华中铁角蕨复合体的生物系统学研究

变异铁角蕨系(series Variantia Ching et S.H.Wu)主产我国,形态变异大.在标本室中,铁角蕨属(AspleniumL.)的鉴定非常紊乱,同一个种名下往往存在着不同的细胞型或杂种.本文通过对该复合体的生物系统学研究,揭示它们在网状进化中亲缘关系的来龙去脉,并对它们的分类学位置提出讨论和处理建议.细胞学、等位酶、形态学和孢粉学证据表明:由3个基本的二倍体祖先种形成了共13个成员组成的华中铁角蕨复合体(Asplenium sarelii com-plex).华中铁角蕨(Asplenium sarelii Hook.)应当被标定为二倍体,以往文献中所谓的四倍体"华中铁角蕨"实际上是来自二倍体华中铁角蕨和细茎铁角蕨(A.tenuicaule Hayata)杂交后加倍得来的异源四倍体产物,它被另外处理为新种武当铁角蕨(A.wudangense Z.R.Wang et X.Hou).北京铁角蕨(A.pekinense Hance)是二倍体华中铁角蕨加倍后得来的同源四倍体.泸山铁角蕨(A.lushanense C.Chr.)是云南铁角蕨群中的惟一二倍体祖先种,不应处理为四倍体云南铁角蕨(A.yunnanense Franch)的异名.变异铁角蕨(A.varians Wall.ex Hook.et Grey.)很可能是细茎铁角蕨的同源四倍体.3个天然四倍体新杂种及其起源被发现,它们是:龙门铁角蕨(A.×longmenense(=A.pekinense×vzrians)),京云铁角蕨(A.×jingyunense(=A.pekinense×yunnanense))和吉多铁角蕨(A.× kidoi(=A.pekinense×wudangen.se)).另外3个天然三倍体新杂种也被发现并给出了推断的亲本,他们是华武铁角蕨(A.×huawuense(=A.sarelii×wudangense)),泸云铁角蕨(A.×luyunense(=A.lushanense×yunnanense))和细变铁角蕨(A.×tenuivarians(=A.tenuicaule×varians)).本文阐明了华中铁角蕨复合体成员间在网状进化中的错综复杂关系,同时表明等位酶比较结合细胞学观察是揭示多倍体和杂种起源的有效工具.     

二倍体华中铁角蕨Asplenium sarelii Hook.的等位酶遗传变异

通过等位酶分析,并和同属的两个二倍体种泸山铁角蕨A.lushanense和虎尾铁角蕨A.incisum比较,研究了二倍体华中铁角蕨A.sarelii的群体遗传结构。分析了9个酶系统共13个位点。华中铁角蕨的群体内遗传变异非常丰富:多态位点百分率P为61.5～69.2％;每个位点的平均等位基因数A为2.5～2.9;预期杂合度He为0.132～0.220。群体间的分化程度较低,群体间变异占总变异的11.2％;泸山铁角蕨和虎尾铁角蕨群体间的分化程度较高,群体间变异分别占总变异的21.0％和37.0％。3个种的种间遗传一致度为0.33～0.47,种内群体间的遗传一致度为0.93～0.99。固定指数F表明华中铁角蕨接近随机交配,而另外两个种为近交。     

华中铁角蕨孢子纹饰形成的超微结构观察

利用透射电子显微镜对铁角蕨科(Aspleniaceae)华中铁角蕨(Asplenium sarelii Hook.)孢子及其纹饰的形成过程进行观察。结果表明:①华中铁角蕨孢子囊发育为薄囊蕨型;②孢子外壁表面光滑,远极面的外壁厚约0.8~1.1μm,近极面的外壁厚约1.4~1.8μm;③孢子周壁厚度约4~5μm,染色较外壁深,分为内层和外层;内层紧帖外壁表面,其上具柱状、瘤状或疣状突起;外层向外隆起形成脊状纹饰的轮廓,脊的下方具空腔,脊的顶端具翅;④铁角蕨型与鳞毛蕨型孢子外壁和周壁纹饰的形成过程具有相似性;⑤孢子的成熟度对于孢子形态的研究是至关重要的,只有完全成熟的孢子的表面纹饰才是稳定的。     

