泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究III. 性状的遗传变异及其分类价值

阐明性状变异的遗传基础是评估性状分类价值以及揭示类群关系和进化过程的前提。本文根据泡沙参复合体内6个天然居群的材料,利用居群样本分析、子代测定和杂交试验等手段,结合统计学方法对该复合体一些在以往类群划分中起鉴别作用的形态性状进行了遗传学分析。结果表明,叶形、叶缘锯齿数目和大小、茎叶被毛、花萼裂片齿数、花梗长短等性状都是遗传性比较强的性状,而且性状之间有很强的相关性。但是,这些性状在居群内呈现连续变异且变异幅度非常大,以致于变异的两个极端个体被分别作为不同的种处理。通过对野外居群样本的统计分析和对极端变异类型个体所进行的子代测定及其人工杂交,进一步证实上述性状是受多基因决定的数量性状,其变异幅度大,变异式样中并不存在任何程度的间断性,因而至少在本复合体内没有鉴别意义。因此,以往建立在上述性状变异基础上的3个类群(A．biformifolia Y．Z．Zhao;A.bockinan Diels和A.polydentata P．F．Tu et G．I.Xu)均不成立。 最后,本文对形态性状变异的遗传基础及其与类群划分的关系进行了讨论。     

泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究: I.表型的可塑性

表型可塑性是生物变异中由环境引起的一种变异,是植物适应的一种重要方式。对沙参属这样一个形态上复杂多变,分类上很难处理的类群,研究其表型可塑性不仅为探讨性状变异、判断其系统学意义及选择可靠的分类性状提供了有益的资料,而且有助于揭示沙参属植物变异、适应和进化的机制。本文从泡沙参复合体中选择了6个居群,利用播种和移栽试验,通过对不同个体和居群在一致条件下的表现及野外和移栽后的对比,对根、茎、叶,花和果等形态性状的表型可塑性进行了初步的观测分析。结果表明,一些叶片、花部和果实性状具有较大的发育可塑性,尤其是叶形、花萼裂片不仅发育变化大,而且随发育过程定向变化。环境可塑性较大的性状主要是根、茎、花序分枝等性状,而叶片、花部、果实和种子性状的环境饰变能力都较小。最后,对泡沙参复合体形态性状的变异从发育可塑性和环境可塑性的角度进行了讨论。     

泡沙参复合体（桔梗科）的物种生物学研究：Ⅰ表型的可塑性

表型可塑性是生物变异中由环境引起的一种变异,是植物适应的一种重要方式。对沙参属这样一个形态上复杂多变、分类上很难处理的类群,研究其表型可塑性不仅为探讨性状变异、判断其系统学意义及选择可靠的分类性状提供了有益的资料,而且有助于揭示沙参属植物变异、适应和进化的机制。本文从泡沙参复合体中选择了6个居群,利用播种和移栽试验,通过对不同个体和居群在一致条件下的表现及野外和移栽后的对比,对根、茎、叶、花和果等形态性状的表型可塑性进行了初步的观测分析。结果表明,一些叶片、花部和果实性状具有较大的发育可塑性,尤其是叶形、花萼裂片不仅发育变化大,而且随发育过程定向变化。环境可塑性较大的性状主要是根、茎、花序分枝等性状,而叶片、花部、果实和种子性状的环境饰变能力都较小。最后,对泡沙参复合体形态性状的变异从发育可塑性和环境可塑性的角度进行了讨论。     

泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究 Ⅳ. 等位酶水平的变异和分化

利用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对采自泡沙参复合体整个分布区的15个天然居群进行了等位酶分析。7种酶系统共10个等位酶基因位点的检测表明,本复合体植物具有高水平的遗传变异性,居群水平上的遗传多样性指标分别为:多态位点百分率P=0.40～0.70,等位基因平均数A=1.5～2.5,平均期望杂合度He=0.102～0.291。3个类群在居群水平上的平均多样性水平由高至低依次为;A．wawreana(A=2.10,P=0.63, He=0.237),A．lobophylla(A=1.85,P=0.60,He=0.204)和A．potaninii(A=1.83,P=O.60,He=0.188)。居群遗传结构和交配系统的分析表明,本复合体植物的大部分遗传变异存在于居群之内,Fst=0.176(A．wawreana)和0.115(A．potaninii),并以异交为主,异交率估计值分别为t=0.86(A．wawreana),0.74(A．potaninii)和0.63(A．lobophylla),这是本复合体植物具有丰富遗传变异的主要原因之一。根据15个居群的遗传一致度(I)值进行聚类分析发现,15 个居群可分为明显的2支,由A．lobophylla 2个居群构成的一支与由A. wawreana 和A．potaninii 13个居群构成的一支在遗传上的分化十分明显,而6个A．wawreana 居群和7个A．potaninii 居群间的遗传差异不明显,是两个分化不充分的类群。因此,本文的等位酶证据说明,A．lobophylla是遗传上独立的好种,同时不支持将A．wawreana 和A. potaninii 分别作为独立种的处理。     

