内蒙古西伯利亚杏种质资源表型多样性研究

为了明确内蒙古西伯利亚杏(Armeniaca sibirica(L.)Lam.)种质资源表型性状的变异特点和多样性,对来自14个种源的143份西伯利亚杏种质资源的37个表型性状进行聚类、相关性、主成分等分析。结果表明,内蒙古西伯利亚杏表型性状的变异系数均值为20.38%,单果重的变异系数(56.69%)最大,果形指数的变异系数(7.99%)最小,数量性状的Shannonweaver多样性信息指数(2.648)大于质量性状(0.265);各部位数量性状变异系数大小顺序为叶果核仁,多样性信息指数大小顺序为叶核仁果。基于37个表型性状数据,将种质资源分为4个类群:第Ⅰ类群核仁大且饱满,适用于选育大仁品种;第Ⅱ类群核壳薄,出仁率高,丰产潜力大;第Ⅲ类群核壳厚,适用于选育核壳用品种;第Ⅳ类群果实、果核、核仁均大但核仁不饱满,适用于改良并选育仁用杏品种。数量性状的前6个主成分累计方差贡献率达到87.20%,反映的信息与聚类分析和相关分析结果基本一致。核干重、仁干重、出核率、出仁率等经济性状受果核性状指标的影响较大,结合相关性分析和主成分分析,23个数量性状可简化为单果重、核干重、仁干重、核侧径、核壳厚、仁横径、果形指数、核形指数、仁形指数等9个主要性状。以上结果为西伯利亚杏的资源评价和品种选育提供了重要的物质基础和理论依据。     

菊花自交不亲和性初步研究

以菊花品种杂交为对照,通过自交亲和指数、受精作用及自交有性过程荧光显微镜观察,对菊花自交不亲和性进行了研究。结果表明:菊花自交难以结实,具不亲和性;菊花自交不亲和的反应部位在雌蕊柱头,表现为花粉粒粘附少、萌发率低及诱导胼胝质生成,花粉管在柱头上出现各种异常现象而难以进入花柱。     

内蒙古西伯利亚杏群体遗传多样性和遗传结构分析

利用27对SSR分子标记对内蒙古地区13个西伯利亚杏群体的遗传多样性和遗传结构进行分析,评价其遗传多样性水平和分化程度,为内蒙古西伯利亚杏资源的合理保护与利用提供理论依据。结果显示:(1)27对SSR引物共检测到512个等位基因(Na),各位点平均等位基因数(Na)和多态性信息含量(PIC)分别为19和0.84;物种水平上Shannons信息指数(I)和期望杂合度(He)分别为2.25和0.73。(2)群体水平上的等位基因(Na)、有效等位基因(Ne)、Shannons信息指数(I)、期望杂合度(He)和观察杂合度(Ho)分别为6.95、4.48、1.60、0.76和0.56;其中科左后旗群体遗传多样性最丰富,克什克腾旗群体遗传多样性最低。(3)基于F统计量分析的遗传分化系数(Fst)为0.12,基因流(Nm)为1.86;分子方差分析显示内蒙古西伯利亚杏群体大部分遗传变异来自群体内(92%),群体间的遗传变异仅占8%。(4)内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离为0.04~0.67,遗传相似度为0.33~0.83;遗传相似度的聚类分析、遗传距离的主坐标分析和遗传结构分析(Structure)均将供试13个群体划分为4组。Mantel检测显示,内蒙古西伯利亚杏群体遗传距离与地理距离呈显著相关关系(r=0.453,P0.01)。研究表明,内蒙古西伯利亚杏资源具有丰富的遗传多样性,这一特性与其群体的大小、悠久的演化历史以及自身生物学特性相关;内蒙古西伯利亚杏群体间存在中等程度的遗传分化,这可能源于自然地理隔离以及近期人类活动引起的生境片段化。     

荧光显微技术在梨自交不亲和性检测中的应用

以梨为材料,介绍了荧光显微技术在自交不亲和性快速检测中的主要操作步骤．并对试验中的关键技术及注意事项进行了说明。     

抗寒杂交榛子微体繁殖技术研究

以抗寒评比优良杂交榛子的叶片、茎段、腋芽、子叶为材料,采用不同基本培养基和不同激素及浓度组合,探讨各种处理对抗寒杂交榛子微体繁殖体系的影响。结果表明:(1)采用经抗寒性评比优良的杂交F1代10个优良品种进行组织培养,筛选出3个组织培养效果优良的品种84-226、84-310、84-253;(2)采用DKW、MS、WPM三种培养,筛选出WPM最适合抗寒杂交榛子愈伤组织诱导的培养基、MS为最适合增殖培养的培养基;(3)愈伤组织诱导基本培养基配方为WPM+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 1.5 mg·L-1培养,腋芽扩繁以MS改良培养基苗生长状况较好,激素为6-BA 1.5 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1。该研究可以解决寒地杂交榛子繁殖系数低,为进一步试管苗的工厂化生产提供理论依据。     

