黑龙江省蹄盖蕨科（Athyriaceae）植物的RAPD分析及其系统学意义

在形态分类研究的基础上,利用RAPD技术,对黑龙江省蹄盖蕨科植物6属9种共15个种群进行了遗传多样性分析,分析结果表明：（1）假冷蕨属应包括在蹄盖蕨属中（2）角蕨属与蹄盖蕨属,羽节蕨属与冷蕨属亲源关系较近（3）短肠蕨属为独立一属,与其它属亲源关系较远。根据黑龙江省蹄盖蕨科植物的DNA水平的研究结果,再结合其形态学特征,建议将黑龙江省蹄盖蕨科划分为3个亚科：冷蕨亚科（Cystopterioideae）包括2个属：冷蕨属（Cystopteris）和羽节蕨属（Cemnocarpium）。蹄盖蕨亚科（Athyrioideae）包括3个属：蹄盖蕨属（Athyrium）、假冷蕨属（Pseudocystopteris）和角蕨属（Cornopteris）。双盖蕨亚科（Diplazioideae）包括短肠蕨属（Alhntodia）。     

岩蕨科、球盖蕨科的系统位置：叶绿体DNAtrnL-F区序列证据

岩蕨科(Woodsiaceae)和球盖蕨科(Peranemaceae)历来被多数学者认为是亲缘关系密切的两个科,它们的系统位置一直存在争议,两科曾被放入三叉蕨科(Aspidiaceae)、碗蕨科(Dennstaedtiaceae)、鳞毛蕨亚科(Dryopteridoidaae)及鳞毛蕨科(Dryopteriaceae)蹄盖蕨亚科(Athyrioideae)中。根据岩蕨科1种、球盖蕨科3种、蹄盖蕨科8种、鳞毛蕨科2种及1种外类群假大羽铁角蕨(Asplenium pseudolaserpitiifolium)的cpDNA基因trnL-F区序列建立的系统树,结果显示,岩蕨科和球盖蕨科的亲缘关系较远,岩蕨科与蹄盖蕨科有密切的亲缘关系,球盖蕨科与鳞毛蕨科亲缘关系较近,岩蕨科和球盖蕨科是处于不同进化线上的植物。秦仁昌（1978）和Pichi-Sermolii（1977）的系统将二者分别作为独立的科是合适的。     

黑龙江省蹄盖蕨科三属(蹄盖蕨属、羽节蕨属及冷蕨属)的遗传多样性分析

利用7种随机引物对分布于黑龙江省不同区域蹄盖蕨科中的蹄盖蕨属,羽节蕨属及冷蕨属三属的遗传多样性进行了初步分析,对蹄盖蕨科各种基因组的DNA进行了PCR扩增,并对其RAPD谱带进行了统计处理,得出不同区域种类的多态位点百分率,结果表明蹄盖蕨科植物具有较高水平的遗传变异,其种类的分布对周围环境变化有着较强的适应能力。利用Shannon指数和Nei指数对其分析,确定了三属之间的属内种间的亲缘关系:蹄盖蕨属的大部分变异仍存在于种源内;冷蕨属中的冷蕨和山冷蕨种类之间具有一定的遗传变异;羽节蕨属中,欧洲羽节蕨和羽节蕨种间有较大的遗传变异。     

蹄盖蕨科的系统发育: 叶绿体DNA trnL-F区序列证据

蹄盖蕨科Athyriaceae是蕨类植物中一个复杂的大科,由于属间关系不甚清楚,该科分类系统还有一些问题,比如新蹄盖蕨、拟鳞毛蕨属、假冷蕨属、肠蕨属、短肠蕨属和菜蕨属的系统位置常有争议。根据蹄盖蕨科34种植物和3种外类群植物的叶绿体DNA trnL-F区序列建立了系统发育树,结果显示:1.trnL_F区序列分析的结果与rbcL基因序列分析的结果几乎一致。2.新蹄盖蕨属Neoathyrium Ching&Z.R.Wang不应成立,该属应与角蕨属Cornopteris Nakai合并。3.假冷蕨属Pseudo     

蹄盖蕨科植物叶表皮特征的比较形态学研究

对国产蹄盖蕨科18属47种植物的叶表皮特征进行了比较观察,同时选取了5科15属植物作为外类群,对它们的气孔器类型进行了比较。结果表明蹄盖蕨科植物的气孔器类型与近缘的各科植物有明显的区别,叶表皮特征支持将假冷蕨属、峨眉蕨属、短肠蕨属、假蹄盖蕨属、轴果蕨属、网蕨属作为独立属的观点,但不支持将单叶双盖蕨属从双盖蕨属中分出的观点。     

