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第1章 夏蜡梅生物学特性1

1.1 引言1

1.2 夏蜡梅的生物学特性2

1.2.1 夏蜡梅的形态特征2

1.2.2 夏蜡梅营养器官的解剖学特征3

1.2.3 夏蜡梅的开花与传粉习性4

1.2.4 夏蜡梅的细胞学特征6

1.2.5 夏蜡梅的发育生物学7

1.3 夏蜡梅生活史中的薄弱环节10

1.3.1 减数分裂过程的异常现象10

1.3.2 “集中开花模式”限制了花粉的扩散10

1.3.3 适应昆虫传粉的机制不完善10

1.4 小结与讨论11

参考文献12

第2章 夏蜡梅群落特征17

2.1 引言17

2.2 研究方法19

2.2.1 夏蜡梅群落学调查19

2.2.2 夏蜡梅群落物种多样性测定21

2.2.3 夏蜡梅种群结构与分布格局21

2.3 夏蜡梅群落的种类组成23

2.3.1 群落的区系组成23

2.3.2 群落的地理成分分布24

2.4 夏蜡梅群落的外貌特征26

2.4.1 生活型27

2.4.2 叶级谱28

2.4.3 叶型、叶质与叶缘28

2.5 夏蜡梅群落结构特征29

2.5.1 群落乔木层的优势种分析29

2.5.2 成层现象和层片结构30

2.5.3 层间植物32

2.6 夏蜡梅群落物种多样性32

2.6.1 木本植物物种多样性32

2.6.2 乔木层物种多样性34

2.6.3 灌木层物种多样性34

2.6.4 草本层物种多样性35

2.6.5 不同群落结构物种多样性比较35

2.6.6 物种多样性与土壤因子的关系35

2.7 夏蜡梅种群结构37

2.7.1 种群大小结构37

2.7.2 种群空间分布格局39

2.8 小结与讨论45

2.8.1 夏蜡梅群落种类组成45

2.8.2 夏蜡梅群落外貌特征46

2.8.3 夏蜡梅群落结构特征46

2.8.4 夏蜡梅群落物种多样性47

2.8.5 夏蜡梅种群结构48

参考文献49

第3章 夏蜡梅次生代谢产物55

3.1 引言55

3.2 研究方法56

3.2.1 材料采集56

3.2.2 样品的处理58

3.2.3 次生代谢产物含量分析58

3.2.4 土壤理化性质的测定60

3.2.5 黄酮类化合物的薄层层析及定性鉴定60

3.2.6 数据处理60

3.3 不同样地夏蜡梅叶片次生代谢产物含量分析60

3.4 不同样地夏蜡梅叶片次生代谢产物含量与环境因子之间的通径分析62

3.4.1 不同夏蜡梅样地的土壤生态因子62

3.4.2 夏蜡梅黄酮含量与环境因子之间的通径分析63

3.4.3 夏蜡梅总绿原酸含量与环境因子之间的通径分析64

3.4.4 夏蜡梅总鞣质含量与环境因子之间的通径分析64

3.4.5 夏蜡梅总酚含量与环境因子之间的通径分析65

3.4.6 夏蜡梅游离蒽醌含量与环境因子之间的通径分析66

3.4.7 夏蜡梅总皂苷含量与环境因子之间的通径分析66

3.4.8 夏蜡梅总生物碱含量与环境因子之间的通径分析67

3.5 不同海拔夏蜡梅不同营养器官次生代谢产物含量68

3.5.1 不同海拔夏蜡梅各营养器官的总黄酮含量68

3.5.2 不同海拔夏蜡梅各营养器官的总绿原酸含量68

3.5.3 不同海拔夏蜡梅各营养器官的总鞣质含量68

3.5.4 不同海拔夏蜡梅各营养器官的总酚含量70

3.5.5 不同海拔夏蜡梅各营养器官的游离蒽醌含量70

3.5.6 不同海拔夏蜡梅各营养器官的总皂苷含量70

3.5.7 不同海拔夏蜡梅各营养器官的总生物碱含量71

3.6 不同坡向夏蜡梅不同营养器官次生代谢产物含量71

3.6.1 不同坡向夏蜡梅各营养器官的总黄酮含量71

3.6.2 不同坡向夏蜡梅各营养器官的总绿原酸含量71

3.6.3 不同坡向夏蜡梅各营养器官的总鞣质含量71

3.6.4 不同坡向夏蜡梅各营养器官的总酚含量73

3.6.5 不同坡向夏蜡梅各营养器官的游离蒽醌含量73

