三种木莲属(木兰科)植物的核型研究

为探讨巴东木莲 (Manglietiapatungensis)的分类学地位 ,对巴东木莲以及它的近缘种红花木莲 (M insignis)和乳源木莲 (M yuyuanensis)进行了核型研究。乳源木莲和巴东木莲的核型公式为 2n =34m (2sat) 4sm ,红花木莲的为 2n =32m 6sm (2sat)。结合前人的研究说明木莲属的核型比较稳定 ,核型不对称性均为较对称的 2B型 ,只是在核型不对称系数、染色体相对长度、最长染色体与最短染色体比值等方面有细微差异。红花木莲和巴东木莲的核型为首次报道。核型分析结果不支持将巴东木莲归并到红花木莲中的分类学处理     

湖南小溪自然保护区巴东木莲群落结构

巴东木莲(Manglietia patungensis)分布于湖南西北部、湖北西南部和重庆市,是中国特有的稀有濒危物种。湖南小溪自然保护区是巴东木莲分布面积最大且最集中的地区。对巴东木莲群落乔木层结构及优势树种径级组成的分析结果表明,该群落属于典型的常绿阔叶林,群落乔木层可分为三个亚层:第一亚层优势树种为落叶树种枫香(Liquidam bar form osana)和常绿树种巴东木莲;第二亚层以利川润楠(Machilus lichuanensis)为优势树种;第三亚层的优势树种是长叶石栎(Lithocarpus henryi);优势树种径级组成表明,巴东木莲在该群落中与其它优势树种形成稳定的共存群落;巴东木莲在群落中呈聚集分布格局。本研究为正处于生境消失、群落结构被破坏的巴东木莲群落恢复与重建提供科学依据。建议在小溪自然保护区内严格限制对巴东木莲种子的采收,禁止在林下采挖巴东木莲的幼苗,确保巴东木莲在自然状态下得以保持其种群和个体数量的自然增长。     

濒危植物巴东木莲的分布及保护策略

为了研究中国特有物种国家二级保护植物巴东木莲(Manglietiapatungensis)的濒危机制,对巴东木莲的分布现状、生境进行了野外调查。原生巴东木莲的空间分布范围是北纬28°47′10″～30°51′53″,东经107°9′～110°38′9″;垂直分布为海拔374～1029m。湖北咸丰县尖山乡和湖南桑植五道水乡杨家坪村为巴东木莲的新分布点。从整体来看,巴东木莲的分布是不连续的、零星的,而且范围很狭窄;分布区的环境条件差异大。人类对巴东木莲的不合理利用及生境片断化是造成其野生资源迅速减少和许多现有种群不能自然更新的主要原因。还对巴东木莲的分布现状提出了相关的保护措施。只有采取保护优先、合理开发的措施,才可获得资源的可持续性利用。     

巴东木莲种子贮藏和萌发过程中同工酶分析

以贮藏和萌发过程中的巴东木莲种子为材料,采用非变性聚丙烯凝胶电泳技术分析其种子中淀粉酶(AMY)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)同工酶酶谱,并测定其酸性磷酸酶(ACP)和POD的活性,以探讨巴东木莲种子休眠和萌发过程中的生理生化变化特征.结果表明:巴东木莲种子在贮藏和萌发过程中,EST和SOD同工酶在萌发过程中表达增强,并不断有新酶的合成;AMY同工酶在萌发初期表达强度高且酶带数较多,到后期表达水平较低,其可能启动并控制种子萌发快慢;POD同工酶在萌发后期酶的活性增强,且酶的种类也增加,与EST和AMY同工酶的变化相适应.巴东木莲种子ACP和POD活性在储藏条件下以干藏种子最低,在萌发过程中总体上随发育进程呈升高的趋势,与同工酶电泳的结果吻合.因此,EST、AMY、SOD和POD同工酶酶谱变化及表达强弱可作为巴东木莲种子萌发各阶段转变的重要标志.     