普通杏和西伯利亚杏野生居群遗传多样性与其地理分布关系研究

地理距离可能有利于陆地植物种群的遗传分化,了解地理因素如何影响基因流和居群遗传结构,对于遗传多样性保护至关重要.本研究以桃李属(Prunus L.)2个自然分布的种,即欧亚大陆的西伯利亚杏(Prunus sibirica L.)和中亚地区的普通杏(Prunus armeniaca L.)共计16个野生居群为材料.本研究...     

荧光标记在植物花粉管构造及生长特性研究中的应用

花粉(管)构造及花粉管生长特性长期以来一直是人们研究的焦点,近年来,随着生物学和新材料不断发展,新荧光标记技术的运用,植物花粉管生长特性的研究取得巨大进步.本文介绍了花粉管生长特性等研究中用到的主要荧光标记物质,包括:苯胺蓝、Flou-3、罗丹明鬼笔环肽、TUNEL标记以及荧光蛋白等的理化性质、作用原理,并对应用荧光标记探索植物花粉管构造及生长特性的研究进展进行了综述.     

玉蝉花繁殖生态学研究

通过野外调查、人工授粉和室内种子萌发实验等,对天目山玉蝉花（Iris ensata）种群繁殖生态特征进行了研究。结果显示：玉蝉花自然种群呈聚集型分布,种群更新主要依赖贡献率为0.756的无性繁殖。人工同瓣和异瓣自花授粉座果率分别为10%和20%,结实数分别为0和4±1（n=2）粒/果;同株和异株异花授粉座果率分别为80%和100%,结实数分别为59±7（n=8）和64±9（n=10）粒/果,自交主要来自同株异花授粉,而同株花异熟、雌雄异位和异向等可有效降低自交。自然套袋不结实,不存在无融合生殖。花粉/胚珠比1277±270（n=10）,辅证玉蝉花为兼性异花授粉、异花授粉植物。有效授粉昆虫为蜜蜂（Apismellifica）,访花频率为0.019次.花-1.h-1,单只蜜蜂回访同朵花的比率为3.5%。自然种群立地种子数估算值为368粒/m2,种子宿存,具非深度生理休眠,萌发需光,低温层积60d萌发率达94.9±0.7%。玉蝉花种群繁殖适应对策为k对策,具备自我维持机制,但现正受人为干扰。     

川八角莲繁殖生态学初步研究

对川八角莲(Dysosma veitchii)3个种群进行的繁殖生态学研究结果表明:川八角莲主要分布在常绿阔叶林下,个体在种群内呈片丛状分布或为散生。川八角莲只进行有性生殖,由种子萌发至性成熟约需要5～6年。性成熟植株的花芽在开放前一年8月上旬开始形成,至11月上旬营养生长结束时花各部分已分化完全。川八角莲为自花受粉植物,限制结实率与结籽率的主要因素是花的构造不利于授粉以及营养竞争。果实与种子的近距离散布主要通过重力和蚂蚁,远距离散布主要通过鸟和啮齿类食用果实来进行。在自然条件下,川八角莲不进行营养繁殖,但在人工条件下,可用根来进行营养繁殖。     

