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中华蚊母树形态多样性研究



全 文 :2010年第1期
No.1 2010
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南 方 农 业
South China Agriculture
2010年1月
Jan. 2010
本文在对酉水河和巫峡两岸8个中华蚊母树居群的大小、分布与生存状况进行详细调查的
基础上,对其形态多样性进行研究,结果表明,中华蚊母树有36.84%的形态指标分化较大,且几乎
是营养器官,表明中华蚊母树的各部营养器官形态受环境影响较大; 聚类分析表明,中华蚊母树在
居群水平上表现出较高相似性的同时,在个体水平上却出现了一定的分化趋势,极个别的个体还出
现了极端分化的现象。
中华蚊母树; 形态多样性; 三峡库区
作者简介: 杨丽(1983—),女,四川达州人,硕士研究生,主要从事植
物学方面的研究工作。※通讯作者。
中华蚊母树形态多样性研究
杨 丽1,张云贵1,邓洪平※2
(1重庆市农业科学院,401329; 2西南大学生命科学学院,重庆 400715)
中华蚊母树(Distylium chinense(Fr.) Diels)为
金缕梅科(Hamamelidaceae)蚊母属(Distylium)的常绿
灌木[1],其树型独特,蔸盘粗壮富态,枝干短曲苍
老,根悬露虬曲,奇异古朴,是栽培盆景最理想的
材料,具有颇高的观赏价值[2]; 其根系发达,盘根错
节,硬如铁丝,且具有极强的喜湿耐涝和抗洪水冲
击以及耐沙土掩埋的特性,是河堤防沙固土的理想
树种[3-4]。中华蚊母树主要分布于长江和乌江沿岸,
随着三峡库区水位的不断提高,生活在长江两岸的
摘 要
关键词


对其形态多样性进行研究,旨在为中华蚊母树的保
护提供一定的理论基础。
1 材料与方法
1.1性状测定
在重庆市秀山县境内的酉水河选取5个居群,在
巫山境内大宁河小三峡选取3个居群,共8个居群,
测定每个居群的海拔、坡度、土壤pH值、水分、有
机质、全氮、全磷、全钾等环境指标(表1)。在每个
表1 8个样地的环境指标
居群编号
1
2
3
4
5
6
7
8
海拔(m)
275
283
284
284
266
350
350
350
坡度(°)
30
20
0
0
0
0
0
0
土壤pH值
8.03
7.95
7.97
8.06
8.05
8.30
8.24
8.21
土壤水分(%)
2.25
5.20
11.90
3.05
2.85
1.35
2.55
1.95
土壤有机质(%)
21.33
22.21
31.40
24.66
29.13
9.31
13.40
15.10
氮(%)
0.490
0.533
0.746
0.298
0.959
1.300
0.746
0.695
磷(%)
0.466
0.443
0.421
0.433
0.385
0.605
0.600
0.584
钾(%)
12.34
15.67
12.79
13.47
11.69
8.90
11.42
11.18
创新研究
中华蚊母树大部分被淹没,使中华蚊母树成为三峡
库区濒危植物之一。
以往专门对中华蚊母树的研究很少,仅有谢大军
对巫山巫峡和大宁河小三峡沿岸的6个种群的群落调
查、扦插、嫁接及对环境因子胁迫适应性的研究[5]。
为此,本文在对酉水河和巫峡两岸8个中华蚊母树居
群的大小、分布与生存状况进行详细调查的基础上,
居群内取10个成年植株,对其枝、茎、叶、果等24
项形态指标进行测定。
1.2数据处理
1.2.1方差分析
运用SPSS程序中的One-Way方法对中华蚊母树
8个居群80个个体的19项形态特征进行方差分析和
显著性检验,得到每一性状的平均值、平方和、平均
方差、标准差、标准误和显著性水平等。
1.2.2聚类分析
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南 方 农 业
South China Agriculture
2010年1月
Jan. 2010
2010年第1期
No.1 2010
为了研究各居群的相互关系,了解其遗传分化程
度,对形态特征进行聚类分析,得出树状聚类图。
(1)个体水平上的聚类分析。将每个植株的19项
指标进行综合分析,得出80个个体的聚类情况。利
用SPSS程序分析个体水平的形态分化规律。
(2)居群水平上的聚类分析。将每个居群内所测
量的10个个体同一形态性状取平均值,得到每个居
群的19项性状指标,以居群为单位,分析居群水平
的形态分化规律及亲缘关系。
2 结果与分析
2.1中华蚊母树形态分化的方差分析
(1)由8个居群的80个个体的19个形态特征方
差分析结果(表2)可知,植株的株高、一级枝长、二
级枝长、一级枝数、二级枝数、一级基茎和二级基茎
的差异性较显著,Sig.值小于0.05; 其中一级枝数和二
级枝数差异极显著,Sig.值小于0.01; 而其它形状特征
虽然也有差异,但其差异性不显著。
