北黄花菜的开花物候及传粉特性研究

北黄花菜是百合科萱草属的优秀观赏植物材料,也是进行品种创新的极有价值的野生种质资源。该研究对野生环境中北黄花菜的开花物候与传粉特性进行了连续三年的追踪观测,探讨其开花进程和传粉机制。结果表明:(1)北黄花菜种群的开花物候只有1个高峰期; 种群始花时间为5月末,盛花期为6月中旬,开花时间在30 d以上,单株花期为6～12 d; 开花同步性指数(S_i)分别为0.36、0.27和0.21,种群内个体开花时间重叠程度较低。(2)北黄花菜的开花数量与坐果数呈显著正相关(P<0.05),坐果数与单株花期长度呈极显著正相关(P<0.01),单株花期长度与始花时间呈显著负相关(P<0.05),表明北黄花菜开花数量越多,其坐果数越高。(3)北黄花菜的访花昆虫分属于4目10科共10种; 各访花昆虫的访花时间和行为区别较大; 主要的传粉昆虫有4种,其活动范围大,活动特点与北黄花菜午后开放的规律相匹配,能保证传粉效果; 部分访花昆虫虽然活动范围小,但可以帮助植物进行自花授粉; 两类访花昆虫的共同作用,使得北黄花菜的自然结实得到较大保障。上述结果可为北黄花菜的引种栽培和资源创新发挥实际作用。     

金城山柔毛淫羊藿的开花物候与生殖特性

采用实地观测的方法,对南充市金城山三个不同生境中柔毛淫羊藿的开花物候特征及其生殖特性进行了研究。结果表明:柔毛淫羊藿花期为3月上旬至4月上旬,其种群、个体、花序和单花的花期分别历时30~41、22~34、9~18和4~8 d。三个生境中柔毛淫羊藿种群的开花物候进程基本相同,均呈单峰集中开花式样,因而能够吸引更多的传粉者访问而达到生殖成功。开花物候指数与坐果数之间的相关分析结果表明,坐果数与始花日期存在显著的负相关关系,与花期持续时间和开花数均呈极显著的正相关关系。揭示了药用植物柔毛淫羊藿的开花物候特征与生殖特性。     

巫山淫羊藿开花物候与生殖特征

研究巫山淫羊藿(Epimedium wushanense)3个种群的开花物候进程和生殖特征,分析了不同种群中的花部特征、开花物候指数和结实率差异,以及开花物候指数对巫山淫羊藿生殖成功的影响。结果表明:巫山淫羊藿花期为3月初到4月中下旬,种群开花一般历时22～27d;单株花期(花序)约12～17d;单花花期一般为3～4d。3个种群的个体水平的开花振幅曲线呈单峰型曲线,均具有较高的开花同步指数,表现出一种集中开花式样。相关分析表明:坐果数与开花高峰期、终花期、花期持续时间和花蕾数均呈极显著正相关,但坐果数与始花期无相关关系。开花物候变异系数分析表明:3个种群中花期持续时间、单花持续时间、终花期、开花高峰期和坐果数差异极显著;总花数、开花振幅和结实率差异显著;开花同步指数和始花期无显著差异性。3个种群中除同步性指数外,其余指数的变异系数均有差异,此外,巫山淫羊藿中结实率受到距的长短的影响。表明巫山淫羊藿的开花物候和生殖特征受到微环境的影响,同时生殖特征还受到花部特征距的影响。     