外来入侵植物北美车前繁殖及光合生理生态学研究

 北美车前（Plantago virginica）原产北美,20世纪50年代进入我国华东地区,近年来其种群呈现爆发式增长态势,已分布到上海、浙江、江西、江苏等省区,是一种典型的生态入侵种。本文计测了该种在不同密度下的繁殖指标,统计了种群密度与繁殖指标间的关系;应用LAC-4 (ADC英国)光合和蒸腾系统测定了该种及其伴生杂草一年蓬（Erigeron annuus）、小飞蓬（Conyza canadensis）、野塘蒿（Conyza bonarinsis）、马缨丹（Lantana camara）、空心莲子草（Alternathera philoxeroides）、菊芋（Helianthus tuberoses）、蓖麻（Ricinus communis）、紫茉莉（Mirabilis jalapa）、车前（Plantago asiatica）、苦苣菜（Sonchus oleraceus）、羊蹄（Rumex japonicus）、藜（Chenopedium album）和黄鹌菜（Youngia japonica）等杂草的光合作用指标,作出了它们的光合 光响应曲线。主要实验结果有：1）北美车前个体花穗重（Y1）、花数／穗（Y2）与种群密度（X）呈现倒数关系（Y1 = 0.138 2+15.959 8/X, Y2 = 46.306 9+6 914.07/X）;随着种群密度增加,北美车前的繁殖投资（Y3）、与繁殖投资关系密切的种子数／营养器官重（Y4）呈线性增加（Y3 = 0.046 9＋0.000 2X,Y4 = 130.24＋0.023 9 X）; 2） 随着北美车前种群密度的增加,个体间的大小不整齐性（Y5）变小(Y5 = 0.374 8 - 0.000 02X);　3）种群个体间大小不整齐性（Y5）与繁殖投资（X）呈明显负相关(Y5 = 0.379 3 - 0.106 6 X),即随着个体大小不整齐性的增加,北美车前种群的繁殖投资减少;4）以自然条件下测得的光合作用数据为基础,拟合得到了北美车前及其它13种伴生杂草的光合 光响应曲线。北美车前的光合 光响应曲线符合Y= - 7E-06X2+0.022 3X-0.831 2,光补偿点、光饱和点和最大净光合速率分别为37.32 μmol·m－2·s－1、159 3 μmol·m－2·s－1和16.93 μmol CO2·m－2·s－1,说明北美车前是典型的阳生杂草。从光补偿点分析,北美车前的耐荫能力比车前、黄鹌菜、小飞蓬、一年蓬、野塘蒿、蓖麻、加拿大一枝黄花(Solidago canadensis)、苦苣菜、羊蹄和马缨丹的要弱;北美车前净光合速率比一年蓬、小飞蓬、野塘蒿和加拿大一枝黄花等要低些,但是比藜、苦苣菜、蓖麻等的要高,与同属的车前比较接近;5）在5月下旬,杂草性极强的一年蓬、小飞蓬和空心莲子草的光合午休现象不明显,逸生杂草紫茉莉具有明显的光午休现象,北美车前是早春杂草,在5月下旬也有明显的光合午休现象,反映出该种不能够很好地适生于5月下旬的高温强光环境。通过分析,得出如下结论：1）随着种群密度的增加,北美车前产生种群自疏作用,使个体大小不整齐性下降;高密度给北美车前种群造成某种逆境状态,种群以r-对策的生存方式适应环境,提高其繁殖投资,产生尽可能多的种子,以保证后代的生存,这反映出北美车前在繁殖策略上灵活的调节能力;2）北美车前种群在定居后,如果定居点不再受到人为干扰,其种群将被快速更替,这与其粘液性的种子、较高的光补偿点有关;3）通过保护植被,定植高秆植物,减少对环境的干扰,能够有效地治理该外来杂草。     

冀北山地不同海拔天然山杏种群的结构与动态

为了阐明冀北山地天然山杏种群的现存状态、预测种群未来的发展趋势,该研究在冀北山地不同海拔分别设置样地进行调查,以径级结构代替年龄结构,采用匀滑技术编制不同海拔天然山杏种群静态生命表,并应用谱分析方法分析不同海拔山杏种群的波动周期,进而揭示海拔因素对天然山杏种群数量动态的影响以及种群更新和维持机制,为山杏种群的保护和管理提供科学依据。结果表明：(1)不同海拔山杏种群的基径随海拔的升高逐渐变小,海拔872 m(H1)为15个径级,最大径级为12.47 cm,海拔1 131 m(H2)为17个径级,对应最大径级为14.10 cm,海拔1 328 m(H3)山杏种群为11个径级,对应最大径级为8.76 cm;不同海拔山杏种群数量随海拔上升呈减少的趋势,依次为：H1(2 158株)＞H2(1 262株)＞H3(133株)。(2)不同海拔天然山杏种群结构动态均属于增长型,V′_pi均大于0,表现出H2(57.51%、3.38%)＞H1(47.42%、3.16%)＞H3(27.57%、2.51%)的变化动态。(3)不同海拔梯度同一径级以及同一海拔梯度不同径级山杏种群的期望寿命均存在波动,3个海拔山杏种群存活曲线均趋于Deevey Ⅱ型,各径级阶段死亡率变化不明显,趋于稳定。(4)海拔H1、H2和H3样地的山杏种群死亡率分别出现7次、6次和3次死亡高峰,表明随海拔的增高山杏种群经历死亡波动的次数在逐渐减小。(5)种群动态谱分析表明,不同海拔天然山杏种群除受基波的影响外,还存在着明显的小周期波动,海拔H1、H2、H3样地的山杏种群谐波分别在A₂和A₈、A₇、A₅处出现波动。研究认为,冀北山地天然山杏种群自然更新良好,若无强烈的人为干扰或严重的自然灾害,将在群落中长期保持优势种地位。     

