劉濟(jì)明 管睿婷 王 敏 陳敬忠 童炳麗 武夢瑤
(貴州大學(xué)林學(xué)院,貴陽 550025)
小蓬竹(AmpelocalamusluodianensisT.P.Yi & R.S.Wang)屬禾本科(Gramineae)竹亞科(Bambusoideae)懸竹屬(Ampelocalamus);竹竿低部位較直且中心空隙很小,高部位藤狀垂掛,合軸叢生,主干粗壯而側(cè)枝極細(xì),籜鞘較晚掉落,籜片披針形,沒有籜耳[1];為中國特有、貴州省特有物種,現(xiàn)悉僅分布于貴州省羅甸縣、平塘縣、長順縣、紫云縣、貞豐縣、冊亨縣、望謨縣、安龍縣、惠水縣等喀斯特區(qū)域600~1 000 m海拔高度的石灰?guī)r出露山地,在《中國物種紅色名錄》、《IUCN紅色名錄》里均屬極危種[2]。在觀賞、經(jīng)濟(jì)與生態(tài)等方面的利用價(jià)值極高。
小生境(microhabitats):又稱小棲息地,為特定環(huán)境條件生物的某種生境,小生境越專一,物種就越容易受到棲息地環(huán)境變化的影響。本研究選取生長在土面、石溝、石縫、石槽及石洞等5種不同喀斯特小生境中的小蓬竹隨機(jī)采樣。
隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA標(biāo)記(Random amplification polymorphic DNA,RAPD):是Williams和Welsh幾乎在同一時(shí)期研究得出的通過隨機(jī)引物擴(kuò)增來找多態(tài)DNA片斷為標(biāo)記的遺傳多樣性研究法[3]。該研究法中,基因組DNA作模板,引物為隨機(jī)寡聚核苷酸單鏈,PCR克隆DNA片段經(jīng)電泳檢測分離之后,再用放射性自顯影技術(shù)或EB染色法檢測研究對象的多態(tài)性譜帶。RAPD標(biāo)記所需DNA用量少、操作簡單、檢測方便、敏感性高,引物隨機(jī)合成,無需參照基因組序列便能設(shè)定引物,一個(gè)引物幾乎可擴(kuò)增出整個(gè)基因組片段。其缺點(diǎn)是用于RAPD標(biāo)記的引物都很短,使得退火溫度較低,會(huì)引起引物和模板DNA配對出錯(cuò)[4~5]。
遺傳多樣性(Genetic diversity):生物四大多樣性(遺傳、物種、生態(tài)系統(tǒng)和景觀多樣性)之一,是生物多樣性的根本和最關(guān)鍵的成分,很大程度上決定了物種和群落的多樣性,它與環(huán)境多樣性共同決定生物的形態(tài)多樣性[6]。遺傳多樣性由基因組控制,它的豐富與否直接關(guān)系到相應(yīng)種群能否適應(yīng)生境、能否順利發(fā)展進(jìn)化。生物遺傳多樣性研究為揭示其分子級微觀進(jìn)化和區(qū)域差異及物種的形成機(jī)制等提供了很好的方法證據(jù),同時(shí)也是現(xiàn)代生物學(xué)上遺傳改良的基礎(chǔ)。
喀斯特(Karst),通常被定義為地下水、地表水對可溶性巖石的溶蝕和改造及由此產(chǎn)生的地形地貌,貴州省內(nèi)喀斯特地貌發(fā)育強(qiáng)烈突出,分布極廣且面積非常之大,占到整個(gè)貴州省國土面積的73%[7],喀斯特環(huán)境異質(zhì)性高,植物所處生境惡劣而且極其脆弱,喀斯特區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)遷移能力極強(qiáng),所以在受到外界人為干擾或自然干擾之后,生態(tài)系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)自然恢復(fù)。
