昌化江河谷隔离对海南岛特有植物盾叶苣苔遗传多样性的影响

为评估盾叶苣苔的遗传多样性与遗传分化格局,探索影响盾叶苣苔遗传变异地理分布的因素,该研究采集盾叶苣苔(Metapetrocosmea peltata) 11个种群172份材料,通过PCR扩增和测序分析核糖体转录间隔区(ITS)序列的变异式样。结果表明:(1)盾叶苣苔物种水平的遗传多样性很高(HT=0.998,π=0.023 5),种群间基因流很弱(Nm=0.04)且存在强烈的遗传分化(GST=0.375)。(2)单倍型分析显示,盾叶苣苔的单倍型大多是种群特异的,仅白马岭与南茂岭种群有共享单倍型。(3) Mantel test表明,遗传距离和地理距离存在一定相关性(相关系数r=0.322,P=0.010)。(4) Structure聚类分析将盾叶苣苔划分为6种遗传成分,其地理分布与昌化江河谷导致的隔离样式基本一致,基于Nei遗传距离的种群聚类分析支持这一结果,显示盾叶苣苔遗传多样性的分布受到昌化江河谷的隔离作用。(5) AMOVA分析确定67%的变异来自地区间,表明地理隔离是盾叶苣苔种群分化的重要因素。这表明昌化江及其支流所引起的海南岛山地内部隔离是盾叶苣苔种群发生强烈遗传分化的重要原因,从而导致盾叶苣苔在物种水平具有较高的遗传多样性。上述研究结果为海南特有苦苣苔资源盾叶苣苔的保护和可持续利用提供了理论指导,将有助于理解海南岛特有植物和其他海岛植物遗传变异的地理分布及其影响因素。

海南血叶兰开花物候及其繁育系统

为进一步研究血叶兰繁育生物学和杂交育种状况,本研究通过观察海南岛昌江霸王岭血叶兰开花动态,采用MTT法测定花粉活力及花粉寿命,联苯胺——过氧化氢法测定柱头可授性,并对其杂交指数及不同授粉方式进行研究。结果表明:(1)血叶兰群体花期为1月至4月初,花苞出现在1月中旬,现蕾期在2月初,始花期在2月中旬,约3～5 d后进入盛花期。开花整齐度高,3月中下旬花量大幅减少,4月初花期基本结束;(2)血叶兰花粉活力和柱头可授性在开花第1天具有活力,花后2～6 d花粉活力均大于85%,其柱头活力每阶段都高于花粉活力;贮藏温度和时间显著影响血叶兰花粉活力;随着贮藏时间的延长,花粉活力降低,贮藏60 d后4℃的花粉活力为68.49%;(3)血叶兰杂交指数(OCI)为4,判断其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者;人工栽培与野外人工异花异株授粉结实率为57.5%与100%,野外居群自然授粉结实率为26.3%,表明血叶兰还是倾向于异交授粉,人工授粉可提高血叶兰结实率。本研究初步探讨了血叶兰的开花生物学特性及繁育系统,可为血叶兰的合理开发利用及人工杂交育种工作提供理论依据。

血叶兰可培养内生真菌多样性

为了解血叶兰内生真菌的多样性,揭示其菌群群落结构及分布特征。本研究以霸王岭自然保护区野生血叶兰为研究对象,采用组织块分离方法,对血叶兰内生真菌进行分离鉴定和多样性的研究。结果表明:从血叶兰不同组织部位中共分离出来66株内生真菌,通过r DNA-ITS序列分析将其归为4纲18属,其中以刺盘孢属(Colletotrichum)为优势类群,占菌株总数33.33%;茎中分布的菌群和菌株数量均最高,分别占61.11%和36.26%,根部与茎段菌群都以刺盘孢属最多;不同组织中叶片的内生真菌的多样性指数(H’)和均匀度指数(E)最高,分别为2.75和1.19;茎与叶部位内生真菌相似程度最高,相似性系数为0.381。因此,血叶兰内生真菌资源组成丰富,不同部位中内生真菌分布及组成存在较大差异,但又有一定组织的专一性。

2种原生蝴蝶兰的核型分析

本研究采用常规染色体压片法,分析了大尖囊蝴蝶兰(Phalaenopsis deliciosa)和海南蝴蝶兰(Phalaenopsis hainanensis)的核型特征。结果表明,大尖囊蝴蝶兰染色体数目为2n=2x=38,染色体长度公式为8S+10M1+10M2+10L,核型公式为28m+10sm,核型不对称系数为59.12%,核型类型为2B型。海南蝴蝶兰染色体数目为2n=2x=38,染色体长度公式为8S+8M1+14M2+8L,核型公式为28m+10sm,核型不对称系数为58.74%,核型类型为2B型。与其他已发表的原生蝴蝶兰的核型比较分析发现,大尖囊蝴蝶兰和海南蝴蝶兰的染色体总长相较于其他蝴蝶兰短,染色体着丝粒类型组成与大部分蝴蝶兰一致,核型较为对称,属于比较原始的类群。本研究结果为蝴蝶兰属植物种质资源的开发和新品种选育提供了细胞学基础。