1.1珙桐概述
珙桐(Davidia imolucmte Baill),又名水梨子、鶴子樹，系我國特有的落葉喬木，僅有1種和1變種，即琪桐和光葉珙桐。琪桐的葉面鮮綠色，起初葉腹面有柔毛，後期較平滑，葉背面密生淡黃色粗毛，光葉琪桐的葉腹面無毛，或者葉嫩時葉脈上有稀疏的短軟毛，有時腹面被白霜。珙桐是由法國傳教士和博物學家David於1869年在四川穆坪(今四川寶興縣)首次發現的之後很多國家和地區先後進行引種，現在瑞士日內瓦、美國白宮和英國等國家均有珙桐分佈,其已經適應了當地的環境，成爲世界上著名的園林觀賞植物。琪桐起源古老，目前面臨着生存的危機，現國家已將其列爲一級保護珍稀植物範圍，同時也成爲世界著名的木本觀賞花齊植物。第四紀冰期後，當時的很多植物遭受滅絕。但由於我國地勢複雜，從而成了各種植物的天然避難所，琪桐即在我國中、西南部偏僻的山區倖存下來，目前珙桐僅天然分佈在甘肅、陝西、湖北、湖南、四川、雲南、貴州等7省40多個縣，分佈範圍較窄，資源量較少，僅限於一些邊遠山區人跡罕至之處，所以植物學家又稱其爲“林海中的珍珠”、“植物活化石”和“綠色熊貓”。也因爲洪桐的以上特徵，其對植物區系、植物系統發育及地史變遷的研究具有很高的'科學價值。
琪桐除了具有科學價值外，其價值還主要體現在花上，其花色純白，屬於頂生頭狀花序，花序下面有兩個白色大荀片，遠看形似一羣白鶴息於綠蔭叢中，由此，人們稱其爲“鶴子樹”。另外，珙桐具有很大的經濟價值，主要體現在琪桐的種子、果皮、花、樹皮和果皮上，例如琪桐的花是蜜源，種子和果皮都能榨油，琪桐作爲木材是建築、傢俱等優質材料等，此外，洪桐還具有重要的藥用價值，比如珙桐葉片中含有可以祛痰止咳、抗腫瘤、抗衰老、增強免疫力等作用的黃酮類化合物，其中起到關鍵作用的是黃酮化合物中的一種有效成分槲皮素。目前，學者們對於琪桐的研究還不全面，尤其是在分子方面。下面介紹一下琪桐的研究概況。
1.2琪桐研究概況
自1869年首次發現琪桐至今已有一百四十多年的歷史，而我們對琪桐的研究始於20世紀70-80年代。目前，珙桐的瀕危形勢日趨嚴峻，主要表現爲珙桐的天然分佈範圍逐漸縮小，片段化現象也日益明顯。張清華等認爲，到2030年，單就氣候變化對於珙桐的影響，即可使珙桐的分佈面積大大減少，約減少現在的20%，分佈越來越零碎。珙桐種羣繁衍多樣化與分子地理學分析，因此，保護琪桐，挽救這一瀕危物種，已是迫在眉睫。有關方面也早已意識到這個問題的嚴重性、緊迫性，近二十多年來，珙桐已引起人們的高度重視和廣泛關注，至今對琪桐的研究主要體現在以下幾個方面。
1.2.1琪桐生物學特性
琪桐爲高大落葉喬木，一般高達10?25 m，少數達30m以上，胸徑1.0-1.5 m。當年生枝紫綠色，多年生枝深褐色或深灰色，樹皮灰黃色，粗糖呈不規則片狀脫落，樹冠圓錐形。單葉互生，葉成心形或闊卵形，長9-16cin,葉頂部短尖，葉底部呈心形，邊緣有粗大的據齒，且具有剌狀的尖突，葉背面呈鮮綠色，葉柄長4-8 cm，常有灰色的續毛。琪桐屬於兩性花或者雌雄花同株植物，頭狀花序，花底部生有長卵圓形夜片2-3枚，荀片形成之初爲淡綠色，隨後爲乳白色，荀片快要脫落時變爲棕色。琪桐的雄花無花被，子房下位，4-10室。哄桐是淺根性樹種，無明顯的主根，側根發達，毛細根特別多，從而形成了龐大的側根系。琪桐果實爲核果，外果皮薄，中果皮厚，內果皮堅硬，木質化，構成果核，果核具有溝紋，內含3-5粒種子，種皮較薄緊貼着內果皮。琪桐的種子爲雙子葉有胚乳種子，有胚芽、胚軸、胚根、子葉等胚的4個組成部分組成，子葉寬大肥厚。每年3月琪桐葉芽開始萌動，3月底或4月初孕蕾，初花期爲4月20日左右，盛花期爲5月上旬，末花期爲5月20日左右，花期30d左右。幵花初期，2個荀片直立向上生長，其中1個生長較快，另一個較慢。10-15 d後荀片脫落，5月下旬幼果逐漸形成，10月下旬果實成熟並開始脫落，11月下旬全部脫落。珙桐的主要生長期爲3?6月，其從幼樹到開花時間爲6-10年。
2材料與方法
2.1材料與儀器、試劑
