草果两型植株的繁育差异研究

草果(Amomum tsaoko)是具有柱头卷曲机制的姜科植物,该研究通过观察和分析传粉者的访花行为、草果的花蜜分泌和最终的结实率,探索其花蜜分泌模式与传粉行为的相互关系,以及对其两型植株繁殖的影响。结果表明:草果两型植株的花蜜分泌在1 d花期的16:40—19:00期间达到高峰;上举型花比下垂型花能够提供更多的花蜜,下垂型花的花蜜分泌受环境温度、光照、湿度的显著影响,其结实率也显著低于上举型花。中华蜜蜂(Apis cerean cerana)是观察点频率最高的有效传粉者,在1 d花期里访花频率呈现双峰模式,访花行为受到温度和湿度的显著影响,78%或18℃较适宜访花。1 d花期中温度、湿度的变化,以及花蜜的动态分泌模式共同促进这一双峰访花模式的形成。草果花蜜分泌模式和双峰访花模式均与草果的柱头卷曲运动匹配,对吸引昆虫精确传粉、维持柱头卷曲机制有重要意义。草果两型植株之间,环境因素对它们花蜜分泌的影响显著不同,导致传粉者不同的访花行为反应和繁殖结果。适当增加居群中上举型植株数量,可能是提高产量的一个有效方法。     

华凤仙花部特征和传粉系统研究

研究了华凤仙（Impatiens chinensis L.）的花部特征和传粉系统,结果表明华凤仙单花期为2.3 d,雄性期是雌性期的6.8倍。花蜜量和花蜜可溶性糖含量分别为0.56 μL和28.2%。开花当天柱头即具有可授性,花粉活力在花朵刚开放时最高（95%）,至花朵凋谢之前仍保持较高的活力（55%）。花粉胚珠比（5 730.3±2 941.1）和套袋实验的结果表明华凤仙属于自交亲和但以异交为主的繁育系统,传粉过程需要传粉者。蜜蜂、熊蜂、蝶类和几种芦蜂是华凤仙的主要访花者,最有效的传粉者为三条熊蜂。考氏无垫蜂作为盗蜜者,可能是除正常访花者之外,对华凤仙的有性繁殖影响最大的生物因素。     

Floral biology of Salvia stachydifolia,a species visited by bees and birds: connecting sexual phases,nectar dynamics and breeding system to visitors’ behaviour

一种由蜂类和鸟类传粉的鼠尾草属植物的花生物学：建立了有性阶段、花蜜动态过程和 繁育系统与访花行为的联系 在对传粉综合征的认知过程中,人们已经意识到共享某类传粉媒介的植物间的花表型中存在着适应性趋同的现象。然而,虽然许多植物都表现出了与特定综合征相关的性状,但它们的访花传粉者却不止一种。这种情况可能意味着传粉媒介的变化,或者可能形成了一种可适应不同传粉媒介的稳定情况。此前在鼠尾草属Salvia  stachydifolia 中开展的一项研究表明,该物种的花形状可以最大限度地提升蜜蜂和蜂鸟的传粉效果。在本文中,我们研究了该物种的花生物学的另外3个方面：有性阶段、花蜜动态过程和繁育系统,并探讨了它们与传粉者行为之间的联系,以了解该物种在这3个方面上对蜜蜂和/或蜂鸟传粉的适应性变化。我们以某一温室种群为研究对象,对其在5种不同传粉方式下的繁育系统进行了刻画。为了确定有性阶段,我们分别对花开、花药开裂、花冠掉落和柱头可授性的情况进行了记录。此外,我们还对花蜜体积和浓度在一整天的动态变化进行了表征。最后,为了确定传粉者的 组成和访花模式,我们开展了实地观测并记录传粉者的行为。研究结果显示,S. stachydifolia 是部分雄蕊 先成熟且可自交,但自由授粉植株的繁殖成功率最高,表明繁殖过程主要取决于传粉者的活动。熊蜂属Bombus opifex (一种大黄蜂)是最常见的访花者,但在清晨和黄昏时占主导地位的访花者则是红尾慧星蜂鸟(Sappho sparganura)。花蜜常见于大黄蜂授粉的情况。我们认为蜜蜂-蜂鸟混合访花的模式构成了一种不稳定的进化情形,使得S.  stachydifolia 成为一种理想的研究对象,用以了解传粉媒介发生变化的生态环境。     