3.6.6 不同坡向夏蜡梅各营养器官的总皂苷含量73

3.6.7 不同坡向夏蜡梅各营养器官的总生物碱含量73

3.7 夏蜡梅叶片次生代谢产物的动态变化73

3.8 夏蜡梅黄酮类化合物的薄层色谱分析76

3.8.1 不同样地夏蜡梅叶片黄酮类化合物薄层色谱分析76

3.8.2 夏蜡梅不同营养器官黄酮类化合物薄层色谱分析76

3.8.3 不同样地夏蜡梅叶片黄酮类化合物含量78

3.8.4 夏蜡梅不同营养器官黄酮类化合物含量78

3.8.5 不同样地夏蜡梅叶黄酮类化合物各成分含量79

3.8.6 夏蜡梅不同营养器官黄酮类化合物各成分含量79

3.9 光强对总黄酮含量的影响80

3.9.1 芦丁标准曲线的绘制80

3.9.2 不同光照条件下夏蜡梅不同器官黄酮类化合物含量月变化81

3.10 小结与讨论82

3.10.1 夏蜡梅次生代谢产物的分布82

3.10.2 环境因子对夏蜡梅叶片次生代谢产物含量的影响83

3.10.3 夏蜡梅叶片次生代谢产物含量的动态变化84

参考文献85

第4章 夏蜡梅生理生态91

4.1 引言91

4.2 研究方法93

4.2.1 实验设计93

4.2.2 光合作用气体交换参数测定94

4.2.3 叶绿素和类胡萝卜素含量的测定94

4.2.4 植物叶片热值和灰分含量的测定94

4.2.5 夏蜡梅幼苗形态、生物量参数测定及其计算95

4.2.6 保护酶（SOD、POD）活性的测定96

4.2.7 丙二醛含量的测定96

4.2.8 叶片质膜透性的测定97

4.3 夏蜡梅的光合特性97

4.3.1 环境因子日变化97

4.3.2 夏蜡梅光合作用日进程97

4.3.3 夏蜡梅净光合速率与环境因子的相关分析99

4.3.4 夏蜡梅及其主要伴生植物的净光合速率和水分利用效率100

4.3.5 夏蜡梅及其伴生植物净光合速率的季节动态102

4.3.6 自然条件下夏蜡梅幼苗光合作用日变化103

4.3.7 生长环境光强对夏蜡梅幼苗光合特性的影响106

4.4 生长环境光强对夏蜡梅幼苗形态可塑性的影响110

4.4.1 生长110

4.4.2 形态110

4.4.3 生物量分配112

4.5 生长环境光强对夏蜡梅幼苗叶片膜脂过氧化及抗氧化酶活性的影响113

4.5.1 膜脂过氧化113

4.5.2 抗氧化酶活性113

4.6 夏蜡梅及其主要伴生植物叶片灰分含量及热值的季节动态114

4.6.1 不同生境下夏蜡梅叶片灰分含量的季节变化114

4.6.2 不同生境下夏蜡梅叶片去灰分热值的季节变化115

4.6.3 夏蜡梅灰分含量和去灰分热值在群落中的地位115

4.7 小结与讨论118

参考文献123

第5章 夏蜡梅繁殖生态131

5.1 引言131

5.2 研究方法133

5.2.1 野外样地的确定133

5.2.2 花部形态结构变化135

5.2.3 开花进程135

5.2.4 柱头可授性与花粉萌发力的时间变化135

5.2.5 杂交指数的估测136

5.2.6 花粉-胚珠比的测定136

5.2.7 授粉实验136

5.2.8 开花物候实验设计137

5.2.9 果实的采集138

5.2.10 果实与种子形态特征测定138

5.2.11 环境因子测定138

5.2.12 数据统计139

5.3 繁育系统139

5.3.1 花部形态139

5.3.2 开花进程140

5.3.3 柱头可授性与花粉萌发力142

5.3.4 杂交指数143

5.3.5 花粉-胚珠比144

5.3.6 授粉实验144

5.4 开花物候145

5.4.1 开花物候描述145

5.4.2 开花物候对生殖成功的影响149

5.4.3 种群间的开花物候参数与生殖成功的比较分析151

5.5 种子和果实的形态变异153

5.5.1 大雷山与大明山两地相同海拔果实和种子形态特征变异分析153

5.5.2 大明山不同海拔两种群果实和种子形态特征变异分析155

