鹅掌楸致濒的生态因素研究

鹅掌楸（Liriodendronchinense（Hemsl．）Sarg．）为古老残遗植物,该属植物在第三纪曾广布于北半球。由于第四纪冰川的压力,现存中国鹅掌楸局限星散分布于被称作“避难所”的长江流域以南亚热带山地,其种群大小和结构,受到与其共存的优势树种的竞争压力及人为干扰等多方面因素影响。目前天然分布的鹅掌楸,其种群规模小,在原生境中往往种子饱满率偏低,尤其是位于分布区东部的种群,正处于非适宜的“濒危生境”中。如果物种陷入了因地质历史变化、种间竞争或其他灾难引起的“濒危生境”中,运用迁地保护手段,可有效地保护该物种。     

鹅掌楸的花部数量变异与结实率

濒危植物鹅掌楸（Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ（Ｈｅｍｓｌ．）Ｓａｒｇ．）的花被片一般为９枚,对贵州松桃（Ｇ）、湖南龙山（Ｈ）和浙江龙王山（Ｚ）三地自然居群３年的观察发现,少数单株出现花被片数目变异,有１０、１１、１２枚花被片情况。与居群Ｇ和Ｈ相比较,居群Ｚ在单花花粉量,花粉大小和雌蕊数目等方面的变异较小,且无花被片数目变异。结实率与花部数目变异明显相关,变异较大的居群其结实率也高。居群间花粉平均大小与结实率有较好的正相关（ｒ＝０７６）,并在居群间比较了结实率与花粉胚珠比（Ｐ／Ｏ）的关系（ｒ＝－０７４）,发现Ｐ／Ｏ低的居群趋向于有较高的结实率,暗示资源配量限制了鹅掌楸的结实率。花部数量变异与结实率的关系表明潜在的遗传多样性对种子产量有明显影响。     

中国鹅掌楸小孢子发生的细胞化学研究

多糖、脂类和蛋白质的消长变化与花粉发育过程中营养供应存在着密切的关系。雄蕊特别是花药壁内的多糖在减数分裂过程中逐渐消耗殆尽。初期的小孢子母细胞内脂滴的含量丰富,无淀粉粒,也无颗粒状的蛋白质。进行减数分裂的小孢子母细胞内、中层及绒毡层细胞积累了大量的蛋白质与脂类;减数分裂完成后,绒毡层和四分体小孢子开始逐渐积累淀粉与脂类,但蛋白质的含量较少,至小孢子时期,小孢子壁及绒毡层细胞的径切向壁和内切向壁沉积了大量的脂类物质,而且小孢子核周围分布大量淀粉粒,未观察到蛋白质颗粒。     

中国鹅掌楸子小孢子发生的细胞化学研究

多糖,脂类和蛋白质的消长变化与花粉发育过程中营养供应存在着密切的关系。雄蕊特别是花药壁内的多糖在减数分裂过程中逐渐消耗殆尽。初期的小孢子母细胞内脂滴的含量丰富,无淀粉粒,也无颗粒状的蛋白质。进行减数分裂的小孢子母细胞内,中层及绒毡层细胞积累了大量的蛋白质与脂类;减数分裂完成后,绒毡层和四分体小孢子开始逐渐积累淀粉与脂类,但蛋白质的含量较少,至小孢子时期小孢子壁及绒毡层细胞的径向向壁和内切向壁沉积了     

中国鹅掌楸双受精和胚胎发生的细胞形态学观察

本文运用常规手段观察了中国鹅掌楸的双受精和胚胎发生,并探讨了其致濒的原因。中国鹅掌楸的卵细胞极性化不明显,中央细胞的两极核直至受精才与精核同时融合,受精为有丝分裂前型;原始细胞型胚乳,胚胎发生为柳叶菜型。     

鹅掌楸在中国的自然分布及其特点

鹅掌楸（Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ（Ｈｅｍｓｌ．）Ｓａｒｇ．）星散分布于长江流域以南海拔４５０～１８００ｍ阔叶林中。依其自然地理区域,鹅掌楸在我国西部,从北由大巴山,经武陵山、大娄山,伸向云贵高原东部,形成一条东北．西南走向分布带,在东部和中南部,有５个各自以中、低山为中心,被平原相间隔的“岛”状分布。较大种群多分布在我国西部。与北美鹅掌楸（Ｌ．ｔｕｌｉｐｉｆｅｒａＬ．）在北美洲的分布相比,鹅掌楸为星散间断分布,天然更新不良,在自然群落中多为偶见种。中国东部和西部鹅掌楸在形态上存在较明显的差别,西部种群在花被片颜色,叶片裂片变化及同工酶等方面表现出与北美鹅掌楸有更多的相似特性。因而推论,现存鹅掌楸属的这两个对应种,在地史上是通过欧洲及大西洋陆桥建立联系的     

