祁连山区演替先锋物种西藏沙棘的种群结构及动态对海拔梯度的响应

西藏沙棘(Hippophae tibetana)是青藏高原高寒区特有的低矮灌木和植被演替先锋物种, 具有优良的水土保持功效, 对高海拔环境表现出良好的生态适应性, 但有关其种群结构及动态对海拔梯度的响应规律少有研究, 阻碍了对西藏沙棘适应高寒生境生态策略的理解。青藏高原东北缘的祁连山区生态脆弱, 乡土物种西藏沙棘常在海拔2 700-3 300 m的高寒退化草地呈斑块状分布, 对该区水源涵养林的维持具有重要作用。该研究以祁连山区3个海拔(2 868、3 012、3 244 m)的西藏沙棘为研究对象, 通过编制静态生命表及绘制存活曲线, 分析西藏沙棘的种群结构特征和种群动态, 并利用种群动态量化分析和时间序列模型定量研究其未来发展趋势。结果显示: 1)西藏沙棘种群的基径、株高和冠幅均随海拔的升高而降低; 3个海拔种群均呈中龄期个体丰富, 老幼龄期个体较少的纺锤型年龄结构, 充足的中龄期个体可以维持种群短期稳定。2)种群存活曲线均为Deevey-II型, 存活能力为低海拔>中海拔>高海拔; 死亡率和消失率均较高, 呈高海拔>低海拔>中海拔的趋势, 3个海拔种群均缺乏幼苗, 未来均将走向衰退, 高海拔种群较其他海拔提前进入衰退期; 各海拔老龄期生命期望值为中海拔>低海拔>高海拔。3)各海拔种群动态指数(V′_pi)均趋于0, 表明各种群均趋于稳定, 中海拔种群受随机干扰风险概率的极大值(P_max)最小, 表明受随机干扰时中海拔种群最稳定, 中海拔更适宜西藏沙棘的生存。4)未来2、4、6个龄级时间后, 3个海拔的中、老龄期苗木增多, 小龄期苗木数目减少, 且各海拔种群均面临幼苗补充不及时的风险, 各种群将由稳定向衰退发展, 幼苗的缺少, 种内、种间竞争及环境胁迫是造成种群走向衰退的重要原因。     

青藏高原不同生境下湿生扁蕾(Gentianopsis paludosa)个体大小依赖的繁殖分配

植物对资源的投资和分配是生态学中的重要问题,它反映了植物应对环境变化时的生活史策略。选择青藏高原东缘同一海拔下的嵩草草甸(Kobresia sp.meadow)、金露梅灌丛(Potentilla fruticosa shrub meadow)以及草甸-灌丛交错带3种生境类型,并以3种生境下的湿生扁蕾(Gentianopsis paludosa)为对象,研究了其繁殖分配特征。结果发现:(1)在种群水平上,在生境从草甸经交错带到灌丛的变化中,湿生扁蕾个体大小和繁殖分配比例逐渐增加;3个种群湿生扁蕾的总花数目没有显著差异,但草甸生境湿生扁蕾的蕾期花数目显著高于灌丛生境,而果期花数目则显著低于灌丛生境;(2)在个体水平上,湿生扁蕾的繁殖绝对投入与个体大小显著正相关,且各种群植株都存在繁殖所需的个体大小阈值,而繁殖阈值在生境从草甸经交错带到灌丛的过渡中逐渐减小;湿生扁蕾的繁殖相对投入与个体大小负相关,但相关系数随着生境从草甸经交错带到灌丛的过渡中逐渐减小;各种群花数目与湿生扁蕾植株个体大小显著正相关。研究表明,湿生扁蕾的繁殖投资存在大小依赖效应,但生境差异会对其繁殖投资和生活史策略造成显著影响,而这种影响主要是由不同生境下自然条件的不同造成的。同时,资源分配也与湿生扁蕾的遗传特性和延迟自交的繁育系统特征有关。湿生扁蕾这种不同生境下个体大小依赖的繁殖投资差异是湿生扁蕾与其生境长期适应和进化(生境选择)的结果。     