西伯利亚白刺质膜Na+/H+逆向转运蛋白基因NsSOS1的分离及表达分析

采用同源克隆技术分离了西伯利亚白刺(Nitraria sibirica)质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因NsSOS1,并对其在不同胁迫条件下的表达特性进行了分析。NsSOS1包含3 516bp开放阅读框(ORF),编码1 171个氨基酸,蛋白分子量为128.34kD。生物信息学分析显示,NsSOS1包含12个跨膜结构域,具有植物SOS1蛋白的保守结构域。系统发育分析表明,NsSOS1与其他植物质膜Na~+/H~+逆向转运蛋白处于同一个次级分化群,与锦葵科海滨锦葵KvSOS1亲缘关系较近。实时荧光定量RT-PCR分析显示,NsSOS1基因在西伯利亚白刺的根和叶中表达量较高;其表达受到非生物胁迫(NaCl、低温、干旱)和外源激素(MeJA和GA)的诱导,表明NsSOS1基因在西伯利亚白刺抵御逆境胁迫过程中发挥重要作用。     

二型花柱植物金荞麦的繁殖生态学研究

通过野外实验观察和人工控制套袋等方法,从金养麦的花部基本特征、开花动态、花粉胚珠比(P/O)、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、套袋实验及访花昆虫等方面对其繁殖生态学进行了研究.结果显示:(1)金荞麦在同一居群中同时具有长柱型(L-型)和短柱型(S-型)两种花型,短花柱花直径(7.25±0.11 mm)显著大于长花柱花直径(6.79±0.11 mm),长花柱花的柱头和花药高分别为3.39±0.04 mm和1.80±0.02 mm,短花柱花的柱头和花药高则分别为1.89±0.04 mm和3.19±0.06 rnm,表现出互补式雌雄异位的花部特征.(2)金荞麦8～10月开花,单花序的花期为15～23 d,单花的花期为1～3 d,开花进程中,内轮雄蕊先散粉,外轮雄蕊后散粉;S-型花的花粉活力高于L型花的花粉活力,但其单花花粉量低于L-型花,显示了两种花型的自我调控机制.(3)套袋实验表明,金荞麦自花自交不亲和,但具有型内和型间亲和性,L型和S-型花的P/O值分别为810±40.48和526.5±42.24,表明其繁育系统为兼性异交,需要传粉者,但L-型花更倾向异交.(4)金荞麦的主要访花昆虫为膜翅目(Hymenoptera)、双翅目(Diptera)、鳞翅目(Lepidoptera)、半翅目(Hemiptera)和蜻蜒目(Odonata) 19个科37种昆虫,其中,两种花型拥有12种共同的访花昆虫,L-型花访花昆虫14种,S-型花访花昆虫35种,表明S-型花对昆虫具有更强的吸引力.研究表明,金荞麦是典型的二型花柱植物,虽然具有严格的自交不亲和性,但显示一定的型内亲和性.     

天山西部野杏光合作用日变化特征与其生理生态因子的关系

在新疆天山西部伊犁野果林资源发展研究中心的野杏林选定野生成年杏树为样株,用Li-6400光合仪测定晴天和阴天两种天气状况下野杏的光合生理生态特性,并通过相关分析、通径分析、回归分析探讨其净光合速率与生理生态因子的关系。结果显示:(1)野杏的最大净光合速率(Pnmax)和光饱和点(LSP)分别为12.63和1 389.44μmol.m-2.s-1,属喜光的阳生树种。(2)晴天和多云天气下野杏的净光合速率(Pn)日变化最大值和日均值之间差异不显著,晴天Pn日变化为单峰型,而多云为双峰型,具典型的"午休"现象,而且是由非气孔限制因素造成,与叶温(Tl)的降低有关。(3)野杏气孔导度(Gs)与Pn和蒸腾速率(Tr)呈显著正相关;随着其Tl的增加,晴天Pn、Gs和Tr为单峰形;多云Pn和Tr呈线性增加,而Gs呈线性降低;Tl增加超过最适值后Gs的降低是晴天野杏产生严重光抑制的重要原因;气孔的快速关闭降低了Tr,造成Tl增加和Pn降低,在最大程度上控制了水分丢失。(4)晴天和多云天气下影响野杏叶片Pn日变化主导生理因子均为Gs,主要限制因子为胞间CO2浓度(Ci);主导生态因子为空气相对湿度(RH),限制因子为气温(Ta)。研究表明,野杏能够适应高光强环境条件,这是野杏主要分布在较为干旱阳坡上的重要原因之一;多云天气条件对野杏进行光合作用的抑制程度较弱,这为野杏种群天然更新环境条件的人工调节提供一定的理论依据。     

