高海拔生境油松、云南松、高山松种群及种间杂种适应性研究

高山松（Pinus densata）是我国松属双维管束亚属松树中海拔分布最高的种，同工酶、cpDNA、mtDNA和染色体构相的研究已证明它为油松和云南松同倍体杂交起源物种，并有特殊杂种生境成种特征。在高山松中心分布区地理生态条件下，开展高山松与其理论亲本种分布区内各典型生境下种群样本，亲本种间杂种组合样本，高山松与理论亲本种的回交组合样本的田间对比试验，结合物候、适应性、生长发育的观测，生理指标检测和样本在选择压力下群体遗传结构变化的分子检测，来探索（1）限制亲本种发展和高山松优于亲本种的适应性差异与生理基础；（2）三个松种内群体间的适合度与种群遗传结构的变化；（3）第一代种间杂种组合与种间回交组合的适应性变异与生理机制；（4）杂种谱系遗传结构、遗传型特征与种质的适应性。以揭示在高海拔生境条件下研究松种群体和种间杂种的适应性变化，探索高山松成种的生理与分子遗传学基础，为其进化机制提供依据。

高山松（Pinus densata）是我国松属双维管束亚属松树中海拔分布最高松种，并被分子遗传学证明为油松和云南松同倍体杂交起源物种，并有特殊杂种生境成种特点，但缺乏对成种机制的种质试验验证。项目以高山松、油松、云南松多代表性种群样本为材料，分别在三个树种的代表性分布地点开展苗期适应性对比试验；以油松与云南松正反交人工杂种为材料，在高山松中心分布区开展苗期适应性和生长对比试验，同时检测了树种、群体、杂种的主要生理指标，物理指标，针叶形态解剖学指标，基于SSR的群体人工杂种变异指标。主要结论有：.（1）高山松生境：高山松和油松均有较好的1-3年生苗木保存率，所有种群均有苗木保存；云南松保存率低，个别种群全死，多数保存率在5%以下，临近高山松分布区的丽江和中甸种群保存率较高；高山松苗木生长最好，油松生长低矮，云南松最弱；.（2）油松生境：云南松各种群第一年越冬后全死；油松均保留，高山松临近油松分布区种群保存，西部和中部种群苗木死亡；.（3）云南松生境：所有树种和种群1年生苗均有较高适合度；2-3年苗木云南松保存好且生长旺盛，高山松保存和生长次之，油松保存率低，苗木生长缓慢；.（4）油松为母本的人工杂种3年生苗在高山松生境与高山松有相似的保存率和生长表现，光合生理指标介于油松和云南松之间，阻抗指标主要体现了母本效应；云南松为母本的人工杂种适应性同云南松；.（5）物候特征：顶芽萌动次序为油松、高山松、云南松，种间各相差一周。油松封顶率最高，时间为5月末；高山松封顶率中等，时间为6-7月；云南松个别植株封顶，时间为12月；封顶时间直接影响苗木越冬保存率和生长时间，是三个树种主要的生理遗传差异；发现封顶时间正反交不一致，遗传机制待研究。.（6）针叶形态解剖：对油松与云南松人工杂种及亲本种和高山松的24个针叶形态解剖指标分析结果显示，种间差异显著，高山松绝大多数指标处于亲本种之间，人工杂种与高山松最相似且相对指标表现趋同，项目引入了叶肉与微管束、树脂道面积比，维管束与树脂道面积比，种间差异显著，人工杂种与高山松相似且共有相对发达的微管系统可能有利于其适应性与生长；.（7）筛选了100多对SSR 引物，发现保存苗木有较高的杂合度。.证明高山松在自己生境有最好的适应性和生长率，在亲本种生境有一定适合度，适宜封顶时间、发达微管组织、中等光合效率和种质杂合度是有利因素。