濒危植物浮叶慈姑遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD分子标记技术,对内蒙古二卡河(EK)和黑龙江库都尔(KDE)的浮叶慈姑居群进行了遗传多样性分析。 从60个随机引物中筛选出14个引物对2个居群共48个样品进行扩增,得到93条清晰的条带,其中70条具有多态性,即物 种水平上的多态位点百分率(PPB)为75.27%。POPGENE分析结果表明:二卡河居群的PPB为66.67%,库都尔居群的PPB 为72.04%。两个居群间基因分化系数(Gst)为0.0628,即遗传变异有很大一部分是来自居群内(93.72%)。结合相关的分析 表明生态学因素可能是浮叶慈姑濒危的主要原因。     

野慈姑花粉限制评估的影响因素

以野慈姑为材料,研究补充授粉的处理水平(单花、花序)和花粉质量(自花花粉、异花花粉)对花粉限制评估的影响.结果表明: 补充授粉的处理水平会造成花粉限制的程度不同(P=0.0021),单花水平的授粉会导致花朵之间的资源重新分配,从而影响结实;补充授粉的花粉质量会对结实造成影响,补充异花花粉比自花花粉能产生更多的种子(P=0.0497),且萌芽率更高(P=0.0428),表明该体系的花粉限制不是数量的限制,而是优质花粉的限制.不同的试验水平和花粉质量可能对花粉限制的评估造成影响,相关研究应尽量对整个花序或者植株进行补充授粉,材料允许时还应考虑自异花粉的对比试验,有利于更客观地认识和检测花粉限制.     

利用SSR荧光标记对野慈姑异交率的估测

对自交亲和植物交配系统进行估测,有利于了解植物的繁殖状态、自异交进化的轨迹和特定种群的自然历史或选择压力。自交亲和的野慈姑有性繁殖和克隆繁殖并存,且其花序内和无性系分株间存在雌雄花同时开放的现象即给自交带来了机会。本研究利用SSR标记估测野慈姑自然种群的异交水平,并比较分析异交率估测中荧光定量法的准确性和优势,探讨野慈姑不同自然种群微卫星位点的多态性。结果表明,从28对SSR引物中筛选出3对多态性较高的引物,其多种群水平的位点数分别是5、6、6;对1个自然种群的6棵植株共计31个果实的异交率进行估测,其整体异交率为92.87%±2.5%,揭示了野慈姑自然种群的交配系统以异交为主,且无性繁殖对后代的贡献有限;单引物水平下,荧光定量技术检测出的多态性位点数和杂合率均高于NativePAGE成像电泳,且其对异交率估测的结果也更准确;另外,从检测效率实验耗时和实验成本等方面综合分析,本研究推荐使用荧光定量技术。     

野慈姑(Sagittaria trifolia)人工授粉的有效性:授粉工具与花粉保存

人工授粉作为一项关键性技术在生态研究与农业生产领域广泛应用,但是授粉过程中的工具有效性以及花粉保存尚未受到研究者的关注。以植物野慈姑为试验材料,研究了人工授粉方式和花粉保存条件对繁殖的影响。两年的结果表明,相较于直接接触式授粉,借助毛刷工具授粉显著降低了野慈姑的座果概率和种子数。花粉经过半小时野外高温保存后,其授粉的座果概率显著高于对照组,但单果种子数和种子大小保持稳定。综上,在野慈姑的人工授粉中应避免使用毛刷等工具,离体花粉可置于野外环境适当保存。在相关应用中,研究人员应当警惕工具授粉造成的负面影响,注意比较工具与其他授粉方式的等效性,保证实验的科学性。     

交配距离与父本数量对野慈姑有性繁殖的影响

植物的有性繁殖是生活史和进化的核心, 母本及环境对繁殖的影响固然重要, 父本的贡献亦不容忽视。父本来源与多样性对坐果结籽和后代质量的影响明显, 但由于不同物种或种群的繁殖特点和进化历程, 往往也会呈现其独特性。该研究旨在探究挺水植物野慈姑(Sagittaria trifolia)是否存在自交或远交衰退, 以及父本数量对其繁殖和后代表现的影响。通过人工控制授粉, 设置自交、近距离异交(<50 km)、远距离异交(＞200 km) 3种交配距离以及单、双两类父本数量, 共计5种授粉处理, 观测野慈姑坐果概率、单果种子数量、种子面积、萌发率(2018和2019年)、幼苗芽长(2018和2019年)共7项指标。结果显示: 不同距离的交配对野慈姑的坐果概率、单果种子数量、种子面积、萌发率、幼苗芽长没有显著影响, 野慈姑未出现明显的自交衰退或远交衰退现象。父本数量的增加对野慈姑的结实数量(坐果概率、单果种子数量、种子面积)无影响, 但结实质量方面, 双父本处理的种子萌发率略高于单父本处理。综上所述, 交配距离与父本数量对野慈姑的繁殖表现影响较小, 这可能与其频繁的自交历史、远距离的基因扩散以及高度相似的水生环境有关; 同时, 该研究基于20余个自然种群的基因型, 研究结果也表明了野慈姑物种水平有性繁殖的优异和稳定性。     

