中国西南地区独活属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对中国西南地区独活属16种1变种植物(分隶于中国独活属的全部4个组)的叶表皮微形态进行了观察,测量并统计气孔器大小、密度和气孔指数,并用统计学方法对远轴面气孔器长轴进行显著差异性分析.结果显示:无规则型气孔器普遍存在于所有研究类群的叶远轴面及个别类群叶近轴面,气孔器的分布和密度具有种间特异性.表皮毛普遍存在于远轴面及大部分类群近轴面,长短和覆盖密度因种而异.近轴面表皮细胞为多边形或者不规则形,垂周壁平直、浅波状或波状;远轴面表皮细胞形态多不规则形,表皮细胞垂周壁浅波状或波状.在扫描电镜下,叶表皮气孔器外拱盖内缘为近平滑、浅波状或波状;角质膜条纹状,有的附有颗粒状、鳞片状蜡质等结构.气孔器外拱盖形态以及蜡质类型是稳定的鉴别特征.研究表明独活属植物叶表皮特征存在较大的种间差异,对独活属的系统分类及进化研究具有重要意义,文中对叶表皮特征在独活属植物分类处理中的应用及系统进化问题等进行了讨论,并建立了以叶表皮微形态特征为依据的分类检索表.     

叶子花花瓣状苞片和叶片的比较转录组学研究

叶子花(Bougainvillea spectabilis Willd.)的苞片色彩鲜艳,呈花瓣状,在景观园艺和环境美化有着广泛应用。为了进一步了解花瓣状苞片的演化机制,该研究采用RNA-seq技术分别对苞片和叶片进行测序,比较苞片和叶片在基因表达水平的差异。最终获得54.48 M对长度为150bp的双向clean reads,从头拼接出55 782条Unigenes,平均长度为1 003.79bp,N50为1 402bp。共有30 874条Unigenes能被注释到公共数据库,其中有12 631条Unigenes能被注释到基因本体。差异化表达分析确定苞片和叶片差异表达的基因共有456个。该研究分别对不同组织差异表达的基因进行GO富集分析和KEGG富集分析,结果表明,在苞片中高表达的差异化基因有黄酮类合成相关的基因,花色合成关键酶多巴双加氧酶(DODA)以及发现与花瓣发育相关的基因,在叶片中高表达的差异化基因主要是参与光合作用。     

基于染色体计数和ITS序列初步探讨横断山区柴胡属植物(伞形科)的系统发育

横断山区是中国柴胡属Bupleurum植物的分布中心。本文对横断山区6个种2变种进行了染色体记数报道,其中4个种2变种是首次报道。对横断山区的10个种4个变种、中国北方（河北和黑龙江）的3个种的nrDNA ITS进行测序,同时从GenBank里面下载同属的来自非洲和地中海西部的16个nrDNA ITS序列数据,结合染色体数目变化结果,初步探讨了横断山区柴胡属植物的系统发育。结果表明横断山区可能是现代柴胡属植物的频度中心和多样分布中心之一。它们的祖先种可能是非洲北部的木本柴胡属植物B.fruticosum,或者是地中海西部的柴胡属植物,推测是通过中东和高加索扩散而形成的,其中与非洲南部特有种B.mundtii的亲缘关系也较近;染色体基数演化趋势是：8是较原始基数,6和7是次生基数,其染色体异基数变异和多倍化可能是物种形成、进化以及向外扩散的主要方式;在ITS系统发育树中,中国柴胡属植物染色体基数为8的种类聚为一支,染色体基数为6和7的种类聚为了一支,不支持舒璞等（1998）关于中国柴胡属的属下分类系统。结合已有的形态学、细胞学、孢粉学证据和ITS系统发育树,建议窄竹叶柴胡B.marginatum var.stenophyllum独立成种。     

极端微生物及其应用研究进展

极端微生物是指在高/低温、高/低pH、高盐、高压等极端环境条件下生存的微生物.特殊的生存条件导致其具有特殊的遗传背景和代谢途径,并可产生功能特殊的酶类和活性物质.随着系统生物学和合成生物学技术的发展,极端微生物作为一类特殊的微生物群体,在生物医疗、生物能源和生物材料等领域具有巨大的应用潜力.极端微生物相关研究也对生命起...     

葱属根茎组8种21居群植物的核型研究

对葱属根茎组Allium sect.Rhiziridium的8种21个地方居群的核型进行研究,以期为解决该组的种间亲缘关系和物种进化机制提供依据。贺兰韭A.eduardii和阿拉善韭A．flavovirens2个种的核型以及辉韭A．strictum的六倍体核型均属首次报道。研究结果表明：贺兰韭A.eduardii、阿拉善韭A.tlavovirens、北韭A.lineare、蒙古韭A.mongolicum和滩地韭A．oreoprasum的各居群均为二倍体,核型类型为Stebbins的2A型;韭A．tuberosum和野韭A.ramosum的各个居群均为四倍体,核型类型为2A型：辉韭A．Jtrictum的4个居群均为六倍体,核型类型为2B型。通过研究可以得出如下推论：（1）该组植物中存在着大量的多倍体或多倍体系列,染色体数目变化与物种进化具有密切相关性,多倍化可能是根茎组植物核型进化的重要机制之一;（2）随体染色体多为st或t染色体,均位于短臂末端;（3）可以认为辉韭是以增加倍性来克服该物种扩大新的生存空间所带来的困难;（4）现今栽培的韭可能是由野生的二倍体韭和四倍体韭经过长期人工驯化而来的,现今栽培的三倍体韭可能是二倍体韭和四倍体韭杂交而来,并且以无性繁殖方式保存三倍体类群的存在。     

