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资源冷杉遗传多样性的ISSR分析



全 文 :第 29 卷 第 6期
2007 年 11 月
北 京 林 业 大 学 学 报
JOURNAL OF BEIJING FORESTRY UNIVERSITY
Vol.29 , No.6
Nov., 2007
收稿日期:2006--09--11
http: www.bjfujournal.cn
基金项目:国家林业局“资源冷杉濒危机制与种群保育研究”项目.
第一作者:张玉荣 , 研究员.主要研究方向:森林生态学 、保护生物学.电话:0731--5576011 Email:zhangyurong01@yahoo.com.cn 地址:
410004 湖南长沙湖南省林业科学院.
资源冷杉遗传多样性的 ISSR分析
张玉荣1 ,2 罗菊春1 喻锦秀2
(1 北京林业大学林学院 2 湖南省林业科学院)
摘要:应用 ISSR分子标记方法对采自湖南和广西的 6 个资源冷杉野生群体共 243 个个体进行了遗传多样性分析.8
个 ISSR引物共扩增到了 108个位点 , 其中 84个是多态性位点 ,总的多态位点百分率(PPL)为 77.78%.Nei s 基因多
样性指数(He)为 0.234 4 , Shannon信息指数(I)为 0.376 4.6个不同群体的遗传多样性水平差异较大 , 群体多态位
点百分率在 22.22%~ 70.37%之间 , Nei s 基因多样性指数为 0.092 0 ~ 0.219 5 , Shannon 信息指数为 0.134 4 ~
0.339 1.香菇棚群体和银竹老山群体的遗传多样性水平较高 ,舜皇山群体的遗传多样性最低.资源冷杉自然群体间
的遗传分化系数 G st为 0.377 7 , 说明自然群体间存在一定程度的遗传分化;群体间基因流 N m 为 0.411 9 , 相对较弱 ,
可能对自然群体的遗传分化有一定影响.基于 Nei s 遗传距离进行了 UPGMA 聚类分析 , 6 个群体的个体按群体各
自聚在一起.
关键词:资源冷杉 , ISSR, 遗传多样性
中图分类号:S719.149  文献标识码:A  文章编号:1000--1522(2007)06--0041--06
ZHANG Yu-rong1 ,2 ;LUO Ju-chun1;YU Jin-xiu2.Genetic diversity of the endangered plant Abies
ziyuanensis detected by ISSR markers.Journal of Beijing Forestry University (2007)29(6)41-46 [ Ch , 19
ref.]
1 College of Forestry , Beijing Forestry University , 100083 , P.R.China;
2 Hunan Forestry Academy , Changsha , 410004 , P.R.China.
As a member of Pinaceae , Abies ziyuanensis is an endangered species in China.The genetic diversity of
243 individuals of six A.ziyuanensis populations from Hunan and Guangxi provinces was estimated using
inter-simple sequence repeat(ISSR)markers.The eight primers employed produced a total of 108 scorable
amplified fragments , of which 84(77.78%)were polymorphic.Genetic diversity analysis showed that Nei s
genetic diversity (He)was 0.234 4 and Shannon s genetic information index (I)was 0.376 4.The genetic
diversity level of six populations was different largely .The percentage of polymorphic loci of six populations
changed from 22.22% to 70.37%, and Nei s genetic diversity and Shannon s genetic information index
changed between 0.092 0--0.219 5 and 0.134 4-0.339 1 , respectively.The levels of genetic diversity of
Xianggupeng population and Yinzhulaoshan population were higher than those of the other populations , the
level of Shunhuangshan population was the lowest.Coefficient of genetic differentiation(Gst)among six
populations was 0.377 7 , indicating that natural population was genetically differentiated to a certain extent.
Gene flow among A.ziyuanensis was relatively weak(Nm =0.411 9), which might have caused the genetic
differentiations among the populations.UPGMA cluster analysis showed that the 243 individuals were clustered
into six clusters corresponding to the six populations.
