横断山区干旱河谷川滇蔷薇种子休眠与萌发的地理空间差异

通过测定横断山区干旱河谷18个川滇蔷薇种群新采集种子以及低温层积8周种子的发芽率和发芽速度,分析发芽率和发芽速度与种子特征以及环境因子之间的关系,阐明川滇蔷薇种子休眠与萌发的地理空间差异及其影响因素。结果表明,18个川滇蔷薇种群种子具有不同程度的休眠,新采集种子发芽率变化幅度大,为15.8%±5.0%至82.7%±2.3%,发芽速度指数范围:2.3%±0.2%至5.3%±0.5%。不同种群种子发芽率和发芽速度差异显著。新采集种子的发芽率在流域间存在显著差异,表现为金沙江流域>雅砻江流域>大渡河流域和岷江流域。新采集种子的发芽率和发芽速度随着采集地点海拔的升高而显著增加,即种子休眠程度随着海拔的升高呈现降低趋势。低温层积8周显著提高了种子发芽率和发芽速度,但减弱了种子发芽率和发芽速度在流域以及海拔间的差异。偏相关分析表明:瘦果皮厚度与新采集种子萌发速度成显著负相关关系;环境因子中年蒸发量与发芽率以及发芽速度之间关系最为密切,成极显著正相关关系;其次为年降水量,与发芽率和发芽速度之间具有显著的负相关关系。综合分析表明,川滇蔷薇种子休眠与萌发在横断山区干旱河谷存在较强地理空间差异。环境因子中年蒸发量和年降水量以及植物自身特征瘦果皮厚度是引起种子休眠与萌发地理空间差异的主要因素。     

岷江干旱河谷黄蔷薇和川滇蔷薇更新能力及其限制因素

植物种子、种子库和幼苗库的研究是种群更新和植被恢复的重要内容.研究了岷江干旱河谷两种乡土灌木(黄蔷薇和川滇蔷薇)的种子、种子库和幼苗库特征.黄蔷薇和川滇蔷薇种子产量较高, 分别为(627±216)和(7832±4347)果/丛,但种子质量较差,饱满率分别为(49.62±1.03)%和(73.83±3.42)%,活力为(32.25±0.67)%和(55.38±2.5)%.黄蔷薇种子产量和活力低于川滇蔷薇,但其种子重量和休眠程度却远高于川滇蔷薇.两种蔷薇土壤种子库的水平和垂直分布格局相似:在水平分布上,离植株基部越近,种子密度越高;在垂直分布上,种子主要分布在地表层.黄蔷薇和川滇蔷薇种子库密度均较高,分别为(560±90)粒m2和(1955±235)粒/m2,但活力种子数量较少,分别为(26±4)粒/m2和(152±18)粒/m2, 处于休眠状态的种子,黄蔷薇(60.6%)较川滇蔷薇(18.4%)高,可萌发的种子,两者分别为(10±1)粒/m2和(124±14)粒/m2.黄蔷薇(65.3%)的种子库中被啮齿动物取食的比例较川滇蔷薇(0.5%)高.两种蔷薇的幼苗密度差异不大,黄薇幼苗密度((4.28±0.49)株/m2)略小于川滇蔷薇((5.24±1.28)株/m2).幼苗组成的总体趋势是高度级低的幼苗所占的比例相对较高,且Ⅰ级幼苗数显著高于较其他级幼苗数.研究表明,两种蔷薇种子存在休眠,能形成持久种子库,种子特征对种子库和幼苗库具有深刻影响.两种蔷薇更新状况不佳,比较而言,黄蔷薇更新较川滇蔷薇好.黄蔷薇更新的主要限制因素是动物对种子的破坏,而川滇蔷薇更新的主要限制因素是幼苗存活定居.     

岷江干旱河谷黄蔷薇(Rosa hugonis)生长与繁殖特征及其空间差异

对乡土植物生长繁殖特征的认识是制定合理的植被恢复及管理措施的基础和依据.通过大面积的野外踏查和样方调查,分析了岷江干旱河谷乡土灌木-黄蔷薇(Rosa hugonis)的分布、生长繁殖特征及空间差异.发现:(1)黄蔷薇主要分布于岷江干旱河谷的茂县段,其植株株高、基径、年龄、丛冠幅、丛的萌生数、丛干重、丛生物量和密度等生长特征存在明显空间差异,除丛萌生数和密度之外海拔对其他各参数都有较大的影响,这些参数的值在高海拔地段大于低海拔地段;(2)黄蔷薇在干旱河谷丛平均萌生数为6.48±0.97株/丛,丛的萌生能力较强,且其受砍伐后具有很强的再生能力;萌生株年龄结构大致为金字塔型,最大植株年龄为25a;(3)干旱河谷黄蔷薇的结实量较大,平均值为(404.96±106.91)果/丛,结实特征表现出明显的空间差异性;(4)各生长与结实参数关系密切,影响结实量的最主要的生长因素是冠幅和丛干重.研究结果表明:黄蔷薇适应干旱河谷的环境条件,具有较广泛的分布,生长和和繁殖状况良好,是可供选择的干旱河谷恢复物种.     

