露蕊乌头(毛茛科)不同海拔居群的传粉生态学

对青藏高原东北部两个不同海拔地点（互助,2460m和海北,3200m）的露蕊乌头Aconitum gymnandrum的传粉生态学进行了比较研究。研究结果表明高海拔居群的单花花期、雄性期持续时间、雌性期持续时间比低海拔长。露蕊乌头不存在无融合生殖现象,尽管高度自交亲和,但产生种子必须依赖传粉媒介。熊蜂是露蕊乌头的主要传粉昆虫,两个居群均存在传粉限制。熊蜂取食花蜜为主,在同一个花序上的访问顺序以由下向上为主,但在互助居群和海北居群有3．9％和2．7％的访花是由上向下进行的。统计发现有37．7％和29．3％的访问行为发生在同一植株内;因此,同株异花传粉造成的自交在露蕊乌头中仍然不能避免。低海拔居群的熊蜂种类和访花频率均高于高海拔居群,但自然状态下两个居群的结实率并没有显著差异。高海拔露蕊乌头居群可能具有较长的柱头持续时间,从而补偿了由于访花频率低带来的结实率降低。     

中国虎耳草属(虎耳草科)二新种————班玛虎耳草和丁青虎耳草

记载了中国虎耳草属Saxifraga二新种, 即班玛虎耳草S. banmaensis J. T. Pan和丁青虎耳草S. dingqingensis J. T. Pan。其中, 班玛虎耳草仅见于青海班玛, 与小伞虎耳草S. umbellulata Hook. f. &; Thoms.近缘, 但其萼片先端具软骨质短尖头, 花瓣线形, 非提琴状长圆形至提琴形, 基部无爪, 可资区别。丁青虎耳草见于西藏丁青, 与近加拉虎耳草S. llonakhensis W. W. Smith相似, 但其萼片3脉, 于先端汇合成1疣点, 花瓣具8痂体和4-5脉, 基部截形或近耳形, 可以区别。此两种均系中国特有种, 隶属于莲座状亚组subsect. Rosulares Gornall。     

利用叶绿体DNA trnL-F序列初步探讨菊科风毛菊属的系统发育

风毛菊属Saussurea DC.是菊科物种分化十分剧烈和分类处理十分困难的一个属。该属的单系起源性质、属下分类系统以及一些独特形态物种的系统位置尚不清楚,有待进一步验证。本文测定了代表该属5个亚属37种植物43个样品和川木香属Dolomiaea DC.的１种样品的叶绿体DNA trnL-F序列,并调取菜蓟族Cardueae Cass.与风毛菊属具有一定亲缘关系的13属的该序列,一起进行了分支分析,重点验证该属的属下形态分类系统以及形态特殊、青藏高原地区特有的雪兔子亚属subgen. Eriocoryne     

基于叶绿体DNA trnT-trnF序列研究祁连圆柏的谱系地理学

由于青藏高原的地貌效应,第四纪冰期气候的反复变化应对现今该地区生物的地理分布及其居群遗传结构产生重大影响。本文对这一地区特有分布物种祁连圆柏Juniperus przewalskii Kom.整个分布区内20居群392个个体的trnT-trnF序列变化进行了研究;共发现3种单倍型(haplotype),构成两种地理区域:高原台面上的居群主要固定Hap A,而Hap A、Hap B和Hap C在高原边缘居群均有分布。所有居群总的遗传多样性HT = 0.511,GST= 0.847。在低海拔的高原边缘,Hap A、Hap B和Hap C高频率固定在不同的居群中,表明可能存在多个不同的避难所,居群反复缩小和扩张的瓶颈效应造成了遗传多样性的丢失。而边缘的一个居群含有两种相似单倍型频率则可能是冰期后迁移融合而成或者该居群在冰期经受的瓶颈作用更弱。高原台面东部间断分布的居群只固定Hap A,表明它们可能经历了冰期后共同的回迁过程和由此产生的奠基者效应。我们的研究结果表明祁连圆柏在冰期可能存在多个避难所,瓶颈效应和奠基者效应造成了这些居群现在的遗传多样性分布式样。     

用nrDNA ITS序列探讨狭蕊龙胆属及其近缘属 (龙胆科)的系统发育

运用核糖体DNA内转录间隔区ITS序列对狭蕊龙胆属Metagentiana10种及其近缘属22种植物进行了系统发育分析。ITS分析结果表明狭蕊龙胆属是一个多系群:在系统发育树上,双蝴蝶属Tripterospermum和蔓龙胆属Crawfurdia的种类位于狭蕊龙胆属各分支中,而且双蝴蝶属和蔓龙胆属的种类也相互交叉;这一结果不支持将3个属各自独立为属。但是,在所有分析中,3个属共同形成一单系分支,是龙胆属Gentiana的姊妹群;这一结果与形态学、花部解剖学、细胞学、孢粉学和胚胎学等证据基本一致,狭蕊龙胆属应该从龙胆属中分离出来,它与双蝴蝶属和蔓龙胆属有更为密切的亲缘关系。根据分支图,在狭蕊龙胆属、双蝴蝶属和蔓龙胆属组成的复合群中,现已知的染色体基数x＝17、21和23可能存在网状和平行进化。     

重要藏药川西獐牙菜种子萌发的研究

比较了温度、生长素(赤霉素GA3)和储藏条件对川西獐牙菜(SwertiamussotiiFranch)高海拔野生自然种群和低海拔栽培后种子发芽率的影响。未经任何处理的高海拔野生自然种群种子的发芽率明显高于低海拔栽培种群。无论是赤霉素处理还是低温处理对种子的发芽率都有显著提高。经过处理后,两种来源的种子最终发芽率没有明显的变化。结果表明:(i)野生的或栽培的川西獐牙菜种子都存在休眠现象;(ii)通过引种栽培不能打破川西獐牙菜种子的休眠,该机制可能是受遗传因素的控制;(iii)赤霉素处理和4℃低温冷藏对打破种子的休眠具有重要作用。     

