欧洲李野生种群群落特征及遗传多样性研究

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欧洲李(Prunus domestica L.)是蔷薇科(Rosaceae)李属(Prunus)的一种重要果树资源,在西亚、欧美国家及我国新疆地区作为果树而广泛种植,有重要的观赏及食用价值。其野生种仅分布于我国伊犁天山野果林的数条山沟中,数量稀少,濒临灭绝,有重要保护和研究价值。  本文对仅存的欧洲李野生居群的9个分布点进行了样方调查,分析其群落内物种区系地理成分、物种组成、物种多样性、群落特点及种群动态;并采集植物材料进行ISSR分析,了解其居群的遗传多样性;此外,通过对野生欧洲李与栽培品种以及近缘种的ITS、TrnL-F序列分析,探讨野生欧洲李与其近缘种的亲缘关系,以及栽培欧洲李的迁移演化过程。结果如下:  (1)野生欧洲李群落中,有植物31科72属84种,群落中植物单种科达17个,单种属占44个,单种科属均占所有植物科属的一半以上。作为分类学意义上的大科,蔷薇科、蝶形花科、伞形科、唇形科、菊科、禾本科均超过5种,包含48种,占所有种数的57.14%,植株数量占大部分,其中木本植物中多数为蔷薇科的野果树,其构成了天山野果林的主要成分,常为样方中的优势种或建群种,体现出这些植物对环境的广泛适应性。  (2)在科的地理成分中,北温带分布的科占61.11%;属的地理成分中,温带分布类型的属占72.58%;15种木本植物的地理分布,全部为温带成分,其中天山分布类型占总种数的60.00%。反映出该群落明显的温带特征,与其所处地理环境(亚欧大陆中部)和气候条件(温带大陆性气候)相吻合,而天山-喜马拉雅分布类型反映出野果林区系与华夏植物区系的联系;群落内4个地中海、西亚至中亚分布和2个中亚分布的属,反映出本区域植物受中亚大平原甚至欧洲植物影响较大;东亚与北美间断分布和东亚分布的科、属,尽管所属物种数量较少,重要值偏低,但显示出其与东亚植物的联系;此外,群落内还含有6个泛热带分布的科和8个泛热带分布的属,说明其与热带亚热带地区的植物区系的联系。  (3)群落内调查到木本植物(乔木和灌木)7科14属15种,共计712株/丛。其中,木本植物以蔷薇科为优势科,重要值达225.16。乔木层中,欧洲李重要值为最高,分别达177.10,远高于其他各种;灌木层中,蔷薇科植物数量最多,重要值最大,其中,兔儿条重要值为107.94。草本植物共25科59属70种,共计2091株/丛。其中,以禾本科为优势科,重要值也最大,鸭茅的重要值达38.86,其数量和相对频度都占据绝对优势。多样性指数在样方间差异较大,整体水平偏低,均匀度指数较低,反映出欧洲李群落中物种单一、结构简单。  (4)统计415株野生欧洲李株高,发现幼苗众多,壮年树相对较少,整个种群年龄结构呈反“J”型,种群发展有上升潜力。但部分壮年树过早老化,欧洲李居群呈现出“老的老,小的小”的局面,种群年龄结构不稳定。  (5)欧洲李种群的遗传多样性较低,居群的等位基因数(Na)为1.1604-1.5989,有效等位基因数(Ne)为1.1114-1.3650,Neis基因多样性系数(H)为0.0632-0.2088,Shannon信息指数(I)为0.0926-0.3103,遗传距离(GD)的范围在0.0259-0.1825之间,遗传相似系数(Hs)介于0.8332-0.9744。  (6)对几种核果类果树的ITS、TmL-F序列分析可知,栽培欧洲李与野生欧洲李有很近的亲缘关系,特别是酸梅(新疆栽培欧洲李)与野生欧洲李的序列完全一致,且某些欧美栽培的欧洲李品种(“西梅”)与天山樱桃李有着很近的亲缘关系,推测栽培欧洲李起源于中亚及新疆等地的天山野果林。另外,几种核果类果树间ITS和TrnL-F基因变异位点较少,说明广义李属的种间关系比较接近,李属和杏属在分子水平上也非常接近,且杏亚属在李属中较为进化,赞成将杏归并入李属。  (7)鉴于欧洲李自然繁殖能力低下,立地条件不能满足种群的良好生长需要,种群难以向外扩展,加之人为干扰严重,种群规模正在急剧缩小,保护欧洲李这个珍贵资源刻不容缓,建议立即建立保护区,恢复天山野果林生态环境,并开展野生资源保育生物学研究。
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