苦丁茶冬青及其近缘种叶表皮微形态特征与分类学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对冬青属苦丁茶冬青(Ilex kudingcha C.J.T seng)与5个近缘种和一形态居间物种的叶表皮微形态特征进行了观察,结果显示:(1)7种冬青属苦丁茶植物的叶表皮微形态特征具有一定的相似性,如气孔器均位于下表皮,每种植物均有正常气孔器和大气孔器,气孔器类型均以环列型为主,其次为双环列型。(2)7种冬青属苦丁茶植物的差异性体现在叶表皮细胞的垂周壁形态和气孔外缘角质层纹饰等方面。(3)霍山冬青叶表皮微形态与华中枸骨存在着较大区别。(4)结合分子生物学证据与叶表皮特征,形态居间物种类型应为五棱苦丁茶的变种。研究认为叶表皮微形态特征具有种水平上的分类学意义,能够为苦丁茶冬青及其近缘种的划分提供可靠的依据。     

中国凤仙花科植物叶表皮特征及其分类学意义

利用光学显微镜观察凤仙花科106份样本材料、36种代表植物的叶表皮微形态特征。结果表明:该科植物叶表皮微形态特征种内稳定,对于种间及属间关系的界定具有重要的分类学价值。上表皮细胞的形状及垂周壁的式样种间差异明显,各分类群间有明显的界限,是种间界定的重要依据,因此上表皮微形态特征具有重要的的分类学价值,基于上表皮的微形态特征将研究的36种代表植物划分为5个类型。下表皮的微形态特征虽更为多样,种间差异显著,可用于种间界定,但对于属下划分难以提供有价值的性状。该科植物叶表皮微形态特征与宏观形态特征的相关性较弱,与地理分布格局的相关性较强,关系更为密切。同一地理分布区域内的种类宏观形态特征虽然差别明显,但叶表皮微形态特征却表现出较强的一致性,这似乎也反映了叶表皮微形态这一性状受环境饰变的影响比较明显。综上所述,叶表皮微形态特征可为凤仙花科的系统发育,尤其是凤仙花属种间界定提供有价值的分类学佐证     

十四种凤仙花属植物种皮微形态特征及其分类学意义

通过扫描电镜对凤仙花属(Impatiens)14种植物的种子表皮微形态特征进行了观察。根据种皮表面纹饰及衍生物的特点,将该属植物的种皮微形态特征划分为4种类型,即光滑型、颗粒型、网状型和隆起型,后两者又可细分为若干亚型,其中负网状亚型和网状-丘状隆起亚型为首次报导。研究表明,14种凤仙花属植物种子表皮微形态特征差异显著,它们作为属内种的分类鉴别特征具有重要价值;种子表皮的微形态学特征与其植物体的部分表型特征具有相关性,在一定程度上反映了属内类群的分化。     

18种(1变型)鼠尾草属植物叶表皮及表皮毛微形态特征研究

鼠尾草属是唇形科中最大的属,全球有近1 000种。我国是鼠尾草属东亚分布中心,有84种,分布于全国各地,尤以西南地区最多。鼠尾草属植物具有很高的经济价值和观赏价值,但由于鼠尾草属植物分布广、种类多、形态变异大,给该属鉴定和分类学研究带来了很大的困难。此外,在采集和调查过程中发现弧隔鼠尾草亚属和荔枝草亚属的很多种类在营养生长期仅通过叶片很难鉴定。表皮毛是植物叶片上最常见的附属物,其分布特性和形态特征常作为植物鉴定和分类学研究的重要手段。该文利用光学显微镜和环境扫描电镜对18种和1变型共19份鼠尾草属植物的叶片类型、表皮细胞形状、垂周壁样式、气孔器类型和表皮毛等叶表皮微形态特征进行了观察和比较研究,为鼠尾草属的分类界定研究提供证据。结果表明:这19份鼠尾草属植物叶表皮和表皮毛形态特征在电子显微镜下表现出明显的多样性,叶表皮细胞形状为不规则形或多边形,垂周壁多数为浅波状或波状,少数为平直或弓形。气孔器为无规则型和不等细胞型,其中无规则型最为常见。样品叶表皮毛分为4个类型,盾状腺毛、头状腺毛、短非腺毛和长非腺毛。该属植物叶表皮的这些微形态特征,可为本属鉴定和分类学研究提供理论依据。     