紫花含笑传粉生物学初探

紫花含笑(Michelia crassipes)花色艳丽、花香浓郁,为解释其在自然条件下结实率低的原因和判断最佳杂交时期,该研究从传粉生物学入手,通过观察紫花含笑开花动态,运用异交指数(OCI)、花粉胚珠比(P/O)、花粉和柱头活性、人工授粉试验等方法对其繁育系统进行了检测,并记录访花昆虫的种类和行为。结果表明:(1)紫花含笑花期在4—5月,持续50 d左右,单花花期4~5 d。(2)雌雄同花,雌蕊先成熟,雄蕊空间位置高于雌蕊。(3)OCI等于4,P/O为2671±123。(4)套袋实验表明紫花含笑能进行少量的自花传粉,人工异花授粉结实率和种子质量显著高于人工自花授粉和自然条件下,且不存在无融合生殖。(5)开花后36 h雌蕊群弯曲分泌粘液时,与含笑(M.figo)杂交结实率最高达85.7%,为最佳授粉时期。(6)有效访花者主要有东方蜜蜂、黑纹食蚜蝇和独角仙,访花频率易受天气影响。综上说明,紫花含笑繁育系统以异交为主,部分自交亲和需要传粉者,存在一定近交衰退,自然条件下结实率低,主要受传粉昆虫和雌雄异熟限制,最佳授粉期的确定能够提高其杂交成功率。该研究结果为紫花含笑资源保护和杂交育种奠定了基础。     

木棉黄花个体的适应意义

木棉(Bombax ceiba)花大、红色, 多为鸟媒传粉, 但也存在频率极低的黄花个体, 有蜜蜂访花。本文对比研究了海南岛木棉红花、黄花的花部特征及传粉过程, 以解释黄花个体的适应意义。木棉两种花色表型的花蜜组分(葡萄糖和果糖)及挥发性物质(烷烃类、酯类、酚类等)没有显著差异, 但黄花花瓣的反射波长范围均在鸟类与蜜蜂视觉范围内, 可同时吸引鸟和蜜蜂。木棉黄花的雌雄异熟程度较小(花粉活性时期与柱头可受期重叠较大), 可在传粉媒介访花次数有限的情况下同时输出或接受花粉。另一方面, 黄花有着更大程度的柱头探出式雌雄异位, 降低了较小程度雌雄异熟可能导致的自交与雌雄功能干扰。木棉存在明显的花粉限制, 且黄花的坐果率(1.08 ± 0.56)%显著低于红花(3.27 ± 0.93)%。我们推测, 黄花个体可能通过增加木棉访花者类群多样性、降低雌雄异熟程度而提高了木棉的繁殖成功率, 也通过吸引蜜蜂而降低了蜜蜂对红花鸟媒传粉的干扰。     

火把花的繁殖生物学研究

火把花（Colquhounia coccinea?）表现出典型的鸟媒综合征,因此具有作为引鸟景观植物的开发潜力。以自然、人工生境的火把花居群为研究对象,通过观察和试验对其开花物候、花部综合特征、访花动物及其行为、繁育系统、种子萌发特性进行研究,以明确火把花的繁殖特性及对不同访花动物的吸引潜力。结果显示,火把花的整体花期持续约3个月,单花花期为9.6±0.6 d;花蜜较丰富且稀薄,具有较短的花冠管和己糖为主的花蜜糖组成;访花动物主要是中华蜜蜂和多种食蜜鸟类,尤其是短喙的泛化鸟类,且在非自然生境中仍然能吸引鸟类访花;完全自交亲和但需要传粉者才能完成授粉,不存在花粉限制;不同授粉处理种子的发芽能力无显著差异;中华蜜蜂能有效传粉,鸟类的传粉作用需进一步验证。综上所述,火把花可供观赏的时间很长,具有明显的吸引鸟类访花的能力,容易通过有性繁殖途径快速获得大量幼苗。     

