夏蜡梅为我国特有的第三纪孑遗植物,主要分布于浙江省临安和天台的狭小区域。本项目针对其自然分布区窄、种群规模小、生境片断化,种群内遗传多样性较低,而存在地理隔离的两大天然种群(临安和天台)间却存在较大的遗传分化等问题,以存在地理隔离的两大天然种群为研究对象,将繁育生物学和种群遗传学研究方法相结合,从种群结构调查入手,通过①不同种群(不同规模、分布密度、海拔、生境的种群)遗传结构分析和交配系统评估,明确不同种群繁衍过程中的交配式样,②结合人工控制交配(即自交、近交、混交及远交等)实验验证及其遗传效应分析,来推断种群结构和交配系统与遗传结构的内在关系,弄清交配系统在夏蜡梅目前这种片段化分布种群形成中的作用,明确造成夏蜡梅遗传衰退的原因,最终弄清其致濒机制和提出种群复壮的遗传学方法,同时制定科学的保护策略和合理的开发策略,既科学保护又合理利用该重要资源。
Sinocalycanthus chinensis;Population structure;mating pattern;genetic effects;endangered mechanism
对夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis (Cheng et S.Y. Chang) Cheng et S.Y. Chang)所有分布地详细调查后发现,不同夏蜡梅群落呈现发展演替的不同阶段,从而对夏蜡梅种群产生了显著影响。现存的夏蜡梅以临安大明山为分布中心,形成了10余个面积、密度、年龄结构和生境等均有一定差异的自然种群,总面积约648.6 hm2,总株数约459 868丛。虽然种群数量有一定恢复,但组成“质量”不高(近交后代,遗传多样性低);且由于人为的“干扰”造成森林群落组成发生变化,导致原生生境丧失,造成原先种群的衰退,而形成新的种群,但其生境暂时“适生”,存在较大风险;且导致种群内遗传多样性低的根本原因是自身交配系统控制下的“被动”近交。分布集中、密度大的种群,其自交或近交衰退现象更为严重;具有地理隔离的种群虽然隔离明显,且存在较大的遗传分化,但未造成生殖隔离。人为模拟交配实验表明不同程度的异交具有相应程度的优势,其中以远交的优势最为明显。因此,根据不同种群的种群结构、遗传结构和交配式样,制定了相应的保护策略。