青藏高原东缘块茎堇菜鳞茎分配的个体大小依赖性

块茎堇菜(Viola tuberifera)为青藏高原特有两型闭锁花植物,属多年生草本,具独特的混和交配系统,既可通过早春开放花异花受精和夏季地上地下闭锁花自花受精有性繁殖,还可通过秋季新鳞茎无性繁殖产生后代。高山环境下,异花受精常因花粉限制而无法正常进行,自花受精和克隆繁殖成为保障植物种群正常繁衍的不二之选,而克隆繁殖更能在植株资源消耗最小的情况下保障子代的存活。该文以青藏高原东缘高寒草甸的混合繁育植物块茎堇菜为研究对象,探索其生长期内鳞茎分配的个体大小依赖性,以及植株如何权衡鳞茎的资源分配以适应个体大小的变化。结果表明：块茎堇菜生活史阶段的鳞茎分配具有个体大小依赖性,鳞茎分配与个体大小呈极显著负幂指数相关关系(P<0.01),个体越大,鳞茎分配越小;反之,个体越小,鳞茎分配越高。即块茎堇菜对鳞茎的资源投入受个体大小的制约,通过鳞茎分配比例的高低响应植株自身资源状况的变化,保障在高寒环境下植物种群的生存和繁衍。该研究结果为高山植物克隆繁殖的生活史进化提供了依据。     

青藏高原东缘同域分布的2种橐吾属杂草的合子前生殖隔离

生殖隔离是阻止种间杂交、保持物种完整性和独立性的关键,对生物多样性的产生和维持有重要意义.不同物种间的生殖隔离形成阶段、方式和强度不完全相同,因而对物种间隔离机制的研究有助于揭示物种形成和维持机制.对青藏高原东缘同域分布的2种橐吾属杂草黄帚橐吾和箭叶橐吾的花期物候观察、访花昆虫观察及花粉-柱头亲和性进行研究,分析了2种橐吾多种合子前生殖隔离机制的特点及其在生殖隔离中的作用.结果表明: 黄帚橐吾种群花期比箭叶橐吾早20 d左右,虽然盛花期存在差异,但是2种群花期存在10 d左右的重叠期,并且在重叠期内2种橐吾花粉和柱头均具有活性.2种橐吾共享传粉昆虫,为泛化传粉模式,并且传粉者对2种植物的访花行为相似,存在2种植物间交叉访问.尽管2种橐吾花期不存在完全的时间隔离,也不存在完全的传粉者隔离,但2种橐吾柱头对异源花粉的亲和性差,表现为柱头对异源花粉有明显的排斥反应,异源花粉管在柱头上的生长过程明显受阻.这种花粉-柱头排异形式很有可能是2种橐吾属植物重要的合子前隔离机制,从而避免了种间的自然杂交,更好地维持了自然种群的多样性和遗传结构的稳定性.     

冠果草的花部发育——兼论冠果草与近缘属的亲缘关系

利用扫描电镜首次对冠果草（Ｓａｇｉｔｔａｒｉａｇｕａｙａｎｅｎｓｉｓ,Ｈ．Ｂ．Ｋ．ｓｓｐ．ｌａｐｐｕｌａ（Ｄ．Ｄｏｎ）Ｄｏｇｉｎ）的花器官发生进行了观察,结果显示：萼片原基以螺旋状方式向心发生,花瓣原基以接近轮状方式近同时发生,并与萼片原基因相间交替排列,不存在花瓣－雄蕊复合原基;最外轮６枚雄蕊原基的发生与萼片原基和花瓣原基相交替,并倾向于两两对萼的形式发生,对萼雄蕊对和瓣雄蕊的对仅仅是这种相间交     