大花铁线莲开花物候与传粉昆虫的研究

大花铁线莲是我国东北地区兼具优良观赏性状及药用价值的野生植物资源。为了研究野生大花铁线莲在引种地的开花进程和传粉规律,探讨引种环境对其开花特性的影响,该文于2017—2018年间对大花铁线莲在个体、群体水平的开花物候和传粉特性进行了连续两年的观测和统计。结果表明:(1)大花铁线莲的群体花期在5月中旬至6月中下旬,两年个体开花进程基本相似,均呈单峰曲线;群体始花期和末花期时间较短,而盛花期时间较长,约为20 d,单株花期为5~7 d,种群花期长达30 d以上。群体开花比例呈现先升后降的变化趋势,累计开花比例在开花后一周左右达到100%。两年的开花同步指数(Si)分别为0.76和0.74,说明大花铁线莲两年间的开花特性差异较小。(2)大花铁线莲访花昆虫主要有6目13科18种,它们在访花频率、访花行为以及在单花停留时间上都有一定的差异。传粉昆虫主要是8种,分属于3目4科。中华蜜蜂、短腹管食蚜蝇和狭带贝蚜蝇访花频率高,在单花上停留时间较长,可以初步认定它们在大花铁线莲的花粉传播中有重要作用。该文对大花铁线莲开花特性和访花昆虫的观查以及盗蜜昆虫行为的研究,为大花铁线莲的迁地保护和引种栽培提供了科学依据。     

中国特有植物血水草开花物候与生殖特性

于2008年3-5月对分布在井冈山的血水草(Eomecon chionantha Hance )5个自然种群的开花物候进行了观察,运用开花振幅、相对开花强度和开花同步性等指数研究了其开花物候特征及其对该种生殖成功的影响.结果表明:血水草开花时间为3月下旬-5月上旬,种群花期历时24 ～46 d,个体平均开花持续时间为11～21 d,单花花期一般为3～5d;井冈山血水草种群的开花物候进程呈单峰曲线模式具有一个开花高峰期,表现出一种“集中开花模式”;与大多数亚热带植物一样,血水草具有较低的相对开花强度,分布频率集中在10％ ～30％.开花物候指数与生殖间的相关分析结果表明:始花时间与花期持续时间呈显著负相关,而与开花数和坐果率呈显著正相关;花期持续时间与开花数和坐果率呈显著正相关;同步性指数与始花时间、开花数、花期持续时间呈负相关.血水草“集中开花模式”是其在长期的进化过程中适应周围气候条件及生境的一种生殖保障.     

云南草蔻花蜜分泌格局与访花动物行为及其对果实和种子产量的影响

依靠动物传粉的植物, 其繁殖成功 (胚珠受精与花粉散布 ) 很大程度上取决于访花动物的种类和拜访行为, 而访花动物的种类和行为又受植物提供给传粉者的回报, 主要是花蜜分泌格局的影响。通过对姜科山姜属植物云南草蔻 (Alpiniablepharocalyx) 花蜜分泌量及糖分含量的测定, 拜访动物种类、传粉昆虫拜访频率及停留时间的调查, 主要盗蜜者花松鼠 (Tamiopsswinhoei) 的盗蜜行为观察, 植物的结实率以及结籽量的分析等, 探讨花蜜分泌与传粉昆虫的关系以及盗蜜对果实及种子生产的影响。研究表明 :云南草蔻的两种花型花蜜的分泌量在一天的单花开花过程中呈现相反的格局, 花柱上举型花下午的花蜜分泌量高于上午, 而花柱下垂型花则上午略高于下午 ;两种花型花蜜的糖分浓度都随着开花时间而下降 ;共有 17种访花动物拜访云南草蔻的花, 其中 8种具有传粉作用 ;传粉昆虫的停留时间随拜访频率的不断增加而缩短 ;被盗蜜植株与未被盗蜜植株的结实率差异不显著而结籽量差异显著。     

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.     

