弥勒苣苔属是苦苣苔科的单种属,仅分布于中国西南部。为探讨弥勒苣苔在苦苣苔亚科中的系统位置,我们选择了苦苣苔亚科116个类群,外类群为苦苣苔亚科以外的7个物种。用最大简约法(MP)和贝叶斯分析(BI),对以上类群的核基因ITS以及两个叶绿体基因trnL-F、atpB-rbcL数据进行了独立和联合分析。在三个片段联合分析的结果中,弥勒苣苔与马铃苣苔属、后蕊苣苔属、金盏苣苔属、直瓣苣苔属以及川鄂粗筒苣苔构成一个强烈支持的分枝。MP树中,此分枝为并系,而在BI分析中,弥勒苣苔与川鄂粗筒苣苔、直瓣苣苔属互为姐妹类群。同时,第一次报道了弥勒苣苔的染色体数目(2n=34)。根据前人报道,马铃苣苔属、后蕊苣苔属、粗筒苣苔属和直瓣苣苔属的染色体数目同为2n=34,这进一步支持我们的分子系统发育分析。
采用常规压片法对豹子花属6种11居群和百合属7种14居群进行了核型研究,并用不对称系数AI度量核型不对称性,以CVCL-CVCI散点图比较近缘类群之间的亲缘关系。结果表明:1)除美丽豹子花Nomocharis basilissa为三倍体外,其余全为二倍体;2)核型在种间、居群间存在变异,特别是在随体染色体的数目和位置以及B染色体的有无上种间存在明显差别;3)CVCL-CVCI散点图显示豹子花属与百合属关系密切;4)染色体结构变异产生数量和类型不同的次缢痕,是豹子花属植物进化的主要方式。豹子花属在从其起源地和分化中心高黎贡山向四周扩散时,细胞核型方面伴随着出现了非整倍体、三倍体、B染色体和次缢痕进化的类型。
同一个植株上不同位置花的特征和繁殖成功通常表现出较大的差异,这种差异是源于不同位置花间的资源竞争还是植株本身发育过程中的结构效应仍需进一步阐明。作者以青藏高原高寒草甸中常见的一年生自交植物——喉毛花(Comastoma pulmonarium)为研究对象,通过控制植株的资源状态比较植株上不同位置花的特征和繁殖成功,探讨花序内资源竞争和结构效应的影响。结果发现,与其它位置的花相比,位于植株顶端的首先开放的花具有较大花高度和花直径,并产生了更多的花粉和胚珠;但蕾期去除顶花后,其它位置的花高度和花直径与对照植株上同位置的花相比并没有显著变化,表明喉毛花不同位置的花特征变异是由植株发育过程中的结构效应引起,改变植株的资源状态不会改变喉毛花的花特征。喉毛花顶果的种子数量、重量和萌发率均高于其它位置果实的种子;但去除顶花后,其它位置果实的种子数量与对照植株相同位置的果实相比,均呈现增加的趋势,表明喉毛花顶果以外其它不同位置果实的种子发育期间存在资源限制;改变植株的资源状态后,植株的可用资源会在不同位置的果实间重新分配,这对后期发育的果实具有一定的保障作用。研究结果表明,喉毛花植株上不同位置间的花特征和繁殖成功差异分别由结构效应和资源竞争引起,与其它的研究结果存在分歧,其原因可能与喉毛花一年生的生活史特征和资源有限的高原环境有关,但仍需要进一步的研究证明。
对一种植物花特征的地理变异及其选择压力研究首先需要了解该植物花特征在不同地区的变异式样,而利用腊叶标本是获取植物花特征地理变异的理想方法。我们利用椭圆叶花锚的腊叶标本,通过测量花的高度和距的长度,并与地理因子(海拔、纬度和经度)做回归分析,探讨椭圆叶花锚两个变种的花特征及其地理变异式样。结果表明:1)已鉴定为两个变种的距长度并没有明显的差异,而且变种大花花锚的距长度均在原变种卵萼花锚的变化范围之内;如果不考虑两个变种,椭圆叶花锚的距长度变化不存在明显的间断,因此研究结果不支持将椭圆叶花锚分为两个变种;2)椭圆叶花锚的花高度和距长度呈显著的正相关关系,而且99%的数据都在预测回归99%的置信区间内,表明花高度和距长度可能受到了相同选择压力的驱动;但仍有1%的点在预测区间之外,表明这些地点的花经历的选择压力可能与其它多数分布地点的选择压力不尽相同;3)椭圆叶花锚花的几何大小与纬度和海拔呈显著的负相关关系,而与经度呈显著的正相关关系;依据三个因子的回归系数,纬度(-2.735)对椭圆叶花锚花大小的影响最大,而海拔(-0.516)和经度(0.669)相对较小,因此如果要开展椭圆叶花锚花特征的地理变异研究,在纬度不同的地点开展相关研究将获得更为理想的数据。我们的研究结果表明椭圆叶花锚花特征地理变异可能存在不同的选择压力,而开展相关的野外观察和实验将极大的丰富我们对椭圆叶花锚的花特征地理变异及其选择压力的理解,并为如何利用腊叶标本开展相关研究提供一个思路。
