毛竹的花药发育研究

竹类植物因有着较长的开花周期,其生殖生物学研究的报道相对较少。该研究采用石蜡切片与野外观察的方法,对毛竹花药的发育以及花药发育与花序的关系进行了研究。结果表明:毛竹的花药壁结构包括4层细胞:表皮细胞、药室内壁细胞、中层细胞和绒毡层细胞。药室内壁和中层都只有一层细胞,而且细胞形状较扁,花药发育后期药室内壁会逐渐降解,而中层则会完全解体消失。花药壁的发育为单子叶型,绒毡层为腺质型,而且只有一层,细胞径向较长,最后也会消失。小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂方式为连续型。形成的小孢子经一次有丝分裂后逐渐形成成熟花粉粒,大多为二细胞型,很少产生三细胞型。此外,还发现毛竹花药的发育与花序形态变化存在着相对应的关系。野外连续观察和切片发现,随着花序形态的不断发育变化,首先花药开始形成并不断分化,药壁备层也逐渐形成;接着小孢子逐渐成熟,备层也慢慢随之解体、消失;最后花药逐渐开裂并开始散粉。该研究结果不仅丰富了毛竹和竹类生殖生物学的研究内容,而且对毛竹种质的研究也具有重要意义。     

毛竹7个新近发表种下类型的AFLP分析

为了解毛竹(Phyllostachys edulis)种下类型的遗传关系,对花龟竹(P.edulis‘Mira’)、斑毛竹(‘Porphyrosticta’)、安吉锦毛竹(‘Anjiensis’)、麻衣竹(‘Exaurita’)、黄皮毛竹(‘Holochrysa’)、绿槽龟甲竹(‘Lücaoguijiazhu’)、孝丰紫筋毛竹(‘Purpureosulcata’)等7个新近发表的种下类型进行了AFLP分子标记分析。结果表明,采用筛选的8对引物组合共扩增了1728条条带,多态性条带百分率达98.77%,检测到多态性位点881个。Nei’s遗传多样性指数(H)为0.2736,Shannon信息指数(I)为0.4291。这丰富了毛竹所有23个种下类型的分子亲缘关系研究数据。     

水竹花后更新及地下茎碳氮代谢

为了抑制水竹的开花进程,促进开花水竹林的复壮和更新,2006-2007年,以中国大熊猫保护中心雅安碧峰峡繁育基地水竹林为对象,采用5种处理[竹林始花时皆伐、次年始花时砍除新发竹林内的开花竹;连续两年始花时砍除开花竹;第一年开花盛期皆伐、次年始花时砍除开花竹;连续两年于发笋及开花前分别对竹林进行施肥;不采取任何干预措施(对照)]进行开花水竹林更新试验,并对不同处理水竹地下茎中主要碳氮代谢物质及相关酶活性进行分析.结果表明:水竹最佳更新措施为始花时皆伐并于次年砍除开花竹,与其他处理组相比,其新发竹数和成竹存活率分别为207株和69.33%,为各处理组最高,抑制开花进程和促进竹林恢复的效果最显著;该处理组水竹地下茎中可溶性糖、总糖、总糖/总氮含量最高,谷氨酰胺合成酶活性最大,分别是10.89%、20.39%、34.56和104.52 mg·g-1·h-1.竹类植物地下茎碳氮代谢状态与开花进程和复壮效果之间有一定的联系,且对其发笋成竹起关键作用.     

坡位对北京东灵山辽东栎林物种多度分布的影响

海拔与坡位是气象因子和立地因子的综合表现.坡位影响环境因子在空间上的分布状况,与海拔共同营造物种生存的小生境,形成群落多度格局.本文选用5个描述种-多度关系的生态位模型(断棍模型BSM、生态位优先占领模型NPM、生态位重叠模型ONM、随机分配模型RAM、优势优先模型DPM),对北京东灵山辽东栎林的乔、灌、草3个层沿海拔梯度分别在上、中、下坡位进行群落多度格局调查.结果表明:在乔木层,从低海拔到高海拔、从下坡位到上坡位,能很好地反应群落多度格局变异的模型有由RAM、NPM向DPM过渡的趋势;能很好地拟合灌木层群落多度格局的生态位模型依次是NPM、BSM、RAM,DPM在高海拔地段拟合的效果也很好;BSM在草本层的拟合效果最好,其次是NPM和ONM.协方差分析表明,海拔和坡位都没有对辽东栎林的群落多度格局产生显薯影响.     

大岗山毛竹林与常绿阔叶林碳储量及分配格局

基于固定样地,对江西大岗山毛竹林与常绿阔叶林生态系统碳储量及分配格局进行了研究.结果表明:毛竹各器官碳含量介于42.22%～47.53%,其大小顺序依次为秆(47.53%)＞枝(46.49%)＞鞭(46.10%)＞根(45.30%)＞叶(42.22%).丝栗栲不同器官碳含量介于43.09%～45.53%,其干、叶、枝、...     

