小叶锦鸡儿天然居群叶形态性状变异研究

为揭示小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)天然居群叶形态性状的变异规律及其生态适应性特征,该研究以10个小叶锦鸡儿天然居群为对象,通过多重比较、巢式方差分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,对7个叶形态性状进行分析。结果表明：(1)小叶锦鸡儿叶形态性状在居群内和居群间均存在极显著差异(P < 0.01),平均变异系数为10.13%,不同性状的变异幅度为6.23%~12.78%;平均叶形态性状的表型分化系数为43.62%,居群内变异(30.09%)大于居群间变异(24.91%),说明居群内是其叶形态性状变异的主要来源。(2)相关性分析表明,环境因子对小叶锦鸡儿的叶形态性状变异有很大的影响,在地理空间上主要呈现出沿海拔梯度的变异模式;主成分分析的结果显示,小叶宽、叶柄宽和叶柄长对小叶锦鸡儿叶形态变异起主导作用;利用欧式距离对小叶锦鸡儿居群进行UPGMA聚类分析结果显示,基于叶形态性状和环境因子可分别将小叶锦鸡儿10个居群分为3类和2类,Mantel检验结果表明,小叶锦鸡儿的叶形态性状变异不存在地理连续性。研究结果为小叶锦鸡儿的适应性进化和开发利用提供了理论依据。     

贯叶连翘野生转家化前后生物学性状特征观察

野生贯叶连翘 (HypericumperforatumL .)在江苏经过了 3a的引种栽培 ,其生物学特性检测结果表明 ,栽培贯叶连翘的生物量、开花的一致性和生长的适应性等明显优于野生贯叶连翘 ;良好的繁殖方式使贯叶连翘的收获期提前了 1a ;成熟后 3个月采收的种子萌发率较高 ,不同浓度赤霉素处理能明显提高其种子的萌发率 ;贯叶连翘的黑色腺体即分泌细胞球数量与金丝桃素间也基本存在着正相关关系 ,贵州贵阳居群和陕西丹凤居群黑色腺体明显多于其他居群 ,其金丝桃素含量在所有居群中为最高 ,而甘肃武都居群黑色腺体最少 ,其金丝桃素含量在 6个居群中最低。 6个野生居群栽培后生物量相近 ,在 4个不同土壤pH的基地大田中均能良好生长 ,说明江苏地区环境条件完全适合贯叶连翘引种栽培。     

嘉宝果不同发育期花果叶的挥发性成分分析

为了解嘉宝果(Myrciaria cauliflora)的挥发性成分,利用顶空-气相色谱/质谱联用技术对其不同发育期的花、果、叶的挥发性成分进行测量。结果表明,萜烯类是花、果、叶的主要挥发性成分,随开花进程呈增加趋势,随果实和叶片成熟进程而下降,单萜类是其中的优势成分,主要有α-蒎烯、β-蒎烯、D-柠檬烯、β-罗勒烯等;花苞期、初花期和嫩叶以β-蒎烯含量最高,盛花期和老叶以α-蒎烯最高,末花期和果实中均以D-柠檬烯含量最高,嫩叶中α-蒎烯和β-蒎烯的总含量高达62.07%。酯类在花期中以初花期含量最高(16.92%),在果实中以完熟期含量最高(14.81%),老叶中酯类含量(4.35%)显著高于嫩叶(0.26%)。因此,α-蒎烯和β-蒎烯是花、果、叶共有主香成分,柳酸甲酯和苯乙醇是花苞期和初花期特征主香成分,毕澄茄烯是完熟果特征风味物质,β-石竹烯是嫩叶特征主香成分,桉叶油醇和β-胡椒烯是老叶特征主香成分。     

基于HS-SPME-GC-MS的襄荷不同部位挥发性成分分析

探讨襄荷不同部位的挥发性成分差异,以便从襄荷植株提取天然香料成分。本研究采用顶空固相微萃取法结合气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)测定襄荷不同部位(根、茎、叶、花苞)中的挥发性成分。结果表明：从襄荷四个部位中共鉴定了197种化合物,其中根92种,茎67种,叶64种,花苞96种。烯烃类和醇类化合物是各部位中的主要挥发性化合物,而桧烯(sabinene)为根和花苞中含量最高的化合物,约占13%,但在叶中的含量只有1.98%。β-蒎烯(β-pinene)为茎和叶中含量最高的化合物,在叶中的含量占到53.46%。此外,α-蒎烯(α-pinene)、隐品酮(cryptone)、α-松油醇(α-terpineol)等化合物在襄荷各部位挥发性成分中的占比也较高。襄荷不同部位中均有其特殊的挥发性成分,共有的挥发性成分为23种。     