两种生境间大花百合不同性别表型开花及传粉特征的差异

植物的花期物候与花部综合特征均体现了其对生存环境的适应, 是与周围生物及非生物环境长期适应进化产生的结果。大花百合(Lilium concolor var. megalanthum)野外种群中具有雄性植株和两性植株两种不同性别表型。该研究以人为干扰较弱的孤山屯湿地以及人为干扰较强的金川湿地的大花百合为材料, 通过对两种生境间不同性别表型植株的花期物候、花部综合特征以及主要传粉昆虫的访花行为进行比较研究, 探究大花百合的开花及传粉特征在两种生境间的差异。结果表明: 孤山屯湿地内大花百合种群的始花期、盛花期、末花期均早于金川湿地。孤山屯湿地内大花百合的雄性植株在初开时花粉活力高于金川湿地, 而两种生境间的大花百合两性植株的花粉活力总体变化趋势一致。孤山屯湿地内大花百合雄性植株初开时的花蜜含量较高, 而后缓慢下降; 而在金川湿地内则是先增长, 48 h后开始下降。孤山屯湿地内大花百合两性植株的花蜜含量在开花24 h后开始下降, 金川湿地内则是48 h后才开始下降。孤山屯湿地内大花百合无论是雄性植株还是两性植株, 糖含量达到峰值的时间均比金川湿地晚。两种生境中大花百合两性植株的柱头可授性均保持较高水平。两种生境分布的大花百合主要传粉昆虫为中华蜜蜂(Apis cerana)、蓝灰蝶(Everes argiades)和老豹蛱蝶(Argyronome laodice)。孤山屯湿地内中华蜜蜂及蓝灰蝶对大花百合的访花频率均显著低于金川湿地, 但老豹蛱蝶的访花频率显著高于金川湿地。3种访花昆虫中, 中华蜜蜂的访花效率最高, 蓝灰蝶与老豹蛱蝶起到补充授粉的作用。两种生境间大花百合花期物候和花部综合特征的变化与当地小气候和传粉昆虫数量有关, 这种变化是大花百合经过长期适应而产生的。     

毛茛状金莲花不同花期的花特征和访花昆虫的变化及表型选择

为了研究植物生长季内开花时间对花特征表型选择的影响,我们以青藏高原东缘高寒草地的毛茛状金莲花Trollius ranunculoides)为实验材料,在生长季内不同开花时间(花前期、花末期)测定花特征,观察访花昆虫的类群和访花频率,生长季结束后收集种子.根据昆虫访花的喜好和季节内类群与访花频率的变化,分析了不同开花时间毛茛状金莲花的花特征与昆虫的选择;并用种子产量表示雌性适合度,估计了毛茛状金莲花的花特征在不同开花时间所受的表型选择.结果表明:不同花期植物的花特征有显著差异,相应的访花昆虫的类群和频率也存在差异,不同类群昆虫访花喜好也不一样.蜂喜好花瓣和花萼较宽、花茎短和花茎数少的个体,这正符合花前期的特征,因而蜂的访花频率在花前期较高;蝇对花特征没有明显的偏好.而通过雌性适合度估计毛茛状金莲花花特征所受的表型选择则是:花前期,花茎较长和花茎数多的植株适合度大;花末期,花茎数多的植株适合度大.我们的研究表明:在植物生长季,花期的分化伴随着传粉昆虫活动的变化.不同花期,访花昆虫的变化可能对植物花特征的分化起了至关重要的作用.但是访花昆虫对花特征的选择与通过雌性适合度估计植物受到的选择不尽相同,这可能是由于其他因素造成的.     

