武陵地区蛇足石杉不同居群形态变异分析

为了从数量上分析蛇足石杉(Huperzia serrata)天然居群表型性状在居群间和居群内的变异,对分布在武陵地区的15个蛇足石杉天然居群的9个表型性状进行了测量和比较分析.结果表明:顶叶长、顶叶宽、顶叶长宽比、茎基径、基叶长、基叶长宽比、株高、节间长在居群间表现显著差异;聚类分析和主成分分析显示,15个居群可分为3类,顶叶长、顶叶长宽比、茎基径、株高、节间长这5个性状是反映表型差异的主要因素.     

武陵山区蛇足石杉遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP分子标记对武陵山区蛇足石杉(Huperzia serrata)4个居群进行遗传多样性的研究,结果表明:(1)7对引物组合共扩增出条带615条,其中549条为多态性条带;在物种水平上,多态性条带百分率PPB=89.27%,有效等位基因数Ne=1.257,Nei’s基因多样度指数H=0.178,Shannon多样性信息指数Isp=0.298;在居群水平上,PPB=71.42%,Ne=1.235,H=0.154,Shannon多样性信息指数Ipop=0.251;遗传多样性在居群间有明显的差别,其中坪坝营(PBY)居群最高(PPB=81.95%),而铁峰山(TFS)居群最低(PPB=64.55%)。(2)居群间的遗传分化较低,基于Nei’s基因多样性分析结果显示,居群间遗传分化系数GST=0.159;Shannon’s居群分化系数[(Isp-Ipop)/Isp]为0.16;WINAMOVA分析显示,武陵山区蛇足石杉的遗传变异主要存在于居群内,居群内的遗传变异分量为65.057,占总变异的75.77%,而居群间的遗传变异分量为20.804,占总变异的24.23%;居群内存在极显著的遗传分化(ΦST=0.242,P0.001)。(3)由遗传分化系数(GST)估计,武陵山区蛇足石杉居群间的基因流Nm=2.647,表明蛇足石杉属于异交种。(4)两两居群间的Nei’s遗传一致度(IN)范围为0.031 0~0.969 4;Mantel检测结果显示,居群间的遗传距离与地理距离之间不存在显著的正相关关系(r=0.269,P=0.887)。研究认为,遗传多样性与遗传结构主要决定于居群历史,较少干扰而稳定的居群偏向克隆生殖,遗传多样性较低,而新建居群的遗传多样性则较高;克隆生长、生态位选择、异交,以及有效的孢子风媒传播等可能是其维持较高遗传多样性水平的因素,而过度采挖等人类活动和生境片断化是导致蛇足石杉濒危的主要因素。     

石杉科植物石杉总碱含量的测定及基于紫外光谱的除趋势对应分析

对来自浙江、福建境内石杉科植物蛇足石杉（Huperzia serrata）、柳叶马尾杉（Phlegmariurus cryptomerianus）10个不同地理居群的石杉总碱含量进行了测定．并基于紫外光谱,对它们的表型分化进行了除趋势对应分析。结果表明：①石杉科这两种植物叶片的石杉总碱含量普遍高于茎中的含量;②来自浙江磐安的蛇足石杉居群的叶、茎石杉总碱含量都明显高于其它居群。可以选择该居群作为栽培蛇足石杉的种源;③DCA排序发现,产自磐安的蛇足石杉样品,特别是叶的提取液,其紫外光谱明显不同于其它样品．表明紫外光谱法能够用于鉴别石杉总碱含量较高的蛇足石杉药材。     

基于组合模型预测蛇足石杉在中国的适生区北大核心CSCD

蛇足石杉是国家二级重点保护野生植物,目前面临生物资源骤减的威胁。该研究基于蛇足石杉在中国的分布数据和气候数据构建组合模型,预测蛇足石杉当前和未来(2070)气候情景下在中国的适生区,通过ERDAS和ArcGIS计算适生区面积及质心变化,探究气候变化对蛇足石杉适生区的影响,为蛇足石杉的保护提供理论依据。结果显示:(1)组合模型AUC值大于0.9,预测结果极好。(2)影响蛇足石杉适生区的主要生物气候变量是最湿月降水量、温度季节性、最冷季均温和最暖月最高温。(3)蛇足石杉当前总适生面积226.99×10^(4) km^(2),中、高适生区面积154.51×10^(4) km^(2),质心均位于湖南省西部。(4)蛇足石杉未来总适生面积变化不大,中、高适生区面积剧烈收缩,在RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0及RCP8.5情景下分别净收缩14.34%、23.31%、31.63%和47.08%,总适生区质心和中、高适生区质心均向西北方向转移。研究表明,蛇足石杉中、高适生区受气候变化影响很大,未来随着排放水平升高将逐渐转变为低适生区和非适生区。     

