阿拉善荒漠特有植物沙冬青濒危原因的研究

本文通过对阿拉善荒漠特有的,并且是唯一的常绿阔叶灌木沙冬青的野外调查,并结合自然分布区的环境条件和种子发芽试验,探讨了造成沙冬青濒危的原因。研究表明,生态环境的恶化和落地种子不易获得适宜生长发育的条件是造成其衰落、稀有的重要原因;繁殖材料的缺乏是造成种群老化的原因之一,此外,还从地质历史变迁和人类活动的影响方面论证了沙冬青既是自然稀有种,又是人为稀有种,并由此提出了对其有效保护的一些措施。     

聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫抑制矮沙冬青种子的萌发

本研究以新疆特有濒危保护植物矮沙冬青(A mmmopiptanthus nanus(M.Pop.)Cheng f.)的种子为材料,用不同渗透势浓度的聚乙二醇(PEG6000)模拟干旱胁迫,探讨干旱胁迫对矮沙冬青种子发芽率、平均发芽速度、胚轴和胚根长度及发芽指数、活力指数的影响.结果表明,不同浓度PEG胁迫处理均降低了种子的发芽率,延缓了矮沙冬青种子萌发进程;种子的发芽率、发芽指数和活力指数均随胁迫强度的增加呈明显下降趋势.当-1.20 MPa的PEG胁迫处理的种子在试验结束时仍未能萌发,表明-1.20 MPa是矮沙冬青种子萌发的临界水势.PEG模拟干旱胁迫中,当PEG处理为-0.2 MPa时,虽然最终发芽率与对照一样,但其胚根、胚轴的长度都比对照短,说明矮沙冬青胚根、胚轴的生长比发芽率对干旱胁迫更敏感.干旱胁迫可能是导致矮沙冬青种群天然更新能力弱的原因之一.本研究将为矮沙冬青种质资源的保护和种群的恢复提供科学依据.     

珍稀濒危植物新疆沙冬青的组织培养和植株再生

1植物名称新疆沙冬青[Ammopiptanthus nanus（M.Pop.）Chengf.],又名小沙冬青、矮黄化木。2材料类别成熟种子。3培养条件种子萌发培养基：（1）1/2MS培养基;     

沙冬青种子总黄酮测定方法及纯化工艺研究

旨在建立沙冬青种子总黄酮测定方法及沙冬青种子总黄酮纯化工艺。选用常用4种黄酮显色方法,通过紫外波长扫描分别确定槲皮素为对照品及沙冬青种子总黄酮的最佳吸收波长,建立标准曲线,并对各测定方法进行方法学验证,利用新建立的条件方法对沙冬青种子总黄酮进行含量测定;实验选择AB-8、D101、S-8型大孔树脂通过静态吸附及解析试验,筛选出AB-8型大孔树脂进行动态试验,建立大孔树脂纯化工艺条件,进一步通过乙酸乙酯进行萃取,提高其总黄酮纯度。结果显示,以槲皮素为对照品,采用Al Cl3-CH4O显色法,在检测波长为335 nm条件下可对沙冬青种子总黄酮含量进行有效测定;AB-8型大孔树脂在上样液浓度为6 mg/m L、上样液p H5.5、上样液体积5 BV、上样液流速3.5 BV/h条件下吸附,以70%乙醇、洗脱液流速1.5 BV/h、洗脱液体积6 BV条件下洗脱,沙冬青种子总黄酮含量由纯化前5.69%提高到41.07%;用AB-8树脂纯化后的总黄酮配置成一定浓度溶液后用乙酸乙酯萃取,总黄酮含量达到76.15%。     

新疆沙冬青叶片氨基酸和蛋白质的测试与分离以及抗冻蛋白的鉴定结果分析

提取并纯化了新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)叶片总蛋白,得到了适合新疆沙冬青叶片总蛋白提取的最佳缓冲体系;用DEAE52-C分离了各蛋白质组分,并用SDS-PAG测定了纯度和分子量(14~90 kD之间);氨基酸组成分析显示了新疆沙冬青属内种遗传的一致性。对抗冻活性分析讨论证实了与蒙古沙冬青同属的新疆沙冬青中也含有抗冻蛋白(AFPs)。     