光照下菜豆叶片抗氰呼吸与光合作用关系的分析北大核心CSCD

为了进一步了解光照下植物呼吸作用的内在机理以及呼吸作用和光合作用的关系,该文研究了在光照下菜豆(Phaseolus vulgaris)叶片抗氰呼吸与光合作用的关系。研究发现,将黑暗下生长的菜豆幼苗叶片转到光照下10 h,总呼吸、抗氰呼吸以及抗氰呼吸在总呼吸中的比例均逐步上升;光照也导致了叶片叶绿体光合放氧和CO2固定的出现及其速率的增加,但光合放氧和CO2固定速率的增加均滞后于抗氰呼吸的增加。将黑暗下生长的叶片转到光照下之前用抗氰呼吸的抑制剂水杨基氧肟酸(SHAM)处理叶片,发现用SHAM处理并没有导致叶片在光照下光合放氧和CO2固定速率的明显变化,这也提示了黑暗下生长的叶片转至光照的过程中,抗氰呼吸和光合作用没有产生偶联。进一步研究发现,在黑暗中对叶片施加短时间的光照能够增加抗氰呼吸在总呼吸中的比例,但短时间的光照对叶片光合CO2固定速率没有影响。这些结果表明了光照对抗氰呼吸的诱导可以不依赖于光合作用,光照可能是作为一种直接的信号去诱导抗氰呼吸。     

沙棘属植物种子微形态特征研究

应用解剖镜和扫描电镜对沙棘属(Hippophae Linn.)6种6亚种植物种子形态、种皮微形态特征进行了观察.结果表明:沙棘属植物种子形态、种皮微形态等性状具有一定程度的稳定性,同时种间存在明显的差异,对于种及种下类群的分类、鉴定有重要参考价值.其中种皮微形态可分为4种类型:拟脑纹状纹饰、线纹-穴状纹饰、近平滑-细疣状纹饰、浅穴-疣状纹饰.从内果皮和种皮结合程度及种皮表面光泽一致性等方面可明显地将沙棘属植物划分为二者紧密结合与分离两种情况,基本支持将沙棘属植物划分为有皮组和无皮组两大类群的观点,但观察结果存在一些差异.     

6种铁线莲属植物的柱头特征对传粉的适应

为了解传粉过程中柱头对花粉的捕获策略,对6种铁线莲属植物（甘青铁线莲、灌木铁线莲、粉绿铁线莲、薄叶铁线莲、粗齿铁线莲和短尾铁线莲）的柱头显微结构进行扫描电镜观察,发现6种铁线莲属植物的柱头均位于花柱的腹缝面,由花柱腹缝两侧细胞发育成柱头乳突,乳突形状随花期逐步从球状到指状甚至长指状过度,并伴随着柱头受粉面从花柱顶端朝花柱基部渐次发育成熟的特殊发育式样。观察分析6种铁线莲的花部综合征及花粉胚珠比（P/O）发现,柱头的此类发育式样与其他花部构成存在功能上的协同一致。为理解铁线莲属植物花部的进化提供了新的思路和视野,对观赏用铁线莲属植物的育种栽培具参考价值。     

扁桃愈伤组织诱导及分化的研究

以扁桃优良品种'Naporeil'的茎段、叶片和花药作为外殖体,分别对其进行愈伤组织诱导和分化研究,以筛选愈伤组织的最佳诱导增殖培养基、分化培养基和生根培养基.结果表明,该品种以茎段、花药作为外殖体最易诱导获得愈伤组织,叶片不适宜作为外殖体诱导愈伤组织;愈伤组织的最佳诱导增殖培养基均为B5+0.5 mg/L 2,4-D+0.2 mg/L 6-BA+1.0 mg/L NAA,愈伤组织诱导率为100%,增殖倍数最高可达7倍;茎段愈伤组织的分化培养基为MS+0.2 mg/L NAA+0.8 mg/L 6-BA+0.5 mg/L ZT,分化率为71%;花药愈伤组织未见分化.由茎段愈伤组织再分化获得的不定芽在1/2MS+0.5 mg/L IBA培养基上诱导生根,并给以黑暗预处理可使生根率达80%以上.     

高山离子芥CbMAPK3基因克隆与原核表达

促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）在信号传导过程中发挥着重要的作用。以高山离子芥叶片为材料,利用RT-PCR法克隆到全长CbMAPK3基因cDNA,将其与大肠杆菌表达载体pET-30a连接,构建原核表达载体pET-30a-CbMAPK3,并转化大肠杆菌BL21,经IPTG诱导表达后,SDS-PAGE以及Western blot检测结果表明该基因表达了1个约46kD的蛋白,为进一步研究目的蛋白的结构和功能提供了实验基础。