浙江及邻近地区蛇足石杉依存环境的初步研究

对浙江及邻近地区产的蛇足石杉(Huperzia serratct)7个种群的自然环境进行野外观察,测定了土壤含水量、电导率、有机质含量、pH值,植株和土壤中K、Ca、Mg、Fe、Zn、Cu、Mn、Na、A1、Pb、Cd 11种元素的含量,以及植株中石杉碱甲(HupA)含量。结果表明,蛇足石杉种群多分布于海拔350-1700m的山地密林下或沟谷阴湿土中,郁闭度、年均降雨量、空气相对湿度均较大：环境中土壤含水量为10％-30％,pH值4．57—5．31,电导率0．061—0．385mscm^-1,有机质含量6．18％-9．75％;蛇足石杉对K、Ca、Zn和Na的需要程度较高,对Pb、Cu、Cd3种重金属元素的富集能力较强,在人工栽培中应注意协调各元素的合理配给：蛇足石杉较适宜生长的环境条件为：土壤电导率以及pH值相对较低;郁闭度高,年均降雨量和空气相对湿度较大。基于土壤理化性质,对7个种群分布点进行除趋势对应分析,表明石杉碱甲含量高的磐安种群分布点具有特殊性,提示环境条件对蛇足石杉中HupA含量有较大的影响。     

蛇足石杉内生细菌多样性北大核心CSCD

【目的】探索国家二级保护野生药用植物蛇足石杉内生细菌的物种和生理活性多样性,发现并收集药用植物内生菌资源。【方法】分别从四川和福建等不同生态环境采集蛇足石杉植株,运用纯培养手段,对经过表面消毒处理的蛇足石杉样品进行内生菌的分离、培养;根据菌株16S r RNA基因信息,计算从蛇足石杉不同区系分离获得的内生细菌间的Jaccard指数、多样性指数、优势度指数与均匀度指数等,分析内生菌物种多样性;应用6种筛选模型对分离得到的内生菌进行生理活性测定,初步评价蛇足石杉内生细菌的生理活性多样性和药用价值。【结果】从12份蛇足石杉植物样品中分离获得356株内生菌菌株,菌株16S r RNA基因序列信息显示,分离得到的蛇足石杉内生细菌隶属于放线菌门、厚壁菌门和变形菌门等3个门的26个科、41个属,来源于蛇足石杉地上和地下部位的菌株数目、多样性指数等无明显差异。从中发现了分属于拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)、Angustibacter、节杆菌属(Arthrobacter)、短小杆菌属(Curtobacterium)、Frondihabitans、Glaciihabitans、Jatrophihabitans、Luteimicrobium、Massilia、Naumannella和Tardiphaga等11个属的11个潜在新物种,以及皮生球菌科(Dermacoccaceae)的1个新属。在抗菌活性筛选中,356株纯培养物抗粪肠球菌、抗肺炎克雷伯菌、抗耻垢分枝杆菌以及抗水稻白叶枯病菌的阳性率分别是9.0%、1.4%、2.2%、0.8%;抑制SS04生长的降血脂药物筛选模型上的阳性率是8.1%;抗HIV-1的初筛阳性率为4.5%。共计74株菌在一个或多个筛选模型中显示出活性,初筛总阳性率为20.8%。【结论】蛇足石杉内生细菌具有丰富的物种多样性和生理活性多样性,是进一步发掘新型天然产物的理想菌种资源。     

