依据云南大学植物标本馆蕨类植物标本室(PYU)和国内主要标本馆保存的莲座蕨科植物标本,以及多年来积累的研究资料,建立该科植物在云南的产地GIS数据库。以此为基础,分析云南莲座蕨科植物空间分布的多样性和特有性,及其在云贵高原及横断山区的地理分布特征。研究结果如下:① 云南莲座蕨科植物种类丰富,分布海拔范围为100~2400m;② 滇东南是莲座蕨科植物分布的多样性和特有性中心,其多样性由滇东南向西、北方向递减;③ 云南有莲座蕨科2个属分布,即莲座蕨属(Angiopteris)和原始莲座蕨属(Archangiopteris),其中原始莲座蕨属的物种多样性较低而特有性较高。初步分析了该科植物中5个广布种和1个高山峡谷种分布格局的成因,以及5个特有种的发生史,推断广布种的分布格局形成于第四纪冰期之前,高山峡谷种的分布格局形成于第三纪之后,而特有种的主要成因可能是自然杂交和边缘效应。
为澄清我国西南横断山区特有属高山豆属(Tibetia)中凉山高山豆(T.liangshanensis)的花粉粒形态及其分类学地位,用电子显微镜重新扫描了本属的花粉粒。报道了除一个可疑种中甸高山豆(T.forrestii)外所有5个种的花粉形态,即高山豆(T.himalaica),云南高山豆(T.yunnanensis),凉山高山豆(T.liangshanensis),黄花高山豆(T.tongolensis)和亚东高山豆(T.yadongensis)。结果纠正了凉山高山豆的花粉粒形态,而另外4个种的花粉粒与之前的研究基本一致,仅在形状和大小上稍有差别。本属的花粉粒呈圆球形或近长球形,表面有穿孔凹陷,3孔沟和4孔沟两种花粉类型与高山豆属分为两个组相吻合。但我们发现凉山高山豆的花粉是4孔沟类型,而不是之前报道的3孔沟类型。另外,凉山高山豆与中甸高山豆的形态差异明显,凉山高山豆茎长,小叶13~17片,托叶分离,花冠紫色;而中甸高山豆茎短,小叶7~9片,托叶基部合生,花冠黄色,叶片下表皮细胞形态差异明显,因此我们认为应该将凉山高山豆独立作为一个种,而不是作为中甸高山豆的异名。
统计分析了杭州西湖风景区野生种子植物区系,该区共有野生种子植物143科,572属,1111种(含种下分类群)。科的分布区类型以泛热带占优势,达48.9%,热带成分的科远多于温带成分的科(64∶28);从属的分布区类型看,温带成分的属多于热带成分的属(268∶220);种的分布区类型中,温带成分的种数远比热带成分的种数多(502∶234);说明该区亚热带北部区系特征显著。另一方面,本区以单种属和寡种属为主,种的分布区类型中,东亚分布(33.7%)与中国特有分布(32.2%)相当,东亚分布中绝大部分属于中国-日本共有。以中国区系分区标准,将中国特有分布种划分成9个分布亚型,其中以华东-华中-华南分布最多(46.0%)。结果表明该区种子植物丰富、地理成分多样,具有明显的华东东部植物区系特征。
利用常规石蜡切片法对羊角槭的小孢子发生及配子体发育进行了研究,结果表明:羊角槭花分两性花与雄花,两性花花药不散粉,雄花散粉;花药具四个花粉囊,其发育类型为基本型;药室内壁呈纤维状加厚;绒毡层为腺质型;孢质分裂为同时型;小孢子四分体呈四面体形排列;成熟花粉粒为二细胞型。羊角槭花药发育过程中出现严重败育现象,表现为四分体胼胝质提早溶解、单核小孢子彼此粘连、花粉液泡化等,形成干瘪、内陷的花粉,一定程度上影响花粉质量;另初步测得羊角槭的花粉生活力在36.98%~60.54%之间,平均生活力为45.97%。本文将为羊角槭花药发育、小孢子发生和雄配子体发育过程及出现的异常现象提供解剖学资料。
报道中国外来入侵植物的文献众多,然而不少物种的学名使用混乱。不同时期、不同地区的不同作者在报道同一物种时,使用不同的学名,或因中文名相近,将其他物种作为外来入侵植物报道,从而给入侵植物的研究造成混乱。依据最新植物志等权威资料,对国内文献报道的20种入侵植物的学名进行了考证,包括中名、异名,原产地及其在国内外的扩散情况以及必要的讨论等。
A new record of Celastrus species in China, C.monospermoides is identified when performing a field investigation in Xishuangbanna, Yunnan Province in 2011 for the taxonomic revision of the genus. Though morphologically similar to C.monospermus, it can be distinguished by narrow elliptic leaves with acuminate apex (vs. elliptic, broadly elliptic or obovateelliptic leaves), fruits without conspicuous gynophores, and relatively smaller seeds (shorter than 12mm vs. longer than 15mm in length). However, it is not clustered in the same clade with C.monospermus, but closely neighbor to C.hindsii in the molecular phylogenetic analysis. For it was recorded endemic to tropical area in Asia such as Indonesia, Malaya, and Philippines, there must be more populations distributed between these area and Yunnan Province in China. This distribute pattern provide new clues in understanding the origin and divergence of the genus Celastrus.