狭域物种广西秋海棠传粉生物学研究

为了检验广西秋海棠（Begonia guangxiensis）的交配系统和该物种是否依赖原生境的特殊传粉昆虫进行传粉及其能否在人工生境中实现有性繁殖,展开了广西秋海棠的单花花期观察、花部特征测定、授粉、访花者观察及种子萌发测定等试验。结果显示：广西秋海棠具有较长的单花花期,不同生境下的花冠大小表现出一定差异;自交和异交之间座果率及种子萌发率和两生境之间的自然对照座果均无显著差异;访花者包括蜂类（中华蜜蜂（Apis cerana）与萃熊蜂（Bombus eximius））和食蚜蝇（黑带食蚜蝇（Episyrphus balteatus）与刺腿食蚜蝇（Ischiodon scutellaris））,不同生境和不同年份访花者组成有差异。以上结果一致表明,自交亲和的广西秋海棠依赖传粉者进行有性繁殖,但并不依赖某种特殊类型传粉者,而是具有较泛化的传粉系统,因此在非自然生境中也能成功进行有性繁殖。     

锦鸡儿(Caragana sinica(Buchoz) Rehd)传粉生物学研究

对唐家河国家自然保护区内锦鸡儿(Caragana sinica(Buchoz)Rehd)的花期、访问者、有效传粉者种类及行为、花蜜分泌节律和繁育系统等进行定点观察和实验处理。结果表明:锦鸡儿单花花期约5d,种群花期约20d。拥有以吸蜜为主的条蜂属(Anthophora)、熊蜂属(Bombus)和太阳鸟属(Aethopyga)3种传粉者功能群。综合访花频率和花粉落置数,茜条蜂(Pyganthophora rubricus Dours)和蓝喉太阳鸟(Aethopyga gouldiae)为主要有效传粉者,熊蜂(Bombus)为次要有效传粉者;蚂蚁(formicidae)和西方蜜蜂(Apis mellifera Linnaeus)为主要盗蜜者。套袋处理结果表明,花蜜分泌日变化中,最大花蜜量发生在16:00左右;花蜜随单花花期变化中,花蜜体积最大发生于单花第5天;分泌均呈递增趋势。花蜜分泌节律与访花频率呈正相关。繁育系统检测显示,花粉胚珠比为3779±320.92,柱头最适可授期在开花第2—3天;结合不同授粉处理表明:锦鸡儿自交不亲和,需要传粉者,为蜂媒兼鸟媒植物。     

刺五加、短梗五加的花蜜分泌节律、花蜜成分及访花者多样性的比较研究

野外定位观测刺五加（Eleutherococcus senticosus）、短梗五加（E.sessiliflorus）的花蜜分泌节律、访花者的多样性,室内分析其花蜜的主要成分。结果表明,刺五加雄株的花杂在开花1－3（4)d分泌花蜜,雌株在开花5－7,6－8或7－9d分泌花蜜;短梗五加以及刺五加两性株的部分花杂,在开花后有两次分泌花蜜的过程：第1次与花药开裂散粉时间一致,第2次与柱头具可授性的时间一致。而且,刺五加和短梗五加都由动物帮助传粉,花蜜分泌的时间与多数访花者的访花时间一致,在一天之中,散出花粉的花朵分泌花蜜的时间早于接受花粉的花杂,这种时间差异应该是植物控制该 花者流向并导致传粉成功的关键。短梗五加与刺五加之间以及刺五加不同性别的植株之间,花蜜的成分及相对含量各有特点,但都以果糖和葡萄糖为主。在刺五加、短梗五加花朵上记录到的访花昆明分别为50余种和40余种,多数隶属于膜翅目、鳞翅目、鞘翅目和半翅目。其中膜翅目的胡蜂、马蜂、熊蜂,双翅目的食蚜蝇、寄蝇等是刺五加、短梗五加的常见访花者。     