岷江上游干旱河谷西康扁桃灌丛生长繁殖特征

以西康扁桃（Amygdalus tangutica（Batal.） Korsh.）为材料,在岷江干旱河谷四川省阿坝藏族羌族自治州茂县至松潘段设置47个调查点进行该物种的自然分布调查;选取4个典型分布点,随机选择20株灌丛,测定西康扁桃的年龄、基径、高度、冠幅等生长指标以及结实量、结实重量等特征指标;并设置5个4 m×6 m的灌木样方,调查西康扁桃的群落结构与物种组成情况。结果显示：西康扁桃广泛分布于岷江上游干旱河谷,并在松潘县南部安宏乡形成优势群落,群落主要由灌木及多年生草本植物组成,物种丰富度较高（43~55种/24 m²）;西康扁桃当年结实量较小,平均值为（8.83 ±2.25）粒/丛;灌丛平均萌生枝数为（7.38 ±0.46）枝/丛,其中25.68%的萌生枝处于5~10 a的年龄阶段,而果重/枝叶重仅为（0.69 ±0.16）%,表明其结实能力较低,主要依靠产生萌生枝维持种群稳定;各生长与结实参数关系密切,灌丛年龄、高度是影响结实量的主要因素。研究结果表明,西康扁桃广泛分布于岷江上游干旱河谷内,灌丛有性繁殖贡献率较低,依靠无性繁殖维持群落稳定,亟需开展资源保护。     

岷江干旱河谷多苞蔷薇生长与繁殖特征

通过大面积野外踏查和样方调查,分析了岷江干旱河谷乡土灌木多苞蔷薇种群的分布、生长繁殖特征及其空间差异性.结果表明,多苞蔷薇广泛分布于岷江干旱河谷汶川绵褫至松潘镇江关约170 km长、海拔1 200～2 600 m的空间范围内,其株高、基径、年龄、冠幅、萌蘖株数和结实量的平均值分别为(123.33±3.13) cm、(12.49±0.40) mm、(3.34±0.16) a、(1.30±0.13) m²、(5.07±0.39)株/丛和(171.47±25.90)果/丛.随着海拔高度和纬度增加,其株高、基径、冠幅和结实量增加,而萌蘖株数没有显著变化.多苞蔷薇有性结实和无性萌蘖能力随环境空间变化的不匹配性与其生长密切相关,可能与多变环境下资源分配利用的平衡机制有关;以丛进行年龄统计,多苞蔷薇缺少幼龄个体,种群发展并不稳定,但随海拔高度升高,萌蘖株年龄结构均呈“金字塔”型,且较大龄级的萌株比例略增,显示出良好的种群持续性.综合分析发现,多苞蔷薇生长与繁殖的空间差异性是对干旱河谷长期适应的结果,既为种群持续提供了保证,也为种群扩大奠定了基础.     

岷江上游干旱河谷耕地和居民用地的空间特征

以岷江上游干旱河谷耕地和居民用地为对象,用景观格局分析软件FRAGSTATS3.3计算了4个景观格局指数,利用ARCMAP9.0分析了耕地和居民用地与其它景观类型间的空间邻接特征,基于数字高成模型(DEM)研究了耕地和居民用地与海拔及坡度的关系。结果表明:灌木林地是干旱河谷的景观基质;耕地和居民用地斑块的平均面积和密度较小,形状简单;耕地大多在1700~3000m的区域,陡坡耕种比较严重,与灌木林地具有较高的邻接长度和数目;居民用地间隔较远,在低海拔地区分布相对较密,高海拔地区分布比较分散;对居民用地在空间结构影响最大的是耕地的分布。     