线粒体DNA nad1序列在青海云杉青藏高原台面和周边地区种群中的变异

青藏高原是气候变迁的敏感区。但第四纪以来全球气候的反复变化对该地区植物分布格局的影响至今未进行过仔细研究。线粒体DNA在松科植物中是母系遗传,其变异被广泛用于研究该科植物历史上由于气候变迁造成的瓶颈作用以及冰期后扩张中形成的奠基者效应。对青海云杉位于青藏高原核心、其边缘甘肃和宁夏地区共12个种群155个个体的线粒体nad 1片段的全序列进行测序,研究该序列在各种群中的变异状况。通过测序发现该片段在青海云杉中十分保守,在所有个体中仅发现由于重复序列造成的5种单倍型(H ap A,H ap B,H ap C,H ap D和H ap E)。高原核心的所有种群均只有H ap A,而所有的4种单倍型都在高原边缘的甘肃地区存在,但这一地区仍然是H ap A占优势;但是在远离高原的宁夏地区则存在5种单倍性;多样性的变异趋势是宁夏地区高于高原边缘的甘肃地区,而甘肃地区又显著高于高原核心地区。这一结果表明,在过去气候变迁过程中,不同地区的青海云杉种群经历了不同的气候影响,这种影响造成的奠基者效应或者瓶颈作用是造成目前这种遗传多样性分布格局的主要原因。现有的单倍型分布格局,特别是高原上所有间断分布种群拥有相同的单倍型表明,森林回迁中的奠基者效应应是更为重要的因素。     

牦牛的分类学地位及起源研究:mtDNA D-loop序列的分析

牦牛的起源与属级分类学地位至今仍然存在一定的争议。我们测定了家养牦牛和野生牦牛线粒体控制区(D-loop)序列,并以此构建牦牛和牛属、野牛属、水牛属以及非洲水牛属相关种的系统发育树。研究结果表明线粒体D-loop区与Cytb基因序列在构建牛族的系统发育具有同样重要的价值。系统发育关系显示野牛属的灭绝种草原野牛与现存种美洲野牛先聚合为一单系群,然后再和牦牛形成一单系分支,表明牦牛与野牛属的草原野牛、美洲野牛亲缘关系最近,具有最近的共同祖先,而与牛属的其它亚洲物种亲缘关系较远。因此,本研究不支持将牦牛独立为牦牛属———Poephagus,牛属与野牛属在分类上也应合并为一个属。基于上述研究结果和化石证据,我们进一步对牦牛起源的历史背景进行了讨论,认为牦牛与野牛属的分化是由于第四纪气候变化在欧亚大陆发生的,野牛通过白令陆桥进入北美;冰期结束后,由于欧亚大陆其它地区温度升高,牦牛只能局限分布在较为寒冷的青藏高原;而野牛属在北美先后分化为草原野牛和美洲野牛,前者可能是后者的直接祖先。     

点地梅属的分子系统学、生物地理学和垫状形态的趋同进化

报道了青藏高原地区的点地梅属Androsace L.及羽叶点地梅属Pomatosace Maxim.共14种29个居群的ITS与trnL-F DNA序列各27与25条;并结合已报道相关种类的有关序列,构建了“点地梅群”的分子系统发育树。研究发现“点地梅群”的4个属为一单系类群,含有两个稳定的分支：一支全部由点地梅属的种类组成,另一支分别由羽叶点地梅属、Douglasia Lindley、Vitaliana Sesler和9种点地梅属植物组成;点地梅属裂叶组sect. Samuelia Schlechtd.的3个种与点地梅组sect. Androsace的2个种在3套序列分析中位于不同的系统位置。各分支基部的种都分布在中国东南部及青藏高原东部,分子地理标记的结果支持形态学提出该地区为“点地梅群”植物起源地的假设。从青藏高原东部地区向欧洲及其他北半球地区存在不同时期内多个进化支的多次扩散。粗略的时间估算表明该群植物可能是在第三纪的中新世以来才开始发生的。垫状种类分别在青藏高原和欧洲独立起源,而在青藏高原地区的分化要早于在欧洲的分化,在前一地区可能与青藏高原自中新世开始发生的造山运动、形成高海拔的山地有关,而在后一地区则是与第三纪末至第四纪的冰期气候反复波动有关。垫状植物在青藏高原上的大规模分布则可能较晚,与冰期结束后全新世晚期气候再次变冷有关。一些物种种内的遗传分化也可能部分反映了气候来回波动中它们在高原上的退缩和再扩张过程     

青藏高原特有植物祁连獐牙菜（龙胆科）的花综合征与虫媒传粉

雌雄异熟和异型花在一些被子植物中的共同存在被认为是一种有效避免两性花植物自交并促进异交的机制。本文报道青藏高原特有植物祁连獐牙菜Swertia przewalskii Pissjauk.的花同时具有雌雄异熟和异型花这两种特征。在此基础上,我们详细观察了该植物访花昆虫的访花行为,主要探讨这种促进异花传粉的机制是否能完全避免株内异花传粉的自交。繁育系统试验证明祁连獐牙菜单花套袋不结实,说明雌雄异熟和异型花的花特征完全避免了单花的自花传粉,自然结实必须依赖昆虫传粉才能完成。然而,该植物却是高度自交亲和的,因为人