欧报春二型花柱的繁育特性研究

二型花柱植物通常具有自交不亲和性,在不同植物中所表现的可育性不同。欧报春(Primula vulgaris)是典型的二型花柱植物,为了探究欧报春的繁育特性,通过温室栽培,对欧报春的长花柱和短花柱的花部特征、花粉和花柱形态、花粉活力、柱头可授性、花粉/胚珠比、杂交指数、杂交亲和性、花粉管观察进行研究。结果表明,(1)长花柱和短花柱的花冠直径、花冠筒长度、柱头高度、花药高度和花筒中部直径均表现出两型性;(2)花粉和柱头观察发现花粉极轴长、花粉赤道轴长、花柱直径、柱头乳突细胞和花粉数量均有差异;(3)长花柱的花粉/胚珠比为384.20,短花柱为369.70,属于兼性异交类型;长花柱和短花柱的花粉活力和柱头可授性能在较长时间内维持较高活力;(4)长花柱杂交指数值为5,短花柱为4,表明繁育系统类型为异交,部分自交亲和,需要传粉者;6种授粉组合均能结实,异型花间授粉的结实数明显高于同型自花授粉和异株同型授粉;短花柱为母本的异型花间授粉组合亲和性优于其他组合;欧报春存在自交不亲和性,长花柱的自交不亲和性低于短花柱。     

皖南奇葩—安徽羽叶报春

报春花科植物安徽羽叶报春(Primula merrilliana)是安徽特有种。1910年3月15日,我国 植物学界老前辈钟观光先生在皖南太平县(现改为黄山区)郭村乡首次采集到该种植物标本; 1924年由德国植物学家施莱谢尔(F.R.R.Schlechter)定名发表。山回路转,90年过去了,由于生存环境日益遭到破坏,安徽羽叶报春的分布范围越来越窄,种群数量日渐减少,现已被列为安徽省重点保护野生植物,并作为珍稀濒危物种被将要出版的《中国植物红皮书》第二卷收载。据调查,目前该种仅在黄山桃花峰,黄山区的谭家桥镇、郭村乡、贤村乡,石台县六都乡,宁国市板桥…     

珍稀濒危植物安徽羽叶报春遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD分子标记对安徽特有濒危物种安徽羽叶报春（Primula merrilliana）6个自然居群的134个个体的遗传多样性进行了研究。从100个随机引物中筛选出12个RAPD引物,扩增共得到158条带,其中129个多态性位点（PPL）。POPGENE分析显示安徽羽叶报春具有较丰富的遗传变异（PPL=81.65%,He=0.2515,Ho=0.3849）。Nei′s基因多样性指数计算的居群间遗传分化系数（GST=0.5511）与Shannon信息指数（54.48%）基本一致。生境的片段化和基因流障碍可能是导致居群间遗传分化显著的主要原因。针对安徽羽叶报春的居群遗传变异提出了相应的保护措施：保护好自然生境和现有的居群及个体;加强居群间的基因流动;在迁地保护过程中,在尽可能多的居群中采样,以提高栽培居群的遗传多样性。     

安徽特有植物安徽羽叶报春的繁殖生物学研究

本文分别从物候、繁育结构和传粉等方面研究了国家三级保护植物、安徽特有种--安徽羽叶报春(Primula merrilliana)的繁殖生物学特征。研究结果表明: (1) 安徽羽叶报春是典型的形态和功能意义上的花柱二型的二年生植物, 其始苗期为9月, 一直持续到第二年6月底或7月初死亡, 各居群长柱花植株比短柱花植株开花略早3–5 d; (2) 安徽羽叶报春的散孔型花粉显示其在报春花属中有重要的系统意义和进化意义。同时, 短柱花花粉量比长柱花少, 但其花粉直径是后者的1.78倍左右; (3) 长花柱的雌蕊长度是短花柱的1.64倍, 而且其柱头上的乳头状突起比短花柱上的长而稀; (4) 3个研究居群的P/O比都不相同, 我们发现花粉量比胚珠数量有更大的变异, 这可能与生境有关; (5) 安徽羽叶报春为异花授粉植物, 蓟马属(Thrips)昆虫为其重要的传粉者, 其同型花授粉可育性远比异型花授粉的高; (6) 其长、短柱型种子没有明显的形态差异, 多属不等边七面体, 少为其他多面体。据研究, 在小居群中两种花柱类型植株的比例失衡, 生境的破坏和伴生种的消失可能是导致安徽羽叶报春濒危的重要原因。     