尾叶香茶菜不同部位挥发性成分比较分析

本文采用气流吹扫微萃取法对尾叶香茶菜根、茎、叶挥发性成分进行分析比较。采用GC-MS对挥发性成分进行分离检测,与标准谱库对比进行定性,采用面积归一化法计算各化合物的相对含量。尾叶香茶菜共检测到149个峰,与标准谱库比对,根、茎、叶分别鉴定出80、85、79种挥发性成分,占各部位挥发油总量的93. 66%、88. 05%和72. 62%。采用化学方法结合主成分分析法对尾叶香茶菜根、茎、叶的挥发性成分进行分析,结果显示根、茎、叶的挥发性成分在组成和含量上均存在一定差异,本研究为尾叶香茶菜的进一步开发利用提供参考依据。     

尾叶香茶菜不同部位挥发性成分比较分析北大核心CSCD

本文采用气流吹扫微萃取法对尾叶香茶菜根、茎、叶挥发性成分进行分析比较。采用GC-MS对挥发性成分进行分离检测,与标准谱库对比进行定性,采用面积归一化法计算各化合物的相对含量。尾叶香茶菜共检测到149个峰,与标准谱库比对,根、茎、叶分别鉴定出80、85、79种挥发性成分,占各部位挥发油总量的93. 66%、88. 05%和72. 62%。采用化学方法结合主成分分析法对尾叶香茶菜根、茎、叶的挥发性成分进行分析,结果显示根、茎、叶的挥发性成分在组成和含量上均存在一定差异,本研究为尾叶香茶菜的进一步开发利用提供参考依据。     

濒危植物宽叶羌活天然居群cpDNA非编码区多态性分析

采用叶绿体DNA非编码区直接测序的方法,对青海、甘肃、四川3个省区内濒危植物宽叶羌活14个天然居群的遗传多样性和遗传结构进行了研究,以明确其遗传背景,为宽叶羌活的保护提供理论依据。结果表明:(1)14个居群138个个体的序列长度介于509~515bp;碱基组成A+T含量较高(平均67.6%)。(2)根据序列的核苷酸变异共鉴定出31个单倍型,其中9种单倍型(H5、H1、H9、H10、H16、H17、H19、H20、H22)为居群所共享,而且单倍型H5分布最广、在10个群体的67个个体中检测到,占总样品数的48.56%。(3)14个居群宽叶羌活具有高水平单倍型多样性(Hd=0.750 3)和较高水平核苷酸多样性(Pi=0.007 11),但31个单倍型没有按地理分布形成明显的族群,各地理单元中的单倍型相互混杂,没有明显的地理分化模式。(4)AMOVA分析、居群间分化度(FST=0.602 4)分析和基因流(Nm=0.330)分析的结果一致,表明宽叶羌活大部分遗传变异(60.24%)发生在居群间,居群间的基因流较低,群体间变异是宽叶羌活的主要变异来源。(5)14个居群的遗传距离在0.000~0.007,平均为0.003,表明居群间的亲缘关系较远,且居群间的遗传距离与地理距离之间无显著相关关系(P=0.143),说明宽叶羌活居群遗传变异的分布没有明显的地理趋势。研究认为,宽叶羌活居群间高的遗传变异可能是由基因流受阻、遗传漂变、地理隔离造成的,并提出了对该物种遗传多样性的保护策略。     

