中国伞形科特有属的核型演化及地理分布

首次报道了我国伞形科１０个特有属９种１变种１４个居群的核型,染色体基数分别为ｎ＝６,８,１０和１１,核型类型有２Ａ,３Ａ和４Ａ三种类型。根据各属的核型演化水平并结合其花粉形态,初步确定东俄芹属（Ｔｏｎｇｏｌｏａ）、环根芹属（Ｃｙｃｌｏｒｈｉｚａ）、明党参属（Ｃｈａｎｇｉｕｍ）和川明参属（Ｃｈｕａｍｉｎｓｈｅｎ）是古特有属,其余各属则处于中等或较高的演化水平上。同时初步讨论了各特有属在伞形科分类系统中的核型演化关系并比较了各主要分布区之间核型的演化水平,发现横断山地区不仅特有属数目高,染色体基数变化大,且集中了核型较为原始和演化程度很高的类群,极可能是伞形科特有属的起源和分化中心。     

基于psbA-trnH序列变异分析川明参属亲缘关系及分类地位

采用PCR直接测序法对伞形科(Apiaceae)前胡族(Trib.Peucedaneae)种类川明参(Chuanminshen violaceum Sheh et Shan)、泰山前胡〔Peucedanum wawrae(H.Wolff)Su〕和华中前胡(P.medicum Dunn)以及美味芹族(Trib.Smyrnieae)种类明党参(Changium smyrnioides H.Wolff)、宝兴棱子芹(Pleurospermum davidii Franch.)、丽江棱子芹(P.foetens Franch.)和鸡冠棱子芹(P.cristatum de Boiss.)的叶绿体基因组psbA-trnH片段进行了扩增测序,获得的序列已提交至GenBank,登录号为KF557756—KF557762。结合引自GenBank的前胡族阿魏属(Ferula Linn.)1种、大瓣芹属(Semenovia Regel et Herder)1种、当归属(Angelica Linn.)2种和美味芹族的舟瓣芹属(Sinolimprichtia H.Wolff)1种、羌活属(Notopterygium de Boiss.)1种、瘤果芹属(Trachydium Lindl.)1种以及针果芹族(Trib.Scandicineae)刺果芹〔Turgenia latifolia(Linn.)Hoffm.〕的psbA-trnH片段序列,对各种类的psbA-trnH片段信息进行分析;并以刺果芹为外类群构建了MP、ML和BI系统发育树。结果表明:川明参和明党参的psbA-trnH片段长度均为258 bp、GC含量均为23%,而其他种类的psbA-trnH片段长度为228~405 bp、GC含量为26%~35%;排序后psbA-trnH序列总长度为553 bp(包括空位),其中变异位点237个、信息位点178个。川明参与明党参间的相对遗传距离最小(仅为0.02),而川明参与其他种类间的相对遗传距离为0.10~1.34,且总体上川明参与美味芹族种类的相对遗传距离较小,表明川明参与明党参及美味芹族种类的亲缘关系较近。在3类系统树上,川明参与明党参均聚在一起,并与美味芹族的属种聚为一大支,而远离由前胡族属种构成的另一大支。结合外部形态和果实解剖结构特征,建议将川明参属(Chuanminshen Sheh et Shan)从前胡族中分出并置于美味芹族中,与明党参属(Changium H.Wolff)为姐妹类群。     

