开花时间与伴生种对鹤首马先蒿传粉和生殖成功的影响

开花物候是物种间相互作用的重要生活史特征和适合度因子,在全球气候变化的背景下而备受关注.为探讨开花时间如何存种内和种间水平上影响植物的传粉和生殖成功,我们连续3年(2003-2005)对不同花期和伴生种存在情况下的鹤首马先蒿(Pedicularis gruina)的传粉者访花忠实度、受粉率、坐果率、单果种子产量和果实被啃食频率进行了比较研究.结果表明鹤首马先蒿的坐果率主要受其传粉环境的影响:在没有伴生种时,不同时期鹤首马先蒿的坐果率没有显著差异,34-38％的花可以坐果;在有伴生种存在时既可以显著提高其坐果率,也可显著降低其坐果率,这取决于传粉者类型以及伴生种密穗马先蒿(P.densispica)花期的差异.密穗马先蒿具有花蜜和花粉双重报酬,在群落中可以作为主体物种吸引传粉者并间接促进与其伴生的鹤首马先蒿的传粉和生殖成功.同样无蜜的管花马先蒿(P.siphonantha)和鹤首马先蒿伴生,则是通过提高群落水平对传粉者的吸引力进而直接促进鹤首马先蒿的传粉和生殖成功.此外,研究结果也表明开花时间对坐果率没有显著影响,但是显著影响单果种子产量和果实被啃食的频率.在相同的传粉条件下早花期植株单果种子产量显著高于晚花期的种子产量,同时早花期的果实被啃食的频率显著增加.     

马先蒿属6个种的核型与进化研究

分析和报道了马先蒿属分布于青藏高原东北部６个特有种的核型,并根据核型及其有关参数,分析和比较了该６种马先蒿核型的不对称性和相对进化程度。６个种的体细胞染色体数目都是２ｎ＝１６。核型分别为：绵穗马先蒿Ｐ．ｐｉｌｏｓｔａｃｈｙａ Ｍａｘｉｍ．,核型公式Ｋ（２ｎ）＝１６＝４ｍ＋１２ｓｍ,染色体相对长度组成２Ｌ＋６Ｍ２＋６Ｍ１＋２Ｓ,核型不对称系数Ａｓ·Ｋ＝６５．２９％,属于２Ａ型;青海马先蒿Ｐ．ｐｒｚｅ     

土壤氮素异质性分布和马先蒿寄生对长芒棒头草生长发育及根系分布的影响

无论在农田还是自然生态系统中,土壤养分异质性普遍存在。植物具有感知土壤养分异质性的能力,并通过调节根系生物量分配及空间分布以获取更多资源。了解寄生胁迫在不同养分条件下对寄主生长发育及根系空间分布的影响,对解析寄主应对寄生胁迫和养分胁迫的适应策略,进而指导寄生性杂草防控具有重要的指导意义。该文采用分根试验,通过对寄主分根,并控制根室两侧氮供应水平及寄生胁迫程度,考察了氮胁迫及两种寄主依赖程度不同的马先蒿的寄生对寄主长芒棒头草生长发育及根系空间分布的影响。结果表明:(1)土壤氮水平与马先蒿寄生均可显著影响长芒棒头草生物量及根冠比,并且两者之间存在显著交互作用,其中土壤氮水平为主要影响因子。(2)两种马先蒿对长芒棒头草的危害程度不同。在NPK和2NPK 处理时,三色马先蒿的寄生显著降低长芒棒头草生物量(茎叶:37.1%、51.5%; 根系:35.6%、63.6%); 在NPK处理时,大王马先蒿的寄生显著增加长芒棒头草生物量(茎叶:29.9%,根系:61.2%)。(3)长芒棒头草的根系生长和空间分布受氮营养的异质分布和寄生的影响,具有明显的感知养分空间分布及调节根系生长能力。     

