滇牡丹保护生物学与遗传多样性研究

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1、中国肄鸳斜学坼宪院学位论文学位论文作者指导老师姓名申请学位级别专业名称研究方向论文答辩日期李奎王雁研究员博士园林植物与观赏园艺花卉遗传改良2013年6月DissertationfortheDegreeCandidate：LiKUiSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：OrnamentalPlantandHorticultureDateofOralExamination：Degree--Conferring--Institution：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究

2、工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得本研究生培养单位或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期少哆，r、6月砂户

3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解中国林业科学研究院有关保留、使用学位论文的规定，中国林业科学研究院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国林业科学研究院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关

4、数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：山t≥年占具巧日彳名6。屯学位论文作者毕业联系方式工作单位：联系电话：电子邮件：通讯地址、邮编：导师签名：&013年占月，汗坩一H--‘摘要芍药科(Paeoniaceae)为单科属植物，隶属3组，其中牡丹组(Paeoniasect．Moutan)植物为中国特有，野生类群包括矮牡丹(Paeoniaspontane)，卵叶牡丹(尸．qiui)，紫斑牡丹(P．rockii)，凤丹(杨山牡丹)(P．ostii)，四川牡丹伊．decom

5、posita)，狭叶牡丹僻potanini)、滇牡丹(Pdelavayi)(或被划分为紫牡丹(P．delavayi)和黄牡丹(尸．1utea))，大花黄牡丹妒．1udlowii)。广泛栽培的牡丹(尸suffruticosa)是中国十大传统名花之一，也是中国的候选国花，具有极高的观赏价值和文化价值。本研究所采用的滇牡丹为其复合群体的总称(Paeoniadelavayicomplex)。滇牡丹是中国西南地区特有珍稀种质资源，其生态环境复杂、花色多样，地理与生殖隔离造成居群表型性状差异较大，不断有新群体被发现和描述，根据形态学命名的观点不断被否定和修正。由

6、于野外调查和标本收集不足，滇牡丹的形态学、孢粉学、分子生物学等未形成系统研究；其黄色花基因资源及其保存和利用意义深远，但育种工作滞后。基于此，本研究持续多年对该类群分布区进行了全面的调查统计和性状分析研究，并通过种群生态学的方法，研究了滇牡丹的种群数量动态，种子雨、土壤种子库以及幼苗的天然更新，以期了解种群变化原因、濒危机制以及生态位拓展策略等。通过开花繁育和传粉生物学观察，分析滇牡丹的开花特性、种子形成的繁育系统学基础和访花昆虫的传粉生物学特征等，以期为滇牡丹的引种利用及新品种的选育创造条件。为进一步探求滇牡丹的遗传多样性关系，通过开发利用分子标记

7、技术对调查和取样的野生居群以及其他野生种进行了系统的研究，并结合形态学和孢粉学的结果对滇牡丹居群间进行比较分析。主要研究结果如下：1)运用种群静态生命表、存活曲线、生殖力表和Leslie矩阵模型研究了中国西南特有濒危植物滇牡丹种群数量动态过程。静态生命表和种群存活曲线表明：滇牡丹在株龄3-6a之间经历了较强的环境筛，其单株生理寿命为15a左右，平均周期为8a，种群的净增殖率(Ro=0．9857)、内禀增长率(rm=一0．0017)和周限增长率m=O．9983)表明其为衰退型种群；滇牡丹种群存活表现为台阶型曲线(B1型)，分别在6a和12a阶段种群消亡

8、率(K)较高。Leslie矩阵模型的模拟结果表明，在30a内种群数量呈现出下降趋势，大约下降了50％，其种群数量靠自身根系的萌蘖和种子繁殖共同维持。野生滇牡丹种群数量下降与其自身繁殖特性有关，但主要原因是人为采挖和生态环境的破坏。2)连续3年调查了滇牡丹分布不同群落类型最为典型的三个居群，即，以灌草层为主体的昆明梁王山居群、以灌木层为优势种的香格里拉滑雪场居群、以乔木层为优势种郁闭度较高的德钦明永居群，统计分析了不同种群结构中滇牡丹的种子雨、土壤种子库及幼苗的天然更新。结果表明：在滇牡丹自然生境中，种子雨散布时间为9月上旬至10月下旬，2011年不同

9、居群的种子雨强度为昆明梁王山(65粒·m‘2)>中甸滑雪场(36粒·m‘2)>德钦明永冰川(13粒·m之)，