Key words  Abies ziyuanensis , inter-simple sequence repeat(ISSR), genetic diversity
  资源冷杉(Abies ziyuanensis)系 1979年傅立国[ 1]
等人在我国南岭山地发现的冷杉植物.资源冷杉仅
在中国亚热带山地零星残存 ,主要在越城岭南北坡 ,
间断分布于广西资源县与湖南城步县交界的明竹老
山 ,湖南新宁县的舜皇山 ,湖南炎陵县的大院分布相
对多一些.此树种资源量十分有限 ,数量已不足 600
DOI :10.13332/j.1000-1522.2007.06.012
株 ,呈高濒危状态 ,是第四纪冰期遗留下来的“活化
石” [ 2] .在《中国珍稀濒危保护植物名录》第 1册中资
源冷杉被定为濒危种 ,在《国家重点保护野生植物名
录》中 ,被列为一级保护植物.由于发现较晚 ,国内外
学者对它的研究非常少[ 3-5] ,因此对其的研究和保护
已经迫在眉睫.物种的遗传多样性是长期进化的产
物 ,也是物种生存和发展的前提 ,对稀有和濒危物种
遗传多样性和群体遗传结构的研究是揭示其适应潜
力的基础 ,也为进一步探讨稀有和濒危物种的濒危
机制 ,制定相应的保护措施提供科学依据.
ISSR(inter-simple sequence repeats)即简单重复间
隔序列标记方法 , 是近年来在微卫星技术上发展起
来的一种新型的分子标记技术.它与 RAPD 一样具
有操作简单 , 可快速 、高效地检测出基因组 DNA的
多态性的优点[ 6] , 用其检测多态性更为灵敏 , 反应
系统更为稳定 , 且具良好的可重复性[ 7] , 已广泛地
用于群体遗传学研究 、品种鉴定 、物种亲缘关系以及
遗传图谱构建等多个领域[ 8] .但迄今在松属(Pinus)
植物上的研究甚少.
本研究采用 ISSR标记技术首次对湖南和广西6
个资源冷杉野生群体共 243个样本进行了遗传多样
性分析和聚类分析 ,旨在揭示其遗传结构和遗传多
样性水平 ,为实现有效保护 、恢复与发展及可持续利
用提供科学依据和基本资料.
1 材料与方法
1.1 材 料
2003年4—5月对仅分布在湖南 、广西两省境内
的和平坳 、中牛石 、香菇棚 、鸡麻杰 、舜皇山和银竹老
山6个资源冷杉自然群体分布地进行了调查及取样
(采样地点见图 1).用生长锥测定树木年龄 ,分成 3
个年龄段:幼龄期(1 ~ 20年),中龄期(21 ~ 50年)和
1.和平坳;2.中牛石;3.香菇棚;
4.鸡麻杰;5.舜皇山;6.银竹老山
图 1 资源冷杉采样地点分布图
FIGURE 1 Distribution of sampling locations of six
A.ziyuanensis populations
成龄期(51 ~ 100年).在每个群体内从幼龄期 、中龄
期和成龄期 3个龄级中分别随机取 10株树为采样
株.在和平坳 、香菇棚因树木数量多 ,每个龄级分别
选取 20株;银竹老山群体分为 2个山头(广西资源
县银竹老山和湖南城步县明竹老山),个体非常少 ,
总共 43株 ,全部采样;在湖南舜皇山没有中龄树和
幼树 ,只采集成龄树样本 20个.样本编号如表 1.选
取新鲜叶片装入封口塑料袋带回实验室 ,经硅胶干
燥后 ,4℃保存备用.
1.2 冷杉基因组 DNA的提取
参照《植物分子生物学实验手册》的 DNA 提取
方法 ,共抽提了 243个不同冷杉样本.总 DNA 采用
0.8%的琼脂糖凝胶电泳检测质量 ,并用紫外分光光
度计(BECKMAN DU640)检测 DNA 浓度 , 稀释成
13μg mL的浓度备用.