铁角蕨属4种植物配子体发育的比较研究

以腐叶土为基质培养铁角蕨(Asplenium trichomanes L.)、阿尔泰铁角蕨[A.altajense(Kom.)Grubov]、假大羽铁角蕨(A.pseudolaserpitii folium Ching)和细裂铁角蕨(A.tenui folium D.Don)的孢子,用光学显微镜观察并比较它们的配子体发育过程,以期为铁角蕨属的系统学研究提供基础资料.结果显示,4种铁角蕨属植物配子体均具有:孢子两面型、单裂缝、周壁具褶皱、书带蕨型萌发,成熟原叶体心形,原叶体具有毛状体等共同特征,表明铁角蕨属的演化处于较进化的系统位置,但它们的毛状体形态和细胞数目明显不同,可为属内分系提供依据.研究发现,4种铁角蕨属植物配子体的边缘细胞形状以及假根的形态和数量均有差异,其叶绿体能象单细胞一样进行无丝分裂,强光照射下叶绿体向相邻细胞的侧壁集中等现象.     

江苏铁角蕨的系统位置和多倍体起源

运用分子系统发育分析的方法研究了江苏铁角蕨（Asplenium kiangsuense）的系统位置及其与庐山铁角蕨（Agulingense）的关系,并探讨了该类群可能的多倍体起源方式。结果显示：江苏铁角蕨与庐山铁角蕨可能为同源四倍体,是组成倒挂铁角蕨复合体（Anormale complex）的成员之一;二者在形态特征与基因序列方面均表现一致,接受英文版中国植物志的处理,即把庐山铁角蕨处理为江苏铁角蕨的异名。     

利用整合分类学方法进行蕨类植物复合体的物种划分: 以线裂铁角蕨复合体为例

广泛的杂交和多倍化使得铁角蕨属(Asplenium)下存在着许多分类困难的物种复合体, 针对这些类群进行整合分类学的研究, 有助于我们更加全面和深入地理解物种的界限以及形成机制。线裂铁角蕨复合体(Asplenium coenobiale complex)是铁角蕨属下一个形态多样性较高的类群, 由于缺乏全面取样和系统研究, 该复合体的物种划分长期存在争议。本研究选取线裂铁角蕨复合体中形态变异和地理分布具有代表性的个体, 通过孢粉学研究确定该类群的生殖特性, 运用流式细胞分析获取倍性信息, 同时结合叶绿体和核基因组片段系统发生分析的证据, 对该类群的系统演化关系和起源方式进行了探讨。结果表明: (1)虽然部分孢子囊败育的情况在线裂铁角蕨复合体中十分普遍, 但正常孢子囊内形成的64个孢子说明该类群植物仍能进行正常的有性生殖; (2)该复合体中存在着倍性变异, 其中多角铁角蕨(A. cornutissimum)是二倍体, 而其他成员均为四倍体; (3)依据母系遗传的叶绿体序列所构建的系统发生关系将该类群划为4个分支, 与基于核基因序列构建的系统树存在冲突, 这暗示杂交可能在该复合体的形成过程中起到了重要的推动作用。综上所述, 我们建议将线裂铁角蕨复合体划分为4个物种, 即同源四倍体新种马关铁角蕨(A. maguanense sp. nov.), 二倍体多角铁角蕨, 以及两个由同一对亲本正反交产生的异源四倍体线裂铁角蕨(A. coenobiale)和叶基宽铁角蕨(A. pulcherrimum)。     

骨碎补铁角蕨（铁角蕨科）——海南岛一新分布种

报导了海南岛铁角蕨科一新分布种,即骨碎补铁角蕨(Asplenium ritoense Hayata)。在国内的植物志采用的学名是一不合法名称,即Asplenium davallioides Hook.。应给予纠正。     