中国鹅掌楸雄配子体发育的超微结构研究

中国鹅掌楸（ＬｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎＣｈｉｎｅｓｅ（Ｈｅｓｍｌ．）Ｓａｒｇ．）雄配子体发育的超微结构观察结果表明,中国鹅掌楸雄配子体的发育符合大多数被子植物的发育特征,表现在：１．小孢子核在萌发孔的相对侧靠近小孢子壁处进行有丝分裂,分裂末期形成细胞板,而后进一步发育形成分隔营养细胞和生殖细胞的纤维素的壁。２．胞质分裂极不均等,营养细胞与生殖细胞大小悬殊,而且生殖细胞内不含质体。３．生殖细胞在发育过程中发生一系列位移和形态变化,生殖细胞向营养核移动,与营养核贴合时,细胞核内染色质高度凝缩;与营养核分离后,生殖细胞纤维素的壁才完全解体消失,同时质膜凹陷,细胞呈不规则形态。４．营养细胞内脂质小泡极性分布,形成生殖细胞的脂体冠。５,营养核在与生殖细胞贴合过程中形状由近圆球形变为近弯月形,但核仁、核膜界限清晰,染色质始终保持均一状态。对生殖细胞分裂前的位置变化及其与营养细胞间的关系进行了初步的探讨。     

中国鹅掌楸天然群体与人工群体的生育力

中国鹅掌楸（Ｌｉｒｉｏｄｅｎｄｒｏｎｃｈｉｎｅｎｓｅ（Ｈｅｍｓｌ．）ｓａｒｇ．）５个地点的群体与个体的生育力３年（１９９１～１９９３）研究结果表明：饱满翅果率为０．４５～１２．７７％,饱满种子率为０．４５～１４．７６％。不同群体间生育率有显著差异,同一群体不同年份间可塑性极大,在一个群体中个体间、聚合果间以及聚合果内不同部位间饱满翅果数的方差份量分别是４９．４６％、３２．９６％和１７．５８％;种于数的方差份量分别为４４．５２％、３４．４０％和２１．０８％。饱满翅果数与总翅果数之间不存在负相关,说明生育力不受资源限制,生育力低的原因可能是花粉限制,通过交配系统的进化与选择以及环境压力而起作用,结果限制了其生殖成功。     

利用SSR分子标记对鹅掌楸自由授粉子代的父本分析

利用自行开发的12个EST-SSR分子标记,采用最大似然法对鹅掌楸（L.chinense （Hemsl.）Sarg.）实验群体3个半同胞家系的180个子代进行父本分析。结果表明,每个SSR位点的等位基因数为3-7,平均为4.67;其平均观测杂合度（Ho）、平均期望杂合度（He）及平均多态信息含量（PIC）分别为0.458、0.635和0.580。利用12个SSR标记可在95%的可信度确定114个子代的父本,占子代群体的63.3%,其累积排除概率为98.52%。自由授粉状态下,鹅掌楸的自交率为11.6%,而北美鹅掌楸自交率为0,且种内交配比例大于种间交配。鹅掌楸平均有效花粉散布距离为20-30m,最大散布距离为70m。     

鹅掌楸AOX家族基因克隆与组织表达分析

鹅掌楸(Liriodendron chinense)为重要的珍贵用材及园林观赏树种,开展抗逆基因的研究,对于提高鹅掌楸适应性有重要意义。该文以鹅掌楸为研究对象,通过采用RT-qPCR与RACE相结合的方法克隆获得3个AOX基因,其ORF长分别为858、1 032、1 044 bp,相应编码氨基酸数为285、343、347 aa,分别命名为LcAOX1a、LcAOX1b和LcAOX2。蛋白同源性分析发现鹅掌楸AOX家族蛋白序列高度保守,尤其在C端保守性极高,且均含有"EXXH"、"EEE-Y"铁离子结合保守结构域。亚细胞定位分析结果显示LcAOX1a蛋白定位于线粒体及叶绿体之外的其他位置,LcAOX1b蛋白在叶绿体和线粒体中均有定位,LcAOX2蛋白定位于线粒体基质。采用RT-qPCR方法研究AOX基因在鹅掌楸茎、叶片、叶芽、花芽、花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊8个不同组织中的表达模式,分析发现鹅掌楸AOX基因在花器官中表达量明显高于营养器官,LcAOX1a与LcAOX1b基因在雄蕊中表达量最高,特别是LcAOX1a基因在雄蕊中特异性表达,其表达量远远高于其他组织;LcAOX2基因在花瓣中表达量最高。该研究克隆3个鹅掌楸AOX基因并进行相关分析,为进一步研究其生物学功能奠定了基础。