20种山茶科植物的叶表皮微形态研究

为解决一些山茶科(Theaceae)的分类学问题,该研究在光学显微镜下对山茶科2亚科6属共20种植物的13种叶表皮微形态特征进行了观察,并利用聚类分析和主成分分析对这些特征进行分析,为山茶科的科学分类提供参考资料。结果表明:(1)山茶科20种植物的13种叶表皮微形态特征能够区分种间差异和分类等级,显示了比较全面的分类价值。(2)基于微形态特征的聚类分析和主成分分析结果显示,20个种分为2个大类群以及10个分支,很好地区分了山茶亚科(Theoideae)与厚皮香亚科(Ternstroemoideae),并将大部分分类地位相近的物种归类到一起,较好地反映了物种之间的亲缘关系。(3)该研究结果支持将小黄花茶组(Sect.Luteoflora)作为独立的一个组;支持将重庆山茶(Camellia chungkingensis Chang)从瘤果茶组(Sect.Tuberculata Chang Tax.)中分离;支持将山茶亚科与厚皮香亚科划分为两个较大类群,认为将厚皮香亚科并入五列木科(Pentaphylacaceae)的观点还有待更多实验证据的支持。     

伞形科山芹属叶表皮微形态特征研究

利用扫描电镜技术对伞形科山芹属(Ostericum Hoffm.)9种2变种(21居群)植物叶表皮微形态特征进行了观察分析。结果显示:山芹属植物叶片上表皮表面均较平滑,细胞轮廓清晰或不清晰,若细胞轮廓可见则为多边形与不规则形;初级蜡质纹饰为较密集的粗(细)条状,部分种类具有单层或双层脊状二级纹饰或有颗粒状或分枝状附属结构;下表皮亦有类似蜡质条状纹饰,均匀分布或集中在气孔周围或凹凸部位,气孔器形状多为椭圆形(偶见梭形),内外拱盖表面粗糙或光滑。上述研究表明,山芹属叶片微形态特征具有良好的种内稳定性和种间多样性,尤其是初级纹饰的宽度及排列密度、二级纹饰以及气孔器形状等特征,可为山芹属植物种间和种下的近缘类群亲缘关系与分类修订提供形态学依据。     

新疆14种青兰属植物叶表皮微形态结构研究

应用光学显微镜和扫描电镜,对新疆14种青兰属(DracocephalumL.)植物叶片的微形态特征进行观察,结果表明:该属植物只有宽齿青兰(Dracocephalum paulsenii Briq.)叶的下表皮细胞为多边形,其余种植物叶的上、下表皮均为不规则形;垂周壁式样有深波状、波状、浅波状、平直-弓形;气孔器均为横列型;气孔形状有椭圆形、长椭圆形、宽椭圆形、近圆形;表皮毛的类型为小刺毛、短柔毛、长柔毛、头状腺毛和盾状腺毛。在不同种间甚至是同种植物叶的上、下表皮上,气孔器的大小、气孔密度、气孔指数、气孔外拱盖内缘、表皮毛、角质层纹饰等的微形态特征都存在很大的差异,可为探讨本属种间的分类、亲缘关系和演化趋势提供理论依据。     

