杨氏丹霞兰（Danxiaorchis yangii）是兰科丹霞兰属多年生腐生兰,对生境要求高,现存量极少,仅分布于江西省井冈山国家级自然保护区,属于典型的极小种群。极小种群一般都繁殖困难,其中传粉限制是兰科植物有性繁殖的常见障碍,此外,极小种群也可能面临无性繁殖障碍,如杨氏丹霞兰在开花结果后地下根状茎逐渐凋亡。因此,本文从传粉生物学和根状茎凋亡入手,对其开展生物学特性研究,重点探索该植物存在的繁殖障碍和根际微生物种群结构与多样性变化,以期为杨氏丹霞兰繁殖及保育工作提供基础资料。主要结果如下:1杨氏丹霞兰传粉生物学研究:以江西省井冈山国家级自然保护区内的杨氏丹霞兰为研究对象,对其开花物候、传粉昆虫、花开口大小与昆虫活动时间以及繁育系统进行了研究。结果表明:研究地区的居群花期约28 d,单朵花花期（8.44±1.91）d,单株花序花期为（13±2.55）d,且与广西过路黄分布区域与花期重叠度较高,该植物每天开花都有节律性的变化,从上午8:00时左右花被逐渐张开,中午11:00-14:00时花开口最大,下午16:00时左右花又逐渐闭合。繁育系统显示,该植物不存在自动自花授粉及无融合生殖,自交和异交都高度亲和,结实率分别为90%和96.7%,自然结实率较高,为30%,必须通过一定的传粉媒介才能繁衍后代。唯一的有效传粉者为隧蜂科（Halictidae sp.）昆虫,其在11:00-14:00时间段访花频数最高,与花开口最大时间段高度吻合。其传粉机制可能是模仿同期开花植物广西过路黄（Lysimachia alfredii）花的颜色以达到欺骗隧蜂为其传粉的目的,为食源性色泽拟态。2杨氏丹霞兰根状茎凋亡机制研究:为探讨其凋亡机制,在目标植物开花前去掉花葶,分别于0 d（CK0）、15 d（CK1/TR1）和30 d（CK2/TR2）采集对照组和处理组的根状茎及根际土壤,利用16S r DNA和ITS测序技术分析根际土壤的微生物多样性,再利用非靶向代谢组学分析了不同时期杨氏丹霞兰根状茎代谢产物变化情况。（1）根际土壤微生物多样性:对杨氏丹霞兰根际土壤中的真菌和细菌进行检测发现,在根状茎凋亡过程中,根际微生物群的多样性和丰富度发生了显著变化。在根际真菌中,担子菌门Basidiomycota和子囊菌门Ascomycota广泛分布于对照组和处理组中的不同阶段。随着其根状茎的凋亡,根际真菌的多样性和丰富度在前2个时期变化不大,而在第3个时期显著降低,只有前期的一半左右。在根际细菌中,处理组和对照组相对丰度排前五位的依次是变形菌门Proteobacteria、厚壁菌门Firmicutes、酸杆菌门Acidobacteria、放线菌门Actinobacteria和拟杆菌门Bacteroidetes等。随着根状茎的凋亡,根际细菌与根际真菌变化趋势相反,根际细菌的多样性先下降,再上升,其中在处理组中上升得更多。综合实验数据与文献报道,木霉属（Trichoderma）、Burkholderia＿Caballeronia＿Paraburkholderia、瓶霉属（Cladophialophora）可能在缓解杨氏丹霞兰根状茎凋亡中扮演了重要角色。（2）根状茎代谢组学分析;从处理组和对照组的根状茎中共鉴定出代谢物270种,主要包括有机酸及其衍生物、有机含氧化合物、核苷类核苷酸类似物、有机单环化合物、脂类及类脂、苯类化合物、有机氮化合物、苯丙素酮化合物、木脂素、有机氧化合物以及有机硫化合物等。主成分分析和正交偏最小二乘法-判别分析（OPLS-DA）均表明,处理组的代谢产物相对于对照组发生了较大变化,尤其是CK1/TR1阶段有大量代谢物的累积。在CK1/TR1阶段,植物的营养供给是充足的,而之后的CK2/TR2阶段,由于真菌多样性的下降,营养供给不足,植物体开始崩溃。对照组和处理组KEGG注释到21条代谢通路,其中在对照组中被极显著富集（p≤0.01）的代谢通路有色氨酸代谢、蛋白质的消化和吸收、矿物元素的吸收和氨基酰基-t RNA合成等;在处理组中被显著富集（p≤0.01）的代谢通路有蛋白质的消化和吸收、新陈代谢途径和色氨酸代谢等,这说明在根状茎凋亡中,植物的新陈代谢和蛋白质消化与吸收受到了显著的影响,存在营养供给限制。此外,结合IAA含量的升高,我们推测,在根状茎凋亡中,根状茎通过色氨酸途径提高IAA的产出,以促进果胶裂解酶的产生,使得植物细胞壁降解,腐生菌渗入根状茎细胞,引起根状茎凋亡。本研究揭示了杨氏丹霞兰的传粉生物学特性,为该物种的野外保育提供科学依据。此外,探究了根状茎凋亡过程中根际微生物多样性的变化,初步筛选了一些关键的微生物。同时通过非靶向代谢组学技术对杨氏丹霞兰根状茎凋谢进程中的差异代谢物进行注释并进行了通路富集,为明确地下根状茎凋亡的分子机制提供了基础资料。