狭叶沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究

通过对狭叶沙参复合体进行居群(共46个)采样、引种、栽培实验,生物学特性观察,染色体观察 (已发表),杂交、同工酶比较、形态性状的定性定量分析、茎解剖和花粉形态的观察,发现：(1)该 复合体主要进行异花授粉,实生苗第二年才抽茎生花;(2)32个居群的染色体计数表明,在辽宁东部、 辽宁西部(绝大部分地区)和山西霍县的居群都为二倍体(2n=34),而其它地方的居群为四倍体(2n 68);(3)叶的酯酶同工酶的变异大,和一些形态特征,尤其是叶的形态和大小的变异相似,而种子的酯 酶同工酶则相当稳定;(4)通过9个居群的杂交试验,在狭叶沙参和石沙参四倍体居群间得到了一 些F1种子,而辽宁西部二倍体与上述的四倍体居群间的杂交未产生任何F1种子;(5)性状分析(包括 聚类分析与主成份分析)和茎解剖的研究,揭示了它们在叶、果实、花和种子的形态、髓纤维组织的有无、 叶锯齿和花萼裂片齿的有无和多少等形状上的变异幅度,并据此分辨出8个宗。其中辽宁西部的二倍 体宗形态上相当独特,被提升为种的等级。 其余7个宗,根据不同的分化程度被处理为三个种和5个 亚种;(6)运用杂交指数法分析了石沙参和狭叶沙参在太行山一带杂交的可能性;(7)分析讨论了复合体内各类群的起源和进化关系。     

濒危物种裂叶沙参及其近缘广布种泡沙参的遗传多样性研究

根据对１２个形态性状的统计分析和１０个基因位点的等位酶检测,探讨了濒危植物裂叶沙参及其近缘广布种泡沙参的遗传多样性水平,对３个裂叶沙参和６个泡沙参天然群体的遗传分析表明,两种沙参属植物均具有很高的遗传变异水平,这种变异性既体现在形态学水平上,也体现在酶位点水平上,在２个茎叶形状以及１０个花果和种子形状上,濒危种裂叶沙参的变异性均与广布种相当,同样,根据７个酶系统１０个等位酶位点的度量,裂叶沙参群体     

濒危种裂叶沙参种群生命表和存活曲线的研究及其与广布种泡沙参的 …

以近缘广布种泡沙参为对照,本文编制了濒危种裂叶沙参种群的标准生命表,存活曲线以及海拔２３００￣２４００ｍ、２７００￣２９００ｍ、２９００￣３１００ｍ和３１００￣３４００ｍ区域４个种各的生命表,存活曲线。根据其生活史,讨论了裂叶沙参各种群特定年龄的存活量,死亡量和死亡率等重要参数,裂叶沙参种群存活曲线属ＤｅｅｖｅｙＣ型,１￣５年生死亡率最高,个体最长寿命２５年,而泡沙参种群的死亡高峰期是１￣３年,个     

濒危种裂叶沙参种群生命表和存活曲线的研究及其与广布种泡沙参的对照

以近缘广布种泡沙参为对照,本文编制了濒危种裂叶沙参种群的标准生命表、存活曲线以及海拔２３００～２４００ｍ、２７００～２９００ｍ、２９００～３１００ｍ和３１００～３４００ｍ区域４个种群的生命表,存活曲线。根据其生活史,讨论了裂叶沙参各种群特定年龄的存活量、死亡量和死亡率等重要参数。裂叶沙参种群存活曲线属ＤｅｖｅｙＣ型,１～５年生死亡率最高,个体最长寿命２５年。而泡沙参种群的死亡高峰期是１～３年,个体最长寿命２１年。导致裂叶沙参种群幼龄个体死亡的内在原因是其较弱的抗逆性和适应能力;外在原因是严重的干旱、外界干扰和群落内的光照不足。裂叶沙参种群适应不良环境的能力较泡沙参弱：在海拔２７００ｍ以下地区,由于外界干扰和环境干旱,除水份条件较好的特殊生境,大多种群呈严重衰退趋势,不能满足编表条件,只有海拔２７００ｍ以上区域的种群呈稳定或扩展趋势;而泡沙参各种群在不同海拔区域均呈稳定或扩展趋势,满足编表条件。从海拔２３００ｍ到３４００ｍ,不同裂叶沙参种群个体寿命呈：短长短的格式,与外界严酷较好严酷的环境相对应。这表明裂叶沙参种群在严酷环境条件下改变了其生存对策,缩短了个体寿命。     