5.5.3 大雷山不同生境中种子和果实形态特征与变异分析156

5.5.4 大雷山不同生境中种子和果实形态的PCA分析159

5.5.5 大雷山不同生境中种子和果实形态与环境因子的相关性分析161

5.6 小结与讨论162

5.6.1 夏蜡梅花部综合特征与繁育系统162

5.6.2 夏蜡梅的开花物候与传粉成功163

5.6.3 夏蜡梅果实和种子形态变异及其与环境因子的相关性165

参考文献167

第6章 夏蜡梅不同大小级种子的生理特性175

6.1 引言175

6.2 研究方法177

6.2.1 样品采集177

6.2.2 种子的大小分级177

6.2.3 种子化学成分及蛋白质组分的测定178

6.2.4 矿质元素的测定181

6.2.5 萌发试验182

6.2.6 生理指标测定183

6.2.7 出苗试验187

6.2.8 幼苗形态指标测定187

6.2.9 幼苗营养成分测定188

6.2.10 幼苗生物量测定188

6.2.11 数据统计188

6.3 种子化学成分分析189

6.3.1 不同大小级种子的化学成分189

6.3.2 不同大小级种子的蛋白质组分分析190

6.3.3 不同大小级种子的矿质元素分析190

6.4 种子大小对萌发生理特性的影响191

6.4.1 种子大小与萌发结果191

6.4.2 种子大小与播种前期营养物质含量的动态变化193

6.4.3 种子大小与播种前期营养物质代谢酶活性的动态变化194

6.4.4 种子大小与播种前期脱氢酶及抗氧化酶活性的动态变化196

6.5 种子大小对其幼苗生长与植株建成的影响197

6.5.1 种子大小与出苗率197

6.5.2 种子大小与幼苗根系形态的动态变化197

6.5.3 种子大小与幼苗叶片形态的动态变化199

6.5.4 种子大小与幼苗叶片营养物质的动态变化199

6.5.5 种子大小与幼苗生物量的动态变化202

6.6 小结与讨论205

6.6.1 夏蜡梅种子化学成分分析205

6.6.2 夏蜡梅种子大小对其萌发生理特性的影响206

6.6.3 夏蜡梅种子大小对其幼苗生长与植株建成的影响207

参考文献209

第7章 夏蜡梅遗传多样性215

7.1 引言215

7.2 研究材料与方法217

7.2.1 夏蜡梅基因组DNA的提取及分析217

7.2.2 夏蜡梅ISSR扩增条件的优化217

7.2.3 夏蜡梅遗传多样性的分析219

7.2.4 数据分析222

7.3 夏蜡梅ISSR扩增条件的优化222

7.3.1 退火温度的确定222

7.3.2 Mg2+浓度对ISSR扩增的影响223

7.3.3 dNTP浓度对ISSR扩增的影响224

7.3.4 Taq酶单位对ISSR扩增的影响224

7.3.5 模板DNA量对ISSR扩增的影响225

7.3.6 BSA用量对ISSR扩增的影响225

7.3.7 引物浓度对ISSR带的影响225

7.3.8 甘油浓度对ISSR带的影响225

7.4 不同生境夏蜡梅种群的遗传多样性及遗传分化225

7.4.1 种群遗传多样性225

7.4.2 种群间的遗传分化227

7.4.3 种群间遗传相似性与遗传距离228

7.4.4 聚类分析229

7.5 大明山夏蜡梅5个种群遗传分化的ISSR分析229

7.5.1 ISSR扩增条带的多态性229

7.5.2 种群的遗传多样性230

7.5.3 种群的遗传分化231

7.5.4 种群间遗传相似度、遗传距离及聚类分析232

7.6 夏蜡梅天然种群遗传多样性及遗传分化233

7.6.1 夏蜡梅天然种群遗传多样性及遗传分化的RAPD分析233

7.6.2 夏蜡梅天然种群遗传多样性及遗传分化的ISSR分析237

7.7 小结与讨论242

7.7.1 夏蜡梅天然种群的遗传多样性242

7.7.2 夏蜡梅天然种群的遗传分化243

7.7.3 夏蜡梅小距离范围的遗传分化244

7.7.4 夏蜡梅遗传多样性与濒危之间的关系246

