利用扫描电镜(SEM)对芸香科山小橘属(Glycosmis)12个分类群16个样品的花粉形态特征(包括花粉大小、萌发孔及外壁纹饰等)进行了观察研究,其中光叶山小橘(G.craibii var. glabra)、长果山小橘(G.erythrocarpa)、锈毛山小橘(G.esquirolii)、长叶山小橘(G.longifolia)、亮叶山小橘(G.lucida)、海南山小橘(G.montana)、少花山小橘(G.oligantha)、小花山小橘(G.parviflora)和华山小橘(G.pseudoracemos)等9个分类群的花粉形态为首次报道。结果表明,国产山小橘属植物的花粉均为单粒花粉,近球形或长球形,花粉大小范围为(15.90~23.92)×(14.56~22.00)μm,极面观为圆形、三裂圆形或近三角形,极轴与赤道轴比值(P/E)范围为1.03~1.31,均为3孔沟;根据花粉外壁纹饰可以将国产种类划分为条网状、复条网状、条纹-穿孔纹饰以及孔穴状纹饰等四种类型,其中小花山小橘不同来源花粉的外壁纹饰差异较大,至少存在5种类型:(1) 极面穴状,赤面条网状或穿孔,(2) 极面穴状,赤面均匀分布圆形穿孔,(3) 具复条网状,(4) 条网状兼具不规则小穿孔,(5) 条网状兼近圆形穿孔纹饰。研究发现山小橘属植物的花粉形态特征具有较高的多样性,为该属植物的分类及系统学研究提供了可用的孢粉学资料。
通过对野生和引种栽培植物的观察,结合文献和标本的查阅,对中国秋海棠属植物斑叶类资源及叶斑多样性进行了研究。发现中国分布的203种(含变种和亚种)秋海棠属植物中有斑纹的种类达84种,叶斑色彩多表现为淡绿色、银绿色、银白色、白色。从园艺学角度出发,根据中国秋海棠属植物斑纹在叶片的分布位置,首次提出了中国秋海棠属植物叶斑分类标准,并对观察到的斑叶类秋海棠进行了分类,方便人们选择利用。根据斑纹与叶脉的关系分为叶脉相关类型(Ⅰ)和非叶脉相关类型(Ⅱ),前者细分为脉间斑纹类(ⅠA)、沿脉斑纹类(ⅠB)、中脉及脉间斑纹类(ⅠC)3种,后者细分为环状面斑类(ⅡA)、掌状面斑类(ⅡB)、近完全面斑类(ⅡC)、完全面斑类(ⅡD)、混合面斑类(ⅡE)和不规则面斑类(ⅡF)6种。中国产野生秋海棠属植物中较常见的叶斑类型为ⅠA1、ⅠA2、ⅠB1、ⅠB2和ⅡA。同时对叶斑的产生机理和遗传特性进行了讨论和展望。中国斑叶类秋海棠属植物种质资源及其叶斑类型的多样性极其丰富,有望通过研究摸清其遗传特性,实现特定观赏性状新品种的定向选育。
报道三种云南分布新记录的蕨类植物,即耳羽短肠蕨、毛枝蕨和假黑鳞耳蕨并附有新记录种的特征照片;对新记录种及其近缘种的分类特征进行了描述,对新记录种的地理分布进行了补充。
对中国特有植物膀胱豆(Colutea delavayi)及两个邻近种鱼鳔槐(C.arborescens)和东方鱼鳔槐(C.orientalis)进行了核形态学研究。膀胱豆核型公式为:2n=2x=16=16m;东方鱼鳔槐核型公式为:2n=2x=16=12m+4sm;鱼鳔槐核型公式为:2n=2x=16=10m+6sm,染色体数2n=16与前人报道一致。三种植物中,除了鱼鳔槐的核型不对称性为2A型外,另两种的核型不对称性均属于1A型。
活性氧(ROS)和植物激素是植物衰老过程中重要的内在或者外在的调控因子。我们发现,相对于离体诱导的衰老过程,在脱落酸(ABA)和乙烯(ethylene)促进的衰老过程中有较多的活性氧积累;在对拟南芥磷脂酶Dδ(PLDδ)缺失型突变体的研究中发现,与野生型相比,突变体在衰老过程中产生较少的活性氧。我们比较了上述两种基因型的离体叶片在离体、ABA和ethylene三种衰老处理下内源的ABA、茉莉酸甲酯(MeJA)、玉米素核苷(Zeatin Riboside, ZR)和吲哚乙酸(IAA)的含量变化,发现每一种激素对上述三种衰老处理的响应模式都很相似。在离体诱导的衰老中,两种基因型拟南芥的内源激素含量没有差异;而在ABA促进的衰老过程中,PLDδ缺失型突变体叶片中的MeJA的含量较低,ZR和IAA含量较高;在乙烯促进的衰老过程中,突变体中的ABA和MeJA的含量较低,ZR和IAA含量较高。上述内源激素的这种变化可能有助于延缓突变体的衰老。