脓疮草复合体的形态性状分析与分类修订

脓疮草复合体(Panzerina lanata complex)隶属于唇形科脓疮草属,原有6个合法学名。通过从内蒙古、陕西、甘肃、宁夏及新疆等5个省或自治区的22个居群取样,进行野外和移栽后的对比观测及性状分析,并结合多变量统计分析,从不同水平和角度对复合体进行了研究。结果表明,此复合体的根、茎 等都是环境可塑性很高的性状,叶次之,而花部、果实和种子性状的可塑性较小。以往划分复合体类群 的叶裂程度、茎叶被毛及萼齿形态等几个鉴别性状在天然居群中连续变化,以此划分的几个“种”,不过 是连续变异的极端个体。再结合地理分布的特征,将P．alaschanica、P．kansuensis和P. albescens归并 在P．1anata中,同样可证明P．argyracea不存在。对22个居群11个形态性状的统计学和主成分分析 与性状分析结果一致。研究表明,该复合体小坚果表面具疣与否、花冠超出萼筒的多少及花干后变色与 否等是其分种性状,以此分种标准该复合体可分为2种:Panzerina lanata(L．)Sojak和Panzerina parviflora(C．Y．Wu et H．W．Li)Y．Z.Zhao．     

姜科黄姜花复合体的形态特征及其分类群界定

为进行黄姜花复合体(Hedychium flavum Complex)的种类鉴定,对采自贵州、重庆、四川、云南、广西等地的标本和移栽后的植株进行形态观测和性状分析。结果表明,小花香气、叶舌、苞片、唇瓣、侧生退化雄蕊和果实等的形态特征是黄姜花复合体种类鉴定的重要指标。据此,把H. panzhuum Z. Y. Zhu归入H. flavum Roxb.中;把H. emeiense Z. Y. Zhu归入H. chrysoleucum Hook.中,而不是归入H. flavescens。该复合体包含H. flavum Roxb.、H. chrysoleucum Hook.、H. bipartitum G. Z. Li及待定种Hedychium sp.,共4种。     

湖北菱科植物的数量分类研究——Ⅲ.分类性状的定量评价

用R聚类分析和主分量分析,定量研究了湖北菱科5种8变种37个形态和生态性状的变异及分类学价值.结果表明,植物体大小变异是形态演化的主要方向之一.形态演化的同时,也发生生态分化.除少数性状例外,形态演化与生态分化在相当程度上是独立的.     

湖北菱科植物的数量分类研究 Ⅲ.分类性状的定量评价

用R聚类分析和主分量分析,定量研究了湖北菱科5种8变种37个形态和生态性状的变异及分类学价值。结果表明,植物体大小变异是形态演化的主要方向之一。形态演化的同时,也发生生态分化。除少数性状例外,形态演化与生态分化在相当程度上是独立的。     

紫花苜蓿复合体(Medicago sativa complex)叶片形态特征及数量分类研究

运用比较形态学和比较解剖学方法,使用扫描电镜和光学显微镜对紫花苜蓿复合体(Medicago sativa complex)6个分类群的叶片形态特征和叶片解剖结构进行了观察和比较,并以15个叶片表征形态性状为基础,采用聚类分析法(UPGMA)和主成分分析方法(PCA)对6个分类群进行了数量分类研究.观察结果表明:各分类群叶片的上、下表皮多为不规则形细胞;垂周壁呈深浅不一的波状;气孔器为不规则型,具有蜡质气孔盖,气孔密度有一定差异.6个分类群的叶片均为薄纸质型,厚度130～170 μm,表皮细胞切面近圆形或近长方形;栅栏组织细胞1～2层,厚度41～68 μm,细胞排列紧密;海绵组织厚度32～75 μm,细胞排列疏松;不同分类群叶片的组织疏松度和组织紧缩度有一定的差异,大花苜蓿(M. trautvetterii Sumnev. )叶片的组织疏松度最高,紫花苜蓿叶片的组织紧缩度最高.UPGMA结果显示:在结合线1.53处可将6个分类群划分为2支,其中,黄花苜蓿(M. falcata L. )独立为一支,其余5个分类群聚成另一支;在结合线1.18处,第2支又被分成2个亚支,其中一个亚支包含紫花苜蓿和天山苜蓿(M. tianschanica Vassilcz. ),另一个亚支则包含西锡金苜蓿(M. schischkinii Sumnev. )、座垫苜蓿(M. rivularis Vassilcz. )和大花苜蓿.PCA结果表明:对紫花苜蓿复合体而言,叶片表皮细胞形状、垂周壁式样、轴性分化特征、组织疏松度和气孔密度等特征具有较好的分类价值;基于主成分分析的Q分布图与聚类分析结果也具有较高的一致性.根据本研究结果及前人的研究结果,认为国产的紫花苜蓿复合体应包含3个分类群,即紫花苜蓿、黄花苜蓿及多变苜蓿(M. varia Martyn).此外,西锡金苜蓿、座垫苜蓿、天山苜蓿和大花苜蓿等杂交后代分类群的性状分化不稳定,应属于多变苜蓿的同种异名植物.     