氮磷供给对两种马先蒿根系形态建成的影响

采用溶液培养法在无寄主伴生的条件下对三色马先蒿（Pedicularis tricolor）和大王马先蒿（P. rex）进行培养,分别分析了不同氮磷供给水平（标准Long Ashton营养液、缺氮、缺磷、2倍氮、2倍磷）及不同氮素形态（硝态氮和铵态氮）对两种马先蒿根系形态建成的影响。结果表明：1）氮磷供给水平对两种马先蒿的主根长、侧根长、侧根数量以及吸器发生的影响存在种间差异,缺氮和缺磷均能促进三色马先蒿主根和侧根的伸长生长及吸器的产生,而相同条件下大王马先蒿根系生长受到抑制,且没有吸器产生;2）氮素形态对两种马先蒿根系形态建成及生长发育存在影响：1倍硝态氮的处理中,三色马先蒿的根系生长最好,生物量积累最多,相同条件下大王马先蒿根系生长和生物量积累与标准营养液处理无差异,而仅供应铵态氮对二者的生长不利。此外,发现三色马先蒿的吸器产生不需要机械刺激。初步推测,两种马先蒿的吸器产生机制或进程存在差异,氮和磷可能参与了吸器发生过程的调控。     

密穗马先蒿不同萃取部位抗运动性疲劳的体内活性研究

本实验应用小鼠游泳训练疲劳模型,以人参为阳性对照,研究密穗马先蒿不同萃取部位的体内抗运动性疲劳作用。结果实验第四周末密穗马先蒿正丁醇组和正丁醇萃余物组的小鼠疲劳相关症状比单纯运动组明显减轻,体重增加(P<0.01,P<0.05);力竭游泳时间分别比单纯运动组、密穗马先蒿石油醚组和乙酸乙酯组长(P<0.01)。密穗马先蒿正丁醇组和正丁醇萃余物组的小鼠RBC计数、HCT值和HGB浓度分别高于单纯运动组、密穗马先蒿石油醚组和乙酸乙酯组(P<0.01,P<0.05)。因此我们认为密穗马先蒿正丁醇提取物和萃余物具有一定的抗运动性疲劳作用,其机理可能与其改善运动小鼠的贫血状态有关。     

四种马先蒿属植物的菌根形态学研究

通过4种马先蒿属植物,三色马先蒿三色变种(PedicularistricolorHand.-Mazz.var.tricolor),管花马先蒿管花变种(P.siphonanthaDonvar.siphonantha),全缘叶马先蒿全缘亚种(P.integrifoliaHk.f.subsp.integerrimaTsoong)和二歧马先蒿(P.ditrotomaBonati)根的解剖,在这四种马先蒿属植物根内均发现有真菌菌丝侵入,真菌菌丝向外伸入土壤,向内侵入皮层细胞内形成囊泡.从根表面分离到的真菌厚垣孢子,经鉴定均为漏斗球囊霉(GlomusmosseaeNicol.&Gerd.).其中,三色马先蒿和二歧马先蒿栽培实验表明,真菌起到了改善寄主植物营养状况的作用.     

川渝地区马先蒿属物种丰富度空间分布格局及其影响因素

对川渝地区马先蒿属植物的物种多样性分布格局进行了较为系统的研究,川渝地区共有马先蒿属植物181种,分属于11个群70个系,其物种多样性在川渝地区呈现西高东低的分布格局,物种多样性水平在海拔3500～4000m最高。在SPSS软件的支持下,运用因子分析法和相关分析法定量分析川渝地区148个单元格内主要环境因素与马先蒿属物种多样性分布之间的关系,表明熊蜂物种丰富度、海拔高度和≥15℃的积温依次是影响川渝地区马先蒿属物种多样性分布格局最重要的生态环境因子。熊蜂物种丰富度和海拔高度与马先蒿物种丰富度呈正相关,熊蜂对马先蒿属植物的繁殖成功与否起着关键的作用;诸多温度因子中,≥15℃积温对马先蒿属物种多样性分布影响最大,与马先蒿属物种丰富度呈负相关,这与它喜好高海拔地区寒冷的环境相一致。     