运用鸟枪法在Illumina测序仪上对亚洲分布的大花菟丝子(Cuscuta reflexa)叶绿体基因组核苷酸全序列进行测定,并与已经发表的分布于欧洲的大花菟丝子进行了比较分析。研究结果表明亚洲分布的大花菟丝子叶绿体基因组总长度为120972bp,由79499bp的长单拷贝区,8369bp的短单拷贝区,以及两个16552bp的反向重复区组成,其长度比欧洲分布的大花菟丝子小了549bp;基因组总GC含量为38.3%,稍高于欧洲分布的大花菟丝子。两地区的大花菟丝子叶绿体全基因组编码的功能基因完全相同,且基因排列顺序也完全一致。另外,经过进一步序列比对后发现亚洲分布的大花菟丝子与欧洲分布的存在251个插入和210个缺失现象,总插入缺失及碱基替换长度分别为7649bp和3720bp,最大的插入和缺失长度分别为426bp和435bp。很多插入缺失都是单碱基,但仍然存在四个长度超过200bp的大突变,两个大的缺失发生在ycf2基因中,两个大的插入分别发生在trnFpsbE和matKtrnQ间隔区,详细的对比后发现大量的插入缺失都发生在大单拷贝区的基因间隔区,且插入缺失在反向重复区的发生频率较低。本研究首次报道不同大洲分布的同种异养植物的叶绿体全基因组比较分析,为研究这两个区域的居群多样性提供了基础资料。
丽色画眉(Eragrostis spectabilis)在中国作为一种观赏草引种栽培,但有研究报道丽色画眉具有潜在的杂草入侵风险。通常成功的外来杂草有很强的繁殖能力,而丽色画眉种子的萌发特性如何,目前尚无人研究。本文通过培养皿和盆栽实验研究温度、光照、水分、土层深度对丽色画眉种子萌发的影响。以发芽率和发芽指数为评价指标的结果显示,丽色画眉种子最适萌发温度为35℃。应用种子萌发温度模型得出种子萌发温度范围为17.7~43.2℃,其中最适萌发温度为39.2℃。光照有利于种子萌发,与连续黑暗相比连续光照显著提高种子发芽率。PEG6000模拟的水分胁迫对丽色画眉种子的萌发有显著的抑制作用,水势降低到-0.8Mpa时,种子已经不能完成萌发。0.5cm是种子萌发的理想深度,0~1cm的土层适宜色画眉种子的萌发,发芽率不低于60%,在土层1~4cm范围内,随着土层深度的增加其萌发率显著降低。
利用资源植物荻(Miscanthus sacchariflorus)的幼穗作为外植体,通过愈伤组织途径建立了植株再生体系。结果表明:在附加600mg·L-1脯氨酸、500mg·L-1水解酪蛋白、2.0mg·L-1 2, 4D和0.1mg·L-1 6BA的MS培养基上能高效诱导出生长良好的愈伤组织;将其转移到MS+1.5mg·L-1 6BA培养基上诱导产生芽,再转移到1/2 MS+0.25mg·L-1 NAA+0.25mg·L-1 IAA培养基上生根后,可发育为生长健壮的植株。
小桐子(Jatropha curcas)是一种具有多种用途的植物,其种子含油量高达40%,是一种很有应用前景的能源植物。小桐子在温度、湿度较高的地区,特别是其修剪后新萌发的枝条经常出现营养生长旺盛, 成花量较少的现象,导致其种子产量较低。本研究采用多效唑(paclobutrazol, PAC)对小桐子进行土施处理,结果表明:多效唑的使用剂量为0.8g·m-1树冠直径时,可有效抑制小桐子的营养生长,降低株高;同时促进小桐子的生殖生长,增加开花和结果枝条数量,增加花序和果序数量,增加单个花序的总花数和雌花的比例,可将小桐子单株种子产量提高2.4倍。此外,多效唑处理使小桐子的开花期和结果期更加集中,便于田间管理和采收。多效唑作为赤霉素合成的抑制剂,可以有效地促进小桐子由营养生长向生殖生长的转变,对于了解赤霉素在调控小桐子花发育方面的作用具有重要意义;同时也有助于克隆有关功能基因,进一步采用转基因技术对小桐子进行遗传改良。
选择性采集是人类利用野生生物资源过程中的一个普遍现象。选择性采集不仅对采集对象及其所在的生态系统有明显影响,而且也对资源的可持续利用和保护具有十分重要的意义。本文对近年来在选择性采集对资源植物及其所在生态系统等方面的影响进行了综述。集中阐述选择性采集对采集对象的居群遗传结构、多样性及动态的影响,以及和采集对象的生物学特征、采集部位、采集方式、采集时间和采集强度的关系。在生态系统水平上,选择性采集可能会导致采集对象所在的群落中物种多样性、生态系统的结构和功能等发生变化。然而,随着商业性采集强度的增大,传统选择性采集方式也发生了显著变化。民族植物学应该在研究人类采集利用实践对植物资源的生态效应中发挥更为重要的作用。