用核糖体DNA的ITS序列探讨裂叶沙参的系统位置——兼论ITS片段在沙参属系统学研究中的价值

本文采用PCR直接测序方法,对来自沙参属全部2组7亚组的10个种和作为外类群的风铃草属2个种的核糖体DNA　ITS片段进行了序列分析。在重点探讨裂叶沙参分类地位的同时,分析了ITS片段序列在沙参属系统发育重建中的价值。结果表明,在沙参属中,ITS片段在长度、GC含量和位点变异量上均比较一致;长度539bp～541 bp,GC含量57％～60％,信息位点只占总位点的3．9～6％。采用PAUP软件进行的系统发育分析表明,裂叶沙参A．lobophylla与大花盘亚组的A．himalayana组成一支,而不是象以往形态学和杂交试验所推断的与泡沙参A．potaninii或A．stenanthina近缘。可见,ITS序列进一步支持将裂叶沙参移出泡沙参复合体甚至移出有齿亚组的推论,但同时也表明将其作为A．stenanthina的近缘种是不适宜的。尽管本研究所测定的类群已涵盖了整个沙参属,但种间序列的两两比较表明,沙参属种间在ITS片段上的分化很小(0.0～3.9％),相比之下,沙参属类群与风铃草属类群间的分化却很高(17.8％～19.2％)。这大概和沙参属起源较晚、遗传分化较小有关。本文还就ITS片段在沙参属和桔梗科系统学研究中的价值进行了讨论。     

试谈禾本科植物生殖器官主要性状的分类价值及其适用等级

生殖器官性状一直是禾本科植物分类的主要依据,但由于各个性状所附实体的形态特点、着生位置、发育程度和环境饰变的差异,其分类价值是不尽相同的。为了克服该类性状使用上的种种弊病,本文特对主要宏观性状的分类价值进行了评述,总结了它们在应用中各自适宜的等级范围。其中象花序的类型、小穗的着生、小花和果实的形状等价值较高,通常适合于族级以上类群的划分;花序的形状、小穗的排列、果实的类型等价值偏低,通常适合于属、种级类群的区分;而花序的长短与粗细、小穗轴、内稃等价值较低,通常适合于种级或种级之下类群的鉴分。     

藕莲种质资源形态与农艺性状的遗传变异分析(英文)

藕莲是莲(Nelumbo nucifera Gaertn.ssp.nucifera)的3种类型之一,在我国作为水生蔬菜栽培的历史愈两千年。对国家种质资源圃中来自17个省和直辖市的68份藕莲资源的19个形态和农艺性状进行了观察,并对其遗传变异进行了分析。结果发现整藕重与主藕重、主藕长和第三节粗成极显著正相关。通径分析结果表明主藕重对整藕重的正向效应最高(0.982)。主成分分析结果显示前4个成分占总变异的77.33%。结果还显示对整藕重负效应最高的是主藕重/整藕重(-0.296)。聚类分析发现所有藕莲资源可分为5组。     

辣(甜)椒数量性状遗传变异的研究

本试验采用单因素遗传设计,研究了32个稳定遗传的辣(甜)椒品种14个数量性状的平均表现和遗传变异,根据这些性状的表型方差和遗传型方差、遗传变异系数和遗传力,估算预期遗传进度,从而揭示了从辣(甜)椒品种自然群体中进行选择的潜力和预期效果。     

安息香科的花粉形态研究及其在分类上的意义

广义的安息香科(Styracaceae)有15个属,本文报道了其中13属93种植物的光学显微 镜与扫描电镜的花粉形态观察结果,根据这15个属的花粉形态特征可将它们归之为三个花粉 类型,即：安息香型,山矾型及非洲安息香型。在Wagenitz(1964)的安息香科系统中所包括 的11个成员,正好都是属安息香型花粉的那11个属,因此他的观点可以从花粉形态方面获得 有力的支持。将其他的四个属,即：山矾属(Symplocos),非洲安息香属(Afrostyrax),蒜味树属 (Hua),尖药树属(Lissocarpa)从安息香科中分出的处理是合理的。狭义的安息香科有11个 属,其中大多数属之间,在花粉形态上较难区分,这是由于安息香属的花粉形态变异幅度可以 将其它几个属的都包括进去。因此我们认为,狭义的安息香科是一个很自然的分类群,安息香属以外的10个属可能都是通过安息香属在进化过程中衍生而得的产物。