安徽羽叶报春和毛茛叶报春的微形态特征

在扫描电子显微镜和光学显微镜下,观察了安徽羽叶报春(Primula merrilliana Schltr.)与毛茛叶报春(Primula cicutariifolia Pax)的种子、花粉形态及表面纹饰与叶表皮形态结构.结果表明:2种类的种子都呈不规则七面体或多面体,多具五边形纹饰;安徽羽叶报春的种皮雕纹浅,网眼具许多小的乳头状突起;毛茛叶报春的种皮雕纹明显,网眼粗糙,具许多大的乳头状突起.2种类花粉均为球形,具散孔(孔数达10个以上),具网状雕纹.2种类的叶表皮细胞呈凹凸镶嵌状不规则排列,而在中脉处呈长方形或略带微波状长方形,上表皮细胞稍大;叶两面被腺毛,且顶端具水孔.气孔的分布属于偏叶下表面生长,在边缘处尤密,而在中脉处近无;相对而言,安徽羽叶报春的气孔略比毛茛叶报春的气孔小,且密度也低;电子显微镜下2种类的气孔外拱盖内缘光滑,保卫细胞外缘隆起明显,中间凹陷,其上着生的乳头状突起安徽羽叶报春不如毛茛叶报春明显.     

珍稀濒危植物陕西羽叶报春的开花及传粉生物学研究

陕西羽叶报春为中国珍稀濒危植物,研究其开花物候、传粉者及访花行为、花粉活力、柱头可授性、繁育系统,以明确陕西羽叶报春的传粉特性及制濒机制。以勉县陕西羽叶报春野生居群为研究对象,通过野外观察和人工授粉实验首次对陕西羽叶报春的传粉生物学进行研究。结果表明:(1)陕西羽叶报春种群花期为2-4月中旬,单花花期一般为14~17 d;单花开花进程中花部形态有6个明显发育变化:全部被萼片包裹、花苞伸出并为深粉色、花朵打开为淡粉色、花冠为白色、花朵枯萎、花冠脱落花萼宿存。(2)陕西羽叶报春为异花授粉植物,蜜蜂属为其主要传粉者。(3)柱头在花粉未开裂前就具有可授性,可授性逐渐增强;花药在花瓣打开后的第3天才开始开裂、散粉,在第4天活力最高,为98.18%,此后逐渐减弱。(4)繁育系统检测显示,长、短柱型花的花粉/胚珠比分别为902.26和831.48,杂交指数为4;套袋实验显示,陕西羽叶报春异型交配可育,同型交配不可育。由此表明,陕西羽叶报春的繁育系统为异交型,自交不亲和,需要传粉者。综上所述,陕西羽叶报春传粉者种类少、自交不亲和、胚珠败育现象可能是导致陕西羽叶报春濒危的重要原因。     

安徽羽叶报春愈伤组织的诱导和培养

为了寻找大批量快速繁殖安徽羽叶报春(Primula merrilliana)的有效办法,笔者以其叶片、叶轴为外植体,用不同浓度生长调节物质进行愈伤组织诱导实验.结果表明:(1)愈伤组织诱导的最适培养基为:MS 2.0mg/L 6 BA 0.5mg/L～1.0mg/L 2,4-D,叶片、叶柄出愈率均达100%.(2)MS培养基加0.1mg/L 2,4～D和1.0mg/L～1.5mg/L TDZ对叶柄的诱导效果较佳,其诱导率达81%,而且在这种生长调节物质浓度下的愈伤组织可直接分化出不定芽.     

