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物种的遗传变异是长期进化的产物,反应了进化历史上的一些特殊事件。对物种遗传多样性和遗传结构的研究,是探讨生物适应、物种形成及进化机制的基础,也是保护生物学的核心。空间遗传结构是影响种群短期进化过程的重要影响因素,通过对空间遗传格局的分析,有助于了解物种的进化历程并确定其保护单元,从而制定科学的保护策略。厚朴(Houpo?a officinalis(Rehder&E.H.Wilson)N.H.Xia&C.Y.Wu.)广泛分布于我国的长江以南地区。由于其野生资源遭到严重破坏,被列为我国Ⅱ级保护植物。本研究利用自行开发的厚朴EST-SSR引物,对覆盖厚朴全分布区的14个天然种群336个个体进行研究,分析种群的遗传多样性、基因流、遗传分化,及种群间的亲缘关系;同时,以浙江遂昌厚朴天然种群为样本群体,分析种群的年龄结构、分布格局,空间遗传结构以及有效的花粉与种子散布距离。在此基础上,分析其致濒原因,进而提出厚朴遗传资源的保护策略。主要研究结论如下:厚朴自然种群现状与分布厚朴主要分布于北纬22 38′34 59′,东经98°31′121°18′。虽然厚朴标本记录分布很广,但野外调查显示,由于生境的破坏和人为的过度砍伐,野生厚朴种群正在逐渐缩小和消失,群落衰败和逆向演替,种群严重更新不良,这种现象在非保护区更为严重。厚朴转录组测序与SSR分子标记开发采用Illumina-Solexa测序技术,获得厚朴的转录组序列109526条,平均序列长度为1023 bp。经过和蛋白数据库NR、Swiss-Prot、GO、KOG和KEGG五个数据库比对,分别有60361、39942、65535、51351和27310条序列被注释。对厚朴转录组信息进行大通量SSR位点的发掘,发现含SSRs的序列25925条,共27721个SSRs,SSR出现的频率为23.67%。厚朴转录组共发现374种碱基重复模式,CT/GA和AG/TC为主要的双碱基重复基序,AGA/TCT和AAG/TTC为主要的三碱基重复基序。随机挑选180对SSR引物在14个厚朴基因型中进行扩增,104对引物扩增出清晰的条带,其中,21对引物有多态性扩增。厚朴天然群体的遗传结构与遗传多样性选择12对多态性EST-SSR引物对14个厚朴天然种群336个个体进行检测,在此基础上,分析天然种群的遗传结构与遗传多样性。结果表明,现有厚朴种群中蕴含着中等水平的遗传多样性、高度的遗传分化及低水平的基因流(He=0.600,Fst=0.327,Nm=0.515)。14个种群大致可分为中部、东部和西部3个群体。不同群体间历史基因流较低且不对称。厚朴种群地理距离和遗传距离间无显著相关性(r=0.052,p=0.330)。Bottleneck分析结果显示,云南腾冲、贵州黎平、浙江遂昌3个种群历史上经历过显著的瓶颈事件,其余11个种群未检测到显著的瓶颈效应。浙江遂昌厚朴天然种群动态静态生命表和存活曲线表明,遂昌厚朴种群在幼苗及幼树进入林冠层阶段死亡率较高。种群时序预测显示幼龄株数不足,老龄个体逐渐增多,表明该种群属衰退型种群,且衰退状况有进一步加剧的趋势,甚至有灭绝的危险。该种群植株在小尺度下(2550 m2)符合泊松分布,而当尺度增大时,种群逐渐趋于聚集分布。浙江遂昌厚朴天然种群空间遗传结构遂昌厚朴种群具有较高的遗传多样性(He=0.78),不同年龄植株的遗传多样性无显著差异(P>0.05)。种群中大部分位点显著地偏离了哈迪-温伯格平衡,固定指数F=0.685,观测杂合度显著低于期望杂合度,各年龄段植株都存在极高的自交率(Fis=0.810.86),种群中存在明显的杂合子不足。种群内个体在空间距离<100 m时存在显著的正空间遗传结构,在300450 m之间存在显著的负空间遗传结构,在其他空间范围内不存在显著的空间遗传结构,表明种群在空间上已呈现斑块状的分布格局。GeneAlex软件及亲本分析的结果显示,该种群种子流范围为2.7627.4 m,花粉流范围为0171.7 m,基因流的范围为3.91639.04 m。上述结果表明,生境片断化已造成厚朴种群的近交衰退,并对种群的空间遗传结构和基因流造成影响。厚朴濒危机制与保护策略基于以上研究结果,笔者从厚朴的更新障碍、遗传多样性、种群特征、空间遗传结构、基因流等方面分析了其致濒机制,并提出了相应的保护策略。包括:(1)禁止对成年树木的砍伐和对幼苗的挖掘,抑制厚朴生境的进一步恶化,以维持有效的种群规模。(2)采取“抑制非目的树种、促进种群更新”的方法,为种子萌芽和幼苗的生长及幼树进入林冠层创造适宜的条件。(3)厚朴种群已分化为西部、中部和东部群体,不同群体应作为独立的进化显著单元进行保护。(4)为提高种群的遗传多样性,可采用迁地保护的方法,将不同自然群体间的个体进行移植,并采取人工辅助手段促进基因间的交流。以上措施应在遗传同质区间进行。(5)保护和放养传粉昆虫,以增加种群的花粉流;保护传播种子的鸟类及其生存的环境,以增加种群的种子流。