毛竹花粉的形态及双受精过程研究

由于实验的材料、条件和技术的限制,关于竹类花粉形态、花粉管生长过程的研究十分少见。毛竹( Phyllostachys edulis)属于禾本科( Poaceae/Gramineae)竹亚科( Bambusoideae)植物,在我国广泛分布,具有重要的经济、生态和文化价值。由于其独特的生殖生物学特性,即开花周期长、结籽率低,所以对其开花材料的获取十分困难。该研究在其独特的开花特性基础上,结合野外实地观察,利用显微镜、环境扫描电镜、荧光显微镜等,对毛竹的花粉形态、结构以及花粉管的萌发与生长动态进行了首次报道。结果表明：(1)毛竹花粉近球形,平均直径为61.00μm,属于大型孢子。(2)毛竹成熟花粉落到雌蕊柱头上后,经过花粉与柱头的成功识别,开始萌发,并形成花粉管;随着花粉管的逐渐伸长生长,依次经过柱头和花柱,到达子房;约120 min后到达珠孔处,进入胚珠和胚囊,完成双受精作用。通过对毛竹花粉形态结构和花粉管生长至受精过程的动态观察,为毛竹花粉可授性、花粉生理、生化研究提供了实验技术准备。该研究结果完善和丰富了毛竹乃至整个禾本科植物在生殖生物学方面的研究内容。     

毛竹地上器官的生物量分配及其随个体大小变化的规律

探明毛竹生物量分配格局及其随个体大小的变化规律,有助于揭示毛竹生物量的种内变异规律,从而能够进一步提高毛竹生物量及其碳储量的估算精确度;同时也有助于指导毛竹林定向培育,以提高毛竹附加值和促进竹农增收。利用收获法在皖南毛竹分布区砍伐227株标准竹,研究毛竹地上器官的生物量分配格局、地上器官生物量之间的关系以及生物量分配随胸径和竹高的变化规律。结果表明:单株水平上皖南毛竹叶、枝和秆的生物量分别为0.84、1.42和6.84 kg,约占其地上总生物量的9.21%、15.60%和75.19%;皖南毛竹地上各器官生物量之间具有明显的线性关系(R20.75,P0.001);毛竹地上生物量分配格局与其胸径和竹高具有密切的相关关系,且这种关系可用幂指数关系拟合;拟合曲线表明,相对于大胸径的毛竹,小胸径的毛竹倾向于把代谢产物更多地分配到上部器官(如光合器官叶)。本结论支持异速分配理论关于生物量的分配受到植物体大小制约的结论,但是否支持最优分配理论,还需进一步开展实验验证。     

毛竹的花序发育研究

通过野外观察和石蜡切片技术研究了毛竹(Phyllostachys edulis)的花序发育进程。研究结果表明:毛竹的花序为续次发生的假花序,以小穗为单元,4~13个不等,偏向一侧排列(似扫帚状)的小穗组成长约8.01 cm的复穗状花序;当花序伸长至4~5 cm时,形成侧芽结构,小穗原基开始发育,形成各级小穗,直至顶生小穗、侧生小穗出现;当花序伸长至8~10 cm时,颖花原基形成并开始发育,最终形成3个雄蕊和1个雌蕊构成的小花。花序形成初期(5月中旬至6月),苞片紧裹主轴,顶端具缩小叶;随着分蘖小穗的生长和小花开放,植株叶片变黄,整个花序变为褐色,进入种实发育成熟阶段。本文首次报道了毛竹花序的发育进程,进一步丰富了竹类生殖生物学的研究内容,为竹亚科及禾本科的生殖生物学研究积累了丰富的材料。     

锐药竹的种子性状及分子遗传变异

锐药竹( Oxytenanthera abyssinica)是非洲竹区最重要的竹种,对当地民众生活、生产和环保具有重要作用,也是保护当地环境的重要组成成分。然而,对这样重要的竹种,非洲内、外均少见其遗传研究报道。该研究对采自埃塞俄比亚的同一居群锐药竹少见的开花结实种子,采用“林木种子检验规程”国家标准,测定种子的主要性状,并对其遗传品质进行了分析。结果表明：锐药竹的种子长度为18.2 mm,宽度为3.3 mm,千粒重为117.5 g,室内发芽率为66.5％。性状变异与其他竹类相近,变异不大。将这批种子育苗15000多株,随机选择39株,典型选择25个叶片大的植株,共64个单株,采集叶样,运用扩增片段长度多态性( AFLP )分子标记技术进行遗传多样性检测。筛选E-ACA/M-CAA等8对引物对样品经行扩增,电泳分离,利用GeneScan 3.1软件共统计到1728条谱带,计算出其多态位点百分率90.28％,Nei’ s基因多样性指数0.2463,Shannon多样性指数0.3623,为遗传多样性大的类型;采用单匹配相似系数法对样品谱带进行UPGMA聚类,取SM＝0.76,可将分析样品聚为3类,结合表型进一步进行种质挖掘研究。该研究结果为其生物多样性保育及选育优良品种提供了科学依据。     

宜兴苦竹开花结实首次记录

观察了宜兴苦竹(Pleioblastus yixingensis)开花习性,描述了其花序的形态结构。野外调查观察到宜兴苦竹雄蕊个数3、4、5、6均有,以3为主,补充丰富了苦竹属雄蕊3的数据。硼不是花粉萌发的必需元素。花粉浅染型败育,萌发率仅有5.11%,是宜兴苦竹结实率低的重要原因。河南、江苏、浙江、安徽等地的宜兴苦竹2017年同步开花,结实率不足10%。