大花百子莲的开花物候与生殖特性

连续2年对引种植物大花百子莲在中国上海市人工种群的开花物候、结实情况进行观测记录,从不同水平分析了大花百子莲的开花物候对其生殖的影响。结果显示:（1）大花百子莲在引种地的开花时间为6月初至7月末;种群花期历时40 d左右,单株花期在14～31 d波动,单花寿命主要为2～3 d;2年的开花振幅平均在6朵·株^-1·d^-1左右,花朵开放百分率值在3.69%~4.87%左右,平均开花式样为11~17朵。（2）大花百子莲种群内2007年比2008年的各项开花物候指标均提前6～9 d;种群开花进程为渐进式的双峰曲线;种群花期重叠时间较长,2年的平均开花同步指数分别为0.663、0.695;植株个体相对开花强度主要分布频度为50%～70%。（3）开花物候指数与座果率的相关分析表明,始花时间与开花数目、座果数、花期长度呈显著负相关关系,开花数目与座果数、花期长度以及花期长度与座果数均呈显著正相关关系,同一花序内单花所发育成果实的数量与单花开放时间呈极显著负相关关系。研究表明,大花百子莲始花时间早的植株比始花时间晚的植株花期更长,开花数目多的植株比开花数目少的植株花期更长,花期长的植株比花期短的植株座果率更高;而且在同一花序上,越早开放的单花其结实的可能性越大。作为引种植物,大花百子莲开花物候年度间具有相似性,说明其在引种地可以适应环境压力,形成稳定的开花时间与开花模式;较长的花期重叠和大量的开花数目可以吸引较多的传粉者访问,为其生殖成功奠定了良好基础。     

美国西部不同地区Grayia spinosa核DNA ITS序列分析

藜科植物Grayia spinosa是美国西部地区的特有种,多生长在干旱盐碱地,具有重要的生态价值。该研究测定了采自美国西部犹他州G.spinosa的nrDNA ITS序列,与Gen Bank中已提交的G.spinosa的所有ITS序列以及G.spinosa的四个近缘种作为外类群进行比较,分析了美国西部不同地区G.spinosa ITS序列的一级结构与其RNA二级结构的变异规律。结果表明:所有G.spinosa样品的nrDNA ITS序列长度在611~623 bp之间,GC含量在60.35%~61.0%之间,序列间共存在22个变异位点,5个为简约信息位点。各样品间的遗传距离在0.001 8~0.008 9之间,不同样品间的遗传距离与地理距离的相关性不显著。邻接法构建的系统发育树显示所有G.spinosa聚为一大支,与外类群形成明显分支。此外,利用RNAfold在线软件预测了G.spinosa ITS序列的RNA二级结构,将8个G.spinosa样品的RNA二级结构根据构型差异大体上分为四类,分别记为type A,B,C和D四类,主要变异出现在ITS1和ITS2区。所不同的是在G.spinosa ITS的一级结构分析中GSNE1与GSWA8体现出更近的亲缘关系,但二者的RNA二级结构差异明显,同时GSNE2、GSUT3、GSUT4、GSCA5、GSCA6、GSCO7在ITS序列一级结构分析中也体现出较近的亲缘关系,但是他们的RNA二级结构差异明显。这可能与ITS序列的RNA二级结构在进化中体现出更大的保守性有关。     

绿绒蒿属一中国新记录种——尼东绿绒蒿

中国西藏植物多样性较为丰富,尽管已经进行了多次的植物多样性调查,但仍存在较严重的不均衡现象,部分地区和类群存在采集不足,甚至空白。我们针对西藏日喀则植物多样性调查薄弱区域开展调查,发现一个未记录的绿绒蒿属(Meconopsis Viguier)植物,采集了标本和种子。经查阅《西藏植物志》《中国植物志》、Flora of China、Flora of Nepal鉴定为尼东绿绒蒿(M. dhwojii G. Taylor ex Hay)。该文植物新资料报道如下:(1)尼东绿绒蒿形态描述及其彩色图片。(2)该植物种子微形态、与近似种间的形态差异。新发现丰富了中国绿绒蒿属植物多样性,对研究西藏乃至中国绿绒蒿属植物具有一定的生物地理学意义和潜在的园艺价值。绿绒蒿属分类须加强野外调研,多技术手段开展研究。     