中国蕨类植物孢子形态的研究V. 铁角蕨科

利用扫描电镜对国产铁角蕨科Aspleniaceae 8属59种植物的孢子形态进行了观察。铁角蕨科植物孢子为单裂缝,两侧对称,极面观为椭圆形、宽椭圆形或近圆形;赤道面观为肾形、半圆形、宽椭圆形、椭圆形或近圆形。极轴长17-41 μm,赤道轴长23-60 μm。外壁光滑。周壁较厚,由周壁形成孢子的表面纹饰。主要纹饰类型有6种: (1)窗孔状纹饰。铁角蕨属Asplenium的厚叶铁角蕨A. griffithianum、北京铁角蕨A. pekinense、肾羽铁角蕨A. humistratum属于此种类型。(2)脊状纹饰。铁角蕨属的假大羽铁角蕨A. pseudolaserpitiifolium、毛轴铁角蕨A. crinicaule等7种属于此种类型。(3)翅状纹饰。铁角蕨属有14种属于此种类型,如江南铁角蕨A. loxogrammioides、齿果铁角蕨A. cheilesorum等;细辛蕨Boniniella cardiophylla、过山蕨Camptosorus sibiricus、水鳖蕨Sinephropteris delavayi、对开蕨Phyllitis scolopendrium、疏脉苍山蕨Ceterachopsis paucivenosa和药蕨Ceterach officinarum也属于此种类型。(4)翅脊状纹饰。有铁角蕨属的21种和巢蕨属Neottopteris的6种属于此种类型。(5)角状纹饰。阔足巢蕨N. latibasis属此类型。(6)丝毛状纹饰。只有阔基苍山蕨Ceterachopsis latibasis属此类型。从孢粉学的角度对该科的分类和系统演化进行了探讨。     

两种铁角蕨的孢子体形态研究及水分生理测定

以铁角蕨属(Asplenium)两种不同植物的孢子体为材料(石生铁角蕨和变异铁角蕨),通过常规形态解剖方法和水分生理指标测定,分析探讨了这两种植物的形态特征与水分生理特点之间的适应性。结果表明:(1)石生铁角蕨和变异铁角蕨相比较,石生铁角蕨叶面积指数较大,叶片更为饱满。(2)两种铁角蕨表皮细胞的垂周壁均为不规则形,分别呈现出深波状或浅波状。(3)两种铁角蕨的气孔器全为下生气孔,且气孔器类型、形状、气孔大小及长宽比都很稳定。但是,二者之间气孔密度有很大差异,而气孔器类型以不规则四细胞型、腋下细胞型和极细胞型为主。(4)木质部维管束均为椭圆形的双柱型管状中柱,中柱内含有管状分子,呈背对月牙形分布,中柱大小约为80μm。(5)维管束内的管状分子次生壁出现不同程度的木质化增厚,以网纹、梯纹、孔纹的形式表现出来,管状分子的直径都较小,变异铁角蕨的木质部管状分子比石生铁角蕨的稍大。(6)石生铁角蕨的自然含水量较低,相对含水量较自然含水量变化较小,束缚水与自由水比值和水势较高。从石生铁角蕨和变异铁角蕨的叶表皮形态、气孔器特征、管状中柱和管状分子特征来看,将二者划分在同一属下是比较合理的。两种植物自然生境不同,其水分生理特征差异明显,但均与各自的形态特征相适应;石生铁角蕨的抗旱性比变异铁角蕨更强。该研究结果可为铁角蕨属植物的系统分类和抗旱性研究提供更多的资料。     

中国铁角蕨的种下分类学研究

综合运用孢粉学、细胞学、生态学和形态学的证据,处理了中国产铁角蕨Asplenium trichomanes L． 的种下分类问题,将其划分为4个亚种和1个变种：原亚种A．trichomanes L．ssp．trichomanes,喜钙亚种 A．trichomanes L. ssp．inexpectans Lovis,四倍亚种A．trichomanes L．ssp. quadrivalens D．E．Meyer emend． Lovis,粗轴亚种A．trichomanes L．ssp.pachyrachis(Christ)Lovis et Reichst．和哈如变种A．trichomanes L. var．harovii Moore emend．Midle,并提供了它们在中国的分布情况。查阅研究中国科学院植物研究所 (PE)的标本时发现,一些定名为A．trichomanes L．var．centrochinense Christ(华中变种)的模式标本碎片在形态上和倍性上均不同于已知分类群,认为应给予其新种的分类地位。     

