油料植物白檀湖南地区复合群形态特征与cpDNA比较分析

来源 :中南林业科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyujing07
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广泛分布于湖南地区的白檀(Symplocos paniculata),华白檀(Symplocos chinensis)、湖南白檀(Symplocos hunanensis)果实富含油脂,是具有重要开发应用前景的木本油料植物。三者的植株形态相似,分布区重叠,常被统称为白檀,或白檀复合群,目前对这3种白檀植物的分类仍存在一些异议。本研究对白檀复合群的3个种9个居群在湖南的分布进行了调查,对不同居群植株形态的数量性状和质量性状进行主成分分析和聚类分析,对茎叶解剖结构、木材导管类型、花药与花粉形态进行观测,同时对叶绿体DNA序列进行了比对分析,分析比较白檀不同种类居群的分布特点、形态结构特征及叶绿体遗传特点,得到以下结果:(1)湖南地区白檀复合群3个种的居群分布有差异。华白檀主要散生于海拔500m以下,其群落兼具温带和热带阔叶林性质;白檀在400-1200m海拔有散生、丛生和聚生3种类型,其群落具备亚热带常绿阔叶林的性质;湖南白檀在1200m以上丛生,其它地方为散生。湖南白檀大围山居群植物以温带成分占优势地位,具备温带落叶阔叶林性质,而其衡山居群植物群落以热带和北温带成分分布占主体地位。(2)白檀复合群中不同种之间、同种不同群居间的植株形态均存在差异,但种间差异大于居群间的差异。对9个不同居群植株形态的8个数量性状5个质量性状进行主成分和聚类分析,3个种间的形态差异主要来源于叶形态(叶长、叶宽、叶色、叶缘)、枝皮孔的有无、株高和冠幅。白檀、华白檀不同居群间的形态差异较小,而湖南白檀的衡山居群和大围山居群形态差异较大。据此,在其后的研究中将9个居群划分为华白檀、白檀、湖南白檀大围山居群和湖南白檀衡山居群4大居群进行比较分析。(3)华白檀、白檀、湖南白檀大围山居群和湖南白檀衡山居群植株茎的横断面、材、皮厚度及髓部存在差异,湖南白檀的材部比例最大,而华白檀髓心最小;茎木材解剖分子导管形态特征及其细胞大小存在一定差异,木纤维的形状与壁加厚差异不明显;叶片横切面结构中,除白檀外,其他3者叶的下表皮均被表皮毛,其中湖南白檀衡山居群的表皮毛最长且最密,叶脉维管束最发达。(4)华白檀、白檀、湖南白檀大围山居群和湖南白檀衡山居群植株的花药与花粉粒形态存在差异。华白檀、白檀花药横切为四室,湖南白檀大多为两室,少数为四室;白檀和华白檀植株的花粉粒外形相似,极面观近三角型,湖南白檀衡山居群花粉粒呈扁椭圆形,湖南白檀大围山居群具有两种形态花粉,一种为扁三棱柱形,具3孔沟,另一种为扁长方体接近扁椭球形,具4孔沟。(5)华白檀、白檀、湖南白檀大围山居群和湖南白檀衡山居群植株cpDNA的GC含量主要分布在20-60%,GC分布无偏向。不同居群白檀的matK基因和rbcL基因序列长度分别为1283和1414bp,序列同源性高,突变的位点少,且都出现在湖南白檀基因序列上,不同居群白檀的同基因不同系统发育树拓扑结构基本一致,说明不同居群白檀的系统聚类关系是确定的,地理隔离引起了一定的遗传差异。(6)湖南白檀与华白檀、白檀之间以及湖南白檀的大围山居群与衡山居群之间在植株的形态特征、茎叶解剖结构、花粉粒形态均存在差异,且基因序列亦存在一定差异。
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