表 1 实验中 243个资源冷杉个体的采样情况
TABLE 1 243 individuals of A.ziyuanensis sampled in the experiment
群体 采集地点 经度 纬度 采样数 总株数 样株比率 %
和平坳 湖南炎陵县大院和平坳 114°1′44″ 26°24′28″ 60 119 50.4
中牛石 湖南炎陵县大院中牛石 114°2′49″ 26°25′55″ 30 84 35.7
香菇棚 湖南炎陵县大院香菇棚 114°3′10″ 26°26′15″ 60 163 36.8
鸡麻杰 湖南炎陵县大院鸡麻杰 114°3′1″ 26°23′27″ 30 78 38.4
银竹老山 广西资源县银竹老山 、湖南
省城步县明竹老山
110°33′18″
110°32′18″
26°15′18″
26°16′37″
43
 
43
 
100
 
舜皇山 湖南新宁舜皇山 110°41′37″ 26°19′15″ 20 30 66.7
1.3 引物合成及筛选
本研究共设计引物 35对 ,由上海生物工程技术
有限公司合成.从中筛选出 8条扩增谱带清晰 、重复
性好的引物用于 ISSR分析.
1.4 PCR扩增
PCR 反应 体系:10 × PCR 缓 冲液 3 μL ,
25 mmol L MgCl2 2 μL , 10 mmol L dNTP 0.5 μL ,
10μmol L引物各 1μL ,Promega Taq DNA聚合酶 1 U ,
模板 DNA 4 ng ,加灭菌双蒸水至 25 μL.PCR扩增条
件:94℃预变性 5 min;94℃变性 30 s , 48 ~ 56℃复性
45 s(依引物不同而改变),72℃延伸 90 s ,35个循环
之后 72℃反应 12 min.
42 北 京 林 业 大 学 学 报 第 29卷 
1.5 电 泳
扩增产物用 1.5%的琼脂糖凝胶在 1×TBE缓
冲液中电泳分离 , 选用大连宝生物工程公司(Takara
产品)的100 bpDNA LadderMarker(100 ~ 1 500 bp)作
标记估算扩增片段大小 ,溴化乙锭(EB ,0.1 mg mL)
染色后在凝胶成像系统(ALPHA5500)上成像 ,观察
并记录.
1.6 数据分析
电泳图谱中每一扩增条带代表引物的一对结合
位点 , 且视为有效的分子标记.同一引物的扩增产
物中电泳迁移率一致的条带被认为具有同源性 , 依
据 ISSR标记判读电泳图谱中扩增产物的有无及其
分子量大小 , 将电泳图谱中清晰的条带(包括弱带)
记作“1” , 否则记作“0” , 建立 0 1数据矩阵.种群遗
传参数的统计基于每个标记条带具有 2个等位基因
(1 和 0)的复等位基因位点的假设[ 9-10] .应用
POPGENE 1.31[ 11] 软件计算多态性位点百分比
(PPL)、观测等位基因数(Ao)、有效等位基因数
(Ae)、Nei s基因多样度(He)、Shannon多态性信息
指数(I)、种群总基因多样度(Ht)、种群内基因多样
度(Hs)、种群间遗传分化指数(Gst)及 Nei s遗传距
离(D).
2 结果与分析
2.1 冷杉的微卫星多态性
利用 8条 ISSR引物对 243个冷杉个体进行扩
增 ,结果发现 ,所用引物对上述个体均有扩增产物 ,
且扩增效果良好.图2为引物 C87858对部分资源冷
杉样本的扩增结果.8条 ISSR引物共扩增出 108条
带 ,平均每个引物对可扩增出 13.5条带 ,其中 84条
带呈多态性 ,多态性比率为 77.78%,说明 243个冷
杉品系的 ISSR标记存在比较高的遗传多态性.引物
C87838扩增的 11 条带全部为多态性带 ,多态性最
高(100%),引物C87808扩增的带数最少 ,多态位点
百分率也较低 ,为 72.72%(表 2).