[竹思]簩竹属及其近缘属叶表皮微形态特征

用扫描电镜和光学显微镜对[竹思]簩竹属（Schizostachyum Nees）7个种,及其近缘的梨竹属（Melocanna Trin．）、泡竹属（Pseudostachyum Munro）、薄竹属（Lepzocanna Chia et H．L．Fung）各1个种以及空竹属（Cephalostachyum Munro）6个种的叶表皮微形态特征进行了观察。结果表明竹叶下表皮乳突的形状和在气孔器上及周围的排列式样在这5个属中各有不同,具有重要的分类学和系统学价值。同时我们的结果不支持广义的笃竹属;而梨竹属、空竹属和泡竹属则被支持独立成属。另外,薄竹（Leptocanna chinensis）和红毛[竹思]簩竹（Schizostachyum sanguineum）的叶表皮微形态特征非常接近空竹属;香糯竹（Cephalostachyum pergracile）和金毛空竹（C．virgatum）的叶表皮微形态特征则十分接近[竹思]簩竹属。     

新疆12种黄芩属植物叶表皮微形态结构的研究

应用光学显微镜和扫描电镜技术对新疆12种黄芩属植物叶片上的微形态特征进行观察。结果表明:该属植物叶的上表皮细胞形状及垂周壁式样有多种形式;而下表皮细胞形状均为不规则形,垂周壁式样均为深波形,不具分类学意义,但叶片两面分布的气孔器,在不同种间气孔大小、气孔密度、气孔指数、气孔外拱盖内缘等方面都存在着显著差异;其表皮角质层纹饰和表皮毛的微形态也各有不同;大多数植物叶片表面具腺点,其大小、分布及疏密程度也有不同。植物叶表皮上的这些微形态特征,可为探讨本属种间的分类学及亲缘关系提供一定的佐证。     

鹅观草属部分种的叶表皮微形态特征及其分类学意义

在过去叶表皮实验的基础上,本从鹅观草属不同组、系中新增解剖了１６个有代表性的种。根据这些种叶片反映的表皮微形态特征,进一步证实了鹅观草属共族分属以及属下类群划分的正确性,揭示了属中各主要类群的演化水平和系统发育关系。研究结果最后表明：鹅观草属的半颖组最原始,在系统发育中它可能既派生了较进化的小颖组和大颖组,又派生了最进化的长颖组;在大颖组中,齿草系较原始,纤毛草系较进化,宽叶草系最进化,纤毛草系     

滇水金凤花距发育相关基因ABP的克隆及表达分析

为探究滇水金凤(Impatiens uliginosa)ABP基因的结构和表达特征,该研究以滇水金凤为材料,采用RT-PCR 技术对滇水金凤ABP基因进行克隆,运用DNAMAN和MEGA对其所编码的蛋白序列进行同源性分析和系统进化分析,并利用qRT-PCR分析ABP基因的时空表达模式。结果表明:(1)滇水金凤ABP基因的cDNA 全长为627 bp,编码208 aa,命名为IuABP基因,其蛋白具有Cupin超家族蛋白的典型结构。(2)同源性分析表明滇水金凤ABP基因的氨基酸序列与喜马拉雅凤仙花(I. glandulifera)、月季(Rose chinensis)、木薯(Manihot esculenta)等物种的同源性均达71%; 系统进化分析表明IuABP与喜马拉雅凤仙花(Impatiens glandulifera)聚为一支,亲缘关系最近。(3)qRT-PCR分析表明IuABP基因在滇水金凤花距发育的3个时期及2个部位均有表达。随着花距的发育,IuABP基因在滇水金凤花距檐部的表达量呈先下降后上升的趋势,在盛花期时达最高,而在花距距部的表达量逐渐下降。以上结果为进一步研究滇水金凤ABP基因在花距发育中的功能及其表达调控机制提供了一定的理论参考。     