《国际植物命名法规》的修订由每六年一次的国际植物学大会(IBC)命名分会来决定。第18届国际植物学大会在澳大利亚墨尔本举行;命名分会于2011年7月18日至22日召开,其决议获得7月30日的全体会议通过。“墨尔本法规”有几个重要的变化,将影响新名称的发表。这些变化中的两个将在“墨尔本法规”出版前的几个月,即于2012年1月1日起生效。通过以移动文档格式(Portable Document Format;pdf)在线发表的具有国际标准连续出版物号(ISSN)或国际标准图书编号(ISBN)的电子出版物,将构成有效发表。新分类群名称的合格发表所必须的拉丁文描述或特征集要将更改为拉丁文或英文描述或特征集要。此外,自2013年1月1日起,被处理为真菌的生物的新名称必须在原始资料(某一名称合格发表时与之有关的所有资料)中引证一个由一家公认的存储库(例如MycoBank)签发的标识码,才构成合格发表。本文提供了有关电子出版物的新规则的草案文本,并概述了相应的最佳做法。
采用盆栽法研究了丛枝菌根(AM)真菌摩西球囊霉(Glomus mosseae)对水分胁迫条件下百喜草(Paspalum notatum)生长、渗透调节及抗氧化酶的影响。结果表明:接种AM真菌显著提高了百喜草的株高、地上部与根部鲜重、地上部P、K、Mn及根部P、Ca、Mn含量,明显降低了地上部Zn及根部Fe、B、Cu水平;随着干旱程度的加深,接种株的地上部相对含水量及叶绿素含量相对稳定且均显著高于未接种株,接种株地上部相对电导率、MDA含量均显著低于未接种株,接种株的地上部POD活性与脯氨酸含量均显著增加且均显著高于未接种株,AM侵染对SOD活性的影响较小。可见,接种AM真菌Glomus mosseae提高了植株体内保护酶活性(如POD)及渗透调节能力(如脯氨酸、P、K、Ca等渗透调节物含量的增加),从而显著增强了百喜草的抗旱性。
小桐子(Jatropha curcas) 适应性强,不择土壤,种子油脂性能适宜生物柴油的生产,是重要的生物柴油植物。基于小桐子种子发育过程中的EST序列,采用生物信息学方法,从4640个EST非冗余序列上鉴别了1009个SSR位点并分析其分布特征;开发了11对多态的EST-SSR分子标记,并利用这些分子标记调查了24个不同地理种源的遗传多样性,从每个位点的等位基因数目(2~3,平均为2.45)、期望杂合度(He为0.0887~0.5128,平均是0.2736)、多态信息含量(PIC为0.0847~0.4031,平均是0.2313)等方面反映了小桐子种质的遗传多样性低。进一步分析显示不同地理种源的遗传关系缺乏明显的地理结构。作者开发的EST-SSR分子标记不仅有助于小桐子种质的遗传多样性研究,也有助于小桐子种质间的遗传关系鉴别。
华木莲(Sinomanglietia glauca)是在江西宜春和湖南永顺发现的一种珍稀植物。为进一步探讨华木莲群体遗传学特征,本研究采用FIASCO法(fast isolation by AFLP sequences containing repeats)开发了七对华木莲微卫星引物,选取华木莲4个野生居群16个样品对每个位点进行多态性初步检测。结果发现,七个微卫星位点的等位基因数目(NA)为2~7个,观测杂合度(HO)0.079 ~0.989,期望杂合度(HE)0.187~0.600。另外,使用九个华木莲近缘种对七对引物进行通用性检测,发现这些引物在醉香含笑中通用性最低(28.5%),在观光木中通用性最高(85.7%)。本文开发的多态性微卫星标记将用于华木莲的繁育系统、群体遗传学等研究,同时也将用于木兰科其它近缘种的群体遗传学研究。
