濒危植物珙桐的种群重建及自然回归研究

珙桐(Davidia involucrate Baill)是中国特有的一级濒危植物，5.12汶川大地震破坏了珙桐原生境卧龙、北川等地区，加剧了生境的破碎化程度，采取强有效的措施快速拯救这一古老濒危物种迫在眉睫。本研究在已探明其濒危原因和机制的基础上，结合保护生物学、遗传学和恢复生态学原理，进行种群重建及自然回归研究。通过对珙桐幼苗最适生长条件的研究以建立优质的恢复苗繁育体系，并探讨幼苗在回归地生长环境条件的适应性机制，根据遗传差异最大化原则合理配置最小种群的增殖单元，保护该物种在野生环境下生活所必须的遗传特性和行为适应性，最终解决该物种的种质资源保护问题，并为其他濒危植物的种群回归自然提供技术参考。

珙桐（Davidia involucrata Baill.）是我国特有的单科单属单种植物本研究在已探明其濒危原因和机制基础上，结合保护生物学、遗传学等原理，进行种群重建及自然回归研究。本研究采用8对SSR多态位点分析了珙桐25个种群遗传结构，采用综合遗传贡献模型确定珙桐的优先保护种群，为制定有效的保护策略提供信息。8对SSR引物对25个珙桐种群680个个体扩增，共检测到125个等位基因，总体等位基因丰富度AR为4.951，平均为3.215；总体观察杂合度(HO)为0.587，平均为0.581；期望杂合度(HE)为0.776，平均为0.541。与其他濒危植物相比，珙桐遗传多样性水平较低。珙桐种群间存在较高的遗传分化水平（GST=0.275，Fst=0.39657），AMOVA分析显示60.34%遗传变来源于种群间差异，珙桐种群遗传距离与空间距离之间存在显著的相关性（r=0.3696，P=0.0010），较低的基因流（Nm=0.5977）可能是导致高水平遗传分化的原因之一。. STRUCTURE聚类分析结果显示，珙桐群体分为两大谱系，位于甘肃、四川、贵州、云南的西部类群和位于重庆、湖南、湖北、陕西的东部类群。AMOVA分析显示珙桐东西两组存在显著遗传差异（p<0.0001），因此在对珙桐进行保护时，对东西部种群应该区别对待。采用综合遗传贡献模型对25个珙桐种群的遗传贡献率进行分析，得到应对11个种群加以重点保护。其中东部种群有湖南桑植、陕西千家坪、湖北神农架、湖北后河、湖北利川、重庆酉阳，西部种群有四川卧龙、四川安县、四川荥经、四川峨眉、云南大关。. 通过以上研究，我们提出对珙桐的保护策略：（1）就地保护，可在湖南桑植、陕西千家坪、四川卧龙、湖北神龙架等地优先建立珙桐专项保护区。（2）迁地保护在迁地保护中对东部和西部分开取样以防止远交衰退。（3）回归自然，根据遗传差异最大化原则，采用人工育苗再回归自然生境的方法来保护珙桐自然种群，考虑到基因与环境的互作，在长期的进化中有些特殊的基因很可能与该种群特定的环境相适宜，产生了本地适应基因，因此原采集地幼苗应该回迁到取样的生境。. 从生理生态学的角度，研究全球环境变化对珙桐幼苗生长生理过程的影响，为珙桐资源的保护与利用，特别是引种和栽培，提供重要的基础数据。