石山苣苔属四种(含一变种)植物的染色体数目和倍性研究

石山苣苔属(苦苣苔科)约41种,主要分布于我国西南石灰岩地区。到目前为止,仅其中四种的染色体数目被研究和报道,其余绝大多数物种的染色体数目和倍性尚不清楚,染色体数目和倍性在该属及其姐妹属报春苣苔属中的演变历史及其对两属物种多样性分化的影响亦不清楚。该文以叶片水培生根法获取的四种(含一变种)石山苣苔属植物 [即石山苣苔原变种(Petrocodon dealbatus var. dealbatus)、齿缘石山苣苔(Petrocodon dealbatus var. denticulatus)、弄岗石山苣苔(Petrocodon longangensis)、石山苣苔未定名种(Petrocodon sp.)]的根尖细胞为材料开展染色体实验,探索了多种不同的实验条件对染色体制片效果的影响并获取染色体数目,在石山苣苔属和报春苣苔属的系统树上追踪了染色体数目和倍性的演变历史,同时探讨染色体数目尤其是倍性变化是否对两属物种多样性分化存在影响。结果表明:(1)长度为1～1.5 cm的根尖,0.002 mol·L^-1 8-羟基喹啉溶液预处理5 h,解离4 min为较适宜的染色体制备条件。(2)四种(含一变种)石山苣苔属植物染色体数目一致,均为二倍体(2n=2x=36)。(3)两属之间及两属各自的最近共同祖先染色体数目尚不能确定,除个别物种染色体条数或倍性有变化以外,其余已知染色体数目的物种均为2n=2x=36,在两属中高度一致,石山苣苔属与报春苣苔属物种多样性分化尤其两属物种多样性巨大差异与染色体数目和基因组倍性变化无关。综上结果为石山苣苔属植物及其近缘类群染色体制备提供了参考,也为进一步对该类群的分类、系统演化和物种形成等方面的研究提供了基础数据和启示。     

珍稀濒危植物金丝李种子的休眠机理

珍稀濒危植物金丝李(Garcinia paucinervis)种子的萌发十分缓慢,探讨其休眠机理,可为该物种的种质资源保育与可持续利用提供理论依据。本文对金丝李种子种皮结构及其透水性,剔除部分种皮和胚乳后种子的萌发情况,胚乳和胚等粗提物的活性,储藏、层积和不同温度下种子萌发情况,萌发过程中内源激素含量等进行了研究。结果表明:金丝李种皮无栅栏细胞层,下表面的角质层较薄;种皮对种子的吸胀阻碍小;随着种孔端剔除种皮和胚乳程度的加深,金丝李种子的萌发进程逐渐延长,甚至降低其萌发率,种脐端削除处理对种子萌发影响不大;内果皮、种皮、胚乳和胚中可能存在抑制金丝李种子萌发和生长的内源抑制物;新鲜种子胚率达86.12%,低温层积后胚率无显著变化;低温层积处理延缓其萌发进程,对萌发率无显著影响,4℃低温层积是储藏金丝李种子的较好方法;种子萌发对温度敏感,在32℃培养下可打破种子休眠,萌发速度显著加快。种子萌发过程中ABA含量降低,GA与ABA、IAA与ABA的比值随种子萌发显著升高,萌发促进与抑制物比例逐渐趋于提高。因此,金丝李种子存在内源抑制物,同时缺乏萌发促进物质,导致生理休眠。该种子休眠特性使其幼苗生长能应对生境的季节变化,种群在风险环境中得以延续,避免大量幼苗竞争。植被破坏导致种子萌发阶段受阻是造成金丝李濒危的原因之一。     

中国金粟兰属植物的形态多样性及地理分布

金粟兰属(Chloranthus Swartz)是研究被子植物起源和早期演化的关键类群之一,部分种类被广泛地栽培和使用。虽然前人已对该属植物的形态、地理分布、分类、系统发育、化石和化学成分等开展了丰富的研究,但是通过作者持续广泛的调查研究发现,以往对该属植物形态多样性、生活型和地理分布的认识仍不充分,且在该属植物中还存在分类观点不统一、名实混淆、沿用错误分类信息等问题。该研究在广泛查阅标本资料和长期野外调查的基础上,对金粟兰属植物的形态多样性、生活型和地理分布格局进行了较为全面的描述。结果表明:在形态方面,金粟兰属内花部器官尤其药隔形态在种间呈多样性而种内相对稳定,是物种划分最有效的分类性状,其中网脉金粟兰药隔形态变异较大,疑为复合群;在生活型方面,狭叶金粟兰与网脉金粟兰为常绿草本,区别于该属其他常绿亚灌木以及地上部分每年秋冬季节枯萎的多年生草本种类;在地理与生境分布方面,验证了金粟兰属内最近缘的4个长药隔草本物种间的确呈显著水平替代分布格局,而一直被认为只分布在湖北宜昌和重庆奉节等地的狭叶金粟兰却在贵州亦有分布。该研究结果不仅丰富了对中国金粟兰属植物的形态多样性、生活型、地理和生境分布特点等方面的认识,而且为正确划分和鉴别金粟兰属植物不同种类提供了更详实的依据,同时还为进一步深入研究该属植物物种的形成、演化和特殊分布格局的成因奠定基础,为这一类植物资源安全地可持续开发利用提供了保障。     

半蒴苣苔复合群的多样性、地理分布和物种界限

半蒴苣苔(Hemiboea subcapitata),为苦苣苔科半蒴苣苔属多年生草本植物。该种形态变异幅度大,曾包括多个变种; 分布范围广,在多种类型的生境基质上皆有分布。该研究的材料包括典型半蒴苣苔和与之近缘且曾被归为其变种的翅茎半蒴苣苔(H. pterocaulis),以及新发现的与两者形态上分别最相近的另两种变异类型,对其关键形态、微形态的多样性进行了描述和比较; 结合查阅标本、文献资料以及长期的野外追踪调查,统计分析了半蒴苣苔不同类型间的地理和生境分布; 通过DNA证据,初步重建各物种及变异类型间的系统发育和单倍型进化关系。结果表明:(1)通过茎、叶、花和开花物候等多性状组合能够区分半蒴苣苔复合群各类型。(2)半蒴苣苔复合群四类型间在叶表皮细胞形状和气孔分布等方面无区别,而在表皮毛的有无、复表皮层数、维管束数量和排布存上存在差别,或有助于分类。(3)典型半蒴苣苔广泛分布于我国中部至南部,向南延伸至越南北部,在石灰岩、丹霞等生境基质上皆有分布; 翅茎半蒴苣苔仅分布于广西桂林市小部分区域的喀斯特山石灰岩基质上; 另两种变异类型分布更为狭域,仅分布于桂林市永福县一个或相邻的数个喀斯特山石灰岩基质上。(4)DNA单倍型网络图分析表明,半蒴苣苔复合群四类型各自独享单倍型; 重建的分子系统发育关系表明,金钟山居群与翅茎半蒴苣苔聚为一支,两者亲缘关系最近但相互之间不成单系,金钟山居群是否为独立物种还需更多证据加以检验; 半蒴苣苔与永福半蒴苣苔两者间互为单系,支持两者为独立物种