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金丝李(Garcinia paucinervis Chun et How)主要分布于广西西部和云南东南部喀斯特山地，集经济、生态、观赏和药用价值于一身，因木材名贵，遭到过度采伐，为珍稀濒危树种。扩大金丝李在绿化上的应用是对其现实可行的保护方式，可将其开发为华南和部分西南地区的春色叶景观树种。然而该资源日前尚少人工栽培，其遗传信息和繁殖方式还未被系统研究，其种子萌发缓慢严重阻碍其育苗栽培。本研究针对这些问题，通过对金丝李的生境状况和资源现状的调查，推测其引种栽培条件；从种群遗传学方面探讨遗传多样性和种群的遗传分化，挖掘优先保护和利用价值较大的种群；并从种子的形态、萌发和贮藏特性、休眠类型及其分子机理等进行相关研究，寻找金丝李的高效繁殖方式，为研究金丝李种子甚至具有休眠属性的顽拗性种子休眠的分子机制提供科学依据，以期为其资源保护和利用、遗传改良、栽培与育种及园林应用推广奠定理论基础。主要研究结果如下：
(1)在结实期对13个县市14个种群的调查结果表明，金丝李多分布在年均温20~22℃北热带及南亚热带地区内，喜疏松湿润的中性或微碱性石灰土，其群落植被情况良好。种群分布点分散，种群内个体一般不到100株，大树和有结实的植株极少。金丝李在原生境资源的竞争中难以取得优势地位，大多数种群生境遭到人为活动影响，除弄岗自然保护区种群外种群的年龄结构均失衡，林下幼苗少，天然更新能力弱。推测金丝李可引种于暖热、雨量充沛地区，对土壤肥力和光照要求不甚严格。
(2)运用筛选出的19对微卫星引物，对11个广西和云南的金丝李天然种群共360个个体进行遗传多样性分析。结果表明：金丝李总的遗传多样性中等偏低(平均期望杂合度0.468、Shannon多样性指数0.885、等位基因丰富度3.334)；河口、隆安和麻栗坡县种群的遗传多样性最高，忻城县种群的遗传多样性最低。种群的平均近交系数(FIS=0.051)显著偏离了哈代温伯格平衡，可能由生境片段化和种群缩小导致的近交衰退所引起。崇左市和河口县种群经历了瓶颈效应。种群间存在着较高的遗传分化(FST=0.174)和相对有限的基因流(Nm=1.187)。28.127%的变异存在于种群间，71.873%的变异存在于种群内，且遗传距离和地理距离相关性不显著，暗示着种群间的基因流动有限。麻栗坡县种群私有等位基因最多，可能最具开发价值，并与其他种群分隔开成为独立的类群，可划分为优先保护单元，优先选作遗传改良材料。作为绿化种苗或遗传改良材料时，建议使用河口、隆安或麻栗坡县种群等遗传多样性较高的种子资源。
(3)观察金丝李种子的基本特征，并研究各生态因子和种子生物学特性对其种子萌发的影响。结果显示：3个天然种群的果实和种子有明显的形态分化。种子中含脂肪、蛋白质和淀粉等后含物。金丝李种子萌发缓慢且极不整齐，萌发后种子留存，不定根逐渐取代初生根成为主根。带内果皮和去种皮均延缓种子萌发；25～35℃下种子均能萌发，35℃时萌发受到抑制，低于18℃和高于37℃均不能萌发，其中32℃下显著加快其萌发进程；种子为光中性种子，以3000lx，12h·d-1光照下萌发速度最快；河沙和泥炭土为其最适宜的萌发基质；以石山土为基质种子萌发缓慢，20%含水量时不能萌发；播种在相同深度下时，以河沙为基质相比以石山土为基质，种子的发芽势和萌发率均较高，且随着埋深增加，发芽势和萌发率均降低；3个种群的萌发率有显著性差异；种子重量对种子萌发无显著影响。由此可知，金丝李种子萌发对温度的适应范围较窄，对土壤透气和水分要求较高，其萌发缓慢且极不整齐的特性严重制约其培育扩增。
(4)金丝李种子对水分丧失敏感，其贮藏问题制约其苗木繁育，需分析其脱水耐性，探讨其贮藏方法。结果显示：金丝李种子初始含水量为45.29%，室温下放置35d几乎完全失水。种子失水率低于18%时，萌发率和复水后的吸水率变化不显著；失水率超过18%时，萌发率和复水后吸水率均显著下降，失水率为42%时萌发率为0。其种子的临界含水量为27.29%，半致死含水量为12.72%。随着种子脱水程度的加深，相对电导率、可溶性糖及脯氨酸含量逐步上升；丙二醛含量在失水率低于24%时变化不大，高于24%时显著提高；SOD和POD的活性均呈波动性变化，失水率为18%时活性均最高。室温干藏1个月和-1℃、-20℃下湿藏1个月的种子均不能萌发；水浸贮藏1个月的种子萌发率显著低于新鲜种子；4℃湿藏1、3和6个月均显著延缓种子萌发，但对萌发率无显著影响。表明金丝李种子在失水率低于18%时，种子可通过抗性调节维持细胞的正常代谢，能忍受一定程度的脱水和低温；当失水率超过18%时，种子代谢失衡发生劣变直至死亡，属于低度的顽拗性种子。4℃湿沙藏(含水量7.5%)是短期贮藏其种子的较好方法。