狭叶沙参复合体(桔梗科)的物种生物学研究

通过对狭叶沙参复合体进行居群(共46个)采样、引种、栽培实验,生物学特性观察,染色体观察 (已发表),杂交、同工酶比较、形态性状的定性定量分析、茎解剖和花粉形态的观察,发现：(1)该 复合体主要进行异花授粉,实生苗第二年才抽茎生花;(2)32个居群的染色体计数表明,在辽宁东部、 辽宁西部(绝大部分地区)和山西霍县的居群都为二倍体(2n=34),而其它地方的居群为四倍体(2n 68);(3)叶的酯酶同工酶的变异大,和一些形态特征,尤其是叶的形态和大小的变异相似,而种子的酯 酶同工酶则相当稳定;(4)通过9个居群的杂交试验,在狭叶沙参和石沙参四倍体居群间得到了一 些F1种子,而辽宁西部二倍体与上述的四倍体居群间的杂交未产生任何F1种子;(5)性状分析(包括 聚类分析与主成份分析)和茎解剖的研究,揭示了它们在叶、果实、花和种子的形态、髓纤维组织的有无、 叶锯齿和花萼裂片齿的有无和多少等形状上的变异幅度,并据此分辨出8个宗。其中辽宁西部的二倍 体宗形态上相当独特,被提升为种的等级。 其余7个宗,根据不同的分化程度被处理为三个种和5个 亚种;(6)运用杂交指数法分析了石沙参和狭叶沙参在太行山一带杂交的可能性;(7)分析讨论了复合体内各类群的起源和进化关系。     

1株蛇足石杉根际铁载体细菌的分离、筛选与鉴定

对蛇足石杉根际铁载体细菌进行了分离、筛选与鉴定,以期筛选到潜在高效促生细菌.采用梯度稀释涂平板法从蛇足石杉根际土中分离细菌,再通过CAS检测平板分析,从中筛选出1株产生铁载体能力较强的菌,并结合16S rDNA基因系统发育分析对可产铁载体的蛇足石杉根际细菌初步鉴定.从蛇足石杉根际中筛选到1株产铁载体细菌JSX 389,经鉴定为Lysinibacillus属菌株.     

栓皮栎叶片解剖结构种群变异及其对环境因子的适应

【目的】厘清天然广布树种栓皮栎叶片解剖结构的种群变异及其与环境因子的关系。【方法】以中国28个天然分布栓皮栎种群叶片为研究对象,用常规石蜡切片结合光学显微技术对栓皮栎叶片解剖性状进行研究,用巢式方差分析、Pearson相关性分析等方法对栓皮栎叶片解剖结构的种群变异与环境因子关系进行分析。【结果】(1)栓皮栎叶片解剖性状在28个种群间存在显著差异,平均变异系数为7.84%～15.16%,且同一叶片解剖性状在不同种群间的变异范围不同;(2)9个解剖性状在种群内及种群间均存在极显著差异,平均表型分化系数为37.44%,解剖性状变异主要来自种群内;(3)叶片厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度与纬度呈显著正相关关系,年均气温及年降水量对上表皮厚度和栅栏组织厚度有显著影响。【结论】栓皮栎具有丰富的遗传多样性,为适应低温与干旱,栓皮栎叶片整体呈增厚趋势。研究结果为了解栓皮栎环境适应策略提供理论依据。     

蛇足石杉COBRA基因家族的分子生物信息学及表达分析

为探明蛇足石杉COBRA基因家族成员分子生物信息学特征及组织表达规律,该文基于蛇足石杉的全长转录组数据,通过生物信息学技术对该家族成员(HsCOBRAs)的理化性质、结构域、保守基序、顺式作用元件、基因表达量等进行分析。结果表明:(1)在蛇足石杉全长转录组中共筛选出24个HsCOBRAs家族成员,其中酸性蛋白9个,稳定蛋白11个,疏水性蛋白5个,具有跨膜结构的蛋白7个,具有信号肽的蛋白3个。(2)亚细胞定位在细胞壁、叶绿体、细胞核、细胞膜上。(3)结构分析发现HsCOBRAs有7种结构域和6种保守基序,部分成员具有高度保守的CCVS结构。(4)HsCOBRAs具有CAAT-box、TATA-box等45种顺式作用元件。(5)HsCOBRA2在叶、孢子、茎、芽胞中的表达量均最高。该研究结果可为HsCOBRAs的进一步研究及生物学功能验证等提供理论依据。     