迁地保护条件下两种沙冬青的开花物候比较研究

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物是我国西北荒漠区唯一的常绿阔叶灌木。作者对吐鲁番沙漠植物园迁地保护的两种沙冬青的开花物候进行了详细的比较观察,旨在探讨它们在同一生境条件下开花特性的异同点及其影响因素。主要结果如下:(1)两种植物在开花频率、花序开放顺序、开花振幅曲线及单花寿命等开花参数上相似,但在始花时间、单株花期、花序的开花数及开放持续时间与频率分布、开花振幅等参数上明显不同;(2)在个体和群体水平上,蒙古沙冬青(A.mongolicus)始花时间均比新疆沙冬青(A.nanus)早,蒙古沙冬青开花全过程为20–21d,新疆沙冬青为13–14d;(3)蒙古沙冬青花序的开花数比新疆沙冬青多、开放持续时间长,两者在开花数(F=17.51,P<0.01)和持续时间(F=14.08,P<0.01)上均存在显著差异;(4)花序上的花大多从近基部向两端开放,开花振幅呈单峰曲线,但新疆沙冬青的开花振幅较高;(5)花序开放持续期的频率分布明显不同,新疆沙冬青较蒙古沙冬青更为集中,但两者的单花寿命稳定,均在7d左右;(6)花序上每天的开花数与其座果数呈正相关(蒙古沙冬青,r=0.885,P<0.05;新疆沙冬青,r=0.827,P<0.01),但其开花数和座果数与始花时间存在不同程度的相关关系,这些特点可能与开花对传粉者的吸引以及物种本身的遗传特性有关。对上述观察结果及其影响因素的分析表明,两种植物在开花参数上所表现出的一致性可能是受系统发育限制的,而彼此间的差异可能与其进化历史及所处的环境异质性有关,是在与环境的长期适应过程中分别形成的一些可遗传的变异;而不同年份间两种沙冬青在花序的开花数及开放持续时间上表现出的差异可能与环境温度的变化有关。这些结果对于探讨该属植物的繁殖生物学特性及其保护对策具有重要意义。     

不同气候条件下沙冬青属植物在我国的潜在分布——基于生态位模型预测

沙冬青属（Ammopiptanthus）植物是古地中海第三纪孑遗濒危物种,包括沙冬青（Ammopiptanthus mgolicus）和矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus）,主要分布在我国西北干旱、半干旱地区,其不仅具有较高的研究价值,同时对我国西北干旱地区生态环境具有十分重要的作用。近年来由于全球气候变化及人为干扰等因素,沙冬青属植物天然分布面积骤缩,濒临灭绝。本研究利用MaxEnt模型、Bioclim模型和Domain模型对沙冬青属植物在我国末次间冰期（Last Interglacial）、末次冰盛期（Last Glacial Maximum）、当代和2050年（RCP4.5和RCP8.5）4个时期气候情景下的潜在适生区进行预测。结果表明：MaxEnt模型对沙冬青属植物潜在分布区的预测具有极高的准确度,所有模型的平均受试者工作特征曲线下面积（AUC测试值）均高于0.80。当代沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.78%,主要集中在内蒙古中部、宁夏北部和甘肃北部等地;未来沙冬青最佳及高适生区在现有分布范围呈现向外扩张的趋势,主要分布在内蒙古鄂托克旗、鄂尔多斯、阿拉善左旗、宁夏吴忠和甘肃民勒县等地。当代矮沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.23%,主要集中在新疆南部;未来矮沙冬青最佳及高适生区向新疆乌恰县南部、乌鲁木齐北部移动和扩大,主要分布在新疆乌恰县、乌苏市、吐鲁番市和乌鲁木齐市。未来2050年（RCP4.5和RCP8.5）两种气候情景下沙冬青和矮沙冬青的潜在分布总面积均有所增加,与当代相比变化不明显,但不同适生等级的潜在分布面积变化较大,在更高的CO₂排放量（RCP8.5）情景下沙冬青和矮冬青的最佳及高适生区范围的预测结果都将减少。从气候因素角度考虑,研究表明未来气候情景下沙冬青属植物的适生区变化过程中,年均温（Bio1）、最湿月降水量（Bio13）和温度季节性变化（Bio4）是影响沙冬青属植物分布的关键因子,并为我国西北干旱半干旱地区具有重要的经济价值并将持续其生态服务功能。     