为了解西双版纳山地不同土地利用方式土壤呼吸旱季变化特征,本研究对古树茶园、台地茶园和次生林中土壤呼吸速率及其相关因素进行定位观测。结论如下:三种土地利用方式土壤呼吸速率日变化有显著的差异性(P<0.05);土壤呼吸速率日最高值大多出现在14∶00-16∶00;旱雨季交错期是土壤呼吸速率和土壤湿度变化最剧烈的阶段;土壤呼吸速率日均值表现为古树茶园(2.62μmol·m-2s-1)<台地茶园(2.73μmol·m-2s-1)<次生林(3.01μmol·m-2s-1);土壤湿度过高和过低都会阻碍土壤呼吸的进行;三种土地利用方式土壤呼吸速率均与土壤湿度(0~10cm)和空气日均温具有相关关系;降水会引起土壤呼吸较大的波动。
以省为单位开展外来入侵植物分布格局及其影响因素的研究,对于有效控制和预防外来入侵植物具有重要意义。本文在查阅文献资料、植物标本和野外调查的基础上,应用相关分析的方法,探讨了社会经济因素和生态环境因素对黑龙江省外来入侵植物分布的影响。结果表明,黑龙江省现有外来入侵植物52种,共隶属19个科,其中种数最多的科是菊科,其次是苋科。出现频率最高的是野西瓜苗、月见草,外来入侵植物生活型主要为一、二年生草本。北美洲和欧洲是黑龙江省外来入侵植物的主要来源地,哈尔滨市外来入侵植物种类最多,其次是牡丹江市、齐齐哈尔市、绥化市,双鸭山市、大庆市和七台河市最少。导致这一格局的主要因子为总人口数和交通运输业生产总值,而就外来入侵植物的物种密度而言,其与各行政区的面积、市/地区内自然保护区总面积呈显著的反比例关系。
采用典型取样法,沿海拔梯度对五鹿山自然植被进行调查。结果表明:五鹿山主要群落类型为辽东栎(Quercus wutaishanica)群落、油松(Pinus tabulaeformis) 群落、茶条槭(Acer ginnala) 群落、白皮松(Pinus bungeana)群落、暴马丁香-茶条槭(Syringa reticulate-Acer ginnala)群落和白桦(Betula platyphylla)群落。其中,辽东栎群落略占优势,这可能暗示着该地区植被具有继续向暖温带落叶阔叶林演替的倾向。各层次植物物种丰富度呈现出草本层>灌木层>乔木层特征,ShannonWiener多样性指数和Simpson多样性指数整体规律为草本层>灌木层>乔木层。以五鹿山森林群落不同层次的各种物种多样性指数和森林群落总体重要值为测度指标,均暗示着五鹿山植被演替正处于亚顶极群落阶段。五鹿山植物多样性沿海拔梯度呈现出近似中海拔高的单峰格局,这是由于植物物种多样性受温度、湿度、人为等因素干扰。
儿茶素是一种可以短时间内杀死植物细胞的植物毒素,由于具有强的植物毒性,儿茶素是开发除草剂的理想化合物,它可以诱导植物根系统的死亡。为了研究植物根细胞膜脂对化学胁迫的响应规律,我们运用高通量的脂类组学方法检测了拟南芥根中膜脂分子的组成,比较了儿茶素处理下拟南芥野生型(WS)及磷脂酶Dδ缺失突变体(PLDδKO)根中膜脂分子的组成情况、膜脂含量、双键指数及碳链长度值。结果发现,儿茶素处理拟南芥根90min后,二半乳糖基二酰甘油(DGDG)、单半乳糖基二酰甘油(MGDG)、磷脂酰甘油(PG)、磷脂酰胆碱(PC)及磷脂酰肌醇(PI)的总含量在WS与PLDδKO植株根中都显著下降,磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)在WS中下降,在PLDδKO中上升。儿茶素处理导致PLDδKO植株的PC/PE比值显著下降,WS植株PS碳链长度显著增加。上述结果说明儿茶素处理后,磷脂酶Dδ缺失突变体膜不稳定性增加,PLDδKO植株对儿茶素胁迫更加敏感。
