中国兜兰属宽瓣亚属植物地理分布格局及其主导气候因子

为明确兜兰属宽瓣亚属(Paphiopedilum Subgen. Brachypetalum)植物在中国的自然地理分布格局及其主导气候因子,该研究以7种宽瓣亚属植物为研究对象并利用ArcGIS技术提取其在中国194个地理分布点的气候数据, 采用描述性统计分析宽瓣亚属植物在中国分布区的气候特点, 采用逐步回归拟合各气候因子与其经纬度分布的线性关系, 最后通过冗余分析(RDA)和蒙特卡洛(Monte-Carlo)检验量化各气候因子对宽瓣亚属植物地理分布的贡献率。结果表明: (1)宽瓣亚属植物在中国主要分布于滇东南、黔西南、黔南、黔东北、滇西北、桂北与黔南交界处以及桂西北至桂西南地区。(2)该亚属植物在中国分布区的昼夜温差月均值、年平均气温变化范围、最暖季度平均气温、最冷季度平均气温4项热量因子的平均值分别为8.13、23.70、23.62和9.23 ℃, 降水量变异系数、最湿季度降水量、最干季度降水量、干旱指数4项水分因子平均值分别为75.66%、673.10 mm、73.97 mm和26.12%, 整体上具有湿热的气候特点; 各物种间, 狭域分布的物种与广布种间的气候因子存在显著差异。(3)逐步回归分析表明, 各拟合方程均达到极显著水平, 昼夜温差月均值、最暖季度平均气温、最冷季度平均气温、降水量变异系数、最干季度降水量、干旱指数是影响中国宽瓣亚属植物沿经度分布的主要因子; 最冷季度平均气温、最湿季度降水量、年平均气温变化范围、最干季度降水量、降水量变异系数是影响中国宽瓣亚属植物沿纬度分布的主要因子。(4) RDA结果显示, 气候因子在第1轴的解释率为73.32%, 在第2轴的解释率为21.29%, 累计解释率为94.61%, 各气候因子的解释率大小排序为: 昼夜温差月均值(57.8%) >最暖季度平均气温(41.5%) >年平均气温变化范围(38.3%) >最干季度降水量(23.1%) >最冷季度平均气温(16.9%) >降水量变异系数(13.7%) =最湿季度降水量(13.7%) >干旱指数(3.0%)。因此, 昼夜温差月均值、最暖季度平均气温、年平均气温变化范围3个气候因子是影响中国宽瓣亚属植物分布的主导气候因子。     

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。     

带叶兜兰种子原地共生萌发及有效菌根真菌的分离与鉴定

为获得带叶兜兰(Paphiopedilum hirsutissimum)种子萌发的共生真菌,采用原地共生萌发技术获得了2株自然萌发的小幼苗,并分离和筛选出了有效的种子萌发共生菌——瘤菌根菌(Epulorhiza sp.)。为验证分离菌株对带叶兜兰种子萌发的有效性,将Phs34号菌株与带叶兜兰种子在灭菌后的原生境基质上进行室内共生萌发试验,结果表明,经过6周的培养,对照组没有观察到种子的萌发;接菌的种子胚明显膨大,突破种皮,形成原球茎,平均萌发率为(58.35±3.41)%。这表明分离得到的瘤菌根菌能促进带叶兜兰的种子萌发。     

珍稀濒危植物紫纹兜兰的种群结构和数量动态

通过对广东省河源市紫金县白溪省级自然保护区紫纹兜兰(Paphiopedilum purpuratum)进行样方调查,运用种群生命表、存活曲线、种群生存函数值和时间序列预测分析方法,研究紫纹兜兰种群的动态变化过程,揭示各龄级植株的数量动态和变化规律。结果表明,紫纹兜兰龄级以幼龄为主,幼龄阶段占整个种群的54.73%,年龄结构为稳定型。种群年龄结构的动态指数V_(pi)为0.33、V_(pi)'为0.07,均大于0,紫纹兜兰的存活曲线更接近Deevey-Ⅱ型,表明该种群目前属于稳定型种群。累计死亡率函数和危险率函数上升,生存率函数下降,死亡密度函数波动较大。从时间序列预测分析表明,种群具备一定的恢复能力,但是种群整体数量随时间的增加,成年植株逐渐增加,幼苗减少。平均开花和结实率仅为16.94%和3.29%,种子没有胚乳而营养不足,在自然环境下很难发育成幼苗,主要靠分蘖植株繁殖,因此对紫纹兜兰幼苗的保护很关键。     