琴叶风吹楠资源遗传多样性的AFLP分析

为研究濒危植物琴叶风吹楠(Horsfieldia pandurifolia)的遗传多样性,利用AFLP分子标记技术,对采自云南省西双版纳州、临沧市的8个居群共56份琴叶风吹楠样品进行了分析。结果表明,琴叶风吹楠在物种水平的多态性较高,多态性百分率为75.16%;在居群水平,平均多态性百分率为36.20%;AMOVA分析表明,琴叶风吹楠的遗传变异主要存在于居群内(75.45%),而居群间的变异仅为24.55%;mantel检验结果表明,地理距离和遗传距离存在不显著的正相关(r=0.119 7, P=0.321 0);基于遗传相似性系数,对8个居群进行了UPGMA聚类分析,在遗传相似性系数0.951处可将8个居群聚为3组。这些为琴叶风吹楠的保护和开发利用提供了理论依据,并提出了保护建议。     

红花檵木花和叶挥发性成分

采用顶空固相微萃取和气质联用技术(HS-SPME-GC-MS),结合保留指数法并用峰面积归一化法,测定红花檵木花和叶挥发性成分的相对百分含量,从花和叶中分别鉴定出26和29个化合物,其占总面积分别为92.14%和73.97%。红花檵木花与叶的挥发性成分具有差别,挥发性成分相对含量花比叶明显高。     

带叶兜兰5个野生居群表型多样性分析

以云南、广西、贵州的5个带叶兜兰主要野生居群分布区为研究对象,采用巢式方差分析、表型分化系数、主成分分析、相关分析、聚类分析等分析方法,对带叶兜兰的18个性状的表型多样性进行分析。结果显示:带叶兜兰表型性状在居群间表现出显著或极显著差异,居群内变异较少。带叶兜兰平均表型分化系数为75.18%,居群间的变异是居群多样性的主要来源;18个表型性状变异系数平均值的变化范围为6.36%～18.51%,离散程度较高。主成分分析表明,造成带叶兜兰表型变异的主要来源是株高、子房长、花茎高、最大叶长、花横径和合萼片长6个性状。Pearson相关分析表明,株高、合萼片宽和中萼片宽等与大部分性状均呈显著或极显著正相关;18个性状中只有合萼片长与地理因子极显著相关。聚类分析结果表明,5个居群大致依据地理距离聚为3个类群。本研究发现,带叶兜兰居群遗传多样性较高,居群间的变异远高于居群内的变异,因此,应尽可能保护更多的野生居群,在原地保护的基础上建立种质资源保存圃、库,进行人工繁殖和育种,以利用促保护。     

不同生境自交植物黄花大苞姜生殖分配的研究

为了探讨自交植物黄花大苞姜(Caulokaempferia coenobialis)对石壁附生这一特殊生境的生态适应,对其不同物候期和不同生境的生殖分配进行了对比研究。结果表明,在生殖生长过程中,黄花大苞姜种群用于营养生长的生物量分配占有绝对优势,而用于生殖的生物量分配比例较小(<13%)。在黄花大苞姜各构件的生物量分配中,根茎和叶的比重较大(24.22%~43.25%)。在光线较弱生境中的种群,为了提高资源获取能力,黄花大苞姜分配到叶的比重明显高于光线较强的种群,而分配给根茎的比例却明显低于光线较强的种群。随着物候期的推移,黄花大苞姜生殖分配的比例不断增加,到果期达到最大值。不同种群间和年度间黄花大苞姜分配给生殖构件的比例没有显著差异,推测其生殖分配可能受遗传因素控制。个体大小与根茎生物量呈极显著线性函数同速生长,而与生殖分配在云天海种群没有表现出相关性,在上坪和天堂顶种群表现为同速生长关系,但决定系数小于40%。因此,黄花大苞姜能有效调节其在不同生境的生物量分配以适应石壁附生的特殊生境,在光线较弱的种群提高叶的生物量分配并降低根茎的生物量分配以提高资源的获取能力。整体上投资到营养构件的生物量占比高达87%以上,生殖构件在居群间和年度间均保持稳定。这种繁殖策略,一方面较高的营养构件投资可以获得更多的资源,另一方面稳定的生殖投资可以保证种群的延续,各构件相互协调以更好适应石壁这一资源匮乏的生境。     

Allozyme variation and population differentiation of the Aconitum delavayi complex (Ranunculaceae) in the Hengduan Mountains of China

The Aconitum delavayi complex is a group of four climbing species with trisect-leaves occurring in the Hengduan Mountains. The species of this complex are highly localized on very narrow regions with quite small population sizes. Because of rapid environmental changes recently in the Hengduan Mountains, this complex shows complicated morphological variability, which makes it difficult to delimit species. In the present study, 10 enzyme systems coding for 14 putative loci were employed to detect the interspecific and intraspecific genetic variation of the complex. In addition to low genetic diversity within all eight populations surveyed, the results indicate that A. episcopale is a distinct species because of high genetic identities among its three populations. Very low genetic divergence among populations of A. stapfianum and A. delavayi suggests that the two species should be treated as a single one.     