由于三棱栎种子存在较高败育率,导致无法准确检测种子初始萌发率,因此对三棱栎种子的储藏特性一直不清楚,无法对该珍稀濒危物种提供最佳长期保存方案。本研究通过种子重力分离技术和X光成像系统检测技术,对三棱栎(Formanodendron doichangensis)的成熟种子进行优化清理,成功排除了空瘪种子对萌发实验的影响,通过研究脱水、低温和超低温对三棱栎种子活力的影响,明确鉴定了三棱栎种子的储藏特性,为该珍稀濒危物种提出最佳长期储藏方案。结果表明,种子重力分离技术有效地将三棱栎种子的饱满率从处理前的47%,提高到处理后的86%。根据国际种子储藏特性鉴定方法,三棱栎种子的含水量降到5%以下,种子活力为95%,仍与对照(92%)一致。极低含水量 (<5%)的种子,在低温(-20℃)和超低温(-196℃)保藏处理3个月后,其活力仍为90%和91%。以上数据表明,三棱栎的种子能够耐受极端脱水和低温保藏,属于正常型种子,可以运用常规的种子库保存技术和储藏条件(即脱水低温条件)长期保存,该方法是珍稀濒危植物三棱栎种质资源进行长期保藏的最佳方法。
在云南松茸产区楚雄州、保山市、迪庆州各设置一个固定样方监测点,观察和监测松茸出菇情况,并在样方内设置自动气象观测仪监测和记录气象因子及其变化。通过监测数据发现三个监测点的出菇开始时间和出菇高峰存在差异。其中迪庆州叶日监测点的出菇时间早且相对集中,呈现1个集中爆发式的出菇高峰;而保山市海棠和楚雄州芹菜塘两个监测点的情况基本一致,即出菇时间相对较晚但周期长,有3个出菇小高峰。松茸子实体的菌盖、菌柄和高度与生长天数各自存在一定的非线性函数关系。通过对比分析三个研究点的气象因子差异,及其对出菇和子实体生长的影响发现:三点间出菇前和出菇日的温度基本一致,高温缩短子实体的存活时间,土壤温度可能是影响出菇的关键因素。
在法瑞学派样地调查法的基础上,采用双向指示种分析(TWINSPAN)和趋势对应分析(DCA)对大山包黑颈鹤自然保护区草甸植被进行数量分类和排序研究。调查样地包含114个物种,分属31科72属,其中禾本科(14种)、菊科(13种)、蓼科(8种)、石竹科(6种)、玄参科(6种)等科所含物种较多。经TWINSPAN分类,106个样地分为20个聚组,根据其指示种确定为20个群丛。样地DCA和物种DCA排序结果反映了植物群丛与指示种之间的一致关系,排序轴的生态学意义说明水分和海拔两个环境因子同时影响该区草甸植被的分布。
对分布于云南西北部的茄参(Mandragora caulescens)的繁育系统进行了研究。茄参的花期为5月底到6月初,单花持续时间为(9.9±2.8)d,其性表达方式为雌性先熟。有三种昆虫拜访茄参的花,白背熊蜂蜂王是最有效的传粉昆虫,但其访花频率很低;苍蝇和蚂蚁的访花频率较高,但苍蝇传粉效率十分有限;蚂蚁是窃蜜者。授粉实验证明茄参具有部分自交亲和能力,但由于雌性先熟,不具备主动自交能力。人工添加异交花粉显著提高了结实率和结籽数,证明茄参存在花粉限制。茄科的大部分植物是严格自交不亲和的,但茄参族的茄参是自交部分亲和,这和茄科天仙子族的部分成员类似。我们认为这两个独立起源于新世界向欧亚大陆扩散事件的族,各自从自交不亲和向自交亲和转变可能与高山地区恶劣的自然条件有关,这种繁育系统的进化模式是否具有普遍性值得进一步研究。
油橄榄在中国引种已50多年,引种初期对其特殊的生态习性了解不够深入,出现了许多问题。作者从近40年的栽培实践中,认真分析了我国亚热带地区与地中海亚热带地区气候的差异,认为中国发展油橄榄生产的最佳适生区是西部干旱河谷地区,其中以甘南白龙江河谷和滇西北及川西南金沙江河谷发展的潜力最大。