常春油麻藤有气味花蜜及其生态功能

一些被子植物能够分泌有气味的花蜜,但这一自然现象很少被关注.作为嗅觉信号线索,有气味的花蜜可能是将访花者和气味信号结合在一起的特征,它与传粉者及盗蜜者的关系值得探索.本研究以常春油麻藤(Mucuna sempervirens)为对象,研究了其开花动态及泊氏长吻松鼠(Dremomys pernyi)和赤腹松鼠(Callosciurus erythraeus)的访花行为,采用顶空固相微萃取和气相色谱-质谱法收集并分析了花蜜的挥发物成分,探讨了花蜜对中华蜜蜂(Apis cerana cerana)的吸引作用及对酸臭蚁(Tapinoma sp.)的毒杀作用.结果表明:常春油麻藤花蜜释放的挥发物以脂肪族化合物为主(87.2％),其中酮类占56.1％,无含硫挥发性成分,这和该属其他蝙蝠传粉种类花蜜释放含硫化合物的结果不一致.此外,常春油麻藤的花蜜对酸臭蚁有慢性毒杀作用,而对中华蜜蜂则有吸引作用.未发现蝙蝠访花,但观察到泊氏长吻松鼠和赤腹松鼠可能为常春油麻藤传粉.因此,常春油麻藤可能不属于蝙蝠传粉的种类.希望本研究能为该属亚洲类群的传粉机制提供数据,并为其他植物类群花蜜成分及功能研究提供新的视角.     

Astragalar morphology of late Eocene anthropoids from the Fayum Depression (Egypt) and the origin of catarrhine primates

The phylogenetic relationships of the late Eocene anthropoids Catopithecus browni and Proteopithecus sylviae are currently a matter of debate, with opinion divided as to whether these taxa are stem or crown anthropoids. The phylogenetic position of Catopithecus is of particular interest, for, unlike the highly generalized genus Proteopithecus, this taxon shares apomorphic dental and postcranial features with more derived undoubted catarrhines that appear in the same region 1-2 Ma later. If these apomorphies are homologous and Catopithecus is a stem catarrhine, the unique combination of plesiomorphic and apomorphic features preserved in this anthropoid would have important implications for our understanding of the crown anthropoid morphotype and the pattern of morphological character transformations that occurred during the early phases of stem catarrhine evolution.Well-preserved astragali referrable to Proteopithecus, Catopithecus, and the undoubted early Oligocene stem catarrhine Aegyptopithecus have provided additional morphological evidence that allows us to further evaluate competing hypotheses of interrelationships among Eocene-Oligocene Afro-Arabian anthropoids. Qualitative observations and multivariate morphometric analyses reveal that the astragalar morphology of Proteopithecus is very similar to that of early Oligocene parapithecids and living and extinct small-bodied platyrrhines, and strengthens the hypothesis that the morphological pattern shared by these taxa is primitive within crown Anthropoidea. In contrast, Catopithecus departs markedly from the predicted crown anthropoid astragalar morphotype and shares a number of apomorphic features (e.g., deep cotylar fossa, laterally projecting fibular facet, trochlear asymmetry, mediolaterally wide astragalar head) with Aegyptopithecus and Miocene-Recent catarrhines. The evidence from the astragalus complements other independent data from the dentition, humerus and femur of Catopithecus that support this taxon's stem catarrhine status, and we continue to maintain that oligopithecines are stem catarrhines that constitute the sister group of a clade containing propliopithecines and Miocene-Recent catarrhines.     

中国异极衣科地衣二新记录种

该文综合运用形态学、解剖学和化学等方法对山东大型地衣进行分类研究,发现了两个中国新记录种,即德氏蜂窝衣(Heppia despreauxii)和多孢小极衣(Lichinella myriospora)。德氏蜂窝衣隶属于蜂窝衣属(Heppia),生于光线充足且裸露的土壤上,主要识别特征为下皮层缺失、子实层IKI+蓝色;多孢小极衣隶属于小极衣属(Lichinella),生于干燥的钙质岩石上,主要识别特征为其子实层IKI+酒红色变为蓝色。该文对这两个中国新记录种进行了详细描述,与近似物种进行了对比讨论,并且提供了其地衣体、子囊盘及其解剖特征图片。同时,该文还补充报道了白棋盘蜂窝衣(Heppia solorinoides)的有性繁殖结构特征和数据。蜂窝衣属和小极衣属均为山东新记录属。以上研究结果为中国异极衣科(Lichinaceae)地衣研究提供基础资料。     