本研究於2011年7月，完成了湖南、湖北、四川、貴州四省11個代表性天然琪桐種羣的樣品採集(見表1)。每個種羣採集20株以上的個體，爲了防止採集到同一個母株後代的植物，保持單株之間距離50m以上，共採集240株個體。採樣遵循以下原則(1)全部選取野生的自然種羣;(2)樣品具有代表性，儘可能的覆蓋其分佈的地理區域。野外採集的琪桐新鮮嫩葉立即放入裝有桂膠的密封袋中，記錄各種羣的地理位置及個體數。帶回實驗室後，將葉片放入-7(rc的冰箱中儲存備用，並製作種羣憑證標本。標本儲存於中南林業科技大學林木遺傳育種實驗室。
3 結果與分析......................... 33-48
3.1 珙桐基因組DNA的提取和檢測......................... 33-34
3.1.1 珙桐基因組DNA的電泳檢測......................... 33
3.1.2 珙桐基因組DNA的核酸蛋白分析檢測......................... 33-34
3.2 珙桐ISSR分子標記結果與分析 .........................34-44
3.2.1 ISSR部分引物的初篩及退火溫度的確定......................... 34
3.2.2 ISSR反應體系的單因素優化......................... 34-38
3.2.3 ISSR反應體系的正交設計優化 .........................38
3.2.4 ISSR最佳反應體系及程序確定............
............ 38
3.2.5 珙桐ISSR引物篩選與退火溫度確定 .........................38-41
3.2.6 珙桐遺傳多樣性的ISSR分析 .........................41-44
ISSR-PCR擴增片段多態性......................... 41
種羣多態性......................... 41-42
種羣遺傳分化......................... 42-44
3.3 珙桐cpDNA非編碼序列標記結果與分析......................... 44-48
3.3.5 單倍型的系統發育分析 .........................47-48
4 結論與討論......................... 48-52
4.1 珙桐ISSR種羣遺傳多樣性結論與討論 .........................48-49
4.1.1 珙桐種羣遺傳多樣性......................... 48
4.1.2 珙桐種羣遺傳結構......................... 48-49
4.2 珙桐cpDNA非編碼序列結論與討論......................... 49-51
4.3 珙桐遺傳資源保護......................... 51-52
結論
基於珙桐的ISSR分子標記和葉綠體DNA非編碼序列標記研究，透過分析拱桐的遺傳多樣性和分子譜系地學，爲琪桐的遺傳資源保護提供了一定的資訊。遺傳多樣性是物種適應外界環境變化的進化潛力基礎，遺傳多樣性丟失將大大降低個體的適應度和物種應對環境變化的適應能力。琪桐物種和種羣維持較高水平遺傳多樣性，種羣間產生較大遺傳分化，表明種羣內個體間雜交不可能導致近親衰退，物種具有較大的進化潛力。
據此，建議儘可能地保護琪桐所有的天然種羣原生境條件，禁止濫砍濫挖，以保護儘可能多的遺傳變異。其中，優先儲存四川峨眉山、湖南桑植和貴州梵淨山等遺傳多樣性豐富度高的種羣。由於珙桐天然更新困難，應積極開展琪桐天然林人爲促進更新措施。琪桐爲世界著名的觀賞木本植物，種苗具有很高的商業價值，但其對生境要求嚴格，自行繁殖困難很大,引種人工林中開花結實植株不多。因此，應加強珙桐引種馴化和人工繁殖技術研究，這不僅能緩解琪桐天然種羣由於自身繁殖能力不足以及人爲採挖造成對其生存的威脅，而且可以確保異地引種人工林開花結實，可持續生存繁殖。