井冈寒竹属叶表皮微形态特征及其分类学意义

井冈寒竹属(又名短枝竹属,Gelidocalamus Wen)是1982年温太辉以产于井冈山区的井冈寒竹Gelidocalamus stellatus Wen为模式种建立的新属。自井冈寒竹属建立以来,陆续有新的分类群发表,或将一些分类群归并到本属中,但迄今尚未开展系统研究。为了发现更多的井冈寒竹属分类学证据,本研究利用扫描电镜对井冈寒竹属9个分类群的叶表皮微形态特征进行了观察。结果表明:9个分类群竹叶下表皮的长细胞、微毛、大毛的形态和分布较为一致,但乳突、刺毛、气孔器和短细胞呈现较丰富的微形态差异。尤其是乳突的形状、气孔器及其周围的乳突排列式样最为丰富,具有重要的分类学价值,可以作为属内种的划分依据。     

北沙柳种质资源居群表型多样性

该研究采用单因素方差分析、巢式方差分析、群落多样性指数分析等方法,以国家北沙柳种质资源库内13个居群的494个无性系为实验材料,通过表型性状(叶面积、叶周长、叶柄长、叶长、叶宽、长宽比、开枝角度、株高和地径)比较分析,探讨居群间和居群内表型分化程度、表型多样性和地理变异,为北沙柳种质资源遗传改良和生产提供理论依据。结果显示:(1)北沙柳表型性状变异丰富,变异系数范围为17.64%~28.79%,平均为22.53%。(2)在13个居群中,居群P2的Simpson、Shannon和Brilliouin平均多样性指数最高,居群P13最低;表型性状中分枝角度多样性指数最大,地径多样性指数最小。(3)表型性状分化系数为0.265 4,即北沙柳种质资源居群间表型变异为26.54%,居群内表型变异为73.46%。(4)主成分分析表明,叶面积、叶周长、叶长、叶柄长和叶宽对分组的贡献率较大;聚类分析将13个北沙柳居群可划分为四组;Mantel检验表明,地理距离与表型距离(欧氏距离)相关性不显著(r=0.192 3,P=0.082)。研究认为,居群内不同无性系的选育是北沙柳定向育种的主要研究方向;边缘居群的表型性状具有形成地理变异的趋势;遗传多样性高是北沙柳适应性强的物质基础。     

中国竹类植物基本形态学功能性状的比较

竹类植物作为一种克隆植物, 无次生生长过程, 具有独特的生长和繁殖特性。但有关不同类群竹类植物功能性状的变异规律所知甚少。本文以在中国分布的34属534种竹类植物为研究对象, 从Flora of China中收集和整理其秆高、直径、节间长、竹壁厚、叶长、叶宽等基本形态学功能性状, 根据竹类植物生物学特性, 按地下茎划分为丛生、散生和混生3个类群, 按出笋季节划分为春、夏、秋、冬4个类群, 按分布范围划分为中国特有(371个中国特有种)和非特有2个类群, 再采用方差分析和多重比较探讨不同类群竹类植物在基本形态学性状上的分异格局, 采用主成分分析揭示各个功能性状之间的内在关联, 剖析不同类群竹类植物功能性状的变异。结果表明: 丛生竹、散生竹和混生竹之间功能性状差异显著, 丛生竹具有最大的秆高、直径、节间长、竹壁厚, 最小的叶长和叶宽, 散生竹次之, 而混生竹则具有最小的秆性状和最大的叶性状。中国特有种在秆高、直径、竹壁厚、叶长方面显著小于非特有种。竹类植物秆高、直径、节间长、竹壁厚之间均呈显著正相关, 叶长和叶宽之间存在显著正相关。竹类植物在垂直方向上的大小性状(主要包括直径、秆高和竹壁厚)在第一主轴具有较大的贡献率, 而在水平方向上的叶片功能性状(叶长和叶宽)在第二主轴上贡献率最大。由此可见, 竹类植物在水平方向和垂直方向上对光资源的捕获差异可能是驱动竹类植物系统演化、特有性分布和出笋季节差异的关键因素。     

泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究III. 性状的遗传变异及其分类价值

阐明性状变异的遗传基础是评估性状分类价值以及揭示类群关系和进化过程的前提。本文根据泡沙参复合体内6个天然居群的材料,利用居群样本分析、子代测定和杂交试验等手段,结合统计学方法对该复合体一些在以往类群划分中起鉴别作用的形态性状进行了遗传学分析。结果表明,叶形、叶缘锯齿数目和大小、茎叶被毛、花萼裂片齿数、花梗长短等性状都是遗传性比较强的性状,而且性状之间有很强的相关性。但是,这些性状在居群内呈现连续变异且变异幅度非常大,以致于变异的两个极端个体被分别作为不同的种处理。通过对野外居群样本的统计分析和对极端变异类型个体所进行的子代测定及其人工杂交,进一步证实上述性状是受多基因决定的数量性状,其变异幅度大,变异式样中并不存在任何程度的间断性,因而至少在本复合体内没有鉴别意义。因此,以往建立在上述性状变异基础上的3个类群(A．biformifolia Y．Z．Zhao;A.bockinan Diels和A.polydentata P．F．Tu et G．I.Xu)均不成立。 最后,本文对形态性状变异的遗传基础及其与类群划分的关系进行了讨论。     

武陵地区蛇足石杉不同居群形态变异分析

为了从数量上分析蛇足石杉(Huperzia serrata)天然居群表型性状在居群间和居群内的变异,对分布在武陵地区的15个蛇足石杉天然居群的9个表型性状进行了测量和比较分析.结果表明:顶叶长、顶叶宽、顶叶长宽比、茎基径、基叶长、基叶长宽比、株高、节间长在居群间表现显著差异;聚类分析和主成分分析显示,15个居群可分为3类,顶叶长、顶叶长宽比、茎基径、株高、节间长这5个性状是反映表型差异的主要因素.     

密度对四季竹地上生物量分配格局及异速增长模式的制约性调节

为了给四季竹(Oligostachyum lubricum)高效培育的林分结构建立提供理论依据,对立竹胸径基本一致的4种立竹密度(24600 ～ 29800株·hm-2,D1;37500 ～ 42600株·hm-2,D2;46500 ～ 52800株·hm-2,D3;76500～ 85500株·hm-2,D4)四季竹纯林进行了1～3 a立竹地上生物量积累、分配与异速生长模式的研究.结果表明:四季竹立竹构件生物量分配比例秆＞叶＞枝.随着立竹年龄增大,不同密度的四季竹林立竹秆、枝、叶生物量和地上生物量及叶/枝、叶/秆、枝/秆构件生物量比总体上均呈增大趋势,且2 a、3 a立竹显著高于1 a立竹,枝、叶生物量分配比例呈升高趋势,而秆生物量分配比例呈下降趋势.随着立竹密度增大,1～3a立竹地上生物量、构件生物量总体上呈“∧”型变化,D1～D3密度时逐渐升高,D4密度时显著下降,各年龄立竹枝、叶生物量分配比例降低,而秆生物量比例增大,叶/枝、叶/秆、枝/秆生物量比总体上1 a立竹呈倒“N”型变化,2 a、3 a立竹呈下降趋势.叶-枝构件生物量符合近等速增长模式,异速生长指数随密度的增大而小幅度下降,叶-秆、枝-秆构件生物量符合简单异速增长模式,异速生长指数随密度的增大分别呈升高、先升高后降低的变化趋势.研究表明,当超出一定密度时(D2密度以上),四季竹立竹生物量分配更趋向于支撑构件(秆),以促进立竹纵向生长来获取更多的光资源;46500～ 52800株·hm-2是试验四季竹林立竹生物量高效积累和有效分配的密度.     

硬叶兜兰居群表型变异研究

为了揭示硬叶兜兰表型变异的规律,以滇东南核心分布地区7个硬叶兜兰居群113个体的18个表型数量性状进行研究,通过变异系数、巢式方差分析、相关性和聚类分析,结果显示:除了叶长、叶宽、花梗粗、苞片长和苞片宽5个数量性状不存在显著差异外,其余数量性状在居群水平上都存在显著差异。各性状变异系数在0.088~0.189之间,花梗长、叶长、叶长宽比、附毛长的变异系数较大,而中萼高、花囊高和宽、花梗粗、合萼高、花瓣宽和长相对变异不大;18个性状表型分化系数(Vst)在2.05%~50.62%之间,平均值达到22.02%,暗示有77.98%表型变异存在于居群内。除雄蕊长和宽表现居群内和居群间的变异相当外,果蒴长、花瓣长和宽、中萼高和宽、合萼高和宽的分化系数分别为36.03%、23.74%、24.55%、28.13%、18.00%、20.56%和18.12%,叶长最小,为2.05%,居群间的变异明显小于居群内。性状关联性研究表明:花瓣、合萼、中萼高、花梗长和叶长宽比高度相关,而叶宽、苞片长、雄蕊性状和中萼高与其余性状关联性不密切,这些性状相对独立,稳定性较高;基于数量指标的欧氏距离聚类表明:7个居群可分为2大类:杨柳井居群和马固居群为近缘支;其余5个居群(斗咀、小坝子、夹寒箐、古林箐和田坝)为一类。     