采用样线法对成南高速公路边坡植被恢复进行调查,并分析了研究区域内植物群落的α多样性指数以及重要值参数,同时,根据坡度差异将调查所得边坡划分为斜坡(Ⅰ)、陡坡(Ⅱ)和急坡(Ⅲ)三大类。结果显示:调查所得植物属于41个科,85属,91个种;其中豆科(Leguminosae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Asteraceae)、蔷薇科(Rosaceae)的种类最多,占全部种数的44%;不同类型坡面具有不同的适应物种,草本层和灌木层具有不同的适应性特征。同时,通过分析多样性指数和重要值筛选出了不同类型边坡的实用性物种,并根据此次调查的分析处理结果,提出了植被恢复的一些原则以及建议。
黔东南聚居着苗族、侗族、布依族、水族、瑶族、壮族、土家族、革家人和汉族等众多民族。该地区不仅生物多样性极其丰富,民族传统文化多样性也丰富多彩。通过对黔东南少数民族传统文化与糯禾传统遗传资源的管理和利用的相关性研究,结果发现:在历史上有“糯禾之乡”美誉的黔东南,虽然在近代经历了“三次糯改籼”的变革,但是至今仍然保存着类型繁多的糯禾,在研究中采集到243份糯禾标本,仅穗部性状差异明显的就有19份。不同的糯禾资源能很好适应该地区复杂多变的自然生态环境,并且具有丰富的民族传统文化内涵,这是糯禾资源能在黔东南民族地区很好地保存下来的决定性因素。黔东南各民族不仅创造了绚丽多彩的民族传统文化,也为传统的生态农业文化与生物多样性的保护与利用做出了贡献,进一步验证了文化多样性在生物多样性保护与利用中所发挥的积极作用。
有效地、可持续利用有毒植物的传统文化是蒙古族生态文化的一个特色。运用民族生态学、植物分类学和文化人类学的研究方法,分析有毒木本植物可持续利用蒙古族传统文化,探讨了蒙古族有毒植物传统管理文化对鄂尔多斯草原生物多样性保育的积极意义。植物分类学和文化人类学的研究发现,蒙古莸(Caryopteris mongholica)、草麻黄(Ephedra sinica)、沙地柏(Juniperus sabina)、刺叶柄棘豆(Oxytropis aciphylla)和蒙古扁桃(Prunus mongolica)等有毒木本植物为鄂尔多斯蒙古族重要的解毒、食用、美容和治疗皮肤病植物。鄂尔多斯蒙古族有毒植物传统文化具有独特的区域文化特色。生态学分析证明,蒙古族多利用有毒植物地上部分的传统管理文化是草原生态系统免受或降低沙漠化风险的符合生态学规律的传统文化。
从马尾松(Pinus massoniana)枝条中分离得到21个已知化合物,经波谱学方法将其结构鉴定为7, 13, 15-abietatrien-18-oic acid (1), 12-methoxy-7, 13-abietadien-18-oic acid (2), 15-methoxy-7, 13-abietadien-18-oic acid methyl ester (3), 12-hydroxydehydroabietic acid (4), dehydroabietic acid (5), 15-hydroxydehydroabietic acid methyl ester (6), 3β-methoxyserrat-14-en-21-one (7), 3β-methoxy-30-hydroxyserrat-14-en-21-one (8), β-sitosterol (9), (±)-pinoresinol (10), (±)-matairesinol (11), (-)-nortrachelogenin (12), balanophonin (13), cedrusin (14), pinocembin (15), 5-methoxypinosylvin (16), pinosylvin (17), 1, 2-bis-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-propane-1, 3-diol (18), cleistophostaudin (19), lignoceryl ferulate (20) 和coniferaldehyde (21)。其中化合物12, 14, 18和21 在DPPH抗氧化模型上显示一定的抗氧化活性,其EC50值分别为11.36, 6.76, 14.07和13.33μg·mL-1。化合物2~4, 6~8, 10, 11, 13, 15~21均是从该植物中首次分离得到。