藏药多刺绿绒蒿种子萌发特性研究

多刺绿绒蒿(Meconopsis horridula)为罂粟科绿绒蒿属一年生草本植物,是一种极具观赏价值和药用价值的高山植物,目前处于濒危状态,因此研究多刺绿绒蒿种子的萌发特性对其种子育苗及人工栽培具有重要意义。为了提高多刺绿绒蒿的种子发芽率,该研究以多刺绿绒蒿的种子为材料,分析了不同消毒剂、浸种时间、温度和外源植物激素对种子萌发特性的影响。结果表明:(1)最适消毒方法为75%乙醇1 min+3%H2O25 min,最适浸种时间为24 h,最适温度和光照条件为20℃/10℃(光照12 h/黑暗12 h),用无菌水浸种后的种子发芽率为49.67%。(2) GA_3100～600 mg·L~(-1)和NAA 5～30 mg·L~(-1)可以提高种子的发芽率、发芽势和发芽指数,缩短发芽启动时间和发芽持续时间,对种子的萌发有促进作用。(3) 6-BA 5 mg·L~(-1)和10 mg·L~(-1)对种子的萌发有一定的促进作用,但不显著,6-BA浓度≥15 mg·L~(-1)则抑制种子的萌发。(4)用GA3500 mg·L~(-1)浸种后的种子发芽指标最好,发芽率、发芽势和发芽指数分别为69.67%、33.00%、4.51,种子的发芽起始时间和发芽持续时间分别为10.67 d、11.67 d。     

中国兰科二新记录种

兰科植物资源调查是掌握地区兰科本底资料的基础,对研究兰科植物的地理分布和资源多样性具有重要意义。该文报道了分别产自中国西藏自治区墨脱县和巴宜区的石豆兰属(Bulbophyllum Thou.)中国分布新记录种——尼泊尔大苞兰(B.raskotii J.J.Verm.,Schuit.&de Vogel)和曲唇兰属[Panisea(Lindl.)Steud.]中国分布新记录种——林芝曲唇兰(P.panchaseensis Subedi)。此二新记录种均生长在海拔约2000 m的常绿阔叶林中的树干或岩壁上。此外,还提供了二新记录种的形态特征描述和彩色图片等信息,并附有国产曲唇兰属的分种检索表。该研究结果扩充了我国兰科植物的记录,为我国兰科植物多样性和保护研究提供了新资料。     

Stratigraphy, artefact industries and hominid associations for Sterkfontein, member 5

A revised stratigraphy for the early hominid site of Sterkfontein (Gauteng Province, South Africa) reveals a complex distribution of infills in the main excavation area between 2.8 and 1.4 m.y.a, as well as deposits dating to the mid to late Pleistocene. New research now shows that the Member 4 australopithecine breccia (2.8-2.6 Ma) extends further west than was previously thought, while a late phase of Member 4 is recognized in a southern area. The artefact-bearing breccias were defined sedimentologically as Member 5, but one supposed part of these younger breccias, the StW 53 infill, lacks in situ stone tools, although it does appear to post-date 2.6 Ma when artefacts first appear in the archaeological record. The StW 53 hominid, previously referred to Homo habilis, is here argued to be Australopithecus. The first artefact-bearing breccia of Member 5 is the Oldowan Infill, estimated at 2-1.7 Ma. It occupies a restricted distribution in Member 5 east and contains an expedient, flake-based tool industry associated with a few fossils of Paranthropos robustus. An enlarged cave opening subsequently admitted one or more Early Acheulean infills associated in Member 5 west with Homo ergaster. The artefacts attest to a larger site accumulation between ca. 1.7 and 1.4 Ma, with more intensive use of quartzite over quartz and a subtle but important shift to large flakes and heavier-duty tools. The available information on palaeoenvironments is summarized, showing an overall change from tropical to sub-tropical gallery forest, forest fringe and woodland conditions in Member 4 to more open woodland and grassland habitats in the later units, but with suggestions of a wet localized topography in the Paranthropus -bearing Oldowan Infill.     