基于GARP的加拿大一枝黄花在中国的分布区预测

加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）原产北美,是在中国大陆危害最严重的入侵植物之一。本研究基于大量已有分布点数据,使用生态位模型（GARP）对其在中国的潜在扩散区域进行了预测,结果表明：极端低温、年均温对加拿大一枝黄花的分布限制较小,而坡度、坡向、年降雨量、雨日频率、汇流累积量、水流方向、极端高温和霜日频率对其分布影响显著。加拿大一枝黄花的潜在入侵区远大于目前的实际分布区,因此仍会继续在中国扩散;中国中南部和东北部是加拿大一枝黄花最易形成入侵的地区,应采取措施防止其入侵。     

使用 RASP 软件预测中国柴胡属的起源和扩散简

采用系统发育的祖先性状重构软件RASP（Reconstruct Ancestral State in Phylogenies）,首次使用扩散隔离分析的统计学方法（Statistical Dispersal-Vicariance Analysis,S-DIVA）和Binary Bayesian MCMC（BBM）方法,选择粗糙西风芹（Seseli squarrulosum）和竹叶西风芹（S.mairei）为外类群,对来自中国的26个柴胡属植物的核糖体内转录间隔区（Internal Transcribed Spacer,ITS）和叶绿体rps16序列进行分子系统分析。结果表明,ITS和rps16序列集所构建的重要节点中,祖先分布区概率占绝对优势的是中国南方地区,推测中国南方是中国柴胡属的起源中心,且时间—事件（Time Event,TE）曲线结果表明距今20和2.5百万年（20和2.5 Ma Bp）出现扩散峰值,在15 Ma Bp出现谷值,推测其20 Ma Bp（庐山亚冰期）,南方和北方种类交流隔离,中国北方分布类型为主体的类群,以散点式的分布,南方分布类型为主体的类群,形成次生分化中心,并按照一定的路径向外扩散,形成对外扩散的高峰期;15 Ma Bp时,以南方为冰期的避难所,出现扩散的低谷期;2.5 Ma Bp（大理亚冰期）左右,因为青藏高原的隆起,中国柴胡属种类再一次发生物种多样化和形成向外扩散的高峰期。     

使用RASP软件预测中国柴胡属的起源和扩散

采用系统发育的祖先性状重构软件RASP(Reconstruct Ancestral State in Phylogenies),首次使用扩散隔离分析的统计学方法(Statistical Dispersal-Vicariance Analysis,S-DIVA)和Binary Bayesian MCMC(BBM)方法,选择粗糙西风芹(Seseli squarrulosum)和竹叶西风芹(S.mairei)为外类群,对来自中国的26个柴胡属植物的核糖体内转录间隔区(Internal Transcribed Spacer,ITS)和叶绿体rps16序列进行分子系统分析。结果表明,ITS和rps16序列集所构建的重要节点中,祖先分布区概率占绝对优势的是中国南方地区,推测中国南方是中国柴胡属的起源中心,且时间—事件(Time Event,TE)曲线结果表明距今20和2.5百万年(20和2.5 Ma Bp)出现扩散峰值,在15 Ma Bp出现谷值,推测其20 Ma Bp(庐山亚冰期),南方和北方种类交流隔离,中国北方分布类型为主体的类群,以散点式的分布,南方分布类型为主体的类群,形成次生分化中心,并按照一定的路径向外扩散,形成对外扩散的高峰期;15 Ma Bp时,以南方为冰期的避难所,出现扩散的低谷期;2.5 Ma Bp(大理亚冰期)左右,因为青藏高原的隆起,中国柴胡属种类再一次发生物种多样化和形成向外扩散的高峰期。     

基于GARP 的加拿大一枝黄花在中国的分布区预测

加拿大一枝黄花( Solidago canadensis) 原产北美, 是在中国大陆危害最严重的入侵植物之一。本研究基于大量已有分布点数据, 使用生态位模型(GARP) 对其在中国的潜在扩散区域进行了预测, 结果表明: 极端低温、年均温对加拿大一枝黄花的分布限制较小, 而坡度、坡向、年降雨量、雨日频率、汇流累积量、水流方向、极端高温和霜日频率对其分布影响显著。加拿大一枝黄花的潜在入侵区远大于目前的实际分布区, 因此仍会继续在中国扩散; 中国中南部和东北部是加拿大一枝黄花最易形成入侵的地区, 应采取措施防止其入侵。     

喜旱莲子草在中国的入侵和扩散动态及其潜在分布区预测

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是苋科莲子草属的一种多年生草本植物, 原产于南美洲, 19世纪末侵入我国以后, 经过50年左右的停滞期, 在我国中部和南部的广大区域迅速蔓延传播, 已成为我国分布最广、危害最为严重的杂草之一, 目前分布范围仍在扩大。本研究基于大量的标本分布数据, 使用生态位模型(GARP)对其在中国的潜在扩散区域进行了预测。结果表明: 喜旱莲子草抗逆性较强, 坡度、汇流累积量、年均温、年降雨量对其分布影响较大; 而海拔、日照等对其分布影响较小。目前, 喜旱莲子草的潜在入侵区仍大于实际分布区, 因此, 预测该物种还将会继续扩散。容易被入侵的地区包括了除青海、西藏、四川西部、新疆南部、甘肃西部、吉林、黑龙江、内蒙古北部以及海南以外的中国大部分地区, 其中陕西、山西以及甘肃东南部不仅属于最易被入侵的地区, 且邻近地区已被入侵, 因此应采取紧急措施防止喜旱莲子草侵入和扩散。