中国看麦娘属植物叶表皮微形态研究

看麦娘属是禾本科早熟禾亚科的重要类群,中国分布有8种。该研究采用光学显微镜和电子扫描电镜,对中国看麦娘属7种植物的叶下表皮(含叶鞘下表皮)微形态特征进行观察并探讨其分类学意义。结果表明：(1)看麦娘属叶鞘下表皮长细胞的形状呈长筒状或短筒状,深波状弯曲的细胞壁,脉间短细胞密布,单生或对生,形状多为新月形或椭圆形,脉区硅细胞为椭圆形,平行形或低圆屋顶形的气孔器,看麦娘属叶鞘下表皮特征高度一致,分类价值不大。(2)看麦娘属植物叶下表皮和叶鞘下表皮的显微结构存在很大不同,看麦娘属植物叶下表皮长细胞多为长筒状或短筒状或长菱形,平周壁平直或不明显弯曲,脉间区短细胞分布或无,脉区刺毛密布,脉间区有或无刺细胞的分布,平行形的气孔器,脉区分布的硅细胞多为长方形边缘呈波状弯曲。看麦娘属植物叶下表皮的不同主要体现在脉间区长细胞的形状及平周壁的弯曲与否,脉间区短细胞出现或无,脉间区刺细胞的分布数量以及气孔器的列数。7种植物的叶表皮微形态的分类检索表据此列出。依据叶表皮微形态划分的组与根据外部特征划分的组并不完全一致。但是,由于该文仅研究了7种,叶表皮微形态对于看麦娘属的分类意义还需要更深入的研究。     

凤仙花属棒凤仙亚属(凤仙花科)植物花粉形态的分类学意义

棒凤仙亚属代表着凤仙花属最先分化出的一支,以多年生草本,多于5朵花的总状花序,侧生萼片4枚,3沟花粉,心皮四室且每室具1枚种子,果实棒锤状,种子椭圆形以及三沟花粉其极面观为三角形而区别于其它种类。该亚属主要分布于中国南部,少数种类辐射分布至华中和中南半岛地区。已有报道证实花粉的形态特征对凤仙花属植物的属下分类具有重要意义,但对棒凤仙亚属的种类少有涉及。为了进一步探讨该亚属花粉的形态特征及其分类学价值,该研究应用扫描电镜技术对国产棒凤仙亚属植物的14种以及凤仙花亚属的窄萼凤仙花的花粉进行了观察。结果表明：棒凤仙亚属的花粉以单粒存在,具3条萌发沟,辐射对称,极面观为三角形或三角状圆形,花粉粒外壁具均匀的网状纹饰,网脊平滑或具波状边缘,网眼中具不同密度的颗粒状突起。棒凤仙亚属的花粉形态与水角属的花粉形态相似,表现出了其原始性;其花粉形态特征与花部形态性状等相关性差,对该亚属的组级分类意义较小,但对于该亚属的种间界定具有重要意义;而其花粉的极面观形状、赤道面观形状以及网状纹饰等变异相对稳定,对于界定该亚属具有重要的分类学价值。     

国产18种鳞盖蕨属植物叶表皮微形态特征及其系统学意义

鳞盖蕨属是一个自然类群,由于各类群之间的形态差异以及种内变异比较大,因此其分类一直存在争议。该研究利用光学显微镜(LM)和扫描电子显微镜(SEM)对鳞盖蕨属18种植物(含3变种)的叶表皮微形态进行了观察和比较,并结合形态学、孢粉学和分子系统学探讨其系统学意义。结果表明:在光学显微镜下,18种鳞盖蕨属植物叶上、下表皮的脉上均有毛,叶表皮细胞都为不规则形,垂周壁为深波状或波状; 气孔都分布在下表皮,气孔器类型主要有极细胞型和腋下细胞型两种,叶表皮微形态特征支持鳞盖蕨属是碗蕨科中的一个单系类群; 叶上、下表皮脉间毛的变异特征支持光叶鳞盖蕨、毛叶边缘鳞盖蕨和二回边缘鳞盖蕨处理为边缘鳞盖蕨变种; 在扫描电镜下,叶上表皮角质层多为脊状凸起,多数还具丝状纹饰,角质膜特征与叶片回数有一定的相关性; 共环极细胞型、聚腋下细胞型、不等细胞型和不规则四细胞型只在少数种出现,气孔外拱盖多数凹陷,光滑或有颗粒; 气孔外拱盖内缘平滑、浅波状或齿状; 保卫细胞两极大多数有“T”型加厚,不同种间叶表皮微形态特征表现出一定差异。该研究结果为其分类、演化、系统位置等进一步研究提供了参考。     