(5)鉴于金丝李种子萌发缓慢且不整齐，研究其休眠原因及类型，并用不同外源物质浸种探讨其休眠解除的方法。结果显示：金丝李种皮无栅栏细胞层，下表面的角质层较薄；种皮对种子的吸胀阻碍小；随着种孔端剔除种皮和胚乳程度的加深，种子的萌发进程逐渐延长，甚至降低其萌发率，种脐端削除处理对种子萌发影响不大；内果皮、种皮、胚乳和胚中很可能存在抑制金丝李种子萌发和苗生长的内源抑制物；新鲜种子胚率达86.12%，低温层积后胚率无显著变化；打破种子休眠较理想的方法为以0.36mmol·L-16-BA浸种24h处理；结合萌发后幼苗生长情况考虑，以0.22mmol·L-16-BA浸种24h后播种效果最佳；种子萌发过程中ABA含量降低，GA与ABA、IAA与ABA的比值随种子萌发显著升高，萌发促进物与抑制物比例逐渐提高；乙烯在播种至萌发阶段含量显著降低。因此，金丝李种子是存在内源抑制物的同时缺乏萌发促进物质所造成的生理休眠，其属于具有生理休眠的低度顽拗性种子。
(6)以新鲜成熟种子(OS)、播种60d未萌发的种子(UG)及播种60d已萌发的种子(GS)为材料进行转录组测序，探讨金丝李种子休眠解除的分子机理，发现3组样本中种胚和胚乳转录水平有较大差异。得到的120040个Unigenes中，分别有46808、56224个Unigenes在GO和KEGG数据库中获得注释?筛选出的差异表达基因通过Pathway富集结果分析可知，在种子休眠解除的过程中，糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成与分解、信号传导、激素作用、细胞分裂与代谢等较活跃。在种子休眠解除过程中筛选出40个涉及到与ABA、GA、生长素和乙烯等激素相关的差异表达基因，其中激素合成、分解或衍生相关基因7个，受体3个，信号转导相关基因17个，转录因子12个，其他基因1个。4个参与种子休眠调控的内源激素相关基因(CYP707A2、GA3ox2、GAI与ZEP)在播种后其相对表达量的变化趋势与种子在休眠至萌发过程中ABA含量下降，GA含量上升相对应；在25℃和32℃下，CYP707A2与GA3ox2在同一时间点的相对表达量差异显著，与种子在32℃环境中萌发较快相对应。结合转录组测序结果中ABA、GA与乙烯相关基因的表达，推测种胚和胚乳中ABA与GA含量的比值降低可能是打破金丝李种子休眠的关键所在，乙烯很可能也参与了其休眠调控。
(1)在结实期对13个县市14个种群的调查结果表明，金丝李多分布在年均温20~22℃北热带及南亚热带地区内，喜疏松湿润的中性或微碱性石灰土，其群落植被情况良好。种群分布点分散，种群内个体一般不到100株，大树和有结实的植株极少。金丝李在原生境资源的竞争中难以取得优势地位，大多数种群生境遭到人为活动影响，除弄岗自然保护区种群外种群的年龄结构均失衡，林下幼苗少，天然更新能力弱。推测金丝李可引种于暖热、雨量充沛地区，对土壤肥力和光照要求不甚严格。
(2)运用筛选出的19对微卫星引物，对11个广西和云南的金丝李天然种群共360个个体进行遗传多样性分析。结果表明：金丝李总的遗传多样性中等偏低(平均期望杂合度0.468、Shannon多样性指数0.885、等位基因丰富度3.334)；河口、隆安和麻栗坡县种群的遗传多样性最高，忻城县种群的遗传多样性最低。种群的平均近交系数(FIS=0.051)显著偏离了哈代温伯格平衡，可能由生境片段化和种群缩小导致的近交衰退所引起。崇左市和河口县种群经历了瓶颈效应。种群间存在着较高的遗传分化(FST=0.174)和相对有限的基因流(Nm=1.187)。28.127%的变异存在于种群间，71.873%的变异存在于种群内，且遗传距离和地理距离相关性不显著，暗示着种群间的基因流动有限。麻栗坡县种群私有等位基因最多，可能最具开发价值，并与其他种群分隔开成为独立的类群，可划分为优先保护单元，优先选作遗传改良材料。作为绿化种苗或遗传改良材料时，建议使用河口、隆安或麻栗坡县种群等遗传多样性较高的种子资源。