人参、西洋参能通过根系分泌三萜皂苷等化感物质,严重影响后茬人参的生长,但对人参以外的植物是否具有化感效应尚不清楚。本实验研究了不同质量浓度的人参皂苷对小麦、白菜、黄瓜及绿豆4种常见栽培作物早期根系发育的影响,结果发现人参皂苷处理液(25、50和100mg·L-1)对4种作物主根及不定根的发育影响不尽相同。随着处理质量浓度的升高,小麦、白菜、黄瓜根系活力分别比同组CK明显降低,根长、根鲜重也呈降低趋势。各浓度人参皂苷处理对黄瓜和绿豆下胚轴不定根的数量、根长、根鲜重及根系活力的影响均未达到显著水平,但二者抗氧化酶的活性都微有升高。总之,人参皂苷对4种栽培作物的主根发育均有抑制作用,尤其对小麦、黄瓜主根生长的抑制作用较强;但对黄瓜和绿豆不定根发育的影响不明显。
Gateway技术是一种通用型克隆方法,其基于λ噬菌体位点特异性重组,将目的DNA快速克隆到各种与Gateway技术兼容的目的载体上,不需要进行酶切和连接反应。但存在获得入门克隆过程中相关反应酶制剂价格昂贵,且药品订购时间较长等问题。通过对入门载体pDONR207的改造,使之产生3’端具有单个T末端的线性化的入门载体,采用TA克隆的方法替代BP反应,从而简便、经济和快速地获得入门克隆。利用改造后的Gateway技术构建拟南芥SOS2基因的原核表达载体和真核表达载体,通过原核表达和原生质体瞬时表达证明通过此方法构建的表达载体在原核细胞和真核细胞中都得到了很好的表达。
拟南芥中的SIP1基因编码的蛋白与拟南芥盐胁迫应答中的关键蛋白SOS2存在互作关系,而NAC1为拟南芥中介导生长素信号促进其侧根发生的蛋白。本研究中我们将SIP1基因和NAC1正义基因以及SIP1基因和NAC1反义基因分别整合到一个经改造的具有2个35S启动子的可用于双基因表达的载体pFGC5941S中,构建了两个双基因表达载体pFGC5941SSIP1NAC1sense和pFGC5941SSIP1NAC1anti。并将这两个载体通过农杆菌介导的方法转化到野生型拟南芥中,共获得15株转基因植株。对这些转基因植株进行盐胁迫实验发现,在含75mmol·L-1 NaCl的MS培养基上,相比于野生型,pFGC5941SSIP1NAC1sense转基因植株主根增长,侧根数量明显增多,而pFGC5941SSIP1NAC1anti转基因植株长势与野生型苗相似。由此我们推测可能只有当SIP1和NAC1同时过表达时,才会促进盐胁迫下拟南芥侧根的发育。
大理茶(Camellia taliensis)为山茶科山茶属茶组植物,主要分布于云南横断山脉澜沧江至伊洛瓦底江流域,即从云南的西部及西南部至缅甸北部。在其分布区,大理茶亦被称为野生大茶树,常用于加工制作茶叶。采用水蒸气蒸馏法、GC及GC/MS联用技术,首次对大理茶的鲜幼叶和鲜幼叶及老叶分别制成的绿茶中的挥发性成分进行提取和分析,共鉴定出91个化合物。研究结果表明,大理茶鲜幼叶的主要香气成分为棕榈酸(30.52%),亚油酸(19.82%),植醇(8.75%)和亚麻酸乙酯(2.54%)等有机酸及其酯和二萜类,而制成绿茶后,其主要香气成分则为芳樟醇(28.43%),脱氢芳樟醇(1.13%),α松油醇(11.68%),橙花醇(4.92%)和香叶醇(12.34%)等单萜醇类成分。从大理茶鲜叶到由其制成的绿茶,香气成分发生了较大变化,形成了28种原鲜叶中未检测到的香气成分,其中,(Z, Z, Z)9, 12, 15十八烷三烯1醇的含量分别达到1.21% (幼叶绿茶)和11.2%(老叶绿茶),是大理茶制作的绿茶的特征香气成分。DPPH和ABTS+自由基清除实验结果显示大理茶鲜叶及其制成的绿茶的挥发性成分均具有一定的抗氧化活性,但均弱于茶多酚的抗氧化活性。