大量研究證明,植物遺傳多樣性的豐富度同其所處生存環(huán)境的復(fù)雜性程度以及降雨、溫度、人為干擾、坡向、土壤等生態(tài)因子極為相關(guān),不同生境中同種植物的種群遺傳多樣性高低不等[8,15]。
該研究用材小蓬竹采樣于貴州省羅甸縣董架鄉(xiāng)董架村,106°53′53″~106°54′39″E,25°35′38″~25°37′17″N,海拔900~950 m的喀斯特石坡[17]。隨機(jī)選取生長在土面、石溝、石縫、石槽和石洞等不同喀斯特小生境的小蓬竹進(jìn)行采樣,各類喀斯特小生境的選取標(biāo)準(zhǔn)如表1。
每類小生境中各取3個(gè)樣方,采其植株長勢良好、健康的新鮮嫩葉10 g,放進(jìn)塑封袋里,加100 g變色硅膠并輕晃封袋讓嫩葉與之充分接觸。隨時(shí)觀注硅膠呈色,當(dāng)其由藍(lán)變?yōu)榉奂t時(shí)須立即換掉。
表1 5類喀斯特小生境的選取標(biāo)準(zhǔn)
1.2.1 小蓬竹基因組DNA的提取
竹子葉片所含蛋白質(zhì)和多糖較高,對DNA提取影響極大,因此本研究選擇在Doyle J J和Doyle J L的經(jīng)典CTAB法[18]基礎(chǔ)之上改良,得到合適于小蓬竹基因組DNA提取的方法,然后提取經(jīng)硅膠干燥的小蓬竹嫩葉中的基因組DNA。具體操作步驟如下:
(1)取0.05 g干燥葉片置于滅菌預(yù)冷的研缽中,加適量的液氮快速研磨至粉末,研磨過程中注意添加液氮,在完成研磨前不能讓研缽中的液氮完全揮發(fā),以防止DNA褐化和降解。將研磨好的組織粉末迅速分裝至2.0 mL滅菌冷凍的離心管中。
(2)加入800 μL 65℃預(yù)熱的2×CTAB提取液,10 μL的β-巰基乙醇,劇烈震蕩以充分混勻,置于65℃水浴約1 h,每10 min顛倒搖勻1次。
(3)加800 μL的氯仿∶異戊醇(24∶1),緩慢顛倒搖晃10 min。
(4)12 000 r·min-1,低溫離心10 min。
(5)取上清液到一支新的離心管,加入0.7體積預(yù)冷的異丙醇,150 μL醋酸鈉(pH5.2),充分混勻,-20℃放置30 min。
(6)12 000 r·min-1,低溫離心10 min。
(7)棄上清,用70%酒精清洗沉淀1次。
(8)棄去酒精,在空氣中晾干沉淀,加入50 μL 65℃預(yù)熱的TE buffer溶解沉淀,-20℃放置備用。
1.2.2 RAPD-PCR克隆擴(kuò)增及產(chǎn)物檢測
使用小蓬竹RAPD-PCR優(yōu)化體系[7]和篩選出的擴(kuò)增條帶清晰、多態(tài)性高,穩(wěn)定性好的隨機(jī)引物,對來自不同小生境小蓬竹的基因組DNA進(jìn)行RAPD-PCR擴(kuò)增。
RAPD-PCR優(yōu)化體系如下:總體積20 μL,dNTPs為100 μmol·L-1;模板DNA量30 ng;Taq DNA聚合酶1.0 U;引物濃度0.2 μmol·L-1;Mg2+濃度1.5 mmol·L-1。PCR循環(huán)條件:94℃預(yù)變性5 min之后轉(zhuǎn)入35個(gè)循環(huán),即94℃變性1 min,35℃退火30 s,72℃延伸90 s,結(jié)束循環(huán)之后在72℃溫度條件延伸7 min,最后于4℃條件下保存。
RAPD-PCR擴(kuò)增產(chǎn)物于2%瓊脂糖凝膠上電泳,電泳液1×TBE,電壓100 V,根據(jù)條帶長度,待溴酚藍(lán)移到距點(diǎn)樣孔2/3之處便不再電泳,然后于凝膠成像系統(tǒng)下察看結(jié)果,拍像記錄。
1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析
