中国特有植物青檀的交配系统与遗传特征研究

本项目拟利用分子生物学手段对青檀种群的交配系统和遗传特征进行研究。通过基于SSR标记的亲本分析与时间梯度遗传结构的研究，揭示生境片断化后青檀种群分布模式和规模对其交配系统的影响及其遗传后果，并预测未来青檀种群遗传特征的变化趋势；同时研究青檀不同地理种群的遗传多样性、分化程度及其形成机制，由此确立优先保护种群；在基因频率统计的基础上，利用样本基因捕获曲线和蒙特卡洛重复抽样技术，确定迁地保护与人工经济林构建的取样策略，从而为制定有效的保护措施以及人工林优质品种的选育提供科学依据。

本研究采用分子标记，运用群体遗传学和谱系地理学相结合的方法，探讨了青檀的遗传特征及其成因；同时，通过野外种群生态学调查，利用数量生态学研究方法，研究了青檀种群的数量动态、空间分布格局、种内及种间竞争关系等种群生态学特性。主要结果如下：.1、cpDNA和ISSR检测分析均表明：青檀在物种水平和种群水平上遗传多样性水平均较高，青檀单倍型多样性水平为0.71，核苷酸多样性水平为2.83 × 10-3、PPB为93.94%，Nei’s基因多样性为0.3252，Shannon′s信息指数为0.4866；但是，种群水平遗传多样性低于物种总遗传多样性。 .2、从遗传结构上看，遗传分化主要存在于种群内(Nst = 0.938， Gst = 0.898)而非种群间，且华南地区种群间的遗传分化大于华北地区(华南：hT = 0.85，Gst = 0.945；华北：hT = 0.32，Gst = 0.711)。华南地区山系众多，由此形成的多处隔离的避难所可能是造成这一结果的主要原因；.3、青檀的遗传分化和地理隔离不具显著相关性，华南和华北地区出现混杂现象。此特征与该物种漫长的进化历史、广泛的地理分布、生活周期长以及无性繁殖方式相关。.4、采用TWINSPAN分类方法，将所调查的青檀群落共划分成11个群丛组；利用物种丰富度、多样性指数和均匀度指数来测度群落的多样性，结果表明青檀群落的乔木层和灌木层总体上物种多样性偏低；灌木层多样性高于乔木层；.5、种群数量动态：青檀种群中，低龄级个体所占的比例居多，种群均处于增长状态。生命表、存活曲线、生存函数和谱分析结果表明：种群在生长过程中，基本上都呈现出前期死亡率较高，后期相对较为稳定的特点。.6、利用点格局O—Ring统计法，通过分析安徽省琅琊山不同龄级青檀种群的空间分布格局，发现低龄级的个体多呈集群分布，随着龄级的增加，分布格局转变为随机分布，各龄级的分布格局都是随着尺度的增大，聚集强度减小；种内关联性分析也在一定程度上反映了大龄级的青檀聚集强度减小。.7、青檀种内、种间竞争关系：利用Hegyi单木竞争指数模型分析青檀的种内、种间关系发现：青檀所受的竞争压力主要来自于种间；使青檀受压的主要植物是栓皮栎和黄连木；受压最大的青檀是胸径在2~5cm的小树，而随着青檀径级的增大，植株所受竞争强度逐渐减小。