安徽羽叶报春核心和边缘居群的形态变异比较研究

为了解濒危二型花柱植物安徽羽叶报春(Primula merrilliana)居群的形态变异,对其4个核心居群和3个边缘居群的14个形态性状进行了比较研究。结果表明,核心居群形态性状的变异系数为0.09~0.50,边缘居群为0.05~0.56,变异幅度两者间差异不明显;核心居群有8个性状的均值显著高于边缘居群(P0.05),仅有3个性状(花冠直径、花瓣宽和叶宽)为边缘居群高于核心居群。核心居群两型花间的互惠指数较高也较稳定(0.83~0.90),花型间互惠程度较高,而边缘居群的互惠指数差异较大(0.60~0.93),不同居群的互惠程度变化较大。因此,两型花柱植物安徽羽叶报春的形态性状变异基本支持\"中心丰富模型\"假说,并对其保护策略进行了探讨。     

二型花柱植物金荞麦的繁殖生态学研究

通过野外实验观察和人工控制套袋等方法,从金养麦的花部基本特征、开花动态、花粉胚珠比(P/O)、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、套袋实验及访花昆虫等方面对其繁殖生态学进行了研究.结果显示:(1)金荞麦在同一居群中同时具有长柱型(L-型)和短柱型(S-型)两种花型,短花柱花直径(7.25±0.11 mm)显著大于长花柱花直径(6.79±0.11 mm),长花柱花的柱头和花药高分别为3.39±0.04 mm和1.80±0.02 mm,短花柱花的柱头和花药高则分别为1.89±0.04 mm和3.19±0.06 rnm,表现出互补式雌雄异位的花部特征.(2)金荞麦8～10月开花,单花序的花期为15～23 d,单花的花期为1～3 d,开花进程中,内轮雄蕊先散粉,外轮雄蕊后散粉;S-型花的花粉活力高于L型花的花粉活力,但其单花花粉量低于L-型花,显示了两种花型的自我调控机制.(3)套袋实验表明,金荞麦自花自交不亲和,但具有型内和型间亲和性,L型和S-型花的P/O值分别为810±40.48和526.5±42.24,表明其繁育系统为兼性异交,需要传粉者,但L-型花更倾向异交.(4)金荞麦的主要访花昆虫为膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)、鳞翅目(Lepidoptera)、半翅目(Hemiptera)和蜻蜒目(Odonata) 19个科37种昆虫,其中,两种花型拥有12种共同的访花昆虫,L-型花访花昆虫14种,S-型花访花昆虫35种,表明S-型花对昆虫具有更强的吸引力.研究表明,金荞麦是典型的二型花柱植物,虽然具有严格的自交不亲和性,但显示一定的型内亲和性.     

安徽羽叶报春的有效传粉昆虫及花朵密度和种群大小对传粉效果的影响

对濒危植物有效传粉昆虫种类及其传粉行为的主要影响因素进行研究是科学合理地制订保护措施,从而对该物种实施有效保护的一个前提条件.安徽羽叶报春Primula merrilliana为二年生草本,具二型花,是我国特有的珍稀濒危物种.本文对其有效传粉昆虫种类、传粉行为及花朵密度和种群大小对传粉效果的影响进行了研究.结果表明安徽羽叶报春的有效传粉昆虫为截形蜂虻Bombylius major和中华雏蜂虻Anastoechus chinensis,而不是先前认为的蓟马Thrips sp,.花朵密度和种群大小对传粉效果均有显著的影响.高密度的花朵可以提高对有效传粉昆虫的吸引力,传粉昆虫数/天、被访花朵数/天和平均每花的被访次数/天与样方花朵的密度呈正相关关系.柱头所接受的正配花粉数和总花粉数及正配花粉数所占的比例均随种群中植株数目的增加而增加.型比的偏离和传粉昆虫的缺乏可能是导致小种群中传粉不利的主要因素.     

安徽羽叶报春与毛茛叶报春的遗传多样性研究与新资源评估

采用RAPD方法对分布于安徽的珍稀濒危植物安徽羽叶报春(Primula merrilliana Schltr.)和毛茛叶报春(P．cicutariifolia Pax)的10个居群进行了DNA基因组多态性分析,从50条10碱基随机引物中筛选出14条能扩增出稳定性和重复性好的DNA片段的引物,共扩增出85条带,其中多态性带67条,占总数的78．8％。安徽羽叶报春与毛茛叶报春的多态位点分别达到71．6％与66．7％,因而推测主要致濒因素可能不是通常认为的低水平的遗传多样性。采用N—J法对遗传距离构建的树状图进行聚类分析,从分子角度证明了安徽羽叶报春与毛茛叶报春是2个自然的物种,同时也说明了它们的遗传多样性与生境多样性的密切相关性。由于这2个物种具有地处黄山风景区的地理优势和花朵多、花期长、花姿优美等观赏性特点以及遗传优势,如加以合理的开发与利用,可以作为观赏花卉新资源。     