根據(jù)RAPD-PCR擴(kuò)增帶的有無構(gòu)建1-0矩陣,使用POPGENE 32和NTSYSPC V2.10E軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
RAPD是顯性標(biāo)記,同一引物的擴(kuò)增產(chǎn)物中電泳遷移率相同的條帶被認(rèn)為具有同源性,屬于同一位點(diǎn)的產(chǎn)物,按照有帶為1,無帶為0來記錄電泳譜帶。將每個(gè)位點(diǎn)視為等位基因M和m,數(shù)據(jù)“1”代表基因型MM或Mm,數(shù)據(jù)“0”代表基因型mm,并且假定小蓬竹居群內(nèi)基因頻率處于Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),用POPGENE32軟件計(jì)算下列遺傳參數(shù):
(1)多態(tài)位點(diǎn)比例(percentage of polymorphic loci,PPL)
PPL=(具有多態(tài)的位點(diǎn)/檢測到的位點(diǎn)數(shù))×100%
(1)
(2)觀測等位基因數(shù)(observed number of alleles,Na)
(3)有效等位基因數(shù)(effective number of alleles,Ne)
Ne=∑ne/n,ne=1/∑Pi2
(2)
式中:ne為單個(gè)位點(diǎn)上的有效單位基因數(shù);Pi為單個(gè)位點(diǎn)上第i個(gè)等位基因頻率;n為測定位點(diǎn)總數(shù);Ne與基因的頻率大小聯(lián)系起來,更能反應(yīng)群體的真實(shí)情況。
(4)Shannon’s多樣性指數(shù)(Shannon’s Information index,I)
I=-∑Pilog2Pi
(3)
式中:Pi是一條擴(kuò)增產(chǎn)物存在的頻率;I為表型多樣性指數(shù)。
I可以計(jì)算兩種水平的多樣性:Hpop和Hsp。Hpop是群體內(nèi)遺傳多樣度,Hsp是種內(nèi)遺傳多樣性,Hpop/Hsp則是群體內(nèi)多樣性所占的比例,群體間多樣性所占比例則為:
(Hpop-Hsp)/Hsp
(4)
(5)Nei’s基因多樣性(Nei’s gene diversity,H);
(6)群體總基因多樣性(Ht)和群體內(nèi)基因多樣性(Hs);
(7)基因分化系數(shù)(coefficient of gene differentiation,Gst)
Gst=(Ht-Hs)/Ht
(5)
(8)基因流(gene flow,Nm)
Nm=(1-Gst)/2Gst
(6)
(9)遺傳相似性系數(shù)(genetic identity)
I=JXY/JXJY1/2,又表示兩群體間的遺傳相似程度,其中JX、JY和JXY分別是所有位點(diǎn)上JX、JY和JXY算術(shù)平均數(shù)。這里JX=∑Xi,JY=∑Yi,JXY=∑XiYi,Xi、Yi分別是X、Y群體中第i個(gè)等位基因。
(10)Nei’s遺傳距離(D)(genetic distance)
D=-lnI
(7)
通過NTSYSpc Version 2.10e軟件利用UPGMA(非加權(quán)算術(shù)平均法,unweighted pair group with arithmetic average)進(jìn)行聚類分析,作出聚類圖[19]。