Entwicklungsgeschichte und Ultrastruktur von Pollenkitt und Exine bei nahe verwandten entomophilen und anemophilen Angiospermensippen derAlismataceae,Liliaceae, Juncaceae,Cyperaceae, Poaceae undAraceae

Some closely related members of the monocotyledonous familiesAlismataceae, Liliaceae, Juncaceae, Cyperaceae, Poaceae andAraceae with variable modes of pollination (insect- and wind-pollination) were studied in relation to the ultrastructure of pollenkitt and exine (amount, consistency and distribution of pollenkitt on the surface of pollen grains). The character syndromes of pollen cementing in entomophilous, anemophilous and intermediate (ambophilous or amphiphilous) monocotyledons are the same in principal as in dicotyledons. Comparing present with former results one can summarize: 1) The pollenkitt is always produced in the same manner by the anther tapetum in all angiosperm sub-classes. 2) The variable stickiness of entomophilous and anemophilous pollen always depends on the particular distribution and consistency of the pollenkitt, but not its amount on the pollen surface. 3) The mostly dry and powdery pollen of anemophilous plants always contains a variable amount of inactive pollenkitt in its exine cavities. 4) A step-by step change of the pollen cementing syndrome can be observed from entomophily towards anemophily. 5) From the omnipresence of pollenkitt in all wind-pollinated angiosperms studied one can conclude that the ancestors of anemophilous angiosperms probably have been zoophilous (i.e. entomophilous) throughout.

     

Identification and Characterization of the First Equine Parainfluenza Virus 5

正Dear Editor,Parainfluenza virus 5 (PIV5), known as canine parainfluenza virus in the veterinary field, is a negative-sense,nonsegmented, single-stranded RNA virus belonging to the Paramyxoviridae family (Chen 2018). The virus was first reported in primary monkey kidney cells in 1954 (Hsiung1972), then it has been frequently discovered in various     

Pathogenic Characterization and Full Length Genome Sequence of a Reassortant Infectious Bursal Disease Virus Newly Isolated in Pakistan

<正>Dear Editor,Infectious bursal disease (IBD) is one of the most important diseases of the poultry. The IBD virus (IBDV), a nonenveloped virus belonging to the Birnaviridae family with a genome consisting of two segments of double-stranded RNA (segments A and B), targets B lymphocytes of bursa of Fabricious leading to immunosuppression. In Pakistan,poultry farming is the second biggest industry and IBD is the second biggest disease threating the poultry sector.However, there is limited genome information of IBDV     

Similar aerosol emission rates and viral loads in upper respiratory tracts for COVID-19 patients with Delta and Omicron variant infection

Highlights
1 Aerosol emission rates of Delta or Omicron patients were similar.
2 Viral loads in upper respiratory tract of Alpha, Delta and Omicron patients were similar.
3 Viral loads in upper respiratory tract of vaccinated or unvaccinated Delta patients had no difference.     

Recombinant human interferon-α1b inhibits SARS-CoV-2 better than interferon-α2b in vitro

Highlights
1) A comprehensive evaluation method for anti-SARS-CoV-2 drugs was established based on RT-qPCR, TCID₅₀ method, and immunofluorescence.
2) A significant antiviral effect of rHuIFN-α1b was shown with EC₅₀=0.12 IU/mL in Vero cells and EC₅₀=0.52 IU/mL in Calu-3 cells, which was better than rHuIFN-α2b (EC₅₀=0.25 IU/mL in Vero cells and EC₅₀=2.48 IU/mL in Calu-3 cells).
3) rHuIFN-α1b has a good potential in the application of anti-COVID-19 therapy.     

Continued antigenic variation of highly pathogenic avian influenza A (H7N9) virus in laying hens in China, 2020–2021

Highlights
1. 13 strains of H7N9 viruses from laying hens in 2020 and 2021 were identified.
2. H7N9 viruses in China comprised at least 11 genotypes.
3. H7N9 viruses are high pathogenic in chickens, not in ducks.
4. The most H7N9 viruses cross-reacted poorly with H7-Re3 antiserum.
5. The H7-Re3 vaccine was unable to prevent H7N9 infection.