MeJA熏蒸叶片对新疆沙冬青根细胞跨膜离子流及抗盐性的影响

土壤盐渍化是植物生长的主要逆境之一。茉莉酸类物质与植物抗逆性密切相关。以国家二级保护植物新疆沙冬青为实验材料,利用非损伤微测技术,从动态离子流转运的角度研究了MeJA预处理后Nacl处理对新疆沙冬青根部K＋、H＋、Na＋流的影响。结果表明,MeJA预处理的新疆沙冬青经盐胁迫后根冠区瞬时K＋外流低于未经MeJA预处理的对照植株,H＋外流强度大于对照植株;新疆沙冬青根尖区域（0～3000μm）经MeJA和Nacl（50mmol·L-1,24h）预处理,解除NaCl胁迫后观察到Na＋外流和H＋内流,流速高于对照植株。表明适当浓度MeJA预处理能有效提高新疆沙冬青苗期抗盐性。     

珍稀植物矮沙冬青的资源调查及其保护

2000年对新疆境内颁的矮沙冬青资源进行了调查,探明了此种植物资源的分布规律、资源量及濒危原因,并提出了相应的保护措施.研究结果表明,矮沙冬青仅分布于新疆鸟恰县境内,沿天山山脉分布于康苏、克孜勒阿根、巴音库鲁提、肖尔布拉克、膘尔托卡依、克孜勒河两岸和沙漫等地区的荒漠草地带,由于长期受干旱多风气候的影响,分布面积逐渐缩小,群落结构逐渐向旱化、寒化方向演变,构成亚洲中部山地中所特有的低山丘陵常绿阔叶灌丛.群落盖度最高可达10%.     

沙冬青根瘤菌的抗逆性

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是西北荒漠地区珍稀常绿阔叶灌木,综合沙冬青分布区内气候、土壤和水分等因子,选取宁夏中卫县沙坡头、内蒙古磴口县、内蒙古阿拉善左旗、内蒙古乌拉特后旗作为样区,于2004年4月中下旬沙冬青的花期调查和收集根瘤,并结合地理环境对分离得到的根瘤菌进行抗逆性初步分析。调查发现根瘤的生成及其在宿主植物上的着生部位、大小、形状、颜色等因生境条件的不同而有所差异,水分是其主要的影响因子;分离得到根瘤菌17株,对其耐盐性、耐酸碱性、生长温度范围和抗生素抗性进行了研究。结果表明,64.7%的菌株可以在含3%NaCl的YMA培养基上生长;94.1%的菌株可以在pH 5~11的范围内生长;全部菌株在60 ℃处理10 min后仍能生长;不同菌株对不同抗生素表现出不同的抗性,ZW₄和WH₄¹对各抗生素表现出较强的抗性。分离自磴口县的根瘤菌普遍表现出较强的抗酸碱和抗高温的能力,这是对其环境的适应。本研究证明沙冬青根瘤菌具有较强的抗逆性,但菌株间存在差异,这可能是对沙冬青分布区多种景观生态类型的适应。同时测定了几种伴生植物中间锦鸡儿(Caragana intermedia)、猫头刺(Oxytropis aciphylla)和柠条(Caragana corshinskii)根瘤菌的抗逆性,与沙冬青根瘤菌表现出一定的相似性,具较强的抗逆性,说明生态环境对豆科植物-根瘤菌共生体有重要的影响。沙冬青的高抗性可能与沙冬青根瘤菌的高抗性有关。沙冬青与其根瘤菌的共生关系有利于其植物群落的发育和多样性的维系。     

濒危植物小沙冬青研究进展

小沙冬青(Ammopiptanthus nanus (M. Pop.) Cheng f.)是荒漠干旱极端环境下唯一的常绿阔叶灌木,也是抗逆性研究的优秀指示植物材料。本文在查阅文献的基础上,对小沙冬青的群落生态学、解剖学、生殖生态学及遗传多样性、逆境胁迫下小沙冬青的生理及分子生物学响应方面的研究进行了综述,旨在为该植物资源的开发利用、荒漠区物种多样性的维持和生态环境建设提供借鉴。     