(2)在所有形态特征中,差异显著或极显著的有
7项性状指标,占36.84%,其中大部分都是营养器官,
这说明营养器官在适应环境的过程中受环境的影响
较大,出现了较大的变异。这说明我们更应该注重保
护中华蚊母树的栖息环境。
2.2中华蚊母树形态分化的聚类分析
2.2.1个体水平上的聚类分析
个体水平上的聚类分析结果如图1所示,在欧氏
距离为23的水平上可将80个个体划分为Ⅰ、Ⅱ两个
表征群。在欧氏距离为12的水平上可将80个个体划
分为A、B、C、D四个亚表征群。经分析可知: (1)
从总体来看,中华蚊母树无明显的分化规律,形态表
现出一定的相似性。不同居群的个体大多混居在一
起,而同一居群的个体都分散到不同表征群中,呈现
出居群内明显的多样性。例如表征群Ⅱ来自7个居群,
而各个居群的个体又分散到两个表征群中。(2)从亚
表征群上看,个体间表现出一定的分化趋势,而且极
个别的个体还表现出极端分化的现象。比如C亚表征
群不包括5居群的个体,B亚表征群和D亚表征群只
有极少数个体,说明个体间出现了一些极端分化。
2.2.2居群水平上的聚类分析
将每个居群的19项指标利用欧氏距离平方聚类,
所得结果如图2所示。在欧氏距离为17的水平上,可
将中华蚊母树划分为两大表征群,在欧氏距离为8的
水平上,可划分为4大亚表征群。从聚类图上可以看
出,居群6和7,居群1和2的相似性系数距离最小,
首先聚在一起; 居群1和4在地理种源上相距较远,却
因形态相似性大而聚到一起; 居群3则与其它居群形
态分化较大。这可能是由于生境差异所致,也可能是
由于居群遗传差异所致。
表2 中华蚊母树19个形态特征在个体水平差异的显著检验
性状
株高
基茎
叶宽
叶长
叶宽/叶长
叶面积
叶质量
叶柄长
缺刻数
侧脉数
一级枝数
二级枝数
一级/二级
一级枝长
二级枝长
一级/二级枝长
一级基茎
二级基茎
一级/二级基茎
平均值
123.55
2.40
1.36
4.10
0.34
34.84
1.15
0.46
2.57
4.98
25.54
48.15
0.60
42.88
23.40
1.94
0.72
0.40
1.95
标准差
42.18
0.78
0.20
0.80
0.08
10.27
0.68
0.77
1.50
0.71
7.02
19.49
0.27
16.39
9.79
0.77
0.24
0.13
0.67
标准误
4.72
0.09
0.22
0.89
0.08
1.15
0.76
0.08
0.17
0.29
0.79
2.18
0.31
1.83
1.09
0.90
0.27
0.15
0.08
95%置信区间
下限
114.16
2.22
1.31
3.91
0.33
32.56
1.00
0.44
2.25
4.83
23.40
43.81
0.54
39.23
21.82
1.77
0.67
0.36
1.80
上限
132.94
2.57
1.40
4.27
0.34
37.12
1.31
0.47
2.90
5.14
27.10
52.49
0.66
46.53
26.27
2.10
0.78
0.42
2.09
显著水平
0.03
0.062
0.75
0.54
0.13
0.04
0.57
0.73
0.42
0.63
0.01
0.01
0.78
0.04
0.03
0.72
0.05
0.02
0.76
创新研究
2010年第1期
No.1 2010
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南 方 农 业
South China Agriculture
2010年1月
Jan. 2010
图1 中华蚊母树形态特征的相似系数(cosine)聚类分析
图2 中华蚊母树居群间形态分化的聚类图
创新研究
通过对中华蚊母树形态多样性的研究,可以对其
特征作进一步的了解。就形态特征而言,方差分析显
示在所研究的19项形态特征指标中差异显著或极显
著的特征占36.84%。在个体水平上,多数聚类分析得
出的结果是中华蚊母树形态特征在居群内呈现出小
聚类群分化现象,在亚表征群水平表现出个别的个
体分化现象。中华蚊母树在居群水平上表现出居群
间的多样性分化与地理种源密切相关,地理种源近
的居群间表现出相近的形态多样性分化,而地理种
源远的居群间则表现出极不相似的形态多样性分化。
濒危植物中华蚊母树濒危的原因目前主要不是遗传
因素,而是来自人为的采挖和其生存环境遭到破坏
所致。有关部门应该引起高度重视。
3 结论
通过对三峡库区消落带水淹抢救植物中华蚊母树
的形态研究,方差分析表明,中华蚊母树有36.84%的
形态指标分化较大,且多为营养器官,说明中华蚊母
树的营养器官形态受环境影响较大。从居群水平的聚
类分析来看,中华蚊母树整体上无明显的分化规律的
同时,部分居群间呈现出一定的形态相似性; 从个体
水平的聚类分析来看,相同居群的个体间出现了明显
的散聚现象,呈现出明显的形态分化及遗传趋异性。
参考文献
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