基于ITS序列分析钩苞大丁草九个居群的亲缘关系

该研究对我国西南地区钩苞大丁草(Gerbera delavayi)9个居群rDNA ITS序列进行PCR的扩增和检测序列,并以非洲菊(G.jamesonii)的ITS序列作为外类群,比较了序列之间的差异,同时分析了钩苞大丁草不同居群在地理距离与遗传距离之间的关系,构建了NJ系统发育树。结果表明:(1)钩苞大丁草9个居群的ITS序列全长介于600~700 bp之间,平均长度约为657 bp,其中,ITS1长度为243~246 bp,(G+C)含量为45.67%~46.80%之间,5.8S长度191~193 bp,(G+C)含量为58.60%~58.61%之间,ITS2长度为220~221 bp,(G+C)含量为57.00%~57.45%之间;ITS序列共有22个变异位点,ITS1序列(17个)、5.8S序列(2个)以及ITS2序列(3个)上均有变异。(2)地理距离与遗传距离有正相关(r2=0.652),序列间遗传分化距离为0.001 1~0.024 3,其中普洱居群与其他居群间遗传距离最大。(3)钩苞大丁草9个居群分成三个分支,普洱居群单独成支,丽江和洱源居群聚为一支,富源、武定、德昌、石林、新平和开远6个居群聚为一支。rDNA ITS序列可以用于钩苞大丁草群体遗传研究的分析,该研究结果为其保护性开发提供了参考依据。     

Chemodiversity of Volatile Oils in Thapsia garganica L. (Apiaceae)

The chemical composition of the volatile oils obtained from the roots, leaves, flowers, and stems of Thapsia garganica of Tunisian origin was investigated by GC‐FID and GC/MS analyses. Sesquiterpene hydrocarbons and oxygenated monoterpenes were predominant in the oils of all plant parts. Bicyclogermacrene (21.59–35.09%) was the main component in the former compound class, whereas geranial (3.31–14.84%) and linalool (0.81–10.9%) were the most prominent ones in the latter compound class. Principal‐component (PCA) and hierarchical‐cluster (HCA) analyses revealed some common constituents, but also significant variability amongst the oils of the different plant parts. This organ‐specific oil composition was discussed in relation to their biological and ecological functions. For the evaluation of the intraspecific chemical variability in T. garganica, the composition of the flower volatile oils from four wild populations was investigated. Bicyclogermacrene, linalool, and geranial were predominant in the oils of three populations, whereas epicubenol, β‐sesquiphellandrene, and cadina‐1,4‐diene were the most prominent components of the oil of one population. PCA and HCA allowed the separation of the flower oils into three distinct groups, however, no relationship was found between the volatile‐oil composition and the geographical distribution and pedoclimatic conditions of the studied populations.     

Genetic Variation in the Endangered Endemic Species Cycas fairylakea (Cycadaceae) in China and Implications for Conservation

Cycas fairylakea is an endangered endemic species in China. Genetic diversity within and among four natural populations of this species in China was investigated using amplified fragments length polymorphism (AFLP). A moderate to low level of intraspecific genetic diversity was detected in this species (at population level: P = 39.57 %, H₀ = 0.244; at species level: P = 60.22%, H₀ = 0.356). The among-population component accounted for, respectively, 25.7 and 31.5% of the genetic variation, according to AMOVA and Shannon’s index, indicating most of the genetic variation was found between individuals within populations. All four populations have opposite pyramid age structure, and few coning individuals, which is still decreasing. Possibly because of habitat degradation and environmental pollution, plant diseases and insect pests in the populations were extremely serious, suggesting that the main factors threatening the survival of C. fairylakea populations were not genetic variation, but human activities and the breeding system of this species.     