本試驗(yàn)從80個(gè)引物中篩選出8個(gè)RAPD隨機(jī)引物,對采自5種不同小生境中小蓬竹的15個(gè)DNA樣本進(jìn)行了PCR克隆擴(kuò)增。共克隆出87個(gè)條帶,分子量分布于200~3 000 bp,清晰度高且重復(fù)性好,包含68條多態(tài)帶,多態(tài)位所占比例PPL=78.16%。平均水平每個(gè)引物可以擴(kuò)增得多態(tài)帶8.5條,其中的引物S5擴(kuò)增的條帶數(shù)最多(16條)且其多態(tài)條帶占比(PPL)非常之高,達(dá)到100%。可見RAPD-PCR擴(kuò)增效果好,產(chǎn)生的條帶較多且多態(tài)條帶所占比率高,證明不同小生境中小蓬竹在分子水平上遺傳多樣性豐富度高(表2,圖1)。
表2不同小生境小蓬竹RAPD-PCR擴(kuò)增結(jié)果
Table2RAPD-PCRamplificationresultsofA.luodianensisindifferentmicrohabitats
引物編號(hào)Serial number of primers序列Sequence(5'—3')總條帶數(shù)Total number of polypeptide bands多態(tài)條帶數(shù)Number of polymorphic bands多態(tài)條帶比例Percentage of polymorphic bands(%)S5TGCGCCCTTC1515100.00S43GTCGCCGTCA131184.62S60ACCCGGTCAC7342.86S94GGATGAGACC10770.00S101GGTCGGAGAA121083.33S123CCTGATCACC8675.00S130GGAAGCTTGG12758.33S431TCGCCGCAAA10990.00合計(jì)Total876878.16
5類小生境小蓬竹遺傳多樣性分析表(表3)顯示,在各類不同的小生境中:
土面(TM)小生境小蓬竹的多態(tài)位點(diǎn)百分率最高,PPL=47.13%,而石縫(SF)多態(tài)位點(diǎn)所占比例最小,PPL=39.08%,多態(tài)百分率均值PPL=44.37%。按多態(tài)位點(diǎn)比率(PPL)排序,5類小生境遺傳多樣性由高到低的排序?yàn)椋和撩?TM)>石洞(SD)>石槽(SC)>石溝(SG)>石縫(SF)。
Shannon’s指數(shù)最大的是土面(TM)I=0.283 4,最低的是石縫(SF)I=0.219 2,平均值為0.255 2。5類小生境按Shannon’s指數(shù)排序?yàn)椋和撩?TM)>石洞(SD)>石溝(SG)>石槽(SC)>石縫(SF)。
土面(TM)的Nei’s遺傳多樣性(H)最高,為0.195 3,最低的是石縫(SF)為0.147 4,平均值0.173 2。以Nei’s多樣性指數(shù)(H)為指標(biāo),5類小生境遺傳多樣性排序?yàn)椋和撩?TM)>石洞(SD)>石溝(SG)>石槽(SC)>石縫(SF)。
另外,在物種水平上小蓬竹的Shannon’s指數(shù)I=0.432 0,說明小蓬竹居群內(nèi)部的遺傳多樣性較高。
圖1 不同小生境小蓬竹的RAPD指紋圖譜Fig.1 The RAPD fingerprintings of A.luodianensisin five different microhabitats
小生境Microhabitats樣本量Number of samples多態(tài)位點(diǎn)百分比Percentage of polymorphic loci(PPL)(%)等位基因數(shù)觀察值NaObserved number of alleles等位基因數(shù)有效值NeEffective number of allelesNei’s多樣性Nei’sgene diversity(H)Shannon’s指數(shù)Shannon in for mation index(I)土面(TM)347.131.47131.35260.19530.2834石溝(SG)342.531.42531.30880.17290.2521石縫(SF)339.081.39081.25180.14740.2192石槽(SC)344.831.44831.27030.16250.2442石洞(SD)345.981.45981.30540.17670.2615均值(AV)343.911.43911.29780.17100.2521物種水平Species level1578.161.79311.50860.29230.4320