图 2 引物 C87858对部分资源冷杉样本扩增产生的谱带
FIGURE 2 ISSR bands of some samples amplified with primer C87858
表 2 8 条随机引物扩增条带数与多态性比率
TABLE 2 Numbers and polymorphic ratios of the bands amplified by eight arbitrary primers
引物编号 引物序列 退火温度 ℃ 条带总数 多态性条带数 多态性比率 %
C87808 (AG)8C 52 11 8 72.72
C87814 (CT)8A 50 14 11 78.57
C87816 (CA)8T 50 15 12 80.00
C87838 GCG(AC)6A 50 11 11 100.00
C87853 (TG)8GA (TG)8(AG)A 56 15 11 73.33
C87858 (CTC)6 60 12 9 75.00
C87863 (GATA)2(GACA)2 48 16 12 75.00
C87865 (GGAGA)3 48 14 10 71.43
平均 — 13.5 10.5 77.78
2.2 资源冷杉自然群体的遗传多样性
6个自然群体 243个样本的遗传多样性分析表
明(见表3),资源冷杉在物种水平上拥有较高的遗
传多样性 ,多态位点百分率(PPL)为 77.78%,其中
香菇棚群体的最高(PPL =70.37%),其次为银竹老
山(PPL =59.30%), 舜皇山群体最低(PPL =
22.22%).Nei s基因遗传多样度(He)为 0.234 4 ,其
中香菇棚群体的最高(He =0.219 5),舜皇山群体最
低(He =0.092 0);Shannon信息指数(I)为 0.376 4 ,
其中香菇棚群体的最高(I =0.339 1),舜皇山群体
最低(I=0.134 4).二者大小趋势与居群多态位点
百分率的大小趋势一致.
43第 6期 张玉荣等:资源冷杉遗传多样性的 ISSR分析
表 3 资源冷杉 6个群体的遗传多样性分析(括号里为标准差)
TABLE 3 Genetic variability of six populations of A.ziyuanensis(standard deviations in parentheses)
群体 N Ao A e PPL % He I
和平坳 30 1.53(0.501 6) 0.231 8(0.300 5) 52.78 0.148 2(0.168 3) 0.232 4(0.248 2)
中牛石 20 0.39(0.491 8) 1.219 0(0.304 9) 39.81 0.136 8(0.176 3) 0.208 7(0.263 6)
香菇棚 30 1.70(0.458 8) 1.352 3(0.324 2) 70.37 0.219 5(0.175 8) 0.339 1(0.252 1)
鸡麻杰 20 1.31(0.462 8) 1.179 4(0.303 0) 30.56 0.109 0(0.172 0) 0.164 6(0.254 7)
舜皇山 20 1.22(0.417 7) 1.151 6(0.295 3) 22.22 0.092 0(0.173 0) 0.134 4(0.252 6)
银竹老山 40 1.59(0.493 6) 1.274 7(0.328 6) 59.30 0.170 3(0.179 6) 0.265 6(0.258 7)
总计 160 1.99(0.096 2) 1.361 8(0.292 9) 77.78 0.234 4(0.149 6) 0.376 4(0.196 5)
注:N 为群体的样本数;Ao 为平均观察等位基因数;Ae 为平均有效等位基因数;PPL 为多态位点百分比;He 为 Neis 基因遗传多样度;I 为
Shannon信息多样性指数.
2.3 资源冷杉自然群体的遗传分化
资源冷杉群体总基因多样度 Ht 为 0.234 6 ,群
体内的基因多样度 Hs 为 0.146 0 ,表明群体内的遗
传变异多于群体间;根据遗传多样性水平在群体内
(Ht)和群体间(Ht -H s)的分化 ,各个群体之间的基
因分化系数(Gst =(Ht -Hs) Ht)为 0.377 7.这说明
在物种水平上 ,有 62.23%的遗传变异存在于群体
内 ,而 37.77%的遗传变异存在于群体间.说明资源
冷杉自然群体间存在一定程度的遗传分化 ,但是总
的遗传分化主要来自群体内部.参照公式 Nm =(1-
Gst) 4Gst ,资源冷杉群体间的基因流较低 ,为0.411 9.