紫距淫羊藿的地理分布新记录及形态描述

淫羊藿属依据少量栽培个体命名的类群普遍存在,往往缺乏足够的野外调查和形态性状统计,对其性状变异幅度、变异式样和分类价值研究不够。紫距淫羊藿(Epimedium epsteinii)由Stearn于1997年依据引种个体命名,为掌握其资源分布及形态性状变异,该研究基于居群概念,对淫羊藿属分布区展开调查,在各分布区选择一个居群(30个体/居群)于花期进行形态观察、统计和描述。结果表明:紫距淫羊藿以往被认为狭域分布于湖南天平山,该研究调查发现广东省和湖北省均有分布,为新分布记录。此两处新分布分别位于天平山的南部和北部,将其自然分布区显著扩大。基于居群观测的形态变异较原描述更广泛。6个主要数量性状(株高、序轴长、小花数、叶长、叶宽和根茎)和花部颜色在居群间和个体间均呈现丰富的变异。生物种的分布范围并非完全连续,而是由若干个多少间断的居群组成,任何一个居群都存在不同程度的连续性变异,要更好地认识各物种,就应当足够重视这些居群系统。紫距淫羊藿的新分布记录对淫羊藿属的资源利用、扩散机制和系统地理学研究具有重要意义。     

明党参的遗传多样性研究

对珍稀特有单种属植物明党参的4个居群的材料,从物种生物学及保护生物学的角度,对它们 的遗传多样性进行了研究和分析。研究结果表明：各居群染色体数目恒定(2n=20),核型类型均为2A型,居群间存在核型多型性,主要表现为染色体的杂合性及随体染色体的位置也有一定变化。采用淀粉凝胶电泳方法,分析了10个酶系统,获得19个基因位点的资料,分析结果表明：居群的遗传变异处于较低水平,多态性位点比率P=33.35％,等位基因平均数A=1.43,等位酶基因多样度指数 H_o：0.03,H_e=0.07。总的基因位点变异中,有58％的变异来自于居群间,42％的变异存在于居群内,居群杂合体过量的位点仅为13％。偏东部居群的遗传多态性比西南部居群高。根据明党参居群遗传变异式样并结合相关研究,提出了其遗传多样性保护策略。     

濒危植物明党参与非濒危种峨参种子休眠和萌发比较

研究了濒危植物明党参（Changium smyrnioides)与非濒危种峨参（Anthriscus sylvestris)种子贮存,打破休眠和萌发对水分和温度条件的要求。结果表明,在自然条件下,明党参种子有5个月的休眠期,人工低温（10℃左右）处理40天即可打破休眠;两种植物种子自然温度干燥处理不能打破休眠;两种植物的种子在自然温度变湿层积处理后萌发率最高,萌发持续时间也最长,其中明党参的萌发率地峨参,持续时间短于峨参;自然温度淹水处理大大降低了两种植物种子的萌发率,但明党参仍有7％的萌发率。明党参种子质量和发芽率不应是明党参濒危的直接原因,但因其具有种子产量低,幼苗数量少,存活率高的K－对策,当受到强烈干扰时,种群难以在短期内恢复,容易濒危。     

湖北海棠的等位酶变异和遗传多样性研究

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对湖北海棠（Malus hupehensis)的9个野生居群和2个人工栽培居群的等位酶变异和遗传多样性进行了初步研究。通过对12个酶系统29个酶位点的检测,结果表明湖北海棠有25个酶位点的等位基因频率分布差异,,有10个居群发现稀有等位基因,并有11个（37．9％）重复位点;湖北海棠的遗传多样性水平很高,等位基因平均数A＝2．127,多态位点百分率P＝74．927,平均预期杂合度He=0.376;居群间的基因分化系数GST＝0．224。与其他苹果属植物相比,湖北海棠具有中等丰富的遗传变异水平。居群间的基因流仅为Nm=0.866,表明遗传漂变是影响居群遗传变异和遗传结构的一个重要因素。     