东北蕨类植物配子体发育的研究Ⅸ蹄盖蕨科

在室内培养条件下,用光镜较详尽地比较观察了我国东北产蹄盖蕨科８属１０种的配子体发育的全过程;对蹄盖蕨科的系统分类,提供配子体发育方面的证据。蹄盖蕨科８属中仅有６属在配子体发育方面的属间区别明显,而假冷蕨属和短肠蕨属与蹄盖蕨属在配子体发育中未见甚大差异。     

广东蕨类植物新资料

报道了2个新异名,1个新等级和35种蕨类植物在广东的分布新记录。正安肋毛蕨（Ctenitis changanensis Ching）和信宜铁角蕨（Asplenium xinyiense Ching et S.H.Wu）分别作直鳞肋毛蕨（Ctenitis eatoni (Bak.) Ching）和厚叶铁角蕨（Asplenium griffithianum Hook）的异名处理;齿翅井栏凤尾蕨（Pteris serralata（Miau）Y. H. Yan）被提升到种的等级;假芒萁属（Sticherus Presl）、柄盖蕨属（Peranema D. Don）、蛾眉蕨属（Lunathyrium Koidz.）和革舌蕨属（Scleroglossum Alderw）等4个属为广东分布新记录,小笠原卷柏（Selaginella boninensis Baker）为中国大陆分布新记录。广东现有蕨类已达到56科144属502种。     

山东产蹄盖蕨科2属植物形态解剖学的研究

采用光镜和扫描电镜对山东分布的蹄盖蕨科2属(蹄盖蕨属和假蹄盖蕨属)7种植物的根、根茎、叶柄、叶轴、叶表皮、表皮毛和孢子囊进行了形态解剖学的系统研究.结果表明,在形态解剖学方面2属植物的共同特征为:根均为无髓中柱;叶柄基部的双柱型维管束向上渐靠近联合形成1个周韧型维管束;叶上下表皮垂周壁均呈波状;气孔主要为胞环型、周胞型或极附型.2属植物的不同特征是:蹄盖蕨属植物体无毛;而假蹄盖蕨属植物叶片和叶轴上均生有腺毛;蹄盖蕨属植物根皮层外侧为薄壁细胞,假蹄盖蕨属则为棕色厚壁细胞环.研究结果表明蹄盖蕨科为一个自然分类群,并支持假蹄盖蕨属的成立.     

蹄盖蕨科的亚科划分的修订

蹄盖蕨科Athyriaceae是蕨类植物中复杂的大科,分子系统学的研究证据表明它是一个自然类群。前人根据染色体的基数,将蹄盖蕨科划分为3个亚科,但没有得到分子证据的支持;本文依据分子系统学的研究结果,再结合形态特征,将该科重新划分为5个亚科：冷蕨亚科、蹄盖蕨亚科、对囊蕨亚科、双盖蕨亚科和轴果蕨亚科。     

双扇蕨科植物化石在吉林东部上三叠统的发现

双扇蕨科(Dipteridaceae)植物是A. C. Seward & E. Dale(1901),根据现代双扇蕨属(Dipteris)的孢子囊环带偏斜等特征,自水龙骨科(Polypodiaceae)分出,而单独建科的。S. Oishi & K. Yamasita(1936)又进一步将该科植物分为双扇蕨、葛伯特蕨、扭枝蕨等3个亚科,及双扇蕨属(Dipteris)、豪士曼蕨属(包括豪士曼蕨亚属[Hausmannia(H. s. s.)]、原始扇状蕨亚属[Hausmannia(Prorhipis)])、格子蕨属(Clathropteris)、网叶蕨属(Dictyophyllum)、异     

Classification ofAthyrium and allied genera of Japan

The classification ofAthyrium sensu lato is revised on the basis of evidence from anatomical and morphological observations. Although parallelism is found in several characteristics, stipe base, groove of frond axis, laminar margin, venation, sorus and dermal appendage are important to classify the genus and elucidate the relationship within it.Athyrium sensu lato is divided into four generaAthyrium, Cornopteris, Deparia andDiplazium, small genera being referred toAthyrium orDiplazium, Deparia is construed in a broad sense to includeAthyriopsis, Dryoathyrium andLunathyrium. The four genera with infrageneric groups or sections are described in detail. Among the genera,Athyrium, particularly theA. puncticaule group, may be considered to have primitive characteristics, andCornopteris may have been derived fromAthyrium by abortion of the indusia.Cystopteris is also related toAthyrium on the basis of reniform sori inC. douglasii.     

