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海菜花0ttelia acuminata(Gagnepainl)Dandy是国家重点保护植物,也是中国西南地区特有的水生植物。水体严重污染、渔业生产和过度采捞等致使海菜花的生存受到了严重威胁。本研究调查了海菜花自然居群的分布现状,发表了海菜花一新变种0ttelia acuminata var.songmingensis Z.T.Jiang,H.Li et Z.L.Da0,利用ISSR分子标记方法检测了海菜花7个自然居群的遗传多样性水平和居群遗传结构,结合历史资料分析了海菜花群落的分布动态和致危原因。得到以下主要研究结果:
1海菜花自然居群的分布现状
且前海菜花仅分布在原有分布区41.1%的江河湖泊支流中,在58.8%的原有分布区中绝迹,主要种群经济灭绝。12个区域尚有海菜花群落分布,其中6个是龙潭,占总数的50%;4个是自然保护区,占总数的33.3%。海菜花自然居群整体呈现急剧衰退趋势,个体数量极大减少,近期灭绝风险很大。
2海菜花群落致危原因
围湖造田、水体污染、渔业生产、过度采捞、干旱枯水和水利工程,这6个因素不同程度地导致了海菜花群落在各个湖泊中的消亡。水体污染影响最大,占危害比率的25.3%;渔业生产、水利工程和过度采捞影响较大,分别占危害比率的19.0%、17.7%和16.5%;围湖造田和干旱枯水影响相对较小,仅占危害比率的11.4%和10.1%。
3海菜花遗传多样性检测
用ISSR分子标记对7个海菜花居群共140个个体进行遗传多样性和居群遗传结构分析。从96个ISSR引物中筛选出10个用于正式扩增。10个引物共检测到147个位点,其中多态位点144个。在居群水平上,多态位点百分率(P)为46.74%,Neis遗传多样性指数(h)和Shannon信息指数(I)分别为0.1675和0.2493。在物种水平上,多态位点百分率(P)为97.96%,Neis遗传多样性指数(h)和Shannon信息指数(I)分别为0.3710和0.5462。海菜花具有较高的遗传变异水平。
海菜花居群间遗传分化系数(Gst)达0.5487,自然居群间的基因流(Nm)仅为0.4113,说明各居群间遗传分化显著,居群间存在极少的基因交流。
4海菜花新变种嵩明海菜花
报道并描述了海菜花一新变种。该变种与原变种不同在于叶片带状厚纸质,不透明,先端钝圆或有短尖,基部渐狭,下延成翅。体细胞染色体计数和ISSR分子标记实验结果支持将嵩明海菜花作为变种处理。
研究结果揭示了国家重点保护植物海菜花的资源现状、致危原因和遗传多样性水平,为海菜花的保护和持续利用提供了重要的科学依据。