Genetic diversity within and among populations of the endangered and endemic species Primula merrilliana in China

Primula merrilliana Schltr. is an endangered and narrowly-distributed endemic species of southern Anhui Province in China. In this study, the level of genetic variation and the pattern of genetic structure in six natural populations of P. merrilliana were assessed by using ISSR (inter-simple sequence repeats) markers. Based on ten primers, 137 clear and reproducible DNA fragments were generated, of which 109 were polymorphic. The statistical results indicated that there was a relatively low genetic diversity within populations, and a high genetic differentiation among populations (G_ST = 0.53, Φ_ST = 0.49). The level of population genetic diversity was correlated to habitat type and the gene flow (N_m) was low with only 0.45. The unexpected genetic structure of P. merrilliana may be explained by limited gene flow that was caused by habitat fragmentation and limited seeds and pollen dispersal ability, self-compatible breeding system and biennial life form.     

自花授粉在安徽羽叶报春花色选育中应用的初步研究

安徽羽叶报春是我国特有的一种珍稀濒危花卉。论文对自花授粉在其花色选育中的应用进行了初步研究。结果表明：安徽羽叶报春自花授粉亲和性较高,平均结籽数可达36.03粒/果,能达到正配授粉结籽数的71.11%（正配授粉结籽数为50.69粒/果）,而且自花授粉种子也基本能正常萌发,萌发率为41.13%,达到正配授粉种子萌发率的57.98%。花色分析显示自花授粉子代花色R值比重均值（即红色成分,为0.382）显著高于其亲本群体及正配授粉子代的均值（均为0.375左右）。因此安徽羽叶报春自花授粉虽存在一定的衰退现象,但它有利于花色的选育和纯合品系的获得,在其花色的选育过程中应加以重视和利用。     

蚓果芥乙烯受体基因的克隆与进化分析

采用已报道的十字花科植物乙烯受体基因(Ethylene Receptor 1,ETR1)通用引物,以蚓果芥基因组DNA为模板,经PCR分析BhETR1的多态性,进而从分子水平上阐明蚓果芥的进化特征.结果表明:(1)已克隆得到的14条ETR1基因序列,长度为1 644～1 661 bp;经Bioedit软件比对,14条核苷酸序列之间相似性为93％～98％,蛋白氨基酸序列相似度为78％;采用DnaSP v5程序分别统计BhETR1序列多态性,发现14条BhETR1序列形成了14种单倍型.(2)从GenBank数据库下载蚓果芥近缘物种ETR1序列进行进化分析,系统发育分析表明蚓果芥14条ETR1序列形成3大分支;根据分支进化关系,每支中分别选取克隆2(c2)、克隆29(c29)、克隆35(c35)与拟南芥ETR1(AtETR1)和琴叶鼠耳芥ETR1(AlETR1)的序列进行比对,其一致性均为78％,说明BhETR1是一个乙烯受体类似(ETR1-like)基因,而蚓果芥自身14条序列的高度异质性表明蚓果芥的遗传背景相对复杂.     

荒漠植物白刺属4个物种的生殖分配比较

选定乌兰布和沙漠地区白刺属4种植物为研究对象,通过对其样株在花期的各生殖构件的数量特征及生物量调查,系统研究了唐古特白刺(Nitraria tangutorum Bobr.)、西伯利亚白刺(Nitraria sibirica Pall.)、大白刺(Nitraria roborowskii Kom.)和泡泡刺(Nitraria sphaerocarpa Maxim.)4种白刺属植物在生殖枝水平上的生殖分配。结果表明:不同白刺属植物在分株高度、生殖枝长、生殖枝基径、单枝花数、花序干重、枝叶干重等生殖构件的数量性状方面均有显著差异,其中泡泡刺的各生殖构件的数量均最小;除了西伯利亚白刺的生殖分配值达到44.51%外,其余3种白刺的生殖分配值均没有超过20%。经统计分析,4种白刺种群的生殖枝长分别与分株高度呈显著(P<0.05)的直线性正相关关系;生殖枝花序干重与分株高显著正相关;4种白刺的生殖分配随着分株生殖枝生物量的增加而减少,即白刺的个体大小与生殖分配之间呈现负相关关系。这种生殖分配特点反映了不同白刺植物对生长环境的资源利用、与克隆繁殖的权衡及对生态适应的策略。