槲蕨属叶绿体基因组密码子偏好性分析

叶绿体基因组密码子偏好性使用模式往往影响基因表达效率,为促进药用植物叶绿体基因工程的发展,提高槲蕨药用品质,该研究以川滇槲蕨、栎叶槲蕨和槲蕨三个近缘药用植物为材料,使用CodonW、CUSP和SPSS等软件分析其叶绿体基因组编码基因密码子使用偏好性,筛选出三个物种的最优密码子。结果表明:川滇槲蕨、栎叶槲蕨和槲蕨叶绿体基因组的有效密码子数(ENC)范围分别为40.10~61、40.33~61和40.15~61,其密码子偏好性较弱;ndhE、rpl22、rpl14、rpl20、ccsA、rps4和rpl16编码基因的ENC值差异较大,表明近缘物种中,部分基因的密码子偏好性存在一定差异;三个物种编码基因的ENC频数集中于-0.1~0.1之间,说明槲蕨属基因密码子偏好性主要受到突变的影响。川滇槲蕨12个最优密码子有6个和栎叶槲蕨相同,分别是UCU、ACU、GCU、CAA、AAA和GAU;栎叶槲蕨10个最优密码子有2个和槲蕨相同,分别是UUA和AUU,而川滇槲蕨与槲蕨无相同的最优密码子。该研究结果可为槲蕨属药用植物基因工程中外源基因的改良及其表达奠定基础。     

Identification ofMuscidifuraxspp., Parasitoids of Muscoid Flies, by Composition Patterns of Cuticular Hydrocarbons

Gas chromatographic analysis of cuticular hydrocarbons ofMuscidifuraxspp. adult females revealed species-specific patterns of composition that allowed identification ofMuscidifurax raptorGirault and Sanders,Muscidifurax zaraptorKogan and Legner, andMuscidifurax raptorellusKogan and Legner. A total of 18 components, all C29–C37 alkanes and methylalkanes, accounted for over 90% of the total cuticular hydrocarbons for all three species.Muscidifurax zaraptorwas characterized by a high ratio (11.9) of 3-MeC₃₁:internal Me₂C₃₅'s, whereas this ratio was <3 for the other species.Muscidifurax raptorelluswas characterized by a low (<1) 3-MeC₃₁:3,7,15-Me₃C₃₇ratio compared with ratios of 3.1 and 6.3 for these components inM. raptorandM. zaraptor, respectively. Three populations ofM. raptorelluscould be distinguished from one another based on two other component ratios (5- and 7-MeC31:3MeC32, 5- and 7-MeC31:3,7- to 3,15-Me₂C₃₃) with either 100% (Nebraska population) or 90% (Chilean and Peruvian populations) certainty. Comparison ofM. raptorcolonies established from five different locations (Florida, France, Germany, Brazil, Hungary) indicated that the hydrocarbon pattern was highly conserved in this species. A dichotomous key to species based on ratios of cuticular hydrocarbon components unambiguously classified the 50 samples ofMuscidifuraxspp. used to construct the key, plus five additional samples from different geographic locations.     

罗汉果叶片挥发性成分与访花昆虫: 雌雄株差异及其生态影响

为探究罗汉果(Siraitia grosvenorii)自然授粉不良的形成原因,该文以罗汉果品种“大地二号”的种苗为材料,采用定点定时方法调查罗汉果雌雄株访花昆虫,同时利用GC-MS对雌雄株叶片的挥发性成分进行比较分析。结果表明:在雄株上观察到访花昆虫102种,分属于8目29科,其中包括蜜蜂科、眼蝶科、夜蛾科和天蛾科等传粉昆虫类群; 在雌株上观察到访花昆虫69种,分属于7目16科,但未观察到上述传粉昆虫类群。雄株访花昆虫的物种丰富度、多度和Shannon-Wiener多样性均显著高于雌株(P<0.05),Jaccard相似性分析显示,雌株和雄株访花昆虫达到中等不相似水平。在雄株叶片中鉴定出挥发性成分17种,优势成分为萜烯类化合物,占总含量的67.31%; 在雌株叶片中鉴定出挥发性成分12种,优势成分为烷烃类化合物,占总含量的44.27%。雄株具有较多特有成分,包括7种萜烯类和3种酯类成分,占总体成分的45.45%; 雌株的特有成分较少,包括4种烷烃类和1种酯类成分,占总体成分种类的22.72%。Jaccard相似性分析显示,雌株和雄株的挥发性成分总体上达到中等不相似水平,其中萜烯类和酯类的相似度更低,达到极不相似水平。进一步分析表明,在罗汉果雌雄株之间,由于挥发性化合物在优势成分上的重要差异,以及特有成分的大量存在,可能导致了它们访花昆虫类群的显著差异,进而影响了罗汉果的自然传粉过程。     