2.4 遗传距离与聚类分析
基于Nei s(1972)的遗传距离对 243个资源冷
杉单株进行 UPGMA聚类分析 ,得到的聚类树状图
(图略),聚类分析结果显示 243个个体按群体各自
聚在一起.对资源冷杉6个群体进行UPMGA聚类分
析 ,聚类结果也表明 ,分布于湖南炎陵县的 4个群体
聚在一起 ,而其他的 2个冷杉群体聚在一起(见图
3).对个体和群体的聚类都表明分布于炎陵县的 4
个资源冷杉群体与其他 2个群体产生了一定的遗传
分化.Nei s遗传距离显示 ,舜皇山群体和中牛石群
体的遗传距离最远 ,为 0.204 2 ,香菇棚群体与和平
坳群体和鸡麻杰群体的遗传距离最近 , 分别为
0.048 0和 0.049 5 ,这与它们之间的地理距离有关.
图 3 资源冷杉 6个群体的 UPGMA聚类图
FIGURE 3 A dendrogram of six A.ziyuannensis populations based
on Nei s genetic distance using UPGMA clustering analysis
表 4 资源冷杉Nei s非偏差遗传距离和遗传相似系数
TABLE 4 Nei s unbiased(1978)measures of genetic identity and genetic distance of A.ziyuanensis populations
群体 和平坳 中牛石 香菇棚 鸡麻杰 舜皇山 银竹老山
和平坳 0.919 4 0.953 1 0.878 8 0.839 4 0.904 9
中牛石 0.084 1 0.948 4 0.884 3 0.815 3 0.860 2
香菇棚 0.048 0 0.053 0 0.951 7 0.898 5 0.944 8
鸡麻杰 0.129 2 0.123 0 0.049 5 0.881 3 0.885 8
舜皇山 0.175 1 0.204 2 0.107 0 0.126 4 0.914 7
银竹老山 0.100 0 0.150 5 0.056 8 0.121 2 0.089 1
注:右上角数据为遗传相似系数 ,左下角数据为遗传距离.
3 讨  论
3.1 资源冷杉的遗传多样性
资源冷杉群体水平的遗传多样性(Hs =
0.146 0)(表 3)明显低于 Nybom(2004)[ 12] 所统计的
多种植物群体水平遗传多样性(基于 RAPD 、AFLP 、
ISSR等显性标记)的平均值(Hs=0.22或 0.23), 仅
高于一年生(Hs =0.13)或自交物种(Hs =0.12)
RAPD 检测的群体遗传多样性的平均值(Nybom &
Bartish , 2000)[ 13] , 揭示出资源冷杉群体内遗传多样
性的明显不足.相对而言 , 资源冷杉在物种水平上
还保存着较高的遗传多样性(PPL =77.78%, Ht =
0.234 6),存在明显的群体遗传分化(表2 、3).
资源冷杉具有较低的群体水平的遗传多样性和
相对较高的物种水平的遗传多样性 ,与其地理环境
与气候变迁密切相关.冷杉生活习性为喜冷湿 、耐庇
荫 、云雾多 、日照少的环境 ,第四纪冰期的气候变化
尤其是末次盛期对世界现代冷杉的分布格局形成起
着决定性的作用 ,因对冰期后大范围的气候变化不
太适应 ,资源冷杉分布区不断退缩.南岭山地受过第
四纪冰期的低温影响 ,成为喜湿冷树种冷杉的栖息
地 ,并在间冰期气温回升后 ,特殊的地形条件又为冷
杉保留至今提供了“避难所” .在现代条件下 ,由于严
重的森林片断化和人类活动 ,生境隔离现象十分突
44 北 京 林 业 大 学 学 报 第 29卷 
出 ,资源冷杉通过自然迁移实现自我保存极端困难 ,
群体间的基因流少 ,导致群体水平的遗传多样性较
低 ,群体间出现遗传分化.