基于SSR标记探讨三种金花茶植物的遗传多样性和遗传结构

薄叶金花茶、小花金花茶和小瓣金花茶是三种濒危金花茶植物,为了解珍稀濒危植物遗传多样性和遗传结构,该研究利用微卫星标记对他们的7个种群共184个个体进行了遗传多样性和遗传结构分析。结果表明:11个位点共检测到等位基因92个。在物种水平上,小瓣金花茶平均等位基因数(N_A)为3.9、有效等位基因数(N_E)为2.328、观测杂合度(H_o)为0.520、期望杂合度(H_e)为0.501,高于薄叶金花茶和小花金花茶。在种群水平上,有效等位基因数(N_E)在1.788～2.466之间,期望杂合度(H_e)在0.379～0.543之间;种群间遗传分化系数(FST)在0.143 7～0.453 3之间,种群间基因流(N_m)在0.301 5～1.488 9之间。AMOVA分子变异分析显示65.72%的变异存在于种群内。三种金花茶具有较低水平的遗传多样性和高水平的种群间遗传分化。STRUCTURE和PCoA种群遗传结构分析结果将取样种群分为2组,即薄叶金花茶和小花金花茶大部分个体分为一组,小瓣金花茶大部分个体分为一组。现存所有种群应根据实际情况尽快采取就地保护或迁地保护措施。     

中国凤仙花属(凤仙花科)一新记录种——高大凤仙花

报道了中国凤仙花属一新记录种——高大凤仙花(Impatiens kerriae Craib)。该种原产于泰国,在中国为首次记录。该文对高大凤仙花的特征进行了详细描述,尤其是对花果特征及花果期进行了重新描述和补充。凭证标本存放于中国科学院西双版纳热带植物园标本馆(HITBC)。     

海三棱藨草及其近缘种基因组大小的测定

基因组大小是物种基因组的重要特征,通常用DNA C值来衡量,能够用于快速判断基因组倍性,并为分类学与进化生物学提供重要依据。海三棱藨草(Scirpus mariqueter)是长江口和杭州湾具有重要生态意义的标志性物种,被认为是扁秆藨草(S. planiculmis)和藨草(S. triqueter)的杂交种,因染色体小而难以准确确定倍性。近年来,部分研究者指出该物种的分类和命名存在疑点。该研究通过基因组Survey分析检测海三棱藨草样本CJ1的基因组特征,测序深度约为120 ×,并以绿豆(Vigna radiata)为参考标准,利用流式细胞术测定了海三棱藨草及其同域近缘种扁秆藨草和藨草以及海三棱藨草和扁秆藨草的杂交F1共13个样本的DNA C值和相对倍性。结果表明:(1)基因组Survey分析测得CJ1的基因组大小为244.12 Mbp,杂合率为0.68%,重复序列比例为42.38%,GC含量为37.25%。(2)流式细胞术测得来自不同区域的海三棱藨草各样本的基因组倍性相同,1C值在234.87 ～ 242.5 Mbp之间,其中CJ1的基因组大小与基因组Survey检测结果高度一致。(3)扁秆藨草的1C值在251.77 ～ 264.13 Mbp之间,藨草1C值为537.33 Mbp。根据上述基因组大小,认为海三棱藨草不可能是这两者的杂交种。该研究补充了海三棱藨草及其近缘种的基因组特征,为后续全基因组测序奠定基础,同时也否定了海三棱藨草起源于扁杆藨草和藨草杂交的假说。     