革兰氏阴性菌TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、作用机制、分布及进化

革兰氏阴性菌在生长繁殖过程中需要从外界摄取营养物质。一些小分子营养物质可以自由地通过革兰氏阴性菌的细胞膜,而一些大分子营养物质的转运需要特异性的TonB复合物依赖性的外膜受体进行转运。TonB复合物由TonB、ExbB、ExbD构成,是革兰氏阴性菌对外界营养物质主动转运过程的能量提供单位,在革兰氏阴性菌分布广泛。近年来,对TonB-ExbB-ExbD复合物的功能、结构及作用机制取得了重大研究进展,然而此复合物在不同的细菌也存在功能及作用机制上的差异。基于此背景,本文综述了TonB复合物的功能和结构研究进展,并分析了TonB复合物在革兰氏阴性菌中的分布、进化,比较了不同革兰氏阴性菌此复合物的差异,有助于进一步发现和揭示TonB复合物的新功能与作用机制。     

一个植物乳杆菌新质粒的序列分析与归类

[目的]分离鉴定植物乳杆菌PC518的质粒并分析滚环复制p C194家族复制起点特征。[方法]从植物乳杆菌PC518中提取质粒,HindⅢ单酶切后克隆测序,然后用反向PCR方法验证质粒序列的完整性。使用DNAMAN V6. 0软件和MEGA X软件对43个p C194家族质粒的复制起点序列和复制蛋白进行比对分析。[结果]分离得到一个3 325 bp的新质粒p LP325。43个p C194家族质粒复制起点中:24个在nick上、下游均有反向重复序列,12个只在nick上游有反向重复序列,4个只在下游有反向重复序列。复制蛋白的聚类与复制起点中反向重复序列的位置是对应的。[结论]p LP325的复制方式推定为滚环复制,属于p C194家族。p C194家族复制起点的bind以反向重复序列为特征,位于nick上游或下游。     

中国莎草属一新记录种——箱根莎草

该文报道了中国莎草属(Cyperus)一新记录种——箱根莎草(C. hakonensis Franch.Sav.),丰富了该种形态特征的中文描述并补充了该种的植物解剖图。该种的主要特征是小穗淡绿色,宽约2 mm。鳞片先端具外弯的短尖,中间具龙骨状突起,淡绿色,两侧边缘膜质透明,果实表面光滑。凭证标本存于山东药品食品职业学院标本馆(SDFH)中。     

中国荞麦属植物分类学的修订

荞麦是一种蓼科(Polygonaceae family)荞麦属(Fagopyrum Mill)的古老作物,在全世界,尤其是东亚及东欧地区广泛种植。数千年以来,荞麦都是中国凉山等高海拔地区的主要粮食作物,其营养丰富,其中富含的芦丁等生物活性成分还具有抗氧化、抗肿瘤的功效。荞麦的栽培种甜荞和苦荞已经被广泛传播,但野生荞麦却只在特定区域分布。中国西南地区,包括四川、云南、贵州各省以及西藏自治区,是公认的世界荞麦属植物的起源中心、分布中心和多样化中心,荞麦种质资源非常丰富。目前已有文献报导的荞麦属植物超过20种,其绝大多数已在中国西南地区被发现,该地区的地理环境非常复杂,孕育了极具多样性的野生荞麦资源。但截至目前,这些已报导的种还没有经过科学的归类,同种异名的现象比较严重,本研究团队从2004年至今,在中国西南地区进行了多年多次的野外考察和标本采集工作,并在室内进行花和果实的解剖观察,获得了大量的荞麦属植物分类学数据。基于这些数据和荞麦染色体数量分析,经馆藏标本和模式照片的对比,并综合国内外相关文献,对中国荞麦属植物进行了分类学修订,将产自中国的荞麦属28个种归并为21个:即将Fagopyrum megaspartanium Q. F.Chen,F. pilus Q. F. Chen并入F. cymosum (Trrev)Meisn作为异名;F. pleioramosum Ohnishi,F. wenchuanense J.R.Shao并入F.caudatum (Samuelsson) A. J. Li作为异名;F. callianthum Ohnishi并入F.qiangcai D.Q.Ba作为异名;F. zuogongense Q.F.Chen并入F. homotropicum Ohnishi作为异名;F. longzhoushanense J.R.Shao并入F. pugense T.Yu作为异名。重新制定了21个种的分种检索表。本文将有助于重新认识荞麦属植物的进化地位,并为后续进一步探究属中各个种的亲缘关系奠定了基础。     

