,总体表现为:草本层>灌木层。(3)群落主要物种热图分析结果表明,荷叶铁线蕨在水磨溪、凉水井、望天丘样地中重要值相对较大,这叁个样地主要物种构成分别为:牡荆+江南卷柏+知风草+荷叶铁线蕨、水麻+丛生蜘蛛抱蛋+江南卷柏+荷叶铁线蕨、牡荆+江南卷柏+槲蕨+荷叶铁线蕨。(4)生态位分析结果表明:在荷叶铁线蕨群落25个主要物种中荷叶铁线蕨的生态位宽度最大(5.373),其次是江南卷柏(5.199)、野艾蒿(4.728)。荷叶铁线蕨与其他主要物种均有生态位重迭,NO值介于0.292~0.974之间。其中与江南卷柏(0.974)、细穗腹水草(0.819)等草本的重迭值较大。荷叶铁线蕨群落25个主要物种组成的300个种对中,生态位重迭度较低(0,1级)的有88对,占总对数的29.34%,而重迭度较大(4,5级)的种对有131对,占总种对数的43.67%。因此,荷叶铁线蕨群落中主要物种间生态异质性较小,对资源利用分化不明显,在资源供应不足时将会产生较大的竞争压力。(5)采用方差比率法进行荷叶铁线蕨群落物种总体联结性的检验,结果显示该荷叶铁线蕨群落主要物种间总体表现为不显着正联结,表明该群落还处在不稳定阶段,分析其原因主要是人为干扰对群落产生了影响。本研究运用联结系数(AC)、Ochai指数(OI)、Jaccard指数(JI)以及卡方(?~2)检验进行种对间联结性分析,结果显示,与荷叶铁线蕨呈正联结关系的有13种,负联结的有10种,无联结的有1种,江南卷柏、褐果苔草、毛轴碎米蕨、牡荆、盐肤木与之有较强的正联结,但均未达到卡方检验的显着性水平。总体来看,荷叶铁线蕨与群落中大多数物种间联结性均不显着,具有一定的独立性。(6)空间分布格局分析结果表明,荷叶铁线蕨因其本身的繁殖特性以及对生长环境条件的需求导致其种群呈现聚集分布。(7)通过对荷叶铁线蕨种群13种环境因子主成分分析以及主要环境因子与种群特征相关性分析发现,土壤因子(土壤全氮、含水量)、地形因子(坡度)及人为干扰因子是影响荷叶铁线蕨种群生存发展的最主要的环境因子。对6个样地的种群动态分析结果表明,除水磨溪外,各样地种群动态指数均大于零,种群年龄结构呈增长型,按其增长性大小排序为:红岩子沟>偏岩>二面岩>凉水井>望天丘。其中望天丘种群接近于稳定型。(8)针对荷叶铁线蕨目前的濒危状况,应进一步加强就地保护,保护荷叶铁线蕨种群及其生境。忠县红岩子沟种群人为采挖严重,武陵二面岩种群保护薄弱,新乡偏岩种群位于林间道路旁易受人为干扰,因此对这叁个种群的保护应更加重视。在就地保护的基础上,可结合群落特征研究适当进行人为干预以促进种群更新及群落稳定。积极开展种质资源离体保存、人工繁育研究,通过孢子萌发、组织培养、人工栽培等获得大量植株,并将其种植于原生境或燕山、溪口等历史分布区中,从而实现增强回归及重建回归,或者在环境条件相似的适宜生境中进行异地回归,使其在自然条件下顺利生长,以达到最终的保护目的。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
荷叶铁线蕨论文参考文献
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