NaCl处理对西伯利亚白刺幼苗生长及离子平衡的影响

以1年生西伯利亚白刺水培幼苗为材料,研究了不同浓度NaCl(0、200、400mmol·L~(-1))处理对幼苗生长及不同器官(根、茎、叶)中Na~+、K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的吸收、运输与分配的影响,探讨西伯利亚白刺的盐适应机制。结果表明:(1)200mmol·L~(-1) NaCl处理促进了西伯利亚白刺幼苗的生长及叶片肉质化程度,400mmol·L-1 NaCl处理显著抑制其生长。(2)随着NaCl处理浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根、茎、叶中Na~+含量显著增加,且叶中Na~+含量显著高于茎和根中;根系中K~+含量显著增加;根、茎、叶中Ca~(2+)、Mg~(2+)含量在200mmol·L~(-1) NaCl处理下保持平稳或上升,而在400mmol·L-1 NaCl处理下显著下降。(3)各器官中K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+和Mg~(2+)/Na~+比值总体随NaCl处理浓度的升高呈下降趋势,且根部离子比值始终高于叶片和茎。(4)随着NaCl处理浓度的升高,西伯利亚白刺幼苗根-茎SK,Na显著下降,而根-茎SCa,Na、SMg,Na及茎-叶SK,Na、SCa,Na、SMg,Na逐渐提高。研究发现,西伯利亚白刺的盐适应机制主要是通过植株的补偿生长效应及叶片对Na~+的聚积作用实现的,同时也与根系对K~+的扣留及茎叶对K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)选择性运输能力增强有关。     

Cold stress induced high molecular weight membrane polypeptides are responsible for cold tolerance in Rhizobium DDSS69

Cold stress induces a lag phase in the growth cycle of Rhizobium DDSS69. Two cold sensitive mutants of DDSS69 were generated through Tn5 tagged mutagenesis. These mutants do not grow below 15 degrees C but show a growth curve comparable with the wild type grown at 5 degrees C. There is a rapid induction of two high molecular weight membrane polypeptides of 135 and 119 kDa within 15 min of exposure to 5 degrees C in DDSS69. PAGE membrane protein profiles of stressed and non-stressed cells reveal differential regulation of genes. At 15 degrees C both mutants lack the high molecular weight polypeptides, suggesting a role in alleviation of cold stress.     

天山雪莲SiICE2基因克隆及抗寒性分析

该研究以天山雪莲(Saussurea involucrata)的转录组数据为基础,利用Premier 5.0设计1对特异性引物SiICE2-Up和SiICE2-Down,以天山雪莲cDNA为模板克隆得到天山雪莲SiICE2基因的开放阅读框(ORF),对其进行生物信息学分析;构建植物表达载体pCAMBIA2300-35S-SiICE2-Nos,利用农杆菌介导法导入番茄(Lycopersicon esculentum),通过PCR和RT-PCR对转化植株进行验证,qRT-PCR分析转SiICE2基因番茄株系SiICE2基因的相对表达量;将转SiICE2基因型和野生型番茄在0℃处理后,进行抗寒性分析。结果表明:(1)成功克隆得到天山雪莲SiICE2基因,其大小为462bp,共编码153个氨基酸,系统进化分析发现SiICE2蛋白与菜蓟(Cynara scolymus L)亲缘关系最近。(2)成功构建了植物表达载体pCAMBIA2300-35S-SiICE2-Nos,经农杆菌介导法侵染番茄,PCR鉴定表明共有9株为转SiICE2基因番茄植株。(3)膜生理指标测定结果显示,随着低温处理时间的增加,转SiICE2基因型番茄的相对电导率、丙二醛含量均显著低于野生型,在处理时间为24h时,转SiICE2基因型番茄相对电导率比野生型低31.7%,丙二醛含量比野生型低4.2μmol/g。(4)抗氧化酶活性测定结果显示,随着低温处理时间的增加,转SiICE2基因番茄植株的POD、CAT和SOD活性均呈现持续递增趋势,野生型呈先逐渐升高后降低的趋势,且各处理时间内转SiICE2基因番茄的POD、CAT和SOD活性均显著高于野生型。研究发现,天山雪莲SiICE2基因可以显著增强非低温驯化番茄的抗寒性。     