小叶锦鸡儿天然居群叶形态性状变异研究

为揭示小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)天然居群叶形态性状的变异规律及其生态适应性特征,该研究以10个小叶锦鸡儿天然居群为对象,通过多重比较、巢式方差分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析等方法,对7个叶形态性状进行分析。结果表明：(1)小叶锦鸡儿叶形态性状在居群内和居群间均存在极显著差异(P < 0.01),平均变异系数为10.13%,不同性状的变异幅度为6.23%~12.78%;平均叶形态性状的表型分化系数为43.62%,居群内变异(30.09%)大于居群间变异(24.91%),说明居群内是其叶形态性状变异的主要来源。(2)相关性分析表明,环境因子对小叶锦鸡儿的叶形态性状变异有很大的影响,在地理空间上主要呈现出沿海拔梯度的变异模式;主成分分析的结果显示,小叶宽、叶柄宽和叶柄长对小叶锦鸡儿叶形态变异起主导作用;利用欧式距离对小叶锦鸡儿居群进行UPGMA聚类分析结果显示,基于叶形态性状和环境因子可分别将小叶锦鸡儿10个居群分为3类和2类,Mantel检验结果表明,小叶锦鸡儿的叶形态性状变异不存在地理连续性。研究结果为小叶锦鸡儿的适应性进化和开发利用提供了理论依据。     

湖南白檀居群形态多样性及与环境的相关性

为了解白檀在湖南地区不同环境的适应性及遗传变化程度,对湖南地区6个白檀天然居群的189个个体的11个表型性状进行形态遗传多样性分析。结果表明,11个表型性状均具有丰富的遗传多样性(H'=1.389),居群间的平均方差分量为52.60%,居群内的平均方差分量为37.03%,说明在白檀形态性状多样性分布上是居群间多样性程度大于居群内,即居群间的形态变异是白檀形态变异的主要来源。聚类分析结果表明,6个居群的表型性状并没有严格依地理距离聚类,主成分与相关分析结果显示在11个表型中树型因子是主要形态变异因子,年降雨量与树型因子呈显著正相关,其他表型变异受遗传的影响可能大于受环境的影响。     

云南金钱槭果实、种子形态分化研究

对5个云南金钱槭(Dipteronia dyeriana Henry)天然居群的果实、种子形态进行研究.测量了果实和种子的长度、宽度、重量等12个表型性状指标.数据统计结果显示5个云南金钱槭居群按果实、种子大小进行排序为蒙自(MZ)>屏边(PB)>文山1(WSh1)>文山3(WSh3)>文山2(WSh2).表型性状在居群内和居群间均存在着一定程度的变异,其中居群间变异系数的平均值从0.064(果实整体形态,PL/PB)到0.197(种子重量,SW),相比之下果实整体形态最为稳定.居群间形态总体差异显著性配对t检验结果说明,多数居群间已产生较明显的形态分化.Ward聚类和相关分析结果都表明表型性状与生态因子、海拔高度之间存在着一定程度的相关性,多种生态因子的共同作用是导致果实、种子形态特征产生差异的主要原因.     

重庆地区野生大豆资源区域居群表型多样性初步分析

调查了重庆地区若干野生大豆区域居群的8个形态性状,分析了区域居群的表型多样性。结果显示,数量性状有比较丰富的多样性;区域居群的形态多样性存在一定的地域性(地理相关性);数量性状变异系数大小顺序依次为:百粒重单株产量地上部分茎叶干重株高播种至开花天数;各形态多样性指数(香农指数)显示,东北部区域中部区域西部区域的趋势。通过聚类分析,样本数较多的5个区域居群分为3个地理组和1个特别居群组,显示重庆地区地理区域居群存在明显的西部、中部、东北部生态地理的分化,东北部是形态变异丰富的地区。     

蛇足石杉原叶体的培养及孢子体的诱导

以蛇足石杉孢子囊为材料培养得到蛇足石杉原叶体,进一步对原叶体进行增殖培养并诱导产生蛇足石杉孢子体。结果表明,适合蛇足石杉原叶体增殖的培养基是无激素的MS培养基,在该培养基上培养60d,原叶体的增殖倍数达到131．1;较高浓度的外源激素对原叶体的增殖有抑制作用,而低浓度的外源激素对原叶体的增殖影响不大;原叶体在无激素培养基上培养90d,孢子体的诱导频率为4．0％;通过HPLC检测蛇足石杉原叶体中石杉碱甲的含量为0．0059％,是野生孢子体中含量的0．25倍。     