22种木莲属植物亲缘关系的SRAP分析(英文)

利用SRAP标记分析技术探讨了22种木莲属植物的遗传亲缘关系。选用13对SRAP引物组合对木莲属22个种的基因组进行分析。结果表明:22个种共扩增出981条DNA带,其中多态性条带占94.8%;在Nei’s遗传相似性系数0.70处,UPGMA聚类将22个种分为5个类群,在0.715分为9个亚类;22种木莲属植物的Nei’s遗传相似性系数变化范围为0.625(乳源木莲与球果木莲之间)～0.914(中缅木莲与滇南木莲之间),平均遗传相似性系数为0.696。其中中缅木莲、滇南木莲之间遗传相似性系数为0.914,两者亲缘关系最近。该结果支持将巴东木莲、乳源木莲、滇桂木莲分别作为独立的种。     

小胡杨花粉母细胞减数分裂染色体行为研究

采用常规压片法对小胡杨花粉母细胞减数分裂过程染色体行为及花粉特性进行了研究.结果表明:小胡杨花粉母细胞减数分裂过程中表现出极强的异质性,减数分裂各时期异常细胞出现率均超过70%.其中,终变期存在大量单价体、后期观察到落后染色体,证明小胡杨的两个亲本亲缘关系较远.小胡杨花粉母细胞减数分裂过程高频率异常现象(后期I落后染色体71.87%,染色体桥8.13%;末期Ⅰ有77.18%的微核细胞;后期Ⅱ有85.60%的异常细胞等)的发生直接导致其大部分花粉发育异常(99.48%),表现出远缘杂种的败育特性.     

22种木莲属植物亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR标记分析技术探讨了22种木莲属植物的遗传亲缘关系。选用10对ISSR引物组合对木莲属22个种的基因组进行分析。结果表明：22个种共扩增出595条DNA带,其中多态性条带占94.45%;根据Nei Li遗传相似性系数在0.68处,UPGMA聚类结果将22个种划分为6个类群,在0.70处进一步可分为12个亚类群;22种木莲属植物的Nei-Li遗传相似性系数变化范围为0.605(乳源木莲与球果木莲之间)～0.956(中缅木莲与滇南木莲之间),平均遗传相似性系数为0.698。说明木莲属植物种间差异性大。其中中缅木莲、滇南木莲之间遗传相似性系数为0.956,两者亲缘关系最近。该结果同时支持将巴东木莲、乳源木莲、滇桂木莲分别作为独立的种。     

不同间伐措施对乳源木莲生长的影响

由于间伐措施不同,杉木与乳源木莲混交林中的乳源木莲生长差异显著。间伐适时,乳源木莲的胸径、树高生长量明显增加,材积速生期延长,且17年生仍处在速生期;而逾期间伐,林分密度偏大,则混交林中乳源木莲生长受抑制,速生期提早结束,生长不良。作者认为,为提高杉莲混交林的经营效果,适时间伐、密度合理至关重要。     

江西官山自然保护区巴东木莲群落特征

对江西省官山国家级自然保护区内巴东木莲(Manglietia patungensis)群落特征进行调查和分析,结果表明,保护区内巴东木莲群落物种组成丰富,区系成分复杂,热带分布属明显多于温带分布属。群落组成以高位芽植物为主,地上芽植物次之,植物叶的性质以中小型叶、单叶、革质、非全缘为主。群落地上成层现象明显,下木层物种多样性高于乔木层。巴东木莲种群结构稳定,呈集群分布。     

巴东木莲等位酶的遗传多样性

采用超薄平板聚丙烯酰胺等电聚焦技术对中国特有濒危植物巴东木莲(Manglietia patungensis Hu)的遗传多样性进行了初步的分析。通过对8个酶系统18个酶位点的检测,结果表明,巴东木莲具有较高的遗传多样性。种水平多态位点的百分数(Ps)为66．7,平均预期杂合度(He)为0．178。高于多年生木本植物的平均水平。居群间分化系数为0．107,说明巴东木莲的遗传变异的89．3％来自于居群内。     