龙蒿资源与开发利用

据报导,龙蒿油(Estragon oil)在国外作为一种天然香料,深受欢迎,已被广泛应用于肉类调味品、酒类、糖果、烧烤食品、饮料等多种食品中。而我国龙蒿资源丰富,却至今尚未被开发利用,大量资源被白白浪费。为充分发挥资源优势,填补国内空白,丰富调香原料,增加经济效益,我所在苏北沿海一带香料资源调查中发现有大量的龙蒿野生,且分布     

青藏高原七种马先蒿属植物根的比较解剖研究

作者对青藏高原7种马先蒿属植物根进行了解剖和比较研究,发现：（1）根内部皮层多挤压变形,其内的空腔边缘多呈撕裂状,通气组织普遍发达;（2）根的维管柱机械组织发达;（3）作者首次发现,在马先蒿属2种植物根的维管柱内射线部位,也有边缘呈撕裂状的较大的空腔通气组织。根据解剖特征,对7种马先蒿植物的分类进化关系也进行了初步的探讨。     

滇西北马先蒿属传粉生物学的初步研究

对云南西北部的中甸和德钦高山地区４种马先蒿属（ＰｅｄｉｃｕｌａｒｉｓＬ．）植物的传粉生物学进行了观察。晚夏开花的马先蒿与传粉熊蜂（ＢｏｍｂｕｓＬａｔｒ．）的出现在物候上有一定的相关性。其中短管、无喙、无蜜腺的肉根马先蒿（Ｐ．ｒｏｙｌｅｉＭａｘｉｍ．）和茨口马先蒿（Ｐ．ｔｓｅｋｏｕｅｎｓｉｓＢｏｎａｔｉ）是由熊蜂工蜂震动花粉、背触式传粉,这与其花冠类型的较原始性有关;长管、具喙、无蜜腺的斑唇马先蒿（Ｐ．ｌｏｎｇｉｆｌｏｒａｖａｒ．ｔｕｂｉｆｏｒｍｉｓ（Ｋｌｏｔｚ．）Ｔｓｏｏｎｇ）和云南长管马先蒿（Ｐ．ｓｉｐｈｏｎａｎｔｈａＤｏｎ．ｖａｒ．ｄｅｌａｖａｙｉ（Ｆｒａｎｃｈ．）Ｔｓｏｏｎｇ）通过熊蜂工蜂震动花粉、腹触式传粉。长管类马先蒿在植株相对矮小的情况下,通过较长的花冠管具喙向外伸出以实现授粉,这可能是与其传粉熊蜂协同进化的结果。     

马先蒿属花冠无喙类的花器官发生

对花冠无喙类密穗马先蒿(Pedicularis densispica)和大王马先蒿(P．rex)的花器官电镜扫描发现,两种不同花冠型(无齿和具齿)的马先蒿花部器官发生和发育初期十分相似,表现为明显的单轴对称。2个萼片原基首先发生于花顶的近轴侧位,然后沿花顶边缘向远轴端发育形成--马蹄形结构。密穗马先蒿在近轴中部又出现1枚萼片原基,随后马蹄形结构分化出4枚萼片,并与近轴中部的原基愈合后构成5齿萼片;而大王马先蒿的2齿萼片直接由马蹄形结构发育而成。5枚独立的花瓣原基随后发生,但发育相对滞后;除近轴中部位置1枚空缺外,4枚雄蕊原基与花瓣原基位置呈交互发生;2个心皮原基同时在拱形花顶的近轴和远轴端发生,剩余的花顶形成中间的隔膜,并与2个心皮形成中轴胎座。对马先蒿与金鱼草(Antirrhinum majus)和毛地黄(Digitalis purpurea)花器官发生和发育初期的特征进行了比较,讨论了马先蒿属花冠对称性变化的意义。     

