树干附生尖叶拟船叶藓的孢子体分布格局和败育研究

通过野外定位考察和实验室观察分析,结果显示:(1)贵州梵净山树干附生尖叶拟船叶藓的孢子体种群80%分布在树干的基部;(2)尖叶拟船叶藓的孢子体在其主茎和一到四次分枝上皆有分布,但在一次分枝上分布最多,并且一次分枝上的与主茎或其它各次分枝上分布的之间存在显著差异;(3)孢子体败育发生在胚胎发育时期、孢蒴膨大期或者孢子形成期等3个时期,孢子体败育率为7.3%,败育孢子体的平均生物量为正常成熟的43.3%.表明尖叶拟船叶藓孢子体种群偏少且孢子体败育率低是其重要的生物学特征.     

尖叶拟船叶藓营养元素生殖配置格局

为了揭示尖叶拟船叶藓营养元素生殖配置规律,本文对其12种营养元素的生殖配置格局和季节动态进行了研究。其结果如下：成熟孢子体的生物量配置为6．67％;在成熟孢子体中12种营养元素的含量顺序是：C（452mg／g）〉N（35mg／g）〉K（8439．9μg／g）〉Ca（7012．9μg／g）〉P（2129．2μg／g）〉Mg（1482．9μg／g）〉Na（432．9μg／g）〉Mn（196．3μg／g）〉Fe（177．7μg／g）〉Al（174．8μg／g）〉Zn（68．1μg／g）〉Cu（19．4μg/g）;成熟孢子体中营养元素生殖配置顺序是：K（17．7％）〉P（15．1％）〉Cu（13．3％）〉N（11．6％）〉Na（10．5％）〉Mn（7．8％）〉Zn（7．5％）〉C（6．9％）〉Mg（6．8％）〉Ca（5．4％）〉Fe（1．3％）〉Al（1．2％）。     

分子标记在鉴别拟船叶藓属和猫尾藓属中的应用

船叶藓科的拟船叶藓属(Dolichom itriopsis)和猫尾藓属植物(Isothecium)非常相似,不易从外部表型上进行属间物种的区分.以尖叶拟船叶藓6个居群、猫尾藓1个居群及疑似尖叶拟船叶藓种1个居群为材料,进行了随机扩增多态性(RAPD)标记分析,结果表明:50个随机引物中有15个引物扩增的产物具有多态性,15个引物共扩增出77条带,其中多态性条带为71条,多态带比率高达92.21%.聚类分析结果表明,疑似种与猫尾藓有较近的亲缘关系,与尖叶拟船叶藓亲缘关系较远.同时测定了疑似尖叶拟船叶藓种的rDNA的ITS全序列,与Genbank已知序列比对结果表明,疑似种与猫尾藓的同源性高达94.74%,而与尖叶拟船叶藓的同源性只有80.64%.进一步支持了RAPD的聚类结果,说明疑似种是猫尾藓而非尖叶拟船叶藓.     

镉胁迫下3种藓类植物抗氧化酶活性变化的比较研究

采用水培实验研究了重金属Cd对3种藓类植物尖叶拟船叶藓(Dolichomitriopsis diversiformis)、湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)和匍枝青藓(Brachythecium procumbens)的抗氧化酶系统(SOD、POD和CAT)的影响.结果表明,在1-100 mg·L-1的镉胁迫浓度范围内,Cd对3种藓类植物的SOD活性都具有显著的促进作用,SOD对Cd胁迫的种间敏感性顺序为尖叶拟船叶藓>湿地匍灯藓>匍枝青藓;3种藓类植物的POD和CAT活性对Cd胁迫均表现为先升后降,POD对Cd胁迫的种间敏感性顺序为匍枝青藓>湿地匍灯藓>尖叶拟船叶藓;高浓度Cd对CAT具有明显的抑制效应,CAT对Cd胁迫的种间敏感性顺序为湿地匍灯藓>尖叶拟船叶藓>匍枝青藓.在Cd长期胁迫下,SOD对3种藓类植物体内活性氧的清除起到关键作用,可作为藓类植物抗镉能力强弱的敏感生理指标;3种鲜类植物中匍枝青藓的抗镉能力最强,湿地匍灯藓次之,尖叶拟船叶藓最弱,并且这种抗性与cd在植物体内的积累成反相关.     

尖叶拟船叶藓光系统Ⅱ光合荧光特性、活性氧代谢与耐脱水生理生态适应的关系

以广布湿生藓类——湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum)为比较材料,研究东亚特有濒危植物尖叶拟船叶藓(Dolichomitriopsis diversiformis)在不同快速脱水和复水胁迫下PSⅡ的叶绿素光合荧光变化和活性氧代谢及抗氧化系统变化,探讨两种藓类生理生态适应性差异的成因,以初步确定尖叶拟船叶藓受水分条件限制分布狭窄趋于濒危的原因。结果显示:(1)尖叶拟船叶藓的光合电子传递在脱水后可被极微弱光完全抑制,其抑制光强的恢复明显慢于湿地匐灯藓;其PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学量子效率(YⅡ)先降而后升,恢复较慢;光化学淬灭(q P)复水后恢复较快,非光化学淬灭(NPQ)的绝对值和变化速率则始终低于湿地匐灯藓。(2)尖叶拟船叶藓活性氧水平明显高于湿地匐灯藓;其SOD、CAT、APX等抗氧化系统酶活性整体变化幅度较大,抗氧化保护物质(As A)含量则明显低于湿地匐灯藓。以上结果表明尖叶拟船叶藓受到环境水分因子限制的原因主要有:(1)PSⅡ的反应中心色素(P680)对脱水伤害较为敏感;(2)复水修复过程中抗氧化保护系统的保护能力偏低。     