新疆野扁桃天然居群形态变异的研究

为了从数量上分析新疆野扁桃(Amygdalus ledebouriana)天然居群表型性状在居群间和居群内的变异,我们于2007年对分布存新疆的5个野扁桃天然居群的8个表型性状进行了测量和比较分析.结果表明:新疆野扁桃表型性状在居群间和居群内均存在着较丰富的差异,居群内的变异大于居群间的变异,居群间的分化相对较小;利用居群问欧氏距离进行UPGMA聚类分析表明,5个天然居群可以划分为3类,表型性状的欧式遗传距离与地理距离相关不显著.主成分综合分析结果显示:新梢长宽比、叶片长宽比、果核千粒重、果核长宽比及花冠直径等5个表型性状指标是反映新疆野扁桃表型差异的主要因素.     

泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究——Ⅲ.性状的遗传变异及其分类价值

阐明性状变异的遗传基础是评估性状分类价值以及揭示类群关系和进化过程的前提。本文根据泡沙参复合体内6个天然居群的材料,利用居群样本分析、子代测定和杂交试验等手段,结合统计学方法对该复合体一些在以往类群划分中起鉴别作用的形态性状进行了遗传学分析。结果表明,叶形、叶缘锯齿数目和大小、茎叶被毛、花萼裂片齿数、花梗长短等性状都是遗传性比较强的性状,而且性状之间有很强的相关性。但是,这些性状在居群内呈现连续变异且变异幅度非常大,以致于变异的两个极端个体被分别作为不同的种处理。通过对野外居群样本的统计分析和对极端变异类型个体所进行的子代测定及其人工杂交,进一步证实上述性状是受多基因决定的数量性状,其变异幅度大,变异式样中并不存在任何程度的间断性,因而至少在本复合体内没有鉴别意义。因此,以往建立在上述性状变异基础上的3个类群(A.biformifolia Y.Z.Zhao;A.bockiana Diels和A.polydentata P.F.Tu et G.I.Xu)均不成立。最后,本文对形态性状变异的遗传基础及其与类群划分的关系进行了讨论。     

广东省种子植物新资料

报道广东省种子植物分布新记录8种(变种)：金缕梅Hamamelis mollis Oliver、剪红纱花Lychnis senno Sieb. et Zucc.、井冈寒竹Gelidocalamus stellatus Wen、沙氏鹿茸草Monochasma savatieri Franch. ex Maxim.、黔岭淫羊藿Epimedium leptorrhizum Stearn、三腺金丝桃Triadenum breviflorum (Wall. ex Dyer) Y. Kimura、华东野核桃Juglans cathayensis Dode var. formosana (Hayata) A. M. Lu et R. H, Chang、伏生紫堇Corydalis decumbens (Thunb.) Pers.。其中,金缕梅属、剪秋罗属、三腺金丝桃属为广东新记录属。     

狭叶沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究

通过对狭叶沙参复合体进行居群(共46个)采样、引种、栽培实验,生物学特性观察,染色体观察 (已发表),杂交、同工酶比较、形态性状的定性定量分析、茎解剖和花粉形态的观察,发现：(1)该 复合体主要进行异花授粉,实生苗第二年才抽茎生花;(2)32个居群的染色体计数表明,在辽宁东部、 辽宁西部(绝大部分地区)和山西霍县的居群都为二倍体(2n=34),而其它地方的居群为四倍体(2n 68);(3)叶的酯酶同工酶的变异大,和一些形态特征,尤其是叶的形态和大小的变异相似,而种子的酯 酶同工酶则相当稳定;(4)通过9个居群的杂交试验,在狭叶沙参和石沙参四倍体居群间得到了一 些F1种子,而辽宁西部二倍体与上述的四倍体居群间的杂交未产生任何F1种子;(5)性状分析(包括 聚类分析与主成份分析)和茎解剖的研究,揭示了它们在叶、果实、花和种子的形态、髓纤维组织的有无、 叶锯齿和花萼裂片齿的有无和多少等形状上的变异幅度,并据此分辨出8个宗。其中辽宁西部的二倍 体宗形态上相当独特,被提升为种的等级。 其余7个宗,根据不同的分化程度被处理为三个种和5个 亚种;(6)运用杂交指数法分析了石沙参和狭叶沙参在太行山一带杂交的可能性;(7)分析讨论了复合体内各类群的起源和进化关系。     