大王马先蒿的传粉综合征状及其生物地理学意义

对云南西北部中甸和昆明黑龙潭的大王马先蒿（ＰｅｄｉｃｕｌａｒｉｓｒｅｘＣｌａｒｋｅＣ．Ｂ）的不同居群进行了传粉生物学观察。大王马先蒿花为黄色,花冠短管、无喙、具二齿、无蜜腺,是一种原始的花冠类型。该种由红腹熊蜂（ＢｏｍｂｕｓｆｒｉｓｅａｎｕｓＳｋｏｒｉｋｏｖ）和明亮熊蜂（ＢｏｍｂｕｓｌｕｃｏｒｕｍＬ．）的工蜂在直立的位置上,通过震动花粉背触式传粉;同时也观察到红腹熊蜂的工蜂在倒悬的位置上,通过震动花粉腹触式传粉。熊蜂的工蜂在大王马先蒿上的这两种传粉综合征状的发现,可能是仅存在于马先蒿原始类型中的一种特殊现象。     

四川卧龙国家级自然保护区马先蒿属一新种——熊猫马先蒿

熊猫马先蒿(Pedicularis pandania)是在四川卧龙国家级自然保护区发现的马先蒿属一新种。该新种属于互生叶类群,其基生叶成丛,花冠属于短管有喙型,且下唇将喙包裹住,花管在近萼端发生约180度的扭旋使得花冠下唇在侧上方,这一特征明显区别于其他国产马先蒿物种。分子系统发育分析结果表明,熊猫马先蒿是Clade 7 成员,虽然与火焰系、假欧氏系、喙齿系、拟蕨系和长喙系等成员构成姐妹关系,但熊猫马先蒿的花冠形态特征明显区别于近缘物种。     

甘肃马先蒿属一新种

本文发表了马先蒿属1新种, 即成县马先蒿Pedicularis chengxianensis Zh.G.Ma et Zh.Zh.Ma sp.nov.。     

大王马先蒿云南五个居群遗传变异研究

采用随机扩增多态DNA(RAPD)分子标记方法,对大王马先蒿(PedicularisrexL.)分布在云南中甸、丽江、大理、武定和昆明的5个居群(其中中甸居群有3个亚居群)的遗传多样性和遗传结构进行了研究。结果表明,大王马先蒿居群具有较高的遗传多样性,多态位点百分率P、Shannon表型多样性指数I和Nei的基因多样性指数h分别为82.0%、0.361和0.240,遗传多样性水平与居群的地理分布范围相关;大王马先蒿居群间的遗传变异较高,遗传变异主要发生在居群之间,而不是居群内部;居群间遗传分化系数Gst为0.747,遗传分化明显,居群间基因交流较少。居群间的遗传距离与居群间的相对地理距离具有一定的相关性。对云南西北部中甸居群的3个亚居群的遗传多样性分析表明,居群的遗传多样性水平与海拔高度有一定的相关性。居群间遗传变异较高可能是由于大王马先蒿为短命多年生植物,繁育系统为混交型,且自交占较大比例等原因造成的。     

马先蒿属植物花冠分化与繁殖适应的研究进展

结合已有的研究报道和作者近年来的工作,对马先蒿属（Pedicularis）植物的花冠多样化成因与繁殖适应特性进行了总结和探讨。通过对该属4种进化花冠型的花器官发生和分化的研究发现,花部各器官在发生和发育初期基本一致,后期上唇形态的分化是导致成熟花形态结构产生较大差异的重要阶段。孢粉学研究认为,花冠类型与花粉萌发孔类型之间具有显著相关性;萌发沟的演化可能与繁殖适应有一定的关系。分子系统学研究表明,多样化的花冠类型在不同的谱系内经过若干次的独立进化而表现出了高度的平行演化（parallelism）。传粉生物学研究证实,该属植物花冠多样化与其主要传粉者熊蜂属（Bombus）昆虫的传粉行为存在较为密切的关系。具有相同（似）花冠类型的马先蒿可能被同种或不同种的熊蜂以相同的方式访问,但在花粉落置位置上存在显著差异,这可能有助于同域分布重叠的物种间在生殖上的机械隔离,而花冠的分化在一定程度上促进了新的物种形成。     