不同光质对白及组培苗生长及光合特性的影响

白及的自然繁殖率极低,组培育苗是其种苗繁殖的主要方式之一。为探索提高白及组培育苗质量及缩短育苗周期的高效人工光环境,该文以紫花白及(Bletilla striata)为试验材料,研究LED光质对白及组培苗的生长和光合特性的影响。结果表明:提高红蓝光组合中的蓝光占比,有利于促进白及组培苗的生长和生物量的积累,而白及的球茎大小与红光的占比呈正相关;在红蓝组光合中增加25%的绿光(2R1B1G),可显著提高白及叶片的叶绿素含量和净光合速率,促进组培苗根系和叶片的生长。综上结果表明,2R1B1G处理下的白及组培苗株高、茎粗、叶绿素含量、净光合速率和根系发育均表现出最佳优势,2R1B1G处理的LED光谱可推荐作为白及组培育苗的光质配方。     

中国翠雀花属修订(一)

该文对中国毛茛科(Ranunculaceae)翠雀花属(Delphinium)进行了修订,收载了该属232种和55变种,并写出了检索表;同时对每个种写出了形态描述,绘出了多幅墨线图,并将全部种划分为2亚属、5组、11亚组和26系,其中包括4新亚组、11新系、15新种和5新变种。此外,还给出了此属的分类学研究简史、地理分布和经济用途。     

绿色荧光蛋白

来源于水母Aequorea victoria的绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)现已成为在生物化学和细胞生物学中研究和开发应用得最广泛的蛋白质之一. 其内源荧光基团在受到紫外光或蓝光激发时（λ_max=395 nm, 小峰在479 nm）可高效发射清晰可见的绿光. GFP的高分辨率晶体结构为了解和研究蛋白质结构和光谱学功能关系提供了一个极好的机会. GFP已成为一个监测在完整细胞和组织内基因表达和蛋白质定位的理想标记. 通过突变和蛋白质工程构建的GFP嵌合蛋白在生理指示剂、生物传感器、光化学领域以及生产发光纤维等方面展示了广阔前景.     

绣球属(Hydrangea L.)及近缘属花粉形态的研究

为深入研究绣球属植物花粉形态的分类学价值和系统学意义,厘清绣球属与近缘属之间的系统发育关系,该文利用扫描电子显微镜(SEM,scanning electron microscope)对国产绣球属及其近缘属41种绣球花科(Hydrangeaceae)植物的花粉形态以及表面纹饰进行了观察。结果表明:绣球属及其近缘属的花粉为三孔沟;形状多数为长圆体形或近球体形;赤道面观为椭圆形或圆形;极面观多为圆形,少数为三角形或圆三角形。花粉外壁纹饰可分为网状和孔穴状。网眼内的三级纹饰可分为光滑和具颗粒状突起。根据花粉形状和外壁纹饰类型将上述物种划分为4个组,即花粉的形状为长圆体形,表面纹饰为孔穴纹饰;花粉的形状为长圆体形,表面纹饰为网状纹饰;花粉的形状为近球体形,表面纹饰为孔穴纹饰;花粉的形状为近球体形,表面纹饰为网状纹饰。以上可进一步细分为8个类型。上述表明花粉形态证据可为绣球属及其近缘属的属下分类和种间界定提供重要佐证;但结合前人的系统发育重建分析该属植物花粉形态的系统学意义相对有限,如花粉形态证据对于该属及其近缘种属系统发育树上大支的界定难以提供有力的证据。     

OsIMA1增强水稻对镉逆境的适应性

铁(Fe)是植物生长发育所必需的营养元素而镉(Cd)是对植物有害的元素且对植物Fe和Cd的吸收存在拮抗作用。OsIMA是一类正调控水稻Fe吸收的一类小肽,其过表达可以促进Fe的积累。为探究OsIMA是否参与水稻对Cd胁迫的适应性,该研究以水稻为研究材料,利用荧光定量PCR分析了OsIMA基因的表达水平,通过遗传转化和CRISPR/Cas9基因编辑技术构建了OsIMA1过表达植物和ima1突变体植物,评估了OsIMA1过表达和突变体植物在Cd逆境条件下的株高,并利用电联耦合等离子体质谱法测量了根和地上部的Fe和Cd含量。结果表明:(1)Cd处理后,OsIMA1和OsIMA2的转录水平上调。(2)OsIMA1过表达植物比野生型植物对Cd胁迫更耐受。(3)ima1功能缺失突变体比野生型植物对Cd胁迫更敏感。(4)OsIMA1过表达植株根系的Cd含量较高,而ima1突变体植株地上部的Cd含量较高。综上所述,OsIMA1通过限制Cd从根向地上部的转运以增强水稻对Cd逆境的适应能力,该研究结果为定向培育耐Cd作物提供了理论参考。