缙云山草珊瑚(Sarcandra glabra)天然居群结实特征的变异性研究

对缙云山草珊瑚8个天然居群结实特征的20项表型性状的变异性进行了研究,结果表明:各表型性状在居群内与居群间都存在很大的变异性,其中种实产量、果序数和果序分枝的变异程度较高,而果实和种子的特征指数变异程度较低,同类性状果实的变异程度要大于种子;平均变异系数最大的性状是四分枝果序百分比(1.477),最小的是种子长宽比(0.041);变异程度最大的居群是居群6(0.564),最小的是居群4(0.292);各居群间除果序分枝总数差异不显著、果序数和二分枝果序百分比差异显著外,其它17项表型指标均达到极显著水平,表明缙云山草珊瑚各居群间已经发生了明显的形态分化;居群内和居群间变异分别占总变异的60.7%和39.3%,说明居群内变异是表型变异主要来源,但居群间变异也不容忽视;欧氏距离聚类将所有居群划归为两大类群,主要与居群的群落类型与干扰程度有关;表型性状的Pearson相关性聚类显示草珊瑚同类性状在表型分化过程中具有很强的相关性。     

长竹蛏不同地理居群的遗传多样性

研究以大连、烟台、莱州、青岛和赣榆近海5个不同地理居群的长竹蛏(Solen strictus Gould)为实验材料,利用ISSR分子标记进行了遗传多样性的研究。结果表明,13个ISSR引物在5个居群中共扩增出200个位点,平均每个引物记录15.4个位点,5个居群的多态位点比例为43.56%—60.43%。长竹蛏在物种水平上的Nei’s基因多样性指数和Shannon’s信息指数分别为0.2854和0.4390,在居群水平上分别为0.1674和0.2530。NJ聚类分析显示,青岛居群与赣榆居群的亲缘关系最近,而烟台居群与其他4个居群的亲缘关系较远。经Mantel检测,长竹蛏5个居群间的遗传距离与地理距离并无相关性(r=-0.0834,P>0.1)。AMOVA分子变异分析表明,长竹蛏的遗传变异有47.71%发生在居群间,52.29%发生在居群内,居群内的遗传变异大于居群间的遗传变异。长竹蛏5个居群间的遗传分化系数(Gst)为0.2889,基因流(Nm)为1.3194。结果表明,长竹蛏具有较高的遗传多样性,但居群间已发生了一定程度的遗传分化。       

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。     

竹亚科刚竹属植物的修订(Ⅳ)——Phyllostachys hispida的恢复及其近缘种的分类

在模式标本考证、居群调查和引种栽培的基础上,确认毛壳竹(Phyllostachys hispida S.C.Li,S.H.Wu et S.Y.Chen)与乌竹(P.varioauriculata S.C.Li et S.H.Wu)在新秆性状、秆箨颜色、箨舌高度及颜色、叶鞘毛被上有较大的区别,应作为独立的竹种看待。小叶光壳竹(P.varioauriculata var.glabrata G.H.Lai)也因新秆下部一段呈扁圆形、秆箨基部具长柔毛,叶片很小等特征而明显不同于乌竹,应提升为一个独立的竹种,但由于存在晚出同名问题而给出新名称P.microphylla G.H.Lai。同时还描述了毛壳竹的一新变种,即光壳竹(P.hispida var.glabrivagina G.H.Lai)。日本所产的姬淡竹与毛壳竹属于同一种系,因其学名P.humilis Muroi为一裸名,应予废弃。     