玉兰减数分裂观察及染色体构型分析

采用去壁低渗方法,观察研究了玉兰Magnolia denudata有丝分裂和减数分裂的细胞学特征。实验结果证实玉兰存在两种染色体倍性,即2n=4x=76和2n=6x=114。通常,在木兰属甚至整个木兰科每个物种只具有一种染色体数目。玉兰有丝分裂间期核为复杂染色中心型,其中期染色体较小。玉兰在减数分裂中期I的构型表现出多样性,其中最主要的特点是比同源多倍体预期的二价体出现的频率更高些,其次是在减数分裂中期I可以观察到1或2个环状和（或）链状六价体。这些特征与同源异源六倍体或部分的异源六倍体种北美红杉Sequ     

药蒲公英减数分裂异常行为探讨

对药蒲公英减数分裂各期进行了观察,研究得出药蒲公英花蕾直径大小与花粉母细胞减数分裂各期之间的关系(花蕾直径在2-7mm时为减数分裂期)。并发现药蒲公英减数分裂中出现许多异常行为。如后期桥和落后染色体;药蒲公英花粉粒空瘪,这些异常行为的原因是减数分裂过程中有倒位和重复缺失等染色体结构变异出现以至形成双着丝点染色体。减数分裂过程的异常行为也说明药蒲公英是多倍体。     

秤锤树的核型研究及其减数分裂过程的观察

观察研究了秤锤树有丝分裂和减数分裂的细胞学特征。秤锤树核型为2n=2x=24=4m 7sm(2SAT) 1st,属于较为原始的2A型。有丝分裂间期核为复杂染色中心型,前期出现B染色体,中期染色体中等大小。减数分裂中期具12对正常的二价体,但后期I和后期Ⅱ均有染色体异常现象发生。统计断片、落后染色体和染色体桥出现的比例与花粉粒败育性比例比较一致,表明秤锤树的小孢子在发生和发育过程中较高频率的败育现象可能存存一常的细胞学原因．     

五种紫萁属植物的细胞遗传学研究

对紫萁属Osmunda五种植物:狭叶紫萁D angustifolia Ching、紫萁O japonica Thunb.、华南紫萁O vachellii Hook.、粗齿紫萁O banksifolia(Presl)Kuhn和粤紫萁O.mildei C.Chr.的体细胞染色体形态和孢子母细胞减数分裂时染色体的行为进行了研究.五种紫其属植物的体细胞染色体数目均为2n=44,孢子母细胞减数分裂过程中,狭叶紫萁,紫萁、华南紫萁和粗齿紫萁染色体配对和联合行为正常,中期I染色体构型多为环状二价体,粗齿紫萁偶尔可观察到三价体和单价体,狭叶紫萁中期I偶可观察到1-2个提早分离的单价体,后期II可观察到染色体桥和断片,据此推测易位和倒位等染色体畸变作用在紫萁属植物物种形成和演化过程中具有重要意义.粤紫萁是华南分布的一个特有珍稀种、孢子母细胞减数分裂前期到中期无染色体配对和联会,导致染色体后期行为异常,80%的孢子母细胞有落后染色体和不均等分离现象,形成的孢子几乎完全败育,基于粤紫萁减数分裂显著偏离正常的同源染色体配对和联会现象,结合核型方面和形态学方面证据,认为粤紫萁是一个杂交种.     

黄芩的花粉母细胞减数分裂及核型分析

采用压片法,对黄芩花粉母细胞减数分裂及核型进行了研究。结果表明:黄芩的大多数花粉母细胞减数分裂中染色体的行为正常,在终变期同源染色体配对后可形成9个二价体,后期Ⅰ染色体以9∶9的方式向细胞两极分离,其减数分裂为同时型;在少数花粉母细胞减数分裂中观察到落后染色体、染色体桥等异常行为;其花粉粒育性为76.49%。黄芩的染色体数目为2n=2X=18,核型公式为K(2n)=2X=18=16m+2 sm,染色体相对长度组成为2n=1 s+4M1+3M2+1L,其核型为"1A"型。     