濒危植物尖叶拟船叶藓的过氧化物同工酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术分析了濒危植物尖叶拟船叶藓7个自然居群的过氧化物同工酶．结果表明：尖叶拟船叶藓在13个位点表现酶带．其中 Pod-4、Pod-6、Pod-7为7个居群共有,是尖叶拟船叶藓的特征带;1号居群酶带最多,为12条,除与其他居群共有的3条主带外,还出现了其特有的3务酶带;尖叶拟船叶藓存在哑等位基因现象,有两个稀有基因 Pod-5和 Pod-11．3号和5号、4号和6号有较强的同源性．据此认为尖叶拟船叶藓具有较丰富的遗传多样性．     

梵净山尖叶拟船叶藓的遗传多样性分析

采用RAPD技术,选取10个引物对梵净山的尖叶拟船叶藓(Dolichomitriopsis diversiformis)自然分布区的南、北坡14个居群153个个体的总DNA进行了扩增,共得到196个位点.统计分析表明:(1)梵净山尖叶拟船叶藓在物种水平有较高的遗传多样性,居群水平的遗传多样性相对较低.(2)该藓种遗传多样性高低与海拔高度无关,但南坡的多样性水平略高于北坡.(3)遗传多样性的63.29%发生在居群间,只有36.71%发生在居群内.研究结果提示尖叶拟船叶藓的遗传多样性受小生境的影响较大,遗传漂变和环境适应可能是影响居群分化的主要原因.     

尖叶拟船叶藓的77K荧光光谱及对强光照的短期适应

报道了东亚特有濒危植物尖叶拟船叶藓(Dolichomitriopsis diversiformis)在不同光质的光照诱导下的低温77K荧光光谱及状态转移的初步研究结果,实验中,尖叶拟船叶藓在77K下出现了3条发射带,分别是F680、F685、F720nm,并没有出现存在于大部分高等植物中的F695nm和F740nm两个峰．经过PSⅡ光诱导后、在77K下出现了F680nm,这个峰在77K下出现是首次报道,而以前的研究认为只在4K下才出现这一条光谱带,这一结果表明尖叶拟船叶藓叶绿体的两个光系统结构与其他高等植物存在着差异。在自然光下,PSⅡ与PSⅠ的总能量比是2.04,经过15min的PSⅡ光(670nm)诱导后,PSⅡ与PSⅠ的总能量比变成了1．28(状态2),当用15min的PSⅠ光(716nm)照射后,PSⅡ与PSⅠ的总能量比从2．04变成了3．4l(状态1)。在自然光下,由尖叶拟船叶藓的光系统的外部LHCⅡ所吸收的激发能是整个光系统激发能的21．19％．这说明尖叶拟船叶藓对光的短期调节能力是21．19％．尖叶拟船叶藓的光系统的外部LHCⅡ有51．7％位于PSⅡ中,48．3％在PSⅠ中.     

新船叶藓的核型分析

新船叶藓Neodolichomitra robusta(Broth．)Nog．为东亚特有种,其配子体茎尖细胞有丝分裂中期的染色体数为n＝5,核型为K(n)＝5＝4V+1J或K(n)＝5＝4 m+1 sm,在核型分类中属于“2A”型。该研究结果为国内外首次报道。     

铅胁迫对3种藓类植物抗氧化酶活性的影响

采用水培实验研究了重金属Pb对3种藓类植物尖叶拟船叶藓(Dolichomitriopsis diversiformis)、湿地匍灯藓(Plagiomnium acutum)和匍枝青藓(Brachythecium procumbens)的抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性的影响.结果表明,(1)在1~200 mg·L-1的铅胁迫浓度范围内,Pb对3种藓类植物的SOD活性均具有显著的促进作用,对Pb胁迫的种间敏感性差异为尖叶拟船叶藓>湿地匍灯藓>匍枝青藓;(2)POD活性对Pb胁迫的反应趋势有一定差别,尖叶拟船叶藓和匍枝青藓的POD活性随Pb浓度的增加先升后降,湿地匍灯藓的POD活性变化较为平缓,种间敏感性差异为匍枝青藓>尖叶拟船叶藓>湿地匍灯藓;(3)在100 mg·L-1时Pb对湿地匍灯藓CAT活性表现为显著促进作用外,其余在低浓度下显示无显著影响,在高浓度下表现为抑制效应,种间敏感性差异为尖叶拟船叶藓>匍枝青藓>湿地匍灯藓.3种藓类植物的抗氧化酶体系中对Pb胁迫的抵抗起关键作用的是SOD,可作为藓类植物受Pb胁迫的敏感生理指标.3种植物中对Pb胁迫的反应较为敏感的是尖叶拟船叶藓.