云南北部泥石流多发干旱河谷区不同干扰对土壤种子库的影响

 对云南北部的泥石流多发干旱河谷区不同干扰状况下的土壤种子库特征进行子研究。结果表明不同形式的干扰对土壤种子库特征产生不同形式的影响。人工种植合欢(Leucaena glauca)并屏除人和家养动物的影响使土壤种子库的种子密度增大,同时种子组成也由原来的耐旱型为主变为耐荫型为主,马桑(Coriaria sinica)种植并实行年度砍伐降低了种子密度并减少了种子种类,但主成分的性质未发生改变;滑坡与水土流失将很多种子带入其坡积物中,从而降低土壤种子库密度与组成种类;泥石流是破坏地表土壤层和土壤种子库的最主要因素。     

中国西南干旱河谷植被的区系地理成分与空间分异

根据对云南、四川、甘肃三省九条主要河流干旱河谷的植物群落调查数据, 对我国西南干旱河谷维管束植物区系的科、属分布区类型进行划分, 并分析其地理分布格局。结果表明: (1)西南干旱河谷区的植物区系地理成分复杂, 联系广泛, 共包含11个科级和15个属级分布区类型; 总体上, 科、属两级热带/温带成分比例分别为3.06和1.77, 显示了强烈的热带区系亲缘及温带区系的后期影响; 与地中海-西亚至中亚植物区系存在一定联系; 其东亚成分和中国特有成分比例低于亚热带区系平均水平, 且中国-喜马拉雅成分比例高于中国-日本成分。(2)从西南向东北方向, 植物区系的热带性质逐渐减弱, 温带性质逐渐增强; 科、属水平区系成分与古地中海-中亚区系的相似性逐渐增强; 东亚和中国特有成分比例增加; 南盘江与元江的干旱河谷植物区系之间存在中国-日本和中国-喜马拉雅成分的分界线。(3)根据干旱河谷植物属区系成分的比例构成将怒江、澜沧江和元江与其他流域分开, 显示了长江溯源侵蚀和水系合并对西南诸河流植物区系发育的影响。     

云南北部泥石流多发干旱河谷区不同干扰对干扰对土壤种子库的影响

对云南北部的泥石流多发干旱河谷区不同干扰状况下的土壤种子库特征进行了研究,结果表明不同形式的干扰对土壤种子库特征产生不同形式的影响。人工种植合欢（Leucaena glauca)并屏除人和家养动物的影响使土壤种子库的种子密度增大,同时种子组成也由原来的耐旱型为主变为耐荫型为主;马桑（Coriaia sinica)种植并实行年度砍伐降低种子密度并减少了种子类,但主成分的的性质未发生改变;滑坡与水土流失将多种子带入其坡积物中,从而降低土壤种子库密度与组成种类;泥石流最破坏地表土壤层和土壤种子库的最主要因素。     

甘孜州大渡河干旱河谷区灌木植物资源组成及特征

通过野外调查与资料整理对甘孜州大渡河干旱河谷区灌木植物资源现状进行分析。结果表明：该区灌木植物有68科166属682种,被子植物占99.41%,落叶类有495种,优势科为蔷薇科（Rosaceae）、杜鹃花科（Ericaceae）、虎耳草科（Saxifragaceae）等8科,优势属为杜鹃属（Rhododendron）、柳属（Salix）、栒子属（Cotoneaster）等5属,珍稀濒危灌木有18科28属48种,含我国特有种38种。科的地理区系含9类型9变型,以热带性质为主;属的地理区系含15类型15变型,以温带性质为主。科、属、种数随海拔升高先陡增后缓降,主要分布在2 000～3 000 m海拔,以灌丛、林内、河沟、草地等生境为主。建议加强中域海拔灌木管理,注重开发利用与生态保护协同,进一步加强灌木群落生态学研究,尤其是珍稀濒危种。     

雄性不育无籽刺梨花药发育过程中生理特性的初步研究

为探究无籽刺梨(Rosasterilis)雄性不育原因,采用1%I2-KI染色法观察花粉活性,并对无籽刺梨和正常可育刺梨(R.roburghii)花药不同发育时期的生理生化指标进行了研究。结果表明,无籽刺梨的败育花粉占95.5%,刺梨的正常花粉占99%。刺梨花药的可溶性蛋白质、可溶性糖和脯氨酸含量在各时期的总体变化趋势相似,可溶性淀粉含量呈上升趋势,而无籽刺梨花药的可溶性蛋白质、可溶性糖、淀粉和脯氨酸含量在各时期的变化无规律可循,且花粉成熟期这4种物质的含量均明显低于刺梨,即花粉成熟期缺少各营养物质的积累。在花药发育过程中,无籽刺梨的SOD活性均低于刺梨;MDA含量呈上升趋势,且上升幅度比刺梨大;MDA含量和POD活性均高于刺梨。因此,营养物质的匮乏和酶系统的紊乱可能是导致无籽刺梨雄性不育的原因。     

Changes in endogenous polyamines during flower development in two diverse species of rose

Changes in the concentrations of endogenous free, conjugated and bound polyamine were determined in petals of two different species of rose, viz. Rosa damascena and Rosa bourboniana, from small bud (stage 1) till full bloom (stage 8). High free putrescine and spermidine concentrations were associated with early stages of flower development and then decreased in R. damascena. At full bloom, the concentration of free putrescine was higher than rest of the polyamines measured. A steady increase in conjugated putrescine, spermidine and spermine was observed during entire period of flower development with predominance of conjugated putrescine at full bloom. In R. damascena the bound spermine was higher than rest of the polyamines during full bloom. In R. bourboniana, during the early stages of flower development, similar situation was observed, however, at full bloom, free spermidine concentration was higher than rest of the polyamines. In this species, the concentration of conjugated and bound spermine was higher than rest of the polyamines during full bloom. Polyamine concentrations were generally lower in the petals of R. bourboniana than R. damascena which may be due to genotypic differences. The possible roles of the observed polyamines are discussed in relation to flower development.IHBT Communication no, 0345.     

The effect of polyamines on leaf senescence in two diverse rose species

Polyamines (PAs) retarded the senescence of leaf discs of two diverse speciesof rose viz., Rosabourboniana andRosa damascena, while polyamine biosynthetic inhibitorsdifluoromethylornithine (DFMO), difluoromethylarginine (DFMA), methylglyoxal-bis(guanylhydrazone) (MGBG) and abscisic acid (ABA) promoted senescence. Sperminewas significantly the most effective polyamine in retarding senescence inR. bourboniana while MGBG and DFMA were more prominent inaccelerating senescence in R. damascena and R.bourboniana respectively. Protein and RNA content were significantlyhigher in polyamine treated leaf discs compared to those treated with polyaminebiosynthetic inhibitors and ABA. Total and reducing sugars decreased under alltreatments while the starch content increased significantly only in polyaminetreated leaf discs. Peroxidase and cellulase activities were retarded bypolyamine treatments and accelerated by polyamine biosynthetic inhibitors andABA. The role of PAs is discussed in relation to senescence.     

遮荫对月季光合特性及生长发育的影响

采用人工遮荫法研究不同程度遮荫(75%、50%和25%全光照,以全光照为对照)处理对月季的生长发育、光合特性及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:(1)随着遮荫程度的增加,月季的叶片厚度、花径、成花率均呈降低趋势,叶绿素含量呈增加趋势;净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)降低,气孔限制值(Ls)升高,Pn下降的主要原因可能为气孔限制。(2)月季在遮荫条件下的光饱和点和光补偿点、暗呼吸速率下降,表现出其对光照降低的生理适应机制;其光饱和点在600~1 200μmol·m-2·s-1,光补偿点在29.89~62.95μmol·m-2·s-1,CO2补偿点在78.16~89.41μmol·mol-1,CO2饱和点在1 100μmol·mol-1左右,潜在光合能力13.06~25.63μmol·m-2·s-1,其对光的适应范围较宽,光照和CO2浓度对其光合能力的影响较大。(3)各处理条件下叶绿素荧光参数显示,月季在自然光和低光下(50%和25%全光照)叶片PSⅡ受到了明显伤害,光合作用原初反应过程受到抑制,光合电子传递受到影响。研究发现,月季虽是阳生植物,但光照生态幅较宽,轻度遮荫(75%全光照)能促进其光合作用效率,减少光抑制,植株长势好,成花率高。     

鹅绒藤属（萝藦科）一新变种——折叶白前

报道并描述了滇川金沙江上游干旱河谷萝藦科一新变种——折叶白前(Cynanchum forrestii Schltr.var.conduplicatumJ.Wang&F.Du)。新变种与原变种的区别在于:叶常对折,卵状披针形,先端渐尖,花冠和副花冠紫红色,每花萼的萼片之间有2个较大的及2(～4)个较小的腺体,花粉块近球形。     

Xylem and Phloem Derived Polyamines during Flowering in Two Diverse Rose Species

Polyamine contents in xylem (root) and phloem (leaf) exudates in two diverse species of rose, viz. Rosa damascena Mill and Rosa bourboniana Desport, were analyzed before, during, and after flowering in the main flowering season, that is, April–May. Only free putrescine (Put) was detected in the xylem and phloem exudates at these time points, and it was high during the peak flowering period. In phloem, Put content was significantly higher in R. bourboniana than in R. damascena at all three stages; whereas in the xylem exudate it was relatively higher in R. damascena at the peak flowering period. A spray of α-difluoromethylornithine (DFMO), an irreversible inhibitor of the putrescine biosynthetic inhibitor ornithine decarboxylase (ODC), markedly decreased the flowering. This effect was reversed by application of Put alone or in combination with DFMO. The significance of this finding is discussed in light of polyamine translocation during flowering. *IHBT Communication: 0354     

月季花发育过程中花色变化的生理生化研究

以月季‘仙境’为材料,观测其正面和反面花瓣在开花过程中6个阶段的颜色和其花色的L*、a*、b*、C*、h*值变化,花瓣组织结构,以及pH值、花色素含量、类黄酮含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量,探讨月季花色的呈色机理。结果显示:(1)半开期时,花瓣正面红色最深,花色苷、类黄酮、可溶性糖含量最高,而可溶性蛋白含量则在盛开期时达到最高。(2)pH越小时,花瓣红色越深,而且pH值小范围内的变动,就能导致花色的改变。(3)花色素大部分集中分布在上表皮,并且上表皮呈圆锥形小突起、下表皮为扁平状,故上表皮花色深于下表皮,亮度小于下表皮。(4)a*正面与pH值、花色苷和可溶性糖含量呈正相关关系;a*反面与L*正面、L*反面、b*反面呈正相关关系;L*正面与b*正面、L*反面与b*反面呈极显著负相关关系。(5)众多影响花色呈现的因素中,正面(反面)花色主要是受到花色素苷(L*反面)的直接作用,其他因素则通过影响花色素苷(L*反面)间接影响花色的呈现。     

月季漆酶基因RcLAC15克隆与表达分析

漆酶(laccase,LAC)属于铜蓝蛋白氧化酶家族,与植物木质素合成及响应生物与非生物胁迫等生物学功能密切相关,但目前关于月季漆酶基因的研究尚未见报道。皮刺对月季的管理和采摘造成极大的不便,已成为月季育种关注的重点。为了探究漆酶基因在月季中的表达模式,本研究以古老月季品种‘月月粉’(Rosa chinensis ‘Old Blush’)为材料,克隆了1个漆酶基因并将其命名为RcLAC15。基因表达分析结果表明,RcLAC15在月季皮刺中的表达量显著高于在根、茎、叶等器官中的表达量。在月季基因组中鉴定了58个漆酶基因,生物信息学分析发现RcLAC15是AtLAC15的同源基因,预测RcLAC15为稳定的亲水蛋白,不具备跨膜结构。将重组表达载体pBI121-proRcLAC15::GUS转化拟南芥,GUS染色结果表明RcLAC15启动子在拟南芥叶片边缘特异性驱动了GUS基因表达。本研究发现RcLAC15在月季皮刺特异性表达,为探索漆酶基因在月季皮刺中的生物学功能提供了参考。     

Dispersal and size fractionation of embryogenic callus increases the frequency of embryo maturation and conversion in hybrid tea roses

Plant regeneration from embryogenic cells of two Rosa hybrida cultivars, Kardinal and Classy, was increased by dispersing embryogenic callus in liquid medium for 3 h followed by size-fractionation to isolate proembryogenic masses that were smaller than 530 m. Dispersed callus of three cultivars, Kardinal, Classy, and Tineke, produced 61–135 cotyledonary-stage embryos/100 mg fresh weight (FW) as compared to intact callus that had not been dispersed, which produced only zero to three cotyledonary-stage embryos/100 mg FW. Over 500 cotyledonary-stage embryos/100 mg FW callus developed from proembryogenic masses of Kardinal, Classy, and Tineke following 2 months of culture on solidified Murashige and Skoogs basal salts medium supplemented with 0.25% activated charcoal. Cotyledonary-stage embryos of Classy that developed from both dispersed callus and fractionated cells of various sizes showed a significantly higher conversion frequency to plants (28%) than cotyledonary-stage embryos isolated from intact callus (9%). The highest conversion frequencies for Kardinal (50–58%) occurred from cotyledonary-stage embryos that developed from dispersed callus and from the fraction of cells smaller than 850 m.Abbreviations BAP 6-Benzyladenine - FeEDDHA Ferric ethylenediamine di(o-hydroxyphenylacetate) - FW Fresh weight - PEMs Proembryogenic masses - PGRs Plant growth regulatorsCommunicated by S.A. Merkle