青藏高原东缘同域分布的2种橐吾属杂草的合子前生殖隔离

生殖隔离是阻止种间杂交、保持物种完整性和独立性的关键,对生物多样性的产生和维持有重要意义.不同物种间的生殖隔离形成阶段、方式和强度不完全相同,因而对物种间隔离机制的研究有助于揭示物种形成和维持机制.对青藏高原东缘同域分布的2种橐吾属杂草黄帚橐吾和箭叶橐吾的花期物候观察、访花昆虫观察及花粉-柱头亲和性进行研究,分析了2种橐吾多种合子前生殖隔离机制的特点及其在生殖隔离中的作用.结果表明: 黄帚橐吾种群花期比箭叶橐吾早20 d左右,虽然盛花期存在差异,但是2种群花期存在10 d左右的重叠期,并且在重叠期内2种橐吾花粉和柱头均具有活性.2种橐吾共享传粉昆虫,为泛化传粉模式,并且传粉者对2种植物的访花行为相似,存在2种植物间交叉访问.尽管2种橐吾花期不存在完全的时间隔离,也不存在完全的传粉者隔离,但2种橐吾柱头对异源花粉的亲和性差,表现为柱头对异源花粉有明显的排斥反应,异源花粉管在柱头上的生长过程明显受阻.这种花粉-柱头排异形式很有可能是2种橐吾属植物重要的合子前隔离机制,从而避免了种间的自然杂交,更好地维持了自然种群的多样性和遗传结构的稳定性.     

甘肃橐吾属植物一新种

直立草本。茎高70～85cm,具多数明显纵棱,中空;基部直径0.5～Icm,埋人土层部分深达5～7 cm,淡黄色,光滑;上部及花序轴被白色蛛丝状毛。叶灰绿色,直立,无     

橐吾属一新种

多年生草本。根稍带肉质,较细,疏被短柔毛,茎细瘦,直立,高30～60cm,连同花序密被黄褐色短柔毛夹疏的白色柔毛,基部直径3～6mm,被褐色枯叶柄纤维包围。丛生叶及茎基部叶具短柄,柄长2～4cm,有翅、基部扩大成鞘状,茎中上部叶不具柄而半抱茎;叶片倒宽卵形,卵形或长圆形,长     

橐吾属新分类群

1　楔舌橐吾　新种　图1ＬｉｇｕｌａｒｉａｃｕｎｅａｔａＳ.Ｗ.ＬｉｕｅｔＴ.Ｎ.Ｈｏ,ｓｐ.ｎｏｖ.Ｆｉｇ.1ＳｐｅｃｉｅｓＬ.ｒｅｔｕｓａｅＤＣ.ｓｉｍｉｌｉｓ,ｓｅｄｃａｕｌｉｂｕｓｓｕｐｅｒｎｅｐｅｄｕｎｃｕｌｉｓｑｕｅｂｒｅｖｉｔｅｒｆｌａｖｏｐｉｌｏｓｉｓ,     

7种橐吾属植物的核型

研究了7种橐吾属（Ligularia）植物的染色体和核形态。干崖子橐吾（L．kanaitzensis）的核型为2n＝2x＝58＝26m＋28sm 4st;窄头橐吾（L.stenocephala）的核型为2n=2x=58=26m 32sm;细茎橐吾（L.hookeri）的核型为2n=2x=58=30m 26sm 2st;宽戟橐吾（Llatihastata）的核型为2n=2x=58=28m 26sm(2sat) 4st;网脉橐吾（L.dictyoneura）的核型为2n=2x=58=26m 28sm 2st 2t;蹄橐吾（L.hodgsonii）的核型为2n=2x=58=28m 28sm 2t;棉毛橐吾（L.vellerea）的核型为2n=2x=58=22cm 34sm 2t。虽然这7个种的染色体数目相同,2n=58,核型主要是由m和sm染色体构成,但各类的染色体数目在种间有差异。核的对称性高,着丝点端值（T．C）为61．45％－64．96％。除窄头橐吾和鹿蹄橐吾的染色体数与前人报道的相同外,其它5个种