(3)观察金丝李种子的基本特征，并研究各生态因子和种子生物学特性对其种子萌发的影响。结果显示：3个天然种群的果实和种子有明显的形态分化。种子中含脂肪、蛋白质和淀粉等后含物。金丝李种子萌发缓慢且极不整齐，萌发后种子留存，不定根逐渐取代初生根成为主根。带内果皮和去种皮均延缓种子萌发；25～35℃下种子均能萌发，35℃时萌发受到抑制，低于18℃和高于37℃均不能萌发，其中32℃下显著加快其萌发进程；种子为光中性种子，以3000lx，12h·d-1光照下萌发速度最快；河沙和泥炭土为其最适宜的萌发基质；以石山土为基质种子萌发缓慢，20%含水量时不能萌发；播种在相同深度下时，以河沙为基质相比以石山土为基质，种子的发芽势和萌发率均较高，且随着埋深增加，发芽势和萌发率均降低；3个种群的萌发率有显著性差异；种子重量对种子萌发无显著影响。由此可知，金丝李种子萌发对温度的适应范围较窄，对土壤透气和水分要求较高，其萌发缓慢且极不整齐的特性严重制约其培育扩增。
(4)金丝李种子对水分丧失敏感，其贮藏问题制约其苗木繁育，需分析其脱水耐性，探讨其贮藏方法。结果显示：金丝李种子初始含水量为45.29%，室温下放置35d几乎完全失水。种子失水率低于18%时，萌发率和复水后的吸水率变化不显著；失水率超过18%时，萌发率和复水后吸水率均显著下降，失水率为42%时萌发率为0。其种子的临界含水量为27.29%，半致死含水量为12.72%。随着种子脱水程度的加深，相对电导率、可溶性糖及脯氨酸含量逐步上升；丙二醛含量在失水率低于24%时变化不大，高于24%时显著提高；SOD和POD的活性均呈波动性变化，失水率为18%时活性均最高。室温干藏1个月和-1℃、-20℃下湿藏1个月的种子均不能萌发；水浸贮藏1个月的种子萌发率显著低于新鲜种子；4℃湿藏1、3和6个月均显著延缓种子萌发，但对萌发率无显著影响。表明金丝李种子在失水率低于18%时，种子可通过抗性调节维持细胞的正常代谢，能忍受一定程度的脱水和低温；当失水率超过18%时，种子代谢失衡发生劣变直至死亡，属于低度的顽拗性种子。4℃湿沙藏(含水量7.5%)是短期贮藏其种子的较好方法。
(5)鉴于金丝李种子萌发缓慢且不整齐，研究其休眠原因及类型，并用不同外源物质浸种探讨其休眠解除的方法。结果显示：金丝李种皮无栅栏细胞层，下表面的角质层较薄；种皮对种子的吸胀阻碍小；随着种孔端剔除种皮和胚乳程度的加深，种子的萌发进程逐渐延长，甚至降低其萌发率，种脐端削除处理对种子萌发影响不大；内果皮、种皮、胚乳和胚中很可能存在抑制金丝李种子萌发和苗生长的内源抑制物；新鲜种子胚率达86.12%，低温层积后胚率无显著变化；打破种子休眠较理想的方法为以0.36mmol·L-16-BA浸种24h处理；结合萌发后幼苗生长情况考虑，以0.22mmol·L-16-BA浸种24h后播种效果最佳；种子萌发过程中ABA含量降低，GA与ABA、IAA与ABA的比值随种子萌发显著升高，萌发促进物与抑制物比例逐渐提高；乙烯在播种至萌发阶段含量显著降低。因此，金丝李种子是存在内源抑制物的同时缺乏萌发促进物质所造成的生理休眠，其属于具有生理休眠的低度顽拗性种子。
(6)以新鲜成熟种子(OS)、播种60d未萌发的种子(UG)及播种60d已萌发的种子(GS)为材料进行转录组测序，探讨金丝李种子休眠解除的分子机理，发现3组样本中种胚和胚乳转录水平有较大差异。得到的120040个Unigenes中，分别有46808、56224个Unigenes在GO和KEGG数据库中获得注释?筛选出的差异表达基因通过Pathway富集结果分析可知，在种子休眠解除的过程中，糖代谢、脂肪代谢、蛋白质合成与分解、信号传导、激素作用、细胞分裂与代谢等较活跃。在种子休眠解除过程中筛选出40个涉及到与ABA、GA、生长素和乙烯等激素相关的差异表达基因，其中激素合成、分解或衍生相关基因7个，受体3个，信号转导相关基因17个，转录因子12个，其他基因1个。4个参与种子休眠调控的内源激素相关基因(CYP707A2、GA3ox2、GAI与ZEP)在播种后其相对表达量的变化趋势与种子在休眠至萌发过程中ABA含量下降，GA含量上升相对应；在25℃和32℃下，CYP707A2与GA3ox2在同一时间点的相对表达量差异显著，与种子在32℃环境中萌发较快相对应。结合转录组测序结果中ABA、GA与乙烯相关基因的表达，推测种胚和胚乳中ABA与GA含量的比值降低可能是打破金丝李种子休眠的关键所在，乙烯很可能也参与了其休眠调控。