新疆沙冬青AM和DSE真菌的空间分布

2012年6月从新疆阿图什市选取康苏、膘尔托阔依(阳)、膘尔托阔依(阴)和上阿图什4个样地,采集新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)根围0—10、10—20、20—30、30—40和40—50cm5个土层土壤样品,研究了新疆沙冬青AM和DSE真菌定殖规律以及土壤因子的生态作用。结果表明,AM和DSE真菌平均总定殖率分别为83.2%和53.22%,说明AM和DSE真菌能与新疆沙冬青根系形成良好共生关系。AM和DSE真菌具有明显空间异质性,AM总定殖率最大值在20—30cm土层,样地间表现为康苏=上阿图什膘尔托阔依(阳)膘尔托阔依(阴);DSE土层间无规律性变化,样地间为膘尔托阔依(阳)膘尔托阔依(阴)康苏上阿图什。相关性分析表明,AM菌丝、泡囊和总定殖率与DSE定殖率极显著负相关,AM定殖强度与DSE菌丝和总定殖率显著负相关,丛枝定殖率与DSE菌丝和总定殖率极显著正相关,说明两者间存在生态位竞争。土壤速效P、总球囊霉素和酸性磷酸酶与AM总定殖率极显著正相关,pH与AM总定殖率显著负相关;脲酶与DSE极显著正相关,pH和碱解N与DSE显著负相关。     

沙冬青属的细胞学研究

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物仅两个种,即蒙古沙冬青(A.mongolicus)和新疆沙冬青(A.nanus),为第三纪残遗种,是中亚荒漠唯一的常绿阔叶植物,因珍稀,临危而被列为国家重点保护植物”。国内外对该属两个种的染色体数目的记载存在着差异。本文对沙冬青属两种植物的染色体数目和核型进行了分析研究,旨在为探讨该属植物的发生和系统发育,以及开展植物多样性保护和合理开发利用积累资料。     

新疆沙冬青基因组调查测序与基因组大小预测

新疆沙冬青是中国荒漠地区代表性常绿阔叶植物,属于第三纪孑遗植物。其极强的逆境耐受性受到了研究者的广泛关注,但由于缺乏基因组序列,分子生物学研究水平进展缓慢。本研究对新疆沙冬青进行了基因组调查测序,共得到65 Gb大小的双端测序数据。结合基于K-mer分析和流式细胞分析的方法,预测基因组大小、杂合率和GC含量等特征,估计基因组大小为770~787 Mb。测序数据拼接构建得到contigs的N50为684 bp,总读长为0.538 Gb;进一步组装后scaffolds的N50为12.09 kb,总读长为0.602 Gb。对拼接数据进行SSR分子标记预测,共得到151858个SSR,其中二核苷酸重复单元比例最高为56.39%,在二核苷酸重复单元中,AT/TA组成形式占多数。本研究首次报道了荒漠植物新疆沙冬青的基因组特征,为后续基因组学研究提供参考。     

矮沙冬青种子特性和萌发影响因素的研究

 对矮沙冬青(Ammopiptanthus nanus)种子的特性和萌发影响因素进行了初步研究,结果表明：种子不易传播;虫蛀率高,室温贮藏60 d的种子虫害率为38%;易形成硬实,含水量为7.68%的种子在30 ℃温水中浸泡90 h,只有33.33%能吸水膨胀。种子萌发时不需光,在15～30 ℃和室温（18～32 ℃）条件下,经9 d的萌发,发芽率均可达80%以上,30℃时萌发最快;在1～2 cm深的沙壤中,种子出苗率可达75%以上,超过3 cm显著降低,超过6 cm则低于20%;种子在沙壤中萌发时,沙壤的适宜湿度为19.35%～28.75%,高于32.43%或低于3.85%,很少有种子萌发;含水量分别为19.36%、10.64% 和7.68%的种子发芽率无显著差异,在-10 ℃和5 ℃下贮藏7个月,发芽率也无显著降低,但在室温和35 ℃下贮藏7个月则显著下降,发芽率下降的速度与种子本身的含水量和贮藏温度正相关;在湿度分别为7.41%、13.79%和28.57%的沙壤中播种育苗,幼苗死亡率高达77.49%、81.25%和89.49%,即使用三唑酮拌种,死亡率亦高达50.27%、69.53%和76.03%,幼苗死亡率与沙壤湿度正相关。     