基于LC-MS/MS分析马缨杜鹃花代谢物的变化

为分析马缨杜鹃(Rhododendron delavayi)花开花至凋谢过程中的代谢产物差异及其通路,该文采用LC-MS/MS技术对其花苞期、开裂期、传粉期、盛开期、衰老期和凋谢期的化学成分进行非靶向代谢组学分析。结果表明:(1)共鉴定到973种代谢物,主要包含黄酮类、有机酸、酚酸类、氨基酸及其衍生物、脂类、生物碱等。(2)主成分分析(PCA)表明样本间代谢物存在差异,结合正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)、t检验的P值和单变量分析的差异倍数(fold-change)筛选差异代谢物(VIP>1,P<0.05,Fc>2或Fc<0.5),涉及591种,在马缨杜鹃花期进入衰老期和凋谢期后差异代谢物数量和表达量显著上升,其中花苞期至开裂期差异代谢物的表达主要呈现下调,而进入衰老期和凋谢期后差异代谢物的表达主要呈现上调。(3)KEGG注释到68条代谢通路,其中差异代谢物极显著富集(P < 0.01)通路3条,包括苯丙素类生物合成、植物激素的生物合成和类黄酮生物合成。(4)结合苯丙素类、黄酮类等有效成分生物合成通路共筛选到10种代谢物包括苯丙氨酸(L-phenylalanine)、反式肉桂酸(trans-cinnamic acid)、查耳酮(chalcone)、柚皮素(naringenin)、对香豆酰基莽草酸(p-coumaroyl shikimic acid)、阿魏酸(ferulic acid)、松柏醇(coniferyl alcohol)、芥子酸(sinapic acid)、紫丁香苷(syringin)、槲皮素(quercetin)。此外,有效成分的差异代谢物表明苯丙素类生物合成代谢活动随马缨杜鹃花的发育逐渐增强,而黄酮类化合物生物合成逐渐减弱,这些关键差异代谢物可能对马缨杜鹃花的发育有重要的调控作用。该研究为马缨杜鹃花开花至凋谢进程中的有效成分代谢途径活性物质的研究提供了代谢组学基础,为进一步研究马缨杜鹃花花期调控的分子机理提供参考。     

Ecotypes and genetic divergence among sympatrically distributed populations of Hordeum vulgare and Hordeum spontaneum from the xeric region of Jordan

Summary The progeny of paired samples of Hordeum vulgare L. and Hordeum spontaneum C. Koch, collected from Jordan's xeric region was used in this study. Statistical analyses of seven easily measured morphometric traits were used to elucidate the relationships and distances between populations of both species, to detect any ecogeographical races, and to study the interrelationships and adjustments in the morphometric traits under study. Flag leaf area and plant height were the two most important discriminating variables which totally separated Hordeum vulgare from Hordeum spontaneum and accounted for 85.3% of total phenotypic variance in the collection. Cluster analysis indicated that the level of divergence among populations of both species was considerably different. Populations of Hordeum vulgare clustered at a maximum Euclidean distance of 2.08, while the maximum distance at which populations of Hordeum spontaneum clustered was 1.49. Three ecotypes each of Hordeum vulgare and Hordeum spontaneum were identified. These ecotypes corresponded to the environmental range of the collection sites. The interrelationships between the seven morphometric traits were adjusted in different ways as revealed by the principal components analysis. Sampling from the different clusters identified in this analysis is expected to increase the allelic diversity for selection and breeding purposes.