蛇足石杉中的新内生真菌及其代谢产物的分离与鉴定

从蛇足石杉内生菌的次级代谢产物中寻找活性成分,为进一步开发利用蛇足石杉药用植物资源提供了新途径,但至今其内生菌代谢产物的系统性研究较为少见。种类丰富的内生真菌普遍存在于各种植物中,但蕨类植物中内生真菌的研究较少。为了寻找蛇足石杉内生菌中的细胞毒活性成分,该研究从蛇足石杉根部分离得到一株球毛壳属(Chaetomium sp.)真菌M336,对其化学成分进行了研究。对蛇足石杉内生真菌M336采用PDA固体培养基扩大发酵,发酵物经提取及乙酸乙酯萃取后,通过正相硅胶柱色谱法、Sephadex LH-20凝胶柱色谱法、薄层制备、高效液相色谱等色谱手段对其发酵物中的化学成分进行分离纯化,利用理化性质、质谱、核磁等波谱分析技术,并结合相关文献数据鉴定化合物的结构。结果表明：从内生真菌M336发酵提取物的乙酸乙酯萃取部分分离并鉴定出8个化合物,分别为chaetoviridines F、chaetoviridines E、5′-epichaetoviridin A、5′-epichaetoviridin A、xanthoquinodins Al、xanthoquinodins A2、xanthoquinodins B1和毛壳菌素。从M336中分离得到8个化合物,化合物3有一定的抑菌作用,其余化合物有一定的细胞毒活性。该研究结果丰富了蛇足石杉内生真菌球毛壳属中的天然细胞毒活性的化合物。     

重庆地区野生大豆资源区域群居表型多样性初步分析

调查了重庆地区若干野生大豆区域居群的8个形态性状,分析了区域居群的表型多样性。结果显示,数量性状有比较丰富的多样性;区域居群的形态多样性存在一定的地域性(地理相关性);数量性状变异系数大小顺序依次为:百粒重>单株产量>地上部分茎叶干重>株高>播种至开花天数;各形态多样性指数(香农指数)显示,东北部区域>中部区域>西部区域的趋势。通过聚类分析,样本数较多的5个区域居群分为3个地理组和1个特别居群组,显示重庆地区地理区域居群存在明显的西部、中部、东北部生态地理的分化,东北部是形态变异丰富的地区。     

濒危植物金花茶果实、种子形态分化

对濒危植物金花茶5个天然居群和1个人工居群的果实、种子形态进行了研究.结果表明:6个金花茶居群按果实、种子大小进行排序为:广西植物所(GXIB)＞那子山中海拔2(NZSH2)＞大王江(DWJ)＞庚毛山(GMSH)＞那子山高海拔3(NZSH3)＞那子山低海拔1(NZSHI);表型性状在居群内和居群间均存在一定程度的变异,不同形态性状在居群间变异系数的平均值从0.429(种子质量/果,SWPF)到0.069(果实整体形态,FT/FD),果实整体形态最为稳定,各居群形态性状变异系数的平均值从0.287(NZSH3)到0.155(GXIB)不等;在调查的15个性状中,果实直径、果实质量等3个性状在居群间的差异达到显著水平(P＜0.05),种长、种宽等7个性状在居群间的差异达极显著水平(P＜0.01),多数居群已产生较明显的形态分化;聚类分析结果表明,在居群水平上,形态分化并不与居群间的地理距离远近相关联.影响果实、种子表型性状变异的主导因子为海拔高度、土壤有机质、土壤含水量和乔木层透光率.     

不同居群驼蹄瓣叶片解剖结构比较研究

以南疆不同居群的驼蹄瓣叶片为研究对象,采用石蜡切片法,对其解剖结构特征进行比较研究,探究各指数之间的变化与生境的相关性。结果表明:三个不同居群中驼蹄瓣叶片厚度、上角质层厚度、上表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、下表皮厚度及下角质层厚度存在着显著差异;T-1叶片厚度、上角质层厚度、上表皮厚度、海绵组织厚度、下表皮厚度及下角质层厚度最大,其栅海比最高为2.233,说明T-1叶片光合作用效率最高,生态适应性最强。不同居群驼蹄瓣叶片解剖结构的显著差异性表明了不同的环境因子影响驼蹄瓣的生长发育,体现了植物适应环境变化所形成的生存对策。     

海南蛇足石杉株龄及年生长量研究

蛇足石杉因含有丰富的石杉碱甲而引起广泛关注,需求巨增,但该植物生长缓慢,野生资源濒临灭绝,且人工培植相关技术尚未成熟.为保护野生资源及今后开展繁育研究工作,需进一步了解蛇足石杉的生物学特性.据此开展了对海南蛇足石杉天然群体的调查,调查内容主要涵盖芽胞层数、层间距、株高及环境条件等.结果表明,芽胞逐年产生,集中分布于分枝...