圖2 5類小生境小蓬竹的遺傳變異指數(shù)統(tǒng)計(jì)Fig.2 The genetic variation indices of A.luodianensis in five microhabitats
5類小生境中小蓬竹的遺傳變異指數(shù)統(tǒng)計(jì)圖(圖2)表明,Shannon’s指數(shù)(I)與Nei’s基因的多樣性指數(shù)(H)顯示的各種小生境的遺傳多樣性變異一致,與多態(tài)百分比(PPL)表示略有差別,但趨勢相似。
根據(jù)Nei’s基因多樣性指數(shù)估算得5類不同小生境中小蓬竹的基因分化系數(shù)(Gst)為0.405 4(表4),即各種小生境間的遺傳變異是總變異的40.54%,居群內(nèi)變異占比為59.46%。Gst顯示的遺傳分化狀況表明,小蓬竹遺傳變異仍然是以居群內(nèi)的變異為主。但不同小生境之間的遺傳變異比例(40.54%)較大,說明不同小生境差異在較大程度上促進(jìn)了小蓬竹的遺傳變異,增加了小蓬竹的遺傳多樣性,從而提高小蓬竹對特殊喀斯特生境的適應(yīng)能力。
由Gst計(jì)算得基因流Nm=0.704 5<1,表明各個(gè)小生境之間并無基因流動(dòng)。
表4不同小生境小蓬竹的遺傳分化
Table4GeneticdifferentiationofA.luodianensisindifferentmicrohabitats
指數(shù)Indexes居群內(nèi)基因多樣性Gene diversity of species(Ht)居群總的基因多樣性Gene diversity within populations(Hs)遺傳分化系數(shù)Coefficientof gene differentiation(Gst)基因流Estimate of gene flow(Nm)平均數(shù)Mean number0.29230.17100.41510.7045標(biāo)準(zhǔn)差Standarddeviation0.03590.0206
GmorGcs,Nm=0.5(1-Gst)/Gst
根據(jù)5類小生境間的Nei’s遺傳相似性系數(shù)和Nei’s遺傳距離,對各小生境間小蓬竹的遺傳相似性程度定量地進(jìn)行分析,結(jié)果表明:
各類小生境間遺傳相似性系數(shù)(I)在0.777 3~0.999 4,平均為0.865 6,遺傳距離(D)在0.000 6~0.251 9,平均為0.148 3。由于是小生境,其遺傳相似性系數(shù)都較大,遺傳距離均較小,應(yīng)分別大于和小于不同天然地理大居群的對應(yīng)值,這有待進(jìn)一步研究證明。其中,石溝(SG)和土面(TM)兩類小生境間小蓬竹的遺傳相似性系數(shù)(I)最大,為0.999 4,遺傳距離最小,D=0.000 6,說明這兩類小生境間小蓬竹的遺傳相似度最高,變異分化程度最低。遺傳距離(D)最大的是石洞(SD)和石縫(SF)生境,其遺傳距離D=0.251 9,說明在5類小生境中,石洞(SD)和石縫(SF)生境間小蓬竹的遺傳變異度最高,相似度最低,遺傳分化程度最大(表5)。
表5不同小生境中小蓬竹的Nei’s遺傳相似性系數(shù)和遺傳距離
