不同生境景观下濒危植物安徽羽叶报春的遗传结构及形成机制研究

认识植物在不同生境景观下遗传多样性、遗传结构及其形成机制是理解该物种适应和进化机制的基础。本项目拟采用微卫星分子标记技术和叶绿体DNA非编码区序列分析，并结合交配系统和Qst分析，研究人为活动方式明显不同的四种生境景观（即植被破坏较少的原天然林生境、植被破坏严重的人工次生林生境、天然次生灌丛生境以及农耕生境）对我国特有珍稀濒危植物安徽羽叶报春的遗传结构和适应进化的影响。以期揭示不同生境景观下安徽羽叶报春遗传多样性现状和分布格局、基因流强弱、交配系统变化及性状差异等，从而阐明不同生境下安徽羽叶报春遗传特征和性状分化的形成机制及发展趋势，为该濒危植物野生资源的保护和人工繁殖利用提供理论依据，还可为认识人为活动所导致的生境景观变化对野生物种遗传结构和适应进化的影响提供参考。

认识植物在不同生境下遗传多样性、遗传结构及其形成机制是理解该物种适应和进化机制的基础。项目首先比较研究了山地和丘陵两种生境下安徽羽叶报春遗传多样性和遗传结构，结果表明山地生境较丘陵生境保存了较高的遗传多样性，前者具更严格自交不亲和的繁育系统、生境异质性较高，以及通过变换分布海拔适应气候变化的能力较强是主要的诱因，而不是种群大小、基因流和遗传漂变强度差异所导致的。两种生境下的安徽羽叶报春群体遗传特征已发生了明显分化，分歧时间大约在末次冰期，分歧后仅有少量单向的（山地向丘陵）种子流存在。因此建议两生境下的群体应视为独立的进化单元进行保护管理，尤其应注意对面积和海拔跨度较大的居群生境保护。其次，项目对安徽羽叶报春野生居群的繁育系统进行了研究，结果表明：安徽羽叶报春自交亲和能力在居群间和居群内个体间均表现出较大的差异。系统发育分析表明自交亲和的个体和居群是多次起源独立进化而来的，支持Lloyd and Webb’s（1992）关于异形花综合征建立过程中花朵形态异形的建立不依赖于自交不亲和生理机制获得的模型。项目还在对安徽羽叶报春种子贮藏过程中干燥程度、温度和密闭程度对种子萌发率影响的研究基础上发明了一种“高湿贮藏法”保存种子，该方法保存的安徽羽叶报春种子3个月后萌发率可达96%，发芽势为95%，12个月后种子萌发率仍能达72%，发芽势达66%，解决了普通方法保护安徽羽叶报春种子萌发率低（<30%）的问题，使人工栽培成为可能，也为其园艺栽培利用和后续开展深入的研究提供了基础。此外，项目还对安徽羽叶报春近缘种的遗传多样性和遗传结构进行了研究。