马先蒿属植物花冠分化与繁殖适应的研究进展

结合已有的研究报道和作者近年来的工作, 对马先蒿属(Pedicularis)植物的花冠多样化成因与繁殖适应特性进行了总结和探讨。通过对该属4种进化花冠型的花器官发生和分化的研究发现, 花部各器官在发生和发育初期基本一致, 后期上唇形态的分化是导致成熟花形态结构产生较大差异的重要阶段。孢粉学研究认为, 花冠类型与花粉萌发孔类型之间具有显著相关性; 萌发沟的演化可能与繁殖适应有一定的关系。分子系统学研究表明, 多样化的花冠类型在不同的谱系内经过若干次的独立进化而表现出了高度的平行演化(p ara l lel ism )。传粉生物学研究证实, 该属植物花冠多样化与其主要传粉者熊蜂属(Bombus)昆虫的传粉行为存在较为密切的关系。具有相同(似)花冠类型的马先蒿可能被同种或不同种的熊蜂以相同的方式访问, 但在花粉落置位置上存在显著差异, 这可能有助于同域分布重叠的物种间在生殖上的机械隔离, 而花冠的分化在一定程度上促进了新的物种形成。     

最佳拍档马先蒿＆雄蜂

陶渊明爱菊,老舍爱兰,君子文人各有偏好,马先蒿却引起传粉生物学家的关注。拥有艳丽颜色和奇异花冠形态的马先蒿是在北温带广泛分布的一类植物,全世界大约有500-600种,其中1/2以上集中分由在中国西南高山地区。依据花冠的形态可以将它们划分为四种基本类型：短管头盔无齿无喙型、短管头盔有齿无喙型、短管有喙型和长管有喙型。前两种又可称为无喙型,后两种则称为有喙型。     

国产合瓣花植物名称的后选模式指定——Ⅲ.玄参科、紫葳科和苦苣苔科（英文）

在整理保存于中国科学院植物研究所中国国家植物标本馆(PE)的国产合瓣花植物模式标本时,根据《国际藻类、菌类、植物命名法规》(墨尔本法规)规则9.5,发现在玄参科中的阿拉善马先蒿、中国马先蒿、反曲马先蒿、红毛马先蒿、粗野马先蒿、扭旋马先蒿和四川婆婆纳、在紫葳科中的密生波罗花、角蒿、烟色叶角蒿和黄花角蒿、在苦苣苔科中的东川粗筒苣苔、滇川唇柱苣苔和羽裂全盏苣苔名称的模式为合模式。遵照规则8.1、9.11和9.12,以及辅则9A.3的精神,对这14个名称做出后选模式指定。     

马先蒿属花冠形态的多样性与传粉式样的关系

马先蒿属(Pediculais)是有花植物中花冠形态多样化最为集中的属。该属主要的传粉者是熊蜂属(Bormbus)昆虫;在北美,熊蜂和蜂鸟是马先蒿植物一些种类有效的传粉者;也发现壁蜂(Osmia)为其传粉。不同的传粉机制要求某一特定的取食式样储藏和释放花粉。本文讨论了花冠类型的进化趋势与传粉式样和花粉形态的关系。传粉者的选择压力是决定花冠多样化的重要因素之一;花冠类型与传粉者和传粉行为紧密相关。马先蒿植物和传粉者的相互依赖与其花冠类型、功能和物候互相适应,但花冠类型与花粉形态两者之间似乎没有明显的一一对应关系。通过北美、日本和喜马拉雅不同地理分布马先蒿种类的比较研究表明,具有相同花冠类型的种类有着相同的传粉方式,花冠形态与传粉式样存在紧密的协同进化关系。