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杜鹃红山茶(Camellia azalea Wei)为山茶科特有珍稀濒危植物,仅在我国广东省阳春市鹅凰嶂自然保护区内分布。在杜鹃红山茶被发现利用后,原有资源遭到了严重的人为破坏,目前其分布范围不断缩小,种群数量逐渐减少,已处于极度濒危状态。本研究进行了广泛的资源调查,通过形态特征、DNA水平的AFLP与SSR分析,研究了杜鹃红山茶种群的遗传多样性水平与遗传结构状况。从形态解剖学、种群生态学、繁殖生物学方面揭示了杜鹃红山茶濒危机制。结合核基因组DNA水平AFLP分析和叶绿体DNA片段序列分析提出了杜鹃红山茶系统分类地位。主要结果如下:1、杜鹃红山茶种群数量少,人为干扰破坏严重;种群沿河流呈狭窄的带状分布,生境片段化;分布地属热带北缘雨林气候,生长土壤缺少磷、钾元素,养分含量较低。2、杜鹃红山茶种群结构呈纺锤型,幼苗严重不足,种群存活曲线属于Deevey Ⅰ型,有衰退的趋势;不同生境的种群因所处微环境各异,结构上表现出一定差异。空间分布格局主要表现为集群分布,生长过程中从聚集型向随机型转变。3、杂交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)和授粉试验等表明,杜鹃红山茶繁育系统为异交型,部分自交亲和,需要传粉者。风媒传粉测定及访问昆虫的观察表明,杜鹃红山茶为虫媒花,兼有少量风媒传粉,有效传粉昆虫为蜂类和蝶类。4、杜鹃红山茶土层内种子及幼苗较少,自然更新能力差。果实2~3个月成熟,自然开裂,种子靠重力散落。杜鹃红山茶饱满种子占总数43.29%,其中有活力种子占35.00%,质量较差;种子萌发率2.05%,后期死亡率59.26%。5、杜鹃红山茶始花期和盛花期为挥发性成分释放的主要时期;花瓣和雄蕊为挥发性成分释放的主要部位;挥发性成分释放的日变化与传粉昆虫活动规律相符。挥发性成分能够吸引昆虫,对杜鹃红山茶传粉具有重要作用。6、杜鹃红山茶花芽分化能持续不断进行,分化期约30d,花芽分化期间能观察到处于不同分化阶段的花芽;花芽分化过程分为生理分化期、花原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基和雌蕊原基分化期。7、杜鹃红山茶种群15个表型性状中,9个具差异显著性,总变异系数25.137%;表型性状的变异幅度在不同亚居群间具较大差异。杜鹃红山茶遗传多样性的AFLP分析表明,多态位点百分率56.760%,期望杂合度0.129,Shannon信息指数0.203;总遗传变异中有24.687%发生在亚居群间,75.313%的变异发生在亚居群内;不同年龄级间遗传多样性无明显差异,1.468%的遗传变异存在于龄级间。杜鹃红山茶种群遗传多样性的SSR分析表明,观测杂合度为0.303,期望杂合度为0.465,Shannon信息指数为0.882;亚居群间的遗传分化系数为0.099,基因流为2.264;不同繁殖群体及龄级间遗传多样性无明显差异,不同龄级间的遗传分化系数为0.058,基因流为4.034。综合AFLP、SSR分析结果,杜鹃红山茶种群遗传多样性较低,不同繁殖群体及龄级间遗传多样性差异不大;遗传分化低,遗传变异主要存在于亚居群内;杜鹃红山茶SSR分析遗传多样性高于AFLP。8、杜鹃红山茶在核基因组水平上的AFLP分析及叶绿体psbA-trnH序列分析结合形态特征研究表明,杜鹃红山茶属于山茶属中独立一支,且与红山茶组相似系数最高、亲缘关系最近。研究结果表明,杜鹃红山茶种群分布范围不断缩小,种群数量持续下降,种群遗传多样性低,遗传分化小,对环境的适应性差。杜鹃红山茶濒危原因主要有:第一、种群分布范围狭窄、生境片段化及严重的人为干扰破坏,导致杜鹃红山茶资源受到破坏后,短时间内难以恢复。第二、杜鹃红山茶沿河流呈带状分布,果实成熟后种子靠重力散布,雨季时多被流水冲走,旱季时种子由于环境的恶劣及缺少适宜湿度,难以萌发。第三、杜鹃红山茶果实成熟期短,种子质量较差,萌发率极低,且幼苗后期会大量死亡,从而导致种群幼苗严重缺乏,更新困难。