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濒危植物黄山梅的保护生物学研究

来源：花匠小妙招时间：2025-09-28 19:54

濒危植物黄山梅的保护生物学研究-植物学专业论文

濒危植物黄山梅的保护生物学研究摘要黄山梅(Kirengeshoma palmata Yatabe)，为多年生草本植物，隶属于绣球花科(Hydrangeaceae)单型属——黄山梅属(Kirengeshoma Yatabe)，植株数量有限，分布范围狭窄，仅间断分布于中国皖浙交界处的部分山区以及日本和韩国的中西部地区，已被列为国家二级珍稀保护植物。然而，目前国内外有关该物种的生物学特性及其致濒机制的研究几乎还是空白。基于此，本研究从生态学、形态解剖学、胚胎学以及保护遗传学等角度对黄山梅的生物学特性及其致濒机制进行了研究，旨在为保护该濒危植物制定科学有效的保护策略和复壮措施提供必要的基础资料。主要得到以下结论： 1. 黄山梅在中国现仅间断分布于皖浙交界处的黄山山系和天目山山系。该植物对生境具有特殊的要求，受海拔高度和光照强度的影响，只集群分布于海拔 700m～1500m 的常绿落叶阔叶混交林下或潮湿的花岗岩岩石上，性喜阴凉。主要伴生植物有圆锥绣球(Hydrangea paniculata Sieb.)、天女花(Magnolia siebodii K. Koch.)、小升麻(Cimicifuga acerina (Sieb.et Zucc.) Tanaka)等。 2. 黄山梅的叶具阴生叶的一般特征，对中、高海拔林下环境具有较强的适应性。黄山梅叶表皮毛具明显的疣状突起，类似于绣球花科溲疏属（Deutzia）的硅质表皮毛，这种特化的表皮毛可能是黄山梅对高山低温、水分胁迫等不利环境长期适应的进化结果。 3. 黄山梅的根为须根系，具次生生长，周皮发达，且维管柱和周皮之间具特有的多层薄壁组织，这种结构特征有助于黄山梅对高山低温和干旱环境的适应。 4. 黄山梅种子为休眠种子，潜在萌发率很高，可达 87.4%，而实际萌发率仅为 28.9%。这种实际萌发率显著下降的实验结果与在野外调查中发现的黄山梅实生苗很少的现象是一致的。黄山梅种子在自然条件下较低的萌发率可能是由于其种皮的限制和土壤微生物的影响导致。 5. 黄山梅花药具四个花粉囊；成熟花药壁包括表皮、药室内壁、中层和绒毡层四层；小孢子母细胞胞质分裂为同时型，四分体为四面体型，成熟花粉粒为 2－细胞型花粉粒；胚珠倒生，双层珠被，厚珠心。其大小孢子发生和雌雄配子体发育过程基本正常，不是其有性生殖过程中的薄弱环节。 6. 用筛选出的 13 条 ISSR 引物对中国现存 4 个居群 72 个黄山梅样品 DNA 进行了 PCR 扩增。结果表明：黄山梅多态性位点百分率(PPB)为 79%，平均有效等位基因数(Ae)为 1.4625，平均 Nei′s 基因多样性(He)为 0.2586，平均 Shannon′s 遗传多样性(Ho)为 0.3756，遗传分化系数(Gst)为 0.1669，基因流(Nm)为 2.4958。与其它双子叶植物（包括部分濒危植物）的遗传多样性参数进行比较显示，黄山梅仍保存着较高水平的遗传多样性，居群间已有一定的遗传分化 (16.69%)，但所占比例明显低于居群内的分化 (83.31%)。综合地质演化历史和野外调查所获得的资料，初步推测：黄山梅在生境破碎化前可能曾广泛分布于华东地区，居群间基因交流频繁；现存居群生境破碎化时间不长，未经历严重的瓶颈效应和小种群遗传漂变；其有效的花粉和种子传播机制可能是黄山梅居群间基因流较高的重要因素之一。 7. 黄山梅成熟胚萌发最适培养基为 MS+6-BA 0.5 mg/L+IAA 0.5 mg/L；不定芽诱导增殖最适培养基为 MS+TDZ 1.0 mg/L +IAA 0.5 mg/L；所设生根培养基的培养效果均不理想。 8. 保护建议：由于现存黄山梅仍保存着较高的遗传多样性水平和较为有效的花粉和种子传播机制，而且其所有居群都分别处于不同的自然保护区内，因此，如果没有大规模的突发性自然灾害的发生，现存黄山梅种群数量及其遗传多样性就能够长期得以保存。但由于黄山梅对生态环境具有较为特殊的要求，其分布地又极其狭窄，所以该物种可能对环境的变化比较敏感，因此，采取迁地保护策略扩大黄山梅现存种群的规模，可以在一定程度上减小或避免黄山梅小种群遭受灭绝的风险。由于黄山梅居群内遗传多样性水平较高，居群间虽已分化，但分化水平较低，因而在迁地保护时应遵守少取群体、群体内多取样的基本原则以获取尽量多的遗传多样性。关键词: 濒危植物；黄山梅；生物学特性；遗传变异和种群分化；保护策略 Study on conservation biology of the endangered species Kirengeshoma palmata Yatabe Abstract Kirenges