千岛湖区岛屿生境苦槠种子扩散与空间遗传结构

生境片断化是导致生物多样性丧失最主要的因素之一，由于生境间空间距离增加，局域尺度的生态过程在维持种群内遗传结构中的作用比较突出。种子扩散是植物种群更新的关键过程，本项目以千岛湖区岛屿和周边大陆生境上苦槠种群为对象，定位样地内苦槠个体，利用微卫星标记分析各个体的基因型，通过亲本分析方法确定幼龄个体的母本，计算有效扩散模式；采用金属片标签法研究苦槠种子的表观扩散模式，并检验与有效扩散模式的差异；分析种群内遗传变异空间自相关格局；针对苦槠种群结构和种子扩散模式，建立模拟种群模拟不同情形下苦槠种群遗传变异的空间自相关格局，分析影响种子扩散模式与种群空间遗传结构关系的因素，预测片断生境上苦槠种群的命运和维持机制，为了解片断生境上常绿阔叶林的维持和更新提供科学依据。

1、开发了10对多态微卫星标记多态引物，这些位点具有多态性高的特点，为苦槠种群遗传结构和扩散研究提供了工具。.2、在合洋岛(中岛)、姥山岛(大岛)、羡山半岛设置样地取样，利用开发的微卫星标记分析发现，3个种群片断化前后遗传多样性没有明显变化，但合洋岛片断化前种群种群存在显著的自交，而在片断化后没有显著自交；除合洋岛成岛前亚种群外，其余各亚种群在短距离(第一距离等级)范围内均存在显著的遗传结构；非匀质检验表明合洋岛成岛前后亚种群间空间自相关格局存在显著差异，而其他2个种群未出现此类情况。.3、利用cpDNA和nDNA微卫星标记分析千岛湖区苦槠种群遗传结构，得到花粉/种子扩散比达162，花粉扩散对基因流的贡献远大于种子扩散；多数种群间的遗传分化较小，未达显著水平；遗传分化指数、景观聚类、扩散障碍分析均显示，片断化前关庙种群周边存在明显的扩散障碍，而片断化后则未检出；这些结果表明片断化增加区域尺度上的基因流，其原因是片断化形成的开阔水面提高的风速，有助于花粉扩散更远的距离。.4、对苦槠5个北缘种群和12个核心种群或次核心种群分析表明，边缘种群遗传多样性高于非边缘种群，遗传多样性与纬度回归分析显示两者存在显著的正相关，随纬度的增加，遗传多样性增加；遗传分化与空间距离显著正相关，边缘种群间遗传分化不比非边缘种群间高，表明传粉季节主导风向在苦槠遗传结构中起着重要作用。.5、种子留存时间与啮齿动物多度显着负相关，啮齿动物多度与啮齿动物捕食者多度显着负相关；扩散速度为：中岛>半岛>小岛>大岛，非虫蛀种子的扩散速度均快于虫蛀种子；虫蛀与非虫蛀种子的最远扩散距离分别为41m与65m；不同岛屿类型间苦槠种子的扩散距离存在显著差异，中岛上平均扩散距离最远，显著大于小岛与半岛上的种子；小岛上被浅埋的苦槠的种子扩散距离显著小于其他3类岛屿，被浅埋苦槠种子的平均扩散距离显著地大于消耗掉的种的平均扩散距离。.根据遗传组成空间分布获得的有效扩散距离最小为51m，片断化前中岛上有效扩散距离超过130m，远大于观测到的种子表观扩散距离，其原因可能有：1)有效扩散除种子外，还包含花粉扩散的信息；2)受Janzen-Connell效应的影响，离母体较近的种子萌发率和幼苗存活率低。.6、在Mol Ecol、PLoS ONE、Popul Ecol、Am J Bot、J Genet等刊物上发表或录用论文10篇。

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