从表 3可以看出 ,各自然群体的遗传多样性水
平存在很大差异(He 在 0.092 0 ~ 0.219 5之间),这
在一定程度上与群体里个体数量 、分布密度和树龄
有关.香菇棚群体的遗传多样性最高(He =
0.219 5),个体数最多 ,达 163株 ,从其历史来源来分
析 ,来源更广 ,遗传基础更好.而舜皇山群体植株个
体较少 ,仅有 30株且分布集中 ,只有成龄树 ,自我更
新弱.种群隔离 、生境脆弱 、繁殖局限导致舜皇山群
体长期维持较小规模 , 遗传基础狭窄;而种群瓶颈
效应显著 、近交频度增加 、遗传漂变可能导致种群内
等位基因的流失 ,使遗传多样性明显降低.
3.2 生境片断化及基因流对资源冷杉的群体间遗
传分化的影响(濒危原因分析)
生境片断化(Habitat fragmentation)把一个原来
连续分布的自然群体分割成彼此隔离的小群体后 ,
将在不同程度上阻断原群体个体之间的基因流[ 14] .
随着时间的推移 ,各群体后代之间的遗传分化将逐
渐增大 ,群体个体数量的减少也会增大个体之间自
交和近交的几率 ,导致近交衰退 , 同时遗传漂变和
瓶颈效应等亦会导致群体遗传多样性的丧失 ,影响
到群体长期适应能力 ,最后导致濒危.
资源冷杉的遗传分化系数(Gst =0.377 7)略高
于Nybom(2004)[ 13] 所统计的植物 ISSR遗传分化系
数的平均值(Gst =0.34), 表明资源冷杉自然群体间
存在相当程度的遗传分化 ,群体间可能已经形成异
质群体结构.群体的遗传结构从一定意义上说是基
因流和遗传漂变两种力量相互作用的结果[ 15] .一般
认为 , 基因流 Nm =1时即可防止基因遗传漂变而产
生的群体遗传分化[ 16] ,当 Nm<1时 ,遗传漂变可能
导致居群间的分化.资源冷杉自然群体间基因流不
足是导致群体间遗传分化的重要原因之一.本研究
中 ,资源冷杉的基因流 Nm =0.411 9 ,这反映出该物
种由于受到频繁的人为活动压力与严重的滥砍乱
伐 ,从而导致不同群体间产生了遗传隔离.此外 ,种
子是基因流的重要载体之一 ,但是在野外调查时 ,很
少观察到开花和结果的资源冷杉个体 ,幼苗也很少 ,
而且资源冷杉各个群体呈斑块状分布 ,种子传播受
到高山和河流的影响 ,基因流受阻.例如湖南炎陵县
的4个资源冷杉群体分布于罗霄山脉中段万洋山北
段的西北坡 ,地势高峻 ,为山间封闭式洼地 ,因此这
些群体基本上就无法与其他群体进行基因交流 ,在
聚类图中这 4个群体聚在一起 ,与其他的资源冷杉
群体产成了一定的遗传分化.资源冷杉的种子萌芽
需要相对严格的条件 ,在自然界发芽率较低 ,导致幼
苗较少 ,自我更新不良.以上都是资源冷杉居群间遗
传分化较大的主要原因.低水平的遗传变异和明显
的群体分化 ,一方面反映了银杉的古老性和残遗性 ,
另一方面也说明在资源冷杉的进化过程中可能发生
了严重的遗传漂变 ,而且群体之间的基因流受阻也
会导致遗传多样性降低和群体分化.
3.3 对资源冷杉的保护现状和保护建议
群体退化是物种走向濒临灭绝境地的一个重要
标志 ,天然群体高水平遗传多样性的存在 ,是群体稳
定的基础 ,物种受威胁乃至灭绝往往都是以其遗传
多样性消失而产生的.导致资源冷杉群体的遗传多
样性水平低于大多数裸子植物的原因与其特定的进
化历史有关.冷杉植物的生长对温度有着严格的要
求 ,第四纪冰期的气候变化尤其是末次盛期对世界
现代冷杉的分布格局形成起着决定性的作用[ 17] .资
源冷杉在第四冰期前曾繁盛一时 ,因对冰期后大范
围的气候变化不太适应 ,分布区不断退缩 ,仅残存于
特殊 、局限的小生境中 ,现存的资源冷杉群体分布区
域极狭小 ,且群体数量不足 600株.群体规模的不断
缩小必然会导致遗传漂变 ,其直接后果就是遗传变
异性的下降 ,现存的群体遗传多样性水平低 ,使群体
的适应能力变差 ,进化潜力衰弱 ,这必然又导致群体
的生长不良 ,使之处于极度濒危状态.