中国内蒙古缨齿藓属(紫萼藓科)1新变种——缨齿藓菱形变种

报道了内蒙古清水河黄土丘陵地区发现的紫萼藓科1新变种——缨齿藓菱形变种[Jaffueliobryum wrightii(Sull.)Thér.var.rhombicumX.L.BaiSarula],该变种与干旱山地岩面生境中的原变种缨齿藓[Jaffueliobryum wrightii(Sull.)Thér.]相似,生境的变化导致其形态发生变化,主要表现在上部细胞菱形和细胞壁背部强烈加厚,未分化的叶上部边缘细胞、中肋横切面细胞不分化,叶片长0.7~0.8mm,毛尖长0.8~1.3mm。文中对缨齿藓及其新变种的形态学特征,分布和生境进行了描述,并提供了显微照片,另外,列出了缨齿藓属5个种的检索表。     

不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响

以对向日葵列当抗性不同的向日葵幼苗为材料,利用水培法收集其根系分泌物,经二氯甲烷萃取后结合硅胶柱色谱分离法,研究不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响。结果表明:(1)在一定浓度范围内,向日葵根系分泌物对向日葵列当种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;二氯甲烷萃取的向日葵根系分泌物浓度为0.1mg/mL时,其向日葵列当萌发率高于其他浓度的作用。(2)‘星火大白边’和‘白葵杂9号’根系分泌物提取物作用下向日葵列当萌发率最高分别为46.92%和43.88%,显著高于免疫品种‘MGS’根系分泌物提取物作用下列当的萌发率(27.81%)。(3)根系分泌物提取物正己烷-乙酸乙酯1∶1洗脱组分的萌发刺激活性显著高于其他组分,‘星火大白边’、‘白葵杂9号’和‘MGS’的该组分作用下向日葵列当最高萌发率分别为49.90%、45.66%和30.00%。(4)‘MGS’的根系分泌物提取物与GR24或脱氢木香内酯共同作用时种子萌发率显著低于GR24或脱氢木香内酯的单独作用,说明‘MGS’根系分泌物中可能含有抑制GR24或脱氢木香内酯刺激向日葵列当种子萌发的物质,使其对向日葵列当表现出免疫特性。     

巨伞钟报春繁殖策略随海拔梯度的变异

巨伞钟报春(Primula florindae)是报春花属(Primula)的一种二型花柱植物,为青藏高原地区特有种。该研究于巨伞钟报春自然种群在色季拉山的分布下限(3 100m)至上限(林线4 350m)沿海拔梯度设立5个远离人为活动干扰的样点,并选取开花物候、花部结构性状、传粉昆虫、性分配、自然结实5个繁殖表征性状,通过分析比较不同海拔梯度样点的繁殖表征性状之间的差异,明确巨伞钟报春繁殖性状对海拔变化的适应策略,并探讨未来气候变化对巨伞钟报春的分布格局可能产生的影响。研究发现:(1)巨伞钟报春始花时间最早为中海拔种群,其次是低海拔种群,最晚为高海拔种群,而且随海拔高度上升,巨伞钟报春两种表型的花寿命均显著延长;花部结构面积显著增大;访花昆虫种类减少;性分配倾向于偏雌分配,各性状对于不同海拔之间异质环境的适应可能是巨伞钟报春在各海拔繁殖策略上表现出差异的主要原因。(2)随着海拔的上升,巨伞钟报春的开花数显著减少,但虫食数与虫食率也显著降低,最终不同海拔有效座果数和结籽数均无显著差异,表明巨伞钟报春通过应对不同环境形成相应的繁殖策略,在不同海拔均能保证恒定的繁殖成功率,并维持种群的稳定。(3)气候变化将会对巨伞钟报春的分布产生深远影响,其分布下限可能发生上移,但更高海拔地区现有的砂壤环境不适于巨伞钟报春的生长,且传粉昆虫在气候变化综合作用下的时空变异尚不明确,致使其分布上限上移空间有限。研究推测,未来100年内,巨伞钟报春的分布下限可能上移至其现今分布格局的中海拔地区,造成其分布区域缩小。