四川凤仙花属(凤仙花科)四新记录种

该文报道了四川凤仙花属四新记录种,即睫毛萼凤仙花(Impatiens blepharosepala Pritz. ex Diels)、红纹凤仙花(Impatiens rubro-striata Hook. f.)、滇西北凤仙花(Impatiens lecomtei Hook. f.)及松林凤仙花(Impatiens pinetorum Hook. f. ex W. W. Smith),并进行了鉴定和讨论,同时提供了相关照片。凭证标本保存于西昌学院标本室(XIAS)中。我国西南地区是世界五大凤仙花属植物分布中心地区之一,此次在四川发现的四新记录种均为我国特有种,该发现对于研究我国西南地区凤仙花属植物的起源和扩散路线具有一定的指导意义。     

土壤铅胁迫对地被竹出笋成竹的影响研究

以6种地被竹(菲黄竹、菲白竹、铺地竹、美丽箬竹、白纹椎谷笹和狭叶倭竹)为材料,设计3个土壤铅浓度处理(0、300、1500mg·kg^-1),研究土壤铅胁迫对地被竹出笋成竹数量和新竹抗逆生理特性的影响,并采用隶属函数法对地被竹出笋成竹期的土壤铅耐受性进行综合评价。结果表明:(1)土壤铅胁迫对地被竹笋期节律的影响主要出现在出笋盛期(4~5月),发笋数的降低会导致多数竹种退笋率下降,以稳定新竹数量,只有菲白竹、白纹椎谷笹、狭叶倭竹的新竹数在高浓度土壤铅胁迫下显著低于CK,降幅分别为15.87%、23.64%和31.25%。(2)土壤铅胁迫会普遍引起地被竹新竹超氧阴离子和丙二醛含量的增加,在高浓度铅胁迫下铺地竹中二者含量最低(9.96μg·g^-1、0.016μmol·g^-1),狭叶倭竹的超氧阴离子含量最高(15.99μg·g^-1),菲黄竹的丙二醛含量最高(0.021μmol·g^-1)。(3)与其余4个竹种不同,在土壤铅胁迫下白纹椎谷笹和狭叶倭竹不能显著积累游离脯氨酸,细胞渗透调节作用弱。(4)6种地被竹在出笋成竹期对高浓度土壤铅的耐受性排序为:美丽箬竹(0.79)>铺地竹(0.75)>菲白竹(0.70)>狭叶倭竹(0.49)>白纹椎谷笹(0.39)>菲黄竹(0.38),其中美丽箬竹、铺地竹和菲白竹出笋成竹数量正常,且具有较强的抗逆生理特性,具有在高浓度土壤铅污染地区应用的潜力。     

濒危连香树种群性比和雌雄株功能性状的差异

雌雄异株植物种群性比偏倚和性别间功能性状的差异可能对种群维持产生不利影响,目前的研究很少关注雌雄异株濒危植物的性别差异.本文调查了四川小寨子沟国家级自然保护区内天然连香树种群性比并比较其雌雄株之间的形态、光合能力、水分和养分利用效率差异.结果发现,连香树种群性比显著偏雌(F/M=1.97;x^2 =4.46,P=0.035),雌株的胸径、冠幅、最大光合速率、表观量子效率、最大羧化效率、比叶面积、叶氮含量及水分、氮和磷利用效率分别比雄株高44.50%、27.94%、20.11%、50%、21.14%、14.32%、14.86%、158.7%、19.74%和28.03%,而其气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和光补偿点分别低20.83%、24.61%、56.11%和44.44%,表明该地连香树种群存在性别偏倚且性别间已呈现出性别二态性,这可能是其濒危的重要原因,建议在探讨其濒危机制中应该考虑性别的因素.