伞形科两种植物幼苗生长对光照强度的可塑性响应

将明党参（Changium smyrnioides Wolff）和峨参（Anthriscus sylvestris Hoffm．）幼苗置于按全光照百分率为100％（S100）、65％（S65）和25％（S25）的人工控制光环境下处理。结果表明,光照强度显著影响明党参和峨参幼苗的生长：明党参在S6,生长最好,株高、冠幅、叶长、叶宽、地上地下生物量等均达到最大值,且S65的明党参生物量是S100的2倍、S25的3倍左右;而峨参地上部生长随着光照强度的减弱而增强,S25生长最好,但地下部生长则在S65生长最好,表现出与明党参同样的响应规律。明党参在不同光照强度下生长速率差异显著,S65显著高于其余两个处理;峨参虽然也在S65生长速率最大,但在不同光照强度间无差异。明党参生长速率明显小于峨参,总生物量约为峨参的1／3—1／8,相对于峨参而言明党参是一个在幼苗阶段生长缓慢的物种。     

环境因素对伞形科两种植物种子萌发的影响

种子萌发模式是植物生活史策略中的一个主要特征。研究了环境因素对伞形科濒危植物明党参 (Changium smyrnioidesWolff)和非濒危植物峨参 (Anthriscussylvestris Hoffm.)种子萌发特性的影响。结果表明 ,温度是影响明党参和峨参这类冬性植物种子萌发的主要因素。两物种的种子萌发温度范围是 5～ 15℃ ,明党参种子的最适萌发温度是 10℃ ,峨参是 5℃ ,两物种在15℃时萌发率均已受抑制 ,到 18℃时几乎不萌发。两种植物种子的萌发率与温度显著负相关。两种植物种子在光照和黑暗条件下萌发率差异很小 ,均是中性种子。明党参种子在干燥条件下比峨参种子更容易失去活力 ,其种子的适宜含水量 (5 .9%～6 .4 % )比峨参 (<3.7% )高。种子质量好、萌发率高但种子产量低也是濒危植物种群更新的一个薄弱环节。     

秤锤树属与长果安息香属植物的地理分布及其濒危现状

秤锤树属(SinojackiaHu)和长果安息香属(ChangiostyraxC.T.Chen)是安息香科的少种属,这两属在我国共记录有7个种。本文通过野外调查,分析了中国这两属植物的地理分布、濒危现状及其迁地保护状况。结果表明:秤锤树属植物地理分布较广,但是每个物种的居群数量和居群大小均很小。其中秤锤树(Sinojackiaxylocarpa)和狭果秤锤树(S.rehderiana)已经在其模式标本产地灭绝;棱果秤锤树(S.henryi)在过去的近70年内没有采到过标本,该物种可能存在同物异名现象或已经灭绝;细果秤锤树(S.microcarpa)由于人为破坏严重,居群大小急剧下降;肉果秤锤树(S.sarcocarpa)和怀化秤锤树(S.oblongicarpa)呈零星分布且个体数量很少,处于极濒危状态。另外本次调查发现秤锤树属的一个新的分类群(待鉴定种)。秤锤树属的大多数种和长果安息香属植物的居群更新能力差:虽然结果率较高,但是结籽率较低;坚硬的内果皮阻碍了种子的萌发,这是其居群更新的最大障碍;另外人为破坏对其居群更新的影响也较大。作者建议应该把秤锤树属的所有物种和长果安息香属植物都纳入保护的范围并讨论了这两属植物的保护策略。     

濒危种明党参和非濒危种峨参生态策略的比较研究

濒危种明党参 (Changium smyrnioides Wolff) ,叶基生 ,只能利用近地面光 ;其地上叶面积比 (L ARa)高于非濒危种峨参(Anthriscussylvestris Hoffm.) ,即地上部投入更多的物质来截获光。明党参冬季萌发 ,直到早春均无竞争者 ,生长较好 ,但晚春～初夏受春季生长起来的草本植物的竞争抑制。峨参在水平和垂直两个方向上占领更大的空间 ,可获取更多的光 ,在草本层中竞争取胜。明党参不是耐遮荫种 ,主要分布在中国亚热带中～北部常绿阔叶林中呈岛屿状分布的落叶树下 ,以利用冬春季的光资源。这种生态策略决定了其分布区狭窄 ,种群小且生境破碎 ,抗干扰能力差 ,呈现出稀有和濒危。