龙凤竹的组织培养

以龙风竹[Pedilanthus tithymaloides（L.）Poit．var．nartus Dressler]茎段为外植体,研究了龙凤竹愈伤组织诱导、植株再生以及试管苗继代保存培养的培养条件。结果表明,龙风竹茎段灭菌的最佳方法是用1．0g·L^-1HgCl2处理4～10min;愈伤组织诱导与分化的最佳培养基为添加1．5mg·L^-1 6-BA和0．10～0．15mg·L^-1 NAA的MS培养基（含有30g·L^-1蔗糖和6g·L^-1琼脂粉,pH5．78～pH5．80）;试管苗生根的最佳培养基为含有0．2mg·L^-1 NAA的生根培养基（1／2MS,含有15g·L^-1蔗糖和6g·L^-1琼脂粉,pH5．78-pH5．80）,试管苗生根率可以达到93．3％;经过炼苗并移栽后,龙风竹试管苗的成活率可达95．0％以上;龙凤竹试管苗的最佳继代保存培养条件为：在含有0．1mg·L^-1 NAA的生根培养基中,于温度15℃、光照强度20μmol·m^-2·s^-1的条件下继代保存。此外,龙凤竹愈伤组织可以直接分化产生大量丛生芽,达到龙凤竹试管苗增殖的目的。     

A comparison of the nitrogen requirements of the eastern pygmy possum, Cercartetus nanus, on a pollen and on a mealworm diet

The eastern pygmy possum, Cercartetus nanus, is known to feed both on flower products and on invertebrates. This study compares its ability to meet its nitrogen requirements on pollen and on insect larvae. Captive C. nanus were fed diets in which nitrogen was provided either by Eucalyptus pollen or by the mealworm Tenebrio molitor. The apparent digestibility of the nitrogen from both sources was high, with a mean value of 76% for the pollen and 73% for the mealworms. This was much higher than would have been inferred from the common practice of measuring the percentage of empty pollen grains in fecal samples. The truly digestible maintenance nitrogen requirements of C. nanus on pollen were exceptionally low: 2.6 mg N d-1 compared with 9.5 mg N d-1 on mealworms. The value for pollen is the lowest yet recorded for any mammal. The difference between the requirements of C. nanus on the two diets appeared to be related to the composition of the mealworm and pollen protein. The biological value of the pollen nitrogen was exceptionally high for a plant protein, at 72%, whereas the biological value of the mealworm nitrogen was only 42%. This suggests that the amino acid composition of the pollen corresponded more closely to the requirements of C. nanus than the composition of the mealworm protein did. Pollen is an excellent source of nitrogen for C. nanus, and it should be considered as a potential nitrogen source for other flower-feeding animals.     

The Effect of Light and Temperature on Competition between Atrazine Susceptible and ResistantBrassica rapa

Biotypes ofBrassica rapasusceptible (S) and resistant (R) toatrazine were grown in competitive replacement series in allpossible combinations of two light levels and three temperatureregimes in controlled growth cabinets. Photosystem II functionwas investigated in all conditions by fluorescence-inductiontechniques. There were no significant differences in the dryweight of the two biotypes when grown in pure stands. In purestands both biotypes produced more biomass under the high lightlevel. Under high light both biotypes yielded more biomass athigh temperature; in low light they did so at medium temperature.Under high light conditions at high and medium temperaturesthe susceptible biotype had a greater photon yield and relativecompetitive ability than the resistant due to the greater vulnerabilityof triazine-resistant biotypes to photoinhibition. However,surprisingly, the resistant biotype was the better competitor,and had a higher photon yield, in the high light/low temperatureregime. In low light no photoinhibition was expected and indeedthere were no significant differences in any fluorescence parametersbetween the resistant and susceptible biotypes. Nevertheless,there were differences in the whole plant performance; the susceptiblebiotype was a better competitor at low and medium temperatures,but the resistant biotype was better at high temperature. Relativelysmall variations in both light and temperature, well withinthe range encountered during British summer time, can have largeeffects on the relative competitiveness of triazine R and Sbiotypes in this species with implications for the spread ofresistance genes through semi-natural communities. In lightof predicted climate changes, interactions between climate andresistance should be studied across a wider range of herbicidetypes and weed species.Copyright 1997 Annals of Botany Company Brassica rapa; chlorophyll fluorescence; competition; light; navew; temperature; triazine resistance