艾叶挥发油抗病毒作用的初步研究

通过微量细胞病变抑制法,初步研究艾叶挥发油对呼吸道合胞病毒(RSV),流感病毒(IFV)的体外抑制作用。从艾叶挥发油的最大无毒量(TD0 )开始,作连续倍比稀释6个浓度,每一浓度均做4孔,分别加入已感染RSV的单层Hela细胞和感染IFV的单层MDCK细胞中,并设立阴性和阳性对照, 37℃,体积分数为5% CO2 培养,连续动态观察,得到药物的半数有效量(IC50 ),并计算治疗指数(TI)。艾叶挥发油对RSV的IC50为3. 33mg·L-1,TI值为9. 4。对IFV没有抑制作用。结论:艾叶挥发油对RSV有一定的抑制作用,对IFV的抑制作用不明显。     

慈姑属植物的生态及进化生物学研究进展

慈姑属(Sagittaria L.)隶属于泽泻科,是世界广布的水生植物,其生境多样、叶形和繁殖表型复杂,进化地位较特殊,是生态和进化生物学研究较典型的材料。笔者在查阅相关慈姑属研究的大量文献的基础上,对前人研究的物种、探讨的问题及研究结果进行了归纳与总结:慈姑属物种存在广布种和濒危种,且个别物种的濒危现状可能与其生境条件相关;慈姑属的个别种类成为稻田入侵杂草,其竞争能力因慈姑种类及水稻栽培品种的不同而各异;环境对慈姑属植物有很强的塑造作用,不同环境还会造成慈姑所在的水生植物群落结构发生变化;慈姑属植物具有较高的遗传多样性;在繁殖方面,慈姑属植物体现出不同繁殖方式和两性功能的权衡,以及在繁育系统上从雌雄同株到雌雄异株的进化途径。本文还提出了相关研究存在的不足、研究中应注意的科学问题,并对慈姑属植物未来的研究方向提供了新思路。     

神农架国家级自然保护区川金丝猴栖息地的植物群落分类及特征

采用植物社会学调查方法,对神农架国家级自然保护区川金丝猴栖息地植物群落进行了调查,并对127个植物样方调查资料进行了聚类分析。综合数量分类及植物社会学的分类标准,将神农架川金丝猴栖息地植被划分为13个群丛和4个群落;分析了各群丛的结构特征、地理分布特征(海拔、地形等)以及不同群丛的植物组成和食源植物状况,同时对各群丛乔木层的胸径等级和高度进行了分析。结果表明:群丛Ⅰ(华山松-金佛山箬竹-湖北大戟)、群丛Ⅵ(巴山冷杉+红桦-箭竹+兴山五味子-抱茎风毛菊)、群丛Ⅸ(华山松-鄂西绣线菊-中日金星蕨)以及群丛Ⅻ(巴山冷杉+华山松-鞘柄菝葜+鄂西绣线菊-中日金星蕨)4个群丛所含物种数最多,其中群丛Ⅰ、Ⅵ、Ⅸ所含食源植物种数也最多;群丛Ⅳ(红桦-湖北花楸-离舌橐吾)胸径大于30 cm的树木所占比例及乔木层平均高度均最大;这5个群丛是神农架国家级自然保护区川金丝猴栖息地的主要植被类型。该研究可为神农架国家级自然保护区川金丝猴栖息地的植被保护与恢复提供重要参考。     

两种生境下野慈姑繁殖差异及其机制

植物的生长环境不但可直接作用于其可利用资源的多寡及其繁殖分配,而且可通过影响植物所在的群落以及传粉者的组成或行为而间接的导致繁殖差异。然而,直接与间接作用的方向或强度很少被同时关注,从而限制了从机制上理解环境对植物繁殖的影响。选取野慈姑(Sagittaria trifolia L.)为研究材料,将相同基因型组成的植株分别种植在光照差异明显的两个同质园(林荫区与日照区),于盛花期对野慈姑的开花数量、昆虫访花进行了观察,确定其主要访花昆虫、记录访花行为以及野慈姑的繁殖产出水平。研究表明,日照区野慈姑每天开放的花朵和植株数量显著高于林荫区。两个区域内野慈姑的主要访花者有四大类:蚜蝇类、蜂类、蝶类和蝇类;其中林荫区的主要传粉昆虫为蚜蝇类,而日照区为蜂类。日照区昆虫单位时间内的访花频率、昆虫每回合访问的雄花数、总花数和花序数均显著高于林荫区。日照区野慈姑的座果率显著高于林荫区,而单果种子数量与种子面积与林荫区相当。总体而言,日照区野慈姑的繁殖产出达到了林荫区的三倍以上,这是环境的直接作用与环境介导的传粉作用在同一方向上叠加的结果,且前者占主导地位。在关注植物、物理环境和生物因子三者之间互作的前提下,量化每个繁殖阶段的水平,特别是传粉昆虫在不同生境下的表现,阐述了环境异质性导致植物繁殖差异的根本原因。     

植物的繁殖与花粉限制

正绿色植物是地球生机勃勃的基础,作为生态系统中的生产者,它们不但为诸多生物解决了生存必需的食物和氧气,而且提供了不少用于生活和栖息的原材料,还造就了不同地带的特色景观,我们平日所称的各种自然带或气候带,如热带雨林、温带草原、苔原等都是以不同区域的代表性植被定义的。植物开花结实繁育后代也是人类得以利用大自然生存的基础,因为,我们的口粮依赖于植