On the systematic position of the Early Cretaceous fern genus “Athyrium”

The oldest fossils assigned to Athyrium (mostly based on the sorus morphology) comprise fronds and spores from the Lower Cretaceous of Northeast Asia. However, most molecular dating suggests that extant Athyrium diverged from its sister genus during the Eocene or later, implying that the Cretaceous fossils probably belong to another polypodiaceous taxon. By examining the sorus morphology of extant genera related to the family Athyriaceae, we found that the primary diagnostic feature for assigning the Cretaceous fossils to Athyrium, i.e., the sorus shape, is common to the entire extant family, or plesiomorphic for the genus. As the fronds are more commonly preserved than the reproductive parts, we compared the fossil frond morphology with those of living taxa of the family that is divided into two types. The Cretaceous fossil we examined here bears the frond’s costal groove characters on adaxial side, which is more closely related to that of the Deparia-clade instead of the clade including Athyrium and other genera of the family. The observation is further confirmed by the cladistic analysis using morphological characters. The systematic position of the Early Cretaceous “Athyrium” was resolved as a stem member of the total Athyriaceae using a tip-dating approach with the Fossilized Birth-Death model in a Bayesian framework. Our study suggests that Early Cretaceous fossils previously assigned to Athyrium require taxonomic revision.     

Spore morphology of the north Asian members of Cystopteridaceae

Spores of Cystopteridaceae from northern Asia were examined using scanning electron microscopy. To evaluate the utility of spore morphology in the taxonomy of each genus, we examined spores of 14 species: seven species each of Gymnocarpium and Cystopteris. Among these are 12 species occurring in northern Asia and two species from other regions for comparative studies. The study focused particularly on perispore characters and spore size. Spores of all species examined are monolete, bean-shaped, with a range in spore size of 26–56 × 18–37 μm for Cystopteris and 25–48 × 16–34 μm for Gymnocarpium. The perispore is morphologically diverse within Cystopteris, but less so within Gymnocarpium. The perispore of the Cystopteris spores is characterised by folds and spines that are separate or form complex sculptural elements. Sacci, ridges and flanges, sometimes on the same spore, are characteristic of the perispore of Gymnocarpium. Spores have straight laesura over which the perispore forms a crest. The crest represents a high and flat fold, which is entire, foveolate or reticulate.     

海桑属植物分子鉴定的ISSR分析

为准确鉴别海桑属植物,采用ISSR（inter-simple sequence repeat）分子标记技术,对6种海桑属植物(海桑、拟海桑、杯萼海桑、海南海桑、卵叶海桑及无瓣海桑)基因组DNA进行PCR扩增。建立了海桑属植物ISSR标记的标准程序和海桑属各物种的DNA指纹数据库。采用的11个引物共产生71个物种特征性标记,其中无瓣海桑23个,海南海桑16个,海桑15个,杯萼海桑6个,拟海桑6个,卵叶海桑5个。运用这些特征性标记,可迅速区分海桑属植物。研究表明ISSR技术是在分子水平上鉴定海桑属植物的一种行之有效的方法。     

基于核核糖体DNA ITS序列的真藓科系统发育新证据

主要是利用核基因组的核糖体DNA内转录间隔区（nrDNA ITS）序列数据探讨了Buck和Goffinet（2000）限定的真藓科内各属间及属内种间的系统发育关系。ITS序列的最大简约法（MP）及贝叶斯推论（BI）分析结果显示：不支持Cox（1999）利用rps4/trnL-trnF数据分析将丝瓜藓属移至提灯藓科的结论。ITS数据分析与Holyoak（2007）利用trnL-F,trnG和atpB-rbcL序列数据分析将Bryum algovicum、B.caespiticium、B.capillare、B.pseudotriquetrum和Plagiobryum zierii划归Ptychostomum的结论一致,同时,为Spence(2005)依据形态学特征将B.pallescen、B.pallens、B.uliginosum、B.amblyodon和B.lonchocaulon划归Ptychostomum提供ITS分子证据支持。基于以上研究,建议将以上提到的真藓属种和平蒴藓移至Ptychostomum。     