Table5Nei’sunbiasedmeasuresofgenticidentityanddistanceofA.luodianensisindifferentmicrohabitats
小生境MicrohabitatsTMSGSFSCSDTM****0.99940.83120.84760.8429SG0.0006****0.79210.82550.8297SF0.18490.2331****0.81080.7773SC0.16540.19170.2097****0.9722SD0.17090.18670.25190.0282****
根據(jù)Nei’s遺傳相似性和遺傳距離,使用NTSYSpc V2.10e軟件通過UPGMA法構(gòu)建了5類小生境中小蓬竹的遺傳關(guān)系聚類圖。聚為同一類者,相應(yīng)的遺傳特性較一致,遺傳關(guān)系最接近,遺傳相似性最高,根據(jù)生物遺傳多樣性與生境之間存在的互作關(guān)系,可猜測對應(yīng)小生境之間生態(tài)因子的差異性亦為最小。
聚類結(jié)果(圖3)顯示,首先5類小生境的小蓬竹聚為兩大類:石縫(SF)單獨(dú)為一類,土面(TM)與石溝(SG)、石槽(SC)和石洞(SD)聚為一類。說明石縫(SF)小生境小蓬竹的遺傳多樣性與其他4類小生境中的遺傳多樣性之間存在較大差異。其次,土面(TM)與石溝(SG)相聚,石槽(SC)與石洞(SD)相聚,然后四者共同相聚為一類,與石縫(SF)對應(yīng),說明土面(TM)小生境與石溝(SG)小生境中小蓬竹的遺傳多樣性相似,石槽(SC)與石洞(SD)小生境中小蓬竹的遺傳多樣性相似。聚類結(jié)果與遺傳相似度計(jì)算結(jié)果相符。
圖3 基于RAPD標(biāo)記的5類小生境中小蓬竹的UPGMA聚類圖Fig.3 UPGMA dendrogram for 5 different microhabitatsof A.luodianensisbased on RAPD markers
喀斯特生境系統(tǒng)是由各類不同小生境共同組建而成的復(fù)合整體,該類生境的生態(tài)有效性取決于各類小生境之間的組建情形,小生境差異及其復(fù)合整體的多樣性又直接決定了喀斯特生境的高度異質(zhì)性。而極危物種小蓬竹則專一分布于這類生境破碎化、高度異質(zhì)且土壤尤為稀薄的喀斯特山地。
本研究對5類小生境中的小蓬竹進(jìn)行了遺傳分析,結(jié)果表明,不同小生境間的遺傳分化系數(shù)Gst=0.415 1,基因流Nm=0.704 5,即不同小生境間小蓬竹的遺傳變異度較高。不同小生境間遺傳相似系數(shù)變化范圍為0.777 3~0.999 4,平均為0.865 6;遺傳距離D從0.000 6~0.251 9不等,平均為0.148 3。5類小生境的小蓬竹聚為兩大類:石縫(SF)單獨(dú)為一支;首先土面(TM)與石溝(SG)相聚,石槽(SC)與石洞(SD)相聚,然后四者相聚為一支,與石縫(SF)對應(yīng),聚為一類的親緣關(guān)系較近。進(jìn)一步說明,不同小生境之間具較高遺傳多樣性。本文作者也曾在小蓬竹所生長的不同小生境條件土壤的理化性質(zhì)方面有所研究,發(fā)現(xiàn)不同小生境的土壤,其含水率、有機(jī)質(zhì)、水解性氮、速效鉀、有效磷等都存在較大差距,其中屬含水量差異最大[21]。因此,不同小生境的環(huán)境因子差異可能是造成小蓬竹遺傳多樣性差異的原因,小生境生態(tài)因子差異與小蓬竹遺傳多樣性之間的關(guān)系有待進(jìn)一步探究。
小蓬竹是編入《IUCN紅色名錄》和《中國物種紅色名錄》的極危竹種,馬乃訓(xùn)和陳光才[22]在其“竹類植物瀕危等級標(biāo)準(zhǔn)”中亦將小蓬竹歸為Ⅰ級保護(hù)物種即瀕危物種。