21种野生百合亲缘关系的ISSR分析

该研究选用7条ISSR标记引物对百合属21种野生百合的亲缘关系进行分析,使用POPGEN1.32和MEGA5.1数据处理软件分析数据。结果表明：7条引物扩增出149条条带,其中136条为多态性条带,多态性条带比率为91.06％,平均有效等位点数为1.7624,平均Nei’ s基因多样度为0.4214,平均Shanon信息指数0.6085。遗传距离变化范围为0.3075~0.8873,紫脊百合和尖被百合的遗传距离最大,均值为0.8873,表明21份材料中二者亲缘关系最远;紫脊百合和宜昌百合遗传距离最小,均值为0.3075,表明二者亲缘关系最近。聚类结果与形态学分类大致吻合,21个供试材料可被分成5个类群,大理百合、宝兴百合、卷丹百合、紫斑百合、乳头百合、川百合、兰州百合、山丹百合、绿花百合和毛百合为第Ⅰ类群;紫脊百合、宜昌百合、岷江百合、通江百合和淡黄花百合为第Ⅱ类群;野百合和百合为第Ⅲ类群;青岛百合为第Ⅳ类群;第Ⅴ类群包括玫红百合、有斑百合和尖被百合。毛百合与卷瓣组百合亲缘关系较近,钟花组百合与卷瓣组百合存在基因交流,说明不能仅仅依靠形态学对野生百合进行分类。聚类分析结果中野百合与百合单独聚为一类,这说明是否具叶柄对野生百合的分类是一个重要的形态学特性。 ISSR分子标记适合用于百合属植物的亲缘关系分析。     

基于ITS序列的中国外来苋属植物系统关系分析

通过ITS序列对21种中国外来苋属植物进行系统进化关系研究。通过ITS序列种间、种内遗传距离分析,发现苋属种间变异为0~0.055 1,种内变异为0~0.009 2。使用TAXON DNA软件分析ITS序列种间、种内变异的分布图看出规律,结果表明苋属ITS序列的种间变异适中,种间变异明显大于种内变异。采用最大似然法(ML)构建的系统树将中国苋属分为5或6个进化支(根据自展支持率取值不同)。异株苋亚属长芒苋和苋亚属刺苋聚类在一起,西部苋和糙果苋单独成为一个进化支。苋亚属中苋组苋亚组反枝苋和绿穗苋亚组鲍氏苋有着更近的亲缘关系,苋组苋亚组尾穗苋和绿穗苋亚组绿穗苋、繁穗苋等亲缘关系更近。白苋亚属分为2或3个类群,根据自展支持率取值不同,合被苋可以和白苋、北美苋并为一支,也可以单独成为一支。综上所述,该文认为苋属经典分类体系中3亚属或2~3组的分类地位不成立,建议中国苋属采取5组2亚组或6组2亚组的分类体系。5组2亚组分别由长芒苋组、糙果苋组、苋组(苋亚组和绿穗苋亚组)、白苋组和凹头苋组组成。其中,合被苋也可从白苋组分出,单独构成1组,形成6组2亚组的分类体系。表明该序列对苋属大部分种类分类效果较好,对西部苋和糙果苋复合群,绿穗苋复合群以及白苋亚属的分类价值不高。     

头花杜鹃、陇蜀杜鹃及杜鹃属植物叶绿体基因组比较分析

头花杜鹃(Rhododendron capitatum)和陇蜀杜鹃(R. przewalskii)是极具观赏价值的野生花卉和药用植物。为探讨头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体基因组的遗传结构及进化特征,该研究利用 Illumina HiSeq 4000 平台对头花杜鹃和陇蜀杜鹃的叶绿体全基因组进行测序,经组装和注释后,结合 7 个已发表的杜鹃属植物叶绿体全基因组进行比较基因组学分析和系统发育分析。结果表明:(1)头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体全基因组呈典型的环状四分体结构,均由一个大单拷贝区(105 990、109 191 bp)、一个小单拷贝区(2 617、2 606 bp)和一对反向重复区(45 825、47 516 bp)构成,全长分别为200 257、206 829 bp。(2)头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体基因组中共鉴定出 263 个SSR位点,大部分 SSR 偏好使用 A/T 碱基,密码子偏好使用 A/U 结尾。(3)杜鹃属植物叶绿体全基因组中普遍存在基因丢失以及基因组重排等结构变异现象。该研究丰富了杜鹃属植物的基因组资源,为头花杜鹃、陇蜀杜鹃的资源开发、遗传进化、育种及系统发育相关研究提供了理论参考。