兜兰DEFICIENS(DEF)-和GLOBOSA(GLO)-like基因的克隆及表达分析

以‘同色兜兰’品种为材料,采用RT-PCR和RACE技术获得了DEFICIENS(DEF)-和GLOBOSA(GLO)-like基因的cDNA全长,命名为PcDEF和PcGLO,并用半定量RT-PCR和实时PCR研究了PcDEF和PcGLO在花芽发育过程和不同组织部位的表达特性。结果表明,PcDEF和PcGLO的全长cDNA分别为1 039bp和934bp,分别编码224和210个氨基酸;蛋白比对表明,PcDEF和PcGLO蛋白都具有典型MADS-box蛋白的MADS和K结构域;蛋白同源性分析显示,PcDEF和PcGLO与已登录的其它兰科植物的DEF/AP3和GLO/PI蛋白的相似性分别在75%～96%和87%～98%;系统进化树分析表明,PcDEF和PcGLO分别属于B类MADS-box蛋白家族的AP3和PI亚家族。表达分析显示,PcDEF和PcGLO在花芽发育中均有表达,PcDEF在成熟花、唇瓣和花瓣中的表达量高,在蕊柱、萼片、苞叶和根中次之,在花茎和叶中较低,在子房中几乎不表达;PcGLO在各组织中均有不同丰度的表达。     

野生兜兰菌根真菌对带叶兜兰生长和生理指标的效应

为探究兰科菌根真菌对带叶兜兰(Paphiopedilum hirsutissimum)生长的影响,用4个分离自广西野生兜兰根部的兰科菌根真菌(Cladosporium perangustum、Kirschsteiniothelia tectonae、Phialophora sp.和Cyphellophora sp.)与...     

同色兜兰的非共生萌发与快速繁殖研究

以授粉后不同发育时期的同色兜兰种子为材料,观察其形态特征和萌发过程,并探讨建立同色兜兰高效快繁体系的最佳条件。结果表明,种子发育中后期即授粉后210~240d为较适宜的采收期,授粉后210d的种子萌发率最高(达77.79%);1/4 MS和1/2MS为同色兜兰适宜的基本培养基,添加100mL/L椰乳或1g/L蛋白胨对种子萌发及原球茎生长和分化有明显的促进作用;添加1g/L活性炭对原球茎褐化有一定的抑制作用,但添加剂量不宜过大;添加香蕉汁和苹果汁对同色兜兰种子萌发和原球茎生长分化有抑制作用;暗处理对同色兜兰种子萌发无影响;分化后的原球茎在壮苗和生根培养基上培养120d即可得到4~5片叶、高3~5cm的同色兜兰健壮试管苗。     

杏黄兜兰的花发育过程及引种栽培

通过形态解剖研究了杏黄兜兰花的发育过程,发现杏黄兜兰5月份发育出花序原基,6～7月份发育出花序鞘,7～8月份发育出苞片,8月底至9月完成花器官形态分化过程。形态分化完成后杏黄兜兰的花器官继续快速增长。退化雄蕊、能育雄蕊、花柱在花形成后早期不融合,在后期才融合形成合蕊柱,且因为相对生长速率的不同,三者的相对位置、形态也发生改变。此外,在7～9月份引种至昆明栽培的不同批次杏黄兜兰中,产生花芽比率显著不同,进一步证实8月底至9月初是杏黄兜兰进行花器官形态分化的关键时期。     

Surface features of the adaxial epidermis in the conduplicate-leaved Cypripedioideae (Orchidaceae)

Epidermal cells from adaxial leaf surfaces of 42 species of Paphiopedilum and 6 species of Phragmipedium were surveyed with the SEM. The surfaces of the cells are flat to papillose and often have various sculpturing patterns. To designate two orders of papilla size the terms 'macropapilla' and 'micropapilla' are proposed. Species exhibiting unornamented flat to macropapillose epidermal cells appear to be correlated with high light environments, whereas those species exhibiting micoropapillae and various degrees of sculpturing appear to be correlated with low light environments. Sculpturing features are often characteristic of a single species, but they may vary considerably between species. Epidermal characters are of some utility in identifying sterile plants which are otherwise indistinguishable.     

Additional notes on the subgenus Brachypetalum (s. l.) of Paphiopedilum

Two new orchid taxa, Paphiopedilum globulosum Z. J. Liu et S. C. Chen and Paphiopedilum micranthum Tang et Wang var. oblatum Z. J. Liu et J. Y. Zhang, are described and illustrated based on cultivated plants originating in southeastern Yunnan. Both of them are related to Paphiopdilum micranthum Tang et Wang, from which the former differs by having much broader leaves 2.8 ~ 3.4 cm wide, a somewhat hooked-tipped lip 1.1 ~ 1.2 cm wide, and a staminode al-most as big as the mouth of the lip, and the latter by broader leaves 2.2 ~ 3 cm wide and an oblate lip at a depth of no more than 1 cm. They all belong to the subgenus Brachypetalum (s. l. ). A key to 16 Chinese and Vietnamese species of this subgenus is provided.