根據(jù)本研究的RAPD分析結(jié)果,目前為止小蓬竹尚且保存較高的遺傳多樣性,其遺傳變異也仍然主要存在居群內(nèi)部。該結(jié)論證明,小蓬竹種群自身的遺傳變異不是致使其瀕危的主要原因。由此證明遺傳基礎(chǔ)并非致使小蓬竹瀕危的關(guān)鍵因素,人為活動(dòng)等外界干擾才是造成小蓬竹瀕危的主要原因。根據(jù)本研究組的調(diào)研,在二十世紀(jì)末期,小蓬竹原生地的造紙廠對其進(jìn)行過度利用,影響極其嚴(yán)重的是新生竹幼苗被大量砍伐,直接導(dǎo)致了其無性系種群的迅速衰退,成竹不斷衰老、死亡,種群規(guī)模劇烈下降;另外,小蓬竹分布地居民有意或無意地?zé)叫袨橐矊π∨钪窬尤涸斐闪藲缧缘膲钠啤?/p>
小蓬竹生境質(zhì)量持續(xù)下降是促使其種群瀕危的直接原因。野外調(diào)研發(fā)現(xiàn),小蓬竹特殊的生境選擇也對自身造成了威脅。在同經(jīng)緯度地區(qū),小蓬竹只在喀斯特石山分布,泥土山坡則完全不生長,但它對生境的水分含量又有一定要求,所以,分布區(qū)干旱也會(huì)造成成片小蓬竹森林消失。惡劣生境條件下,小蓬竹會(huì)采取開花結(jié)籽的方式保存物種,然而遭遇連續(xù)干旱氣候,產(chǎn)生的種子也無法及時(shí)發(fā)芽繁衍以恢復(fù)種群。調(diào)查發(fā)現(xiàn),不少曾經(jīng)繁茂的居群,歷經(jīng)連續(xù)干旱、冰凍后便只剩斑點(diǎn)分布甚至蕩然無存。另外,小蓬竹瀕危的原因與自身繁殖能力和特殊的繁殖方式差亦有很大關(guān)系。小蓬竹是一次性開花竹種,主要以分蔸方式繁殖,一旦開花就立即死亡,種群更新與恢復(fù)極其困難。
雖然小蓬竹的瀕危機(jī)制主要是人為干擾、生境破壞,遺傳多樣性居于次要地位,但生物體本身與其生存環(huán)境之間是相互作用、相互影響的,小蓬竹生長立地條件的破壞和生境退化等也會(huì)造成種群數(shù)量下降和種群隔離,最終導(dǎo)致物種遺傳多樣性降低甚至整個(gè)物種的滅絕。
保護(hù)珍稀瀕危物種的關(guān)鍵,在于保護(hù)它們的遺傳多樣性和進(jìn)化潛能。物種遺傳變異度愈高,多樣性越豐富,越能適應(yīng)環(huán)境,其進(jìn)化潛能也更高。
科學(xué)制定珍稀瀕危物種保護(hù)策略,前提需要大量、深入地研究和充分了解該物種的遺傳多樣性與遺傳結(jié)構(gòu),而兩個(gè)遺傳變異主要發(fā)生在居群之間和居群之內(nèi)的物種,在對其開展保護(hù)性研究時(shí)所采取的取樣與保護(hù)方針應(yīng)是完全不相同的。葛頌的研究表明,基因流弱,遺傳分化度較高,Gst=0.60的物種,實(shí)際研究中最低需取6個(gè)居群,方可獲得該物種95%的遺傳多樣性,但若是基因流較強(qiáng),遺傳分化度較低,Gst=0.20的物種,則做2個(gè)居群的取樣即可得到相同的效果[23]。
小蓬竹種的Gst值為0.323 1,種內(nèi)具有豐富的遺傳多樣性,故在取樣時(shí)須取3或4個(gè)居群,取樣的數(shù)目固定時(shí),居群內(nèi)的取樣數(shù)量可適當(dāng)減少。在制定保護(hù)措施時(shí),要保護(hù)盡可能多的居群,須高度重視就地保護(hù)。由于小蓬竹原分布區(qū)生境惡劣,亦可考慮科學(xué)合理地實(shí)行遷地保護(hù),并不斷加強(qiáng)和深化小蓬竹遺傳學(xué)、生殖生態(tài)學(xué)、植物生理學(xué)、種苗育林等方面的研究,實(shí)行扦插繁育、組織培養(yǎng)和遺傳育種等。建立小蓬竹快速繁殖體系是對其進(jìn)行切實(shí)保護(hù)與合理開發(fā)利用急需開展的研究。