参考文献246

第8章 夏蜡梅空间遗传结构与分子系统地理学252

8.1 引言252

8.2 材料与方法255

8.2.1 材料255

8.2.2 夏蜡梅基因组DNA的提取及分析259

8.2.3 ISSR分析259

8.2.4 cpSSR分析259

8.2.5 数据统计分析260

8.3 夏蜡梅空间遗传结构分析262

8.3.1 ISSR引物筛选及PCR扩增262

8.3.2 大明山夏蜡梅种群空间遗传结构263

8.3.3 大雷山夏蜡梅种群空间遗传结构268

8.3.4 大明山与大雷山夏蜡梅种群空间遗传结构比较272

8.4 夏蜡梅自然种群cpSSR遗传变异分析273

8.4.1 cpSSR扩增的多态性273

8.4.2 单倍型分析275

8.4.3 夏蜡梅种群遗传多样性277

8.4.4 夏蜡梅种群遗传分化278

8.4.5 夏蜡梅种群间的遗传聚类与溯祖关系分析279

8.4.6 夏蜡梅优先保护单元的确定281

8.5 小结与讨论283

8.5.1 夏蜡梅种群空间遗传结构283

8.5.2 夏蜡梅自然种群cpSSR遗传变异284

8.5.3 夏蜡梅分子系统地理格局286

8.5.4 夏蜡梅冰期“避难所”及种群扩张路线的推测288

8.5.5 夏蜡梅优先保护单元的确定288

参考文献290

第9章 夏蜡梅逆境生理生态296

9.1 引言296

9.2 研究方法298

9.2.1 夏蜡梅幼苗干旱胁迫及复水处理298

9.2.2 夏蜡梅幼苗温度胁迫处理298

9.2.3 夏蜡梅幼苗光胁迫处理299

9.2.4 夏蜡梅种子萌发的铜胁迫处理299

9.2.5 叶片相对含水量的测定299

9.2.6 超氧阴离子产生速率和过氧化氢含量的测定299

9.2.7 叶片电解质渗漏率的测定300

9.2.8 丙二醛含量的测定300

9.2.9 抗氧化酶活性的测定301

9.2.10 抗氧化剂含量的测定302

9.2.11 叶绿素和类胡萝卜素含量的测定303

9.2.12 光合参数日变化的测定303

9.2.13 光合作用光响应的测定304

9.2.14 光合作用CO2响应的测定304

9.2.15 叶绿素荧光参数的测定304

9.2.16 光合作用温度响应的测定304

9.2.17 子叶形态结构的显微观察305

9.2.18 种子呼吸强度的测定305

9.2.19 种子水解酶活性的测定305

9.3 干旱胁迫对夏蜡梅生理特性的影响306

9.3.1 叶片相对含水量306

9.3.2 膜脂过氧化306

9.3.3 抗氧化体系307

9.3.4 光合参数日变化及与环境因子的关系308

9.3.5 叶片气体交换特征314

9.3.6 复水对夏蜡梅幼苗光合特性的影响318

9.3.7 温度对光合参数的影响320

9.4 光强对夏蜡梅子叶显微结构和光合作用的影响324

9.4.1 显微结构324

9.4.2 光合作用326

9.5 铜离子对夏蜡梅种子萌发生理的影响328

9.5.1 种子萌发和根伸长抑制率328

9.5.2 呼吸强度328

9.5.3 丙二醛含量329

9.5.4 SOD活性330

9.5.5 CAT活性330

9.5.6 POD活性331

9.5.7 α-淀粉酶活性332

9.5.8 脂肪酶活力332

9.5.9 蛋白酶活力333

9.5.10 铜污染下夏蜡梅种子生理生化特性的变化与生长形态的关系334

9.6 小结与讨论334

参考文献340

第10章 夏蜡梅的濒危机制及保护对策349

10.1 引言349

10.2 夏蜡梅稀有和濒危的历史因素349

10.3 夏蜡梅稀有和濒危的人为因素349

10.4 夏蜡梅稀有和濒危的内在因素350

10.4.1 夏蜡梅的生殖特性350

10.4.2 夏蜡梅生理生态特性351

10.4.3 夏蜡梅种群的遗传多样性351

10.5 夏蜡梅的保护策略352

参考文献354