鸭跖草科杜若(Pollia japonica Thunb.)的减数分裂研究

首次对鸭跖草科杜若(Pollia japonicaThunb.)进行了花粉母细胞减数分裂观察,并重新报道了该种的染色体数目为2n=32。结果显示,减数分裂中期I构型为16Ⅱ,并且观察到次级联会现象。减数分裂后期I和后期Ⅱ存在落后染色体、染色体断片、二次分裂不同步等异常现象,统计各时期畸形率都低于10%。随机统计花粉粒活性,成熟率达到90%以上。这说明杜若的减数分裂过程基本正常,也证明了2n=32的体细胞染色体数目是可信的。     

木立芦荟小孢子母细胞减数分裂与花粉育性关系的初步研究

文章从减数分裂过程、小孢子发育两方面,探讨了木立芦荟（Aloe arboresens Mill.）花粉败育的原因。木立芦荟花粉母细胞染色体数目为2n=14,由四对长染色体和三对短染色体组成,属二型性核型。其减数分裂异常,发现存在单价体和多价体、染色体桥、落后染色体、不均等分离、微核等。同时观察到木立芦荟染色体具有极度的粘质性,使减数分裂各阶段的染色体不易散开。统计各种异常现象出现的频率并分析了这些异常现象形成的可能机制及对正常小孢子形成的影响,推测染色体间的丝状粘连可能是木立芦荟小孢子母细胞减数分裂异常并导致败育花粉产生的主要因素。成熟花粉粒中90%以上为败育花粉,属碘败型。     

同一居群韭莲不同植株减数分裂行为差异的遗传分析

对韭莲(2n=48)小孢子母细胞减数分裂及小孢子发育进行研究。结果显示同一居群植株的减数分裂行为存在明显差异。多数韭莲植株小孢子母细胞减数分裂存在少量落后染色体、微核等现象,平均每株中具有异常分离行为的母细胞占14.02%,小孢子发育正常,但花粉无活力。并首次从减数分裂后期Ⅰ的特殊的细胞学形态证明韭莲是臂内倒位杂合体。而少数植株韭莲的小孢子母细胞减数分裂极其紊乱,后期Ⅰ出现多极分离、大量落后染色体,小孢子母细胞减数分裂总异常分离高达94.3%。四分孢子期多分孢子体高达73.4%。分析认为:前者减数分裂行为异常的原因主要由染色体结构变异所致,而后者的原因除染色体结构变异外,还可能与控制纺锤体形成的基因突变有关。     

Cytogenetic studies on <Emphasis Type="Italic">Metasequoia glyptostroboides</Emphasis>, a living fossil species

The chromosome morphology and meiotic pairing behavior in the pollen mother cells (PMCs) of Metasequoia glyptostroboides were investigated. The results showed that: (1) The chromosome number of the PMCs was 2n=22. (2) The PMCs developed in the successive manner, and the nucleoids in the dynamic development were similar to those of the other gymnosperms. (3) At prophase, most of the chromosomes were unable to be identified distinctively because the chromosomes were long and tangled together. The chromosome segments were paired non-synchronously. At pachytene, the interstitial or terminal regions of some bivalents did not form synapsis and the paired chromosomes showed difference in sizes, indicating that there were structure differences between the homologous chromosomes. (4) At diakinesis, the ring bivalents showed complicated configurations due to the differences in location and number of chiasmata. In addition, there were cross-linked bivalents. (5) At metaphase I, the chromosome configuration of each cell was 8.2II ⁰ + 1.1II + 1.3II ⁺ + 0.8I. Most of the chromosomes were ring bivalents, but some were cross-linked bivalents, rod bivalents, or univalents. (6) 15\% PMCs at anaphase I and 22\% PMCs at anaphase II presented chromosome bridges, chromosome fragments, micronuclei, and lagging chromosomes. Twenty seven percent microspores finally moved into one to three micronuclei. Twenty five percent pollens were abortive. The results indicated that the observed individual of M. glyptostroboideswas probably a parpcentric inversion heterozygote, and there were structural and behavioral differences between the homologous chromosomes. The chromosomal aberration of M. glyptostroboidesmay play an important role in the evolution of this relict species, which is known as a living fossil. Further evidence is needed to test whether the differences between homologous chromosomes were due to hybridization.