太白杜鹃天然居群的表型多样性

为揭示太白杜鹃(Rhododendron purdomii)天然居群的表型变异程度、变异规律,以秦岭山区的7个天然居群为研究对象,对其花序和叶片的10个数量性状和8个质量性状进行方差分析、相关分析与聚类分析,探讨居群间与居群内表型多样性的变异特点。结果显示:(1)在太白杜鹃的质量性状中,花色与花瓣内斑在居群间与居群内均存在丰富变异,花朵香味、花序形状、花冠形状、花梗颜色、叶片形状和株型等仅在居群间存在明显变异,在居群内则趋于一致性;其数量性状在居群间与居群内也存在广泛变异,10个数量性状在居群间和居群内平均值差异全部达显著水平;在7个居群内数量性状的变异系数为0～55.3%,其中花梗长、花丝长、花瓣宽与叶柄长变异较大,花朵数变异较小。(2)相关性分析表明,太白杜鹃花瓣长和花瓣宽分别与经度存在极显著与显著负相关关系,叶片长、叶片宽和叶片长宽比与海拔均存在显著负相关关系,而其它性状与地理因子的关系密切。(3)聚类分析显示,太白杜鹃的7个天然居群可以初步分为两大类,但性状的表型特征并没有依地理距离而聚类。研究表明,太白杜鹃天然居群的表型性状在居群内与居群间均存在丰富的变异,而且其与居群特点、分布生境等关系密切。     

泡沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究: I.表型的可塑性

表型可塑性是生物变异中由环境引起的一种变异,是植物适应的一种重要方式。对沙参属这样一个形态上复杂多变,分类上很难处理的类群,研究其表型可塑性不仅为探讨性状变异、判断其系统学意义及选择可靠的分类性状提供了有益的资料,而且有助于揭示沙参属植物变异、适应和进化的机制。本文从泡沙参复合体中选择了6个居群,利用播种和移栽试验,通过对不同个体和居群在一致条件下的表现及野外和移栽后的对比,对根、茎、叶,花和果等形态性状的表型可塑性进行了初步的观测分析。结果表明,一些叶片、花部和果实性状具有较大的发育可塑性,尤其是叶形、花萼裂片不仅发育变化大,而且随发育过程定向变化。环境可塑性较大的性状主要是根、茎、花序分枝等性状,而叶片、花部、果实和种子性状的环境饰变能力都较小。最后,对泡沙参复合体形态性状的变异从发育可塑性和环境可塑性的角度进行了讨论。     

泡沙参复合体（桔梗科）的物种生物学研究：Ⅰ表型的可塑性

表型可塑性是生物变异中由环境引起的一种变异,是植物适应的一种重要方式。对沙参属这样一个形态上复杂多变、分类上很难处理的类群,研究其表型可塑性不仅为探讨性状变异、判断其系统学意义及选择可靠的分类性状提供了有益的资料,而且有助于揭示沙参属植物变异、适应和进化的机制。本文从泡沙参复合体中选择了6个居群,利用播种和移栽试验,通过对不同个体和居群在一致条件下的表现及野外和移栽后的对比,对根、茎、叶、花和果等形态性状的表型可塑性进行了初步的观测分析。结果表明,一些叶片、花部和果实性状具有较大的发育可塑性,尤其是叶形、花萼裂片不仅发育变化大,而且随发育过程定向变化。环境可塑性较大的性状主要是根、茎、花序分枝等性状,而叶片、花部、果实和种子性状的环境饰变能力都较小。最后,对泡沙参复合体形态性状的变异从发育可塑性和环境可塑性的角度进行了讨论。     

河北木蓝的叶表型可塑性研究

以中国分布最广、形态变异复杂且分类上存在争议的木蓝属植物河北木蓝(Indigofera bungeana Walp.)为研究对象,运用GIS技术从较大尺度上(17省28县29个居群)进行叶表型可塑性分析,利用表型可塑性指数和变异系数对叶表型可塑性进行评价,并对叶表型性状与环境因子的相关性进行分析。结果显示:河北木蓝叶表型性状在居群间的变异大于居群内;叶长、叶柄长、最少小叶数、最多小叶数、小叶长、小叶宽6个叶表型性状均具有可塑性,其中叶长的可塑性最大,小叶数目的可塑性最小;年均降水量是对叶表型可塑性影响最大的环境因子;6个叶表型性状与海拔均呈负相关,与年均气温呈正相关。研究结果可为河北木蓝的分类、适应性进化和开发利用奠定基础。     

制作竹类秆箨标本的新方法

秆箨作为鉴别竹类植物重要的营养器官,自然脱落后易卷或易破碎。常规的压制方式所制作的腊叶标本通常质量都不高,这给竹种的鉴定带来很大的困难。本文介绍一种新的秆箨腊叶标本制作方法,即熨斗熨烫法,并就这种方法对秆箨性状所产生的影响作了客观分析,结果表明：它对保存秆箨分类性状有很大的改进,对标本质量有明显的提高。