资源冷杉被列于《中国植物红皮书》中[ 18] , 在
1998年世界自然保护联盟(ICUN)拟定的“针叶树行
动计划”中被列为全球重点保护的针叶树种 ,是国家
一级重点保护植物[ 19] .对这种濒危的物种 ,在就地
保护方面做了很大努力 ,在分布地设立了广西资源
县银竹老山自然保护区 、湖南桃源洞自然保护区和
舜皇山自然保护区.湖南炎陵县的资源冷杉群体保
护较好 ,但分布于广西资源县银竹老山的资源冷杉
大树几乎被砍完 ,致使银竹老山的资源冷杉群体急
剧缩小 ,群体内个体数量可能已不足 100株.由于资
源冷杉两个主要分布地的个体遗传分化明显 ,因此
需要同时重视两分布地的保护工作.从保护现状来
看 ,尤其要重视广西资源县银竹老山的资源冷杉的
保护工作.
1)深入开展研究 ,突破繁殖难关 ,人为扩大种群
数量.资源冷杉的遗传多样性与其适应环境的能力
密切相关 ,一般认为 ,遗传多样性高的物种比遗传多
样性低的物种具有更强的适应环境条件变化的能
力.由于其种群数量稀少 ,加之近年来对资源冷杉的
大量破坏 ,致使其天然更新所必需的种子库遭受严
重破坏 ,造成更新不良 ,对该种的生存与发展极为不
利.人工繁殖虽已有尝试 ,但发芽率低 ,保存率不高.
2)加大管理 ,进行适度的人为干扰 ,改变生长环
境 ,以适应其种群的发展.在天然林内郁闭度大的
林冠下 ,幼苗幼树的生长随着树高的增加 ,越来越受
到上层林冠的抑制 ,生长缓慢甚至停止.由于资源冷
杉多与阔叶树种或楠竹混交 ,而且阔叶树种和楠竹
45第 6期 张玉荣等:资源冷杉遗传多样性的 ISSR分析
的荫蔽作用更强 ,成为资源冷杉天然更新的一大障
碍.此外 ,盖度偏高的灌木层也影响资源冷杉种子的
萌芽和幼苗的存活.因此 ,应该对种群的演替进程进
行适度的人为干扰 ,在郁闭度大的林分中 ,对阔叶树
和楠竹进行适当的疏伐 ,使其郁闭度保持在 0.4 ~
0.5;对下木盖度偏高的林分进行抚育伐 ,使其盖度
在40%左右.特别是要严格清除楠竹 、箬竹等植物
对冷杉群落的入侵.
3)保护资源冷杉不仅要重视资源冷杉周围生境
和栖息地的保护 ,也要通过适当途径保持和恢复其
遗传多样性 ,以提高物种的适应能力.资源冷杉保
存较好的分布点 ,其周围的环境破坏程度也较轻 ,植
被的原始性较强 ,说明资源冷杉已经与其周围环境
形成了相互依存相互影响的关系 ,如果仅仅保护资
源冷杉 ,而对周围生境不加保护 ,这种保护只是一种
短期行为.
致谢 广西资源县林业局肖荣军、北京林业大学研究生吕魏 、湖南
城步县林业局袁锋 、曾叶文 、湖南炎陵县林业局陈明中 、湖南桃源洞
国家级自然保护区 、湖南舜皇山省级自然保护区李文才参加野外调
查和采样 ,湖南省林业科学院孙友平 、李培旺 、向华帮助完成部分实
验和分析工作.实验分析在“湖南省林木无性系育种重点实验室”完
成.在此表示感谢 !
参 考 文 献
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(责任编辑 赵 勃)
46 北 京 林 业 大 学 学 报 第 29卷