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2018年  第36卷  第2期

栏目
系统与进化
摘要:
采用石蜡切片和光学显微技术对闽楠(Phoebe bournei(Hemsl.)Yang)营养器官的解剖结构及其生态适应性进行了研究。结果显示,闽楠为典型异面叶,叶片中脉发达,维管束呈扇形,导管径向排列,韧皮部外侧有大量韧皮纤维分布。上表皮外侧具角质层,下表皮外侧无角质层,下表皮细胞呈犬牙状向外凸起,有表皮毛和气孔分布,气孔为双环型、外凸;栅栏组织由1层细胞组成,海绵组织由3~4层细胞组成。茎的初生结构中,表皮轻微角质化,厚角细胞5~6层,薄壁细胞5~7层,维管束为外韧型;茎的次生结构中,表皮外部角质层加厚,木栓层细胞3~4层,木栓形成层细胞1层,栓内层细胞2~3层,维管束紧密排列连成环状,次生韧皮部和次生木质部发达,形成层细胞2~3层。根的次生结构中木栓层细胞5~6层,木栓层内侧具1层木栓形成层,栓内层细胞2层。闽楠营养器官的解剖结构特征一方面呈现出阴生植物的特点,另一方面也对阳生和旱生环境具有一定的适应性。
摘要:
以同域分布于新疆南部的早春开花植物短穗柽柳(Tamarix laxa Willd)和紫杆柽柳(T.androssowii Litw)为材料,对它们的开花式样、花部特征、花报酬特点、传粉特性及交配方式进行比较研究。结果表明,2种植物居群和个体水平的花期及单花寿命间存在显著差异;紫杆柽柳的居群花期比短穗柽柳短,而短穗柽柳个体花期和单花寿命比紫杆柽柳长。2种柽柳的花瓣、雌雄蕊长度、花粉胚珠数及花粉/胚珠比值(P/O)间也存在显著差异。二者的花瓣、雌雄蕊均能分泌香味,访花频率与花蜜量均存在正相关。主要传粉者在短穗柽柳上的访花频率和沉积花粉效率高于紫杆柽柳,且存在显著差异。2种植物通过自花和异花授粉均可结实,属于混合交配系统;二者的自交不亲和指数及花粉限制程度间存在显著差异;紫杆柽柳的自交亲和性高于短穗柽柳,而短穗柽柳的花粉限制指数高于紫杆柽柳。因此,2种柽柳的开花式样、花部特征及花报酬的差异,是它们在传粉者受限的早春环境中为吸引更多的访花昆虫、提高雌性繁殖率所形成的繁殖对策。
摘要:
从我国6个凤丹(Paeonia ostii T.Hong et J.X.Zhang)中心产区,选取15个群体共398个单株,对20个表型性状进行调查和分析。结果显示,枝条数、地径、株高、茎长、冠幅长、冠幅宽、成花枝、芽位数、叶长和叶宽等10个表型性状受植株株龄的影响显著,随着株龄增加,除叶长和叶宽的平均值呈递减趋势外,其他8个性状的平均值都呈现递增趋势。凤丹群体间的表型分化系数为0~50.14%,平均值为27.62%,变化幅度最大的是二年生枝长,最小的为心皮数和二年生枝径。对当年生枝长、芽位高、当年生枝径、顶生小叶长、二年生枝径、顶生小叶宽、复叶数、心皮数、二年生枝长和叶柄长等不受株龄影响的10个表型性状进行主成分分析,结果显示前6个性状是影响表型差异的主要性状。各表型性状间存在一定的相关性,聚类分析结果将受株龄影响的10个性状划分为4组。研究结果表明凤丹表型性状在群体间和群体内的变异非常丰富,可为遗传改良和品种选育储备丰富的植物材料。
摘要:
报道了采自新疆的黑尔衣属(Melanohalea)2个中国新记录种,分别为黑氏黑尔衣[M.halei(Ahti)O.Blanco et al.]和锯齿黑尔衣[M.laciniatula(Flagey ex H.Olivier)O.Blanco et al.],对其形态特征进行了详细描述并提供了形态解剖图片。
摘要:
卵孢金孢藻(Chrysosporum ovalisporum(Forti)Zapomelová et al.)是一种在欧洲地中海地区和澳大利亚较常见的水华蓝藻,但我国目前还未有该物种分布的报道。本文对采自上海市滴水湖中的藻种进行分离培养,获得了一株纯化藻株CFWA01007,经光学显微镜观察,初步判定其为卵孢金孢藻,对其形态特征进行了详细描述并测定了其16S rRNA基因序列,结果与来自欧洲和北美的Chrysosporum ovalisporum(Forti)Zapomelová et al.相似度极高,故判断其即为卵孢金孢藻,这是该种在中国的首次发现。对该种的分类学和生态学特征进行了讨论。
生态与生物地理
摘要:
对植物多样性垂直分布格局及其维持机制的研究可以有效揭示植物物种多样性分布特征及其环境影响因子。本文通过野外调查、查阅标本并结合相关文献资料,对天山南坡中段种子植物区系沿海拔梯度的分布格局进行了系统研究。结果显示,在大区域尺度上,科属种的物种丰富度随海拔升高均呈先增加后减少的趋势,且最高值出现在中低海拔1900~2000 m处;不同生活型植物沿海拔梯度的变化格局有所不同,其中,乔木、一年生草本、藤本及寄生植物表现出随海拔升高物种丰富度逐渐降低的趋势,灌木、多年生草本及二年生草本植物物种丰富度则呈先增加后减少的变化趋势;从植物区系地理成分来看,世界分布所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少的趋势;温带地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈缓慢上升趋势;古地中海地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少然后再增加的变化趋势;热带地理成分所占的比重沿海拔升高呈逐渐下降的趋势;东亚地理成分所占的比重沿海拔梯度升高呈先增加后减少然后再增加的变化趋势。对该分布格局与当地干旱的气候条件及海拔梯度上热量和水分条件的变化相适应。
摘要:
以景东无量山国家级自然保护区为对象,通过样地调查、标本鉴定和查阅资料,对保护区内药用维管植物的种类和生存状况进行研究。结果显示,保护区内药用维管植物共有80科168属218种,占该区维管植物总数的57.37%。药用维管植物生长型分析表明,草本植物占绝对优势。药用部位分析表明,以根和全草入药是其主要利用形式。对药用维管植物的功效分析显示,该地区以清热类、活血化淤类和祛风湿类药物为主。对保护区内药用维管植物濒危等级的评估显示,无危种类占总数的82.11%,说明保护状况良好。保护区不同功能区内维管植物物种丰富度为:核心区 > 缓冲区 > 实验区,其中药用维管植物所占的比例为:核心区 < 缓冲区 < 实验区。对不同功能区药用维管植物相似性分析结果表明,核心区和实验区物种为极不相似;核心区和缓冲区物种为轻度相似。本研究表明保护区的建立对药用植物多样性保护起到了重要作用,明确了保护区药用维管植物的种类及生存状况,为进一步开展药用植物资源的保护和利用研究提供了参考。
摘要:
在对广东省湿地植被全面踏查的基础上,分析湿地植物资源现状并提出保护和利用对策。结果显示,广东省湿地维管植物共有96科240属352种,大部分为被子植物,其中含属数和种数较多的科有菊科、禾本科,含种数较多的属有莎草属Cyperus、蓼属Polygonum、母草属Lindernia、簕竹属Bambusa。出现频率较高的物种主要有喜旱莲子草Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.、凤眼蓝Eichhornia crassipes(Mart.)Solms、象草Pennisetum purpureum Schumach.、大薸Pistia stratiotes L.、铺地黍Panicum repens L.等。从生活型来看,多年生草本植物占总种数的71.59%,居主要优势;从生态类群来看,湿生植物占总种数的43.47%,居主要优势;从植物来源来看,本地物种占总种数的90.63%,居主要优势。入侵植物有41种,占总种数的11.66%。已开发利用的植物资源共204种,占总种数的57.63%。随着城市化进程的加快,开垦、采砂、排污等人为活动以及外来物种入侵使湿地环境遭到破坏,植物种类大大减少;用于园林绿化和净化污水的植物种类较少且多为外来种。建议合理开发湿地资源,加强外来物种的监控,多利用本地植物资源进行园林绿化和净化污水。
摘要:
采用扫描电镜(SEM)技术,对采自珠江下游的沟链藻属2个物种颗粒沟链藻Aulacoseira granulata(Ehrenberg)Simonsen和赫组基沟链藻A.herzogii(Lemmerman)Simonsen的形态特征进行了观察和描述,并与其他相近种的形态异同点进行了比较分析。
摘要:
利用文冠果(Xanthoceras sorbifolia Bunge)160个分布点和19个生态因子数据,采用BIOCLIM、DOMAIN、MAXENT和GARP四种模型预测文冠果的生态适宜区,分析其生态特征并以受试者工作特征曲线ROC对各模型进行评价。结果显示,文冠果最适宜生态区主要分布于西北黄土高原一带,如陕西、山西、宁夏、河北、内蒙古等省区。模型评估结果显示上述4个模型的AUC值均达到0.75以上,表明预测精度良好,均可用来预测文冠果的生态适宜区。文冠果的生态特征为:年平均温度1.9~16℃,昼夜温差月平均8.3~16℃,昼夜温差与年温差比值为22~33,温度变化方差值为7523~14198;最热月份最高温度为20.1~33.5℃;年平均降水量37~952 mm,最湿月份降水量11~219 mm,最干月份降水量0~29 mm,雨量变化方差值为40~137。研究结果表明文冠果适宜生态区包括我国西部的黄土高原地区和北方土石山区以及新疆北部地区。
遗传与育种
摘要:
以高粱(Sorghum bicolor(L.)Moench)品种‘B2V4’和‘1383-2’杂交获得的F2群体为材料,通过SSR和MSAP标记检测高粱基因组差异,构建其甲基化遗传连锁群。结果显示,高粱甲基化连锁群LGC含有3个SSR标记和23个甲基化标记,覆盖高粱基因组44.3 cM;甲基化连锁群LGD含有4个SSR标记和8个甲基化标记,覆盖高粱基因组46.2 cM。LGC上甲基化位点仅来源于EcoRⅠ/MspⅠ酶切组合,而LGD上有来源于EcoRⅠ/MspⅠ和EcoRⅠ/HpaⅡ两种酶切组合的甲基化位点。在LGC连锁群Xtxp 69附近检测到一个密集的甲基化位点区域。研究结果表明MSAP标记可以快速检测植物基因组甲基化差异,适用于构建甲基化连锁群。
摘要:
利用6个单拷贝核基因标记,对中国山杨(Populus davidiana Dode)14个自然居群的遗传多样性和遗传分化水平进行了研究。结果表明,中国山杨表现出较高的遗传多样性水平,各居群间基因流(Nm)为0.66;居群内的变异占总变异的百分比(71.82%)大于居群间(28.18%)。Mantel test检验结果显示居群遗传距离和地理距离间没有相关性。失配分布检测显示中国山杨历史上曾经历过种群的扩张。复杂的种群历史动态、高度异交和较高的碱基突变速率是中国山杨遗传多样性水平较高的原因;而较强的花粉和种子扩散能力及中国山杨的连续分布可能是其居群间遗传分化较小的原因。
摘要:
以‘西伯利亚’百合(Lilium ‘Siberia’)花蕾期、半开期、盛开期、衰败期的花瓣为材料,利用RNA-seq技术对其转录组进行高通量测序,分析单萜合成途径中差异表达的基因并阐明其分子机制。结果显示,‘西伯利亚’百合通过转录组测序分析共得到56.28 Gb clean base,223.40 Mb clean reads和124 233个unigene,其中35 749个基因得到注释。萜骨架合成途径中的基因表达水平在不同花期表现出显著差异。其中,甲基赤藓糖醇磷酸(MEP)中的1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)、1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(DXR)、4-羟基-3-甲丁-2-烯基二磷酸合成酶(HDS)、4-羟基-3-甲丁-2烯基二磷酸还原酶(HDR)、牻牛儿基二磷酸合成酶(GPS)基因的表达水平随花期变化呈先升高后降低的趋势。罗勒烯合成酶(OCS)基因表现出相似变化规律,在盛开期表达量最高。甲羟戊酸(MVA)途径中的3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A还原酶(HMGR)的基因表达同样出现先升高后降低的趋势。单萜合成下游的分支途径中,茄尼基二磷酸合成酶(SDS)、牻牛儿基牻牛儿基二磷酸合成酶(GGDR)基因的表达则出现相反的趋势,在盛开期的表达量最低。研究结果表明MEP途径中的关键基因可随花期变化规律性的表达,以调控单萜的生物合成,在盛开期有较高释放量,且盛开期MVA途径的活化以及泛醌和萜醌代谢支路基因的低表达也促进了单萜的生物合成。
生理与发育
摘要:
对不同浓度铅(Pb)胁迫下三叶鬼针草(Bidens pilosa L.)叶、茎和根中内源一氧化氮(NO)和活性氧(ROS)的生成机制及根系活力的变化,内源NO对Pb胁迫下三叶鬼针草幼苗氧化损伤的缓解效应进行了研究。结果显示,在0~1000 mg/L范围内,随着Pb浓度的增加,叶片中NO含量呈升高趋势,根中NO含量呈先升高后降低的趋势,但仍高于对照,Pb浓度在0 ~ 400 mg/L范围内,茎中NO含量与对照持平,Pb浓度大于600 mg/L时,茎中NO含量低于对照;600 mg/L Pb处理能显著增强叶、茎和根中一氧化氮合成酶(NOS)和硝酸还原酶(NR)活性,显著增加叶和茎中亚硝酸根离子(NO2-)和类胡萝卜素(Car)含量,NOS、NR、NO2-和Car均能促进叶片中内源NO的生成,NOS是根中内源NO生成的主要途径。Pb胁迫使超氧阴离子(O2·-)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量、丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)显著升高,从而造成幼苗严重的膜脂过氧化损伤,而胁迫诱发产生的NO能降低根中ROS的产生,促进幼苗根系活力,进而缓解胁迫造成的膜脂过氧化损伤。
摘要:
以海南风吹楠(Horsfieldia hainanensis Merr.)为材料,采用正交实验方法,研究不同施肥处理对海南风吹楠幼苗生长及生理特性的影响。结果显示,不同施肥处理下海南风吹楠幼苗的生长指标有所差异,不施肥组的株高、地径、干重和根系等指标均低于施肥处理组;而各施肥处理组间幼苗叶片可溶性糖、可溶性蛋白、叶绿素含量等指标均存在极显著差异;净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度等指标均大于不施肥组,光合性能得到一定的提升和改善。将各项生理指标进行隶属函数分析,综合评价后得出最佳氮磷钾处理组为T6组N2P2K2(即:N 3.80 g/株,P 0.48 g/株,K 1.46 g/株)。
摘要:
以冰叶日中花(Mesembryanthemum crystallinum L.)实生苗为材料,经NaCl、NaCl+CaCl2、NaCl+LaCl3处理后,利用电感耦合等离子发射光谱仪检测叶、茎、根中Na+、K+、Ca2+、Mg2+含量,计算K+/Na+、Ca2+/Na+和Mg2+/Na+比值,利用非损伤微测技术测定根尖Na+流和K+流,研究盐胁迫下钙在维持离子平衡中的作用。结果显示,NaCl处理后,冰叶日中花各器官中Na+含量增加,K+、Ca2+、Mg2+含量降低,离子比值降低;CaCl2处理降低了Na+含量,提高了K+、Ca2+、Mg2+含量,离子比值升高,而LaCl3处理后的结果相反。经NaCl处理24 h后,冰叶日中花根尖Na+和K+明显外流,加入CaCl2后,Na+外流速度显著增加,K+外流速度受到抑制,而加入LaCl3后则降低了Na+的外流速度,促进了K+的外流。研究结果表明冰叶日中花受到盐胁迫后,钙参与了促进根部Na+外排、抑制K+外流的过程,进而保持各器官中较低的Na+含量,表明钙在维持和调控离子平衡中起到重要作用。
摘要:
以玉米(Zea mays L.)品种‘郑单958’为实验材料,分析外施壳聚糖对镉胁迫下玉米幼苗生物量、叶片镉含量、叶片超氧阴离子(O2·-)产生速率和过氧化氢(H2O2)的含量,以及抗坏血酸-谷胱甘肽(AsA-GSH)循环中抗氧化酶的活性及抗氧化物含量的影响。结果显示,随着镉胁迫时间的延长,玉米幼苗发生氧化胁迫,叶片抗氧化酶(APX、GR、DHAR、MDHAR)活性和抗氧化物(AsA、GSH)的含量降低,镉积累过量会抑制玉米幼苗的生长。施加壳聚糖可以降低镉胁迫下玉米幼苗叶片O2·-的产生速率和H2O2含量,提高上述抗氧化酶活性和抗氧化物的含量,促进AsA和GSH的再生,维持细胞的氧化还原状态,促进玉米幼苗的生长。研究结果表明壳聚糖处理后玉米幼苗保持了较高的AsA-GSH循环运作效率,提高了抗氧化能力,可有效缓解镉胁迫对玉米幼苗生长的抑制。
摘要:
以浮游硅藻假微型海链藻(Thalassiosira pseudonana(Hustedt)Hasle et Heimdal CCMP 1335)为材料,研究不同混合速率下,随辐射水平增加,UV辐射和可见光PAR对其光系统Ⅱ功能的影响。结果显示,混合速率慢时,随着PAR及UV辐射水平的增加,假微型海链藻PSⅡ的光化学效率(Fv/Fm)持续受到抑制,光合效率α和相对最大电子传递速率rETRmax下降。尤其是UV辐射存在时,PSⅡ反应中心D1蛋白含量下降,有活性的PSⅡ反应中心数量减少,单位反应中心吸收(ABS/RC)和耗散(DI0/RC)的能量增加。混合速率快时,PAR辐射下PSⅡ光化学活性相比混合速率慢时升高,D1蛋白含量增加;而UV辐射存在下各光合参数表现出与混合速率慢时类似的变化趋势。研究结果表明水体混合速率的加快可缓解高水平可见光导致的光抑制,而对UV辐射的抑制效应并未产生显著改变。
附录