湖南安息香属植物的叶片比较解剖学研究

利用光学显微镜和扫描电镜对湖南产安息香属10种植物叶表皮微形态和解剖结构进行了观察和测量。结果表明:(1)表皮均由单层细胞构成,细胞形状为多边形和无规则形,垂周壁式样为平直、弓形、波状;(2)气孔器大小及密度在种间的差异明显;(3)气孔外拱盖内缘主要为波状和浅波状,气孔器外围角质纹饰以越南安息香的鸟巢状和栓叶安息香的碗状为显著区别特征;(4)老鸹铃、垂珠花和白花龙的气孔器保卫细胞两极有"T"形加厚;(5)栓叶安息香和大果安息香叶上表皮由大型细胞组成;(6)叶肉分化为栅栏组织和海绵组织,二者的厚度及比值在种间有明显的差异,其中越南安息香栅栏组织分化为2层;(7)大果安息香和芬芳安息香的主脉维管组织构成一圈封闭的环状结构,而其他种则为开放的半圆形结构;(8)叶片及主脉的厚度在种间差异明显。安息香属植物的表皮微形态及解剖结构特征比较稳定,可作为种间鉴定和分类的重要依据。     

东北地区部分大型藓类植物遗传多样性的RAPD研究

采用RAPD标记构建了东北地区20种大型藓类植物的系统关系。从200个随机引物中筛选出清晰且多态性高的7个引物,共产生了82条DNA片段,其中79条谱带具有遗传多态性,约占96.34%,平均每个引物扩增的DNA片段数为11.71条。采用NTSYS-pc数据分析软件,计算Nei氏相似性系数,建立了UPGMA聚类图。结果表明：以遗传相似性系数0.27为界限划分,可将20种苔藓植物分为二大类,即泥炭藓类和真藓类。以遗传相似性系数0.42为界限划分,可将20种苔藓植物划分为四大类群,即泥炭藓类、顶蒴单齿亚类、顶蒴双齿亚类和侧蒴双齿类。从整个聚类图可以看出,泥炭藓类是较原始的类群,而金发藓类是较进化的类群,这一结果和大多数苔藓植物经典分类系统相同。     

栝楼属基于核糖体ITS序列的系统发育分析

栝楼属（Trichosanthes）是葫芦科(Cucurbitaceae)中一个种类较多、药用价值较大的属。本文基于ITS序列分析了栝楼属16个种的系统发育关系。聚类分析表明：在组的划分上,具有分类争议的截叶组(sect. Truncata)与大苞组(sect. Involucraria)形成一大支,处于一亚分枝位置,不支持独立成组。在属内分类地位上,在核酸水平不支持贵州栝楼(T.guizhouensis)为一独立种,结合形态特征建议并入双边栝楼(T.rosthornii)。大方油栝楼(T.dafangensis)与小苞组(sect. Trichosanthes)成为姊妹群,处于一个向叶苞组(sect. Foliobracteola)过渡位置,结合其形态特征,建议作为小苞组(sect. Trichosanthes)成员。     

世界蓑藓属（Macromitrium,Bryophyta）植物分类修订与系统发育研究：历史、现状和问题

蓑藓属(Macromitrium Brid.)是藓类植物中分类最困难的类群之一。先后该属记录946个种,现接受351个种。目前中美洲、亚洲、澳大利亚、新西兰等地区的蓑藓属植物基本完成了分类修订,而南美洲、非洲中部、马达加斯加等地区的蓑藓属植物尚未进行系统的分类修订。蓑藓属的属下分类系统问题众多,先后在该属下建立了10个亚属、20个组和2个亚组,目前接受的有4个亚属和8个组,但是这些类群之间的分类地位和关系仍然不清。鉴于蓑藓属种数多,种间分类问题多,分布广泛,需要开展国际间的合作才能够解决世界蓑藓属的分类修订和系统学研究。     

水分条件对红松和西伯利亚红松针叶脯氨酸与叶绿素含量的影响

以盆栽3年生红松和西伯利亚红松为材料,设置4种水分条件,土壤含水量分别为：29％～31％（C）, 22%～24%（L）, 15%～17%（M）和渍水组（W）,研究不同水分条件下红松和西伯利亚红松当年生针叶和往年生针叶的脯氨酸含量和叶绿素含量变化。结果表明：1）脯氨酸含量在不同叶龄和不同树种之间存在差异。红松当年生针叶叶绿素含量高于往年生针叶,而西伯利亚红松则相反。总体上西伯利亚红松的脯氨酸含量高于红松;2）2树种在渍水条件下脯氨酸含量大量积累,红松在处理后一个月即出现胁迫反应,早于西伯利亚红松。土壤含水量在 15%～17%时已对2种红松的往年生针叶产生胁迫,但对红松的胁迫程度大于西伯利亚红松;3）叶绿素积累与2种红松的耐水分胁迫能力相关性不大;4）西伯利亚红松的水分适应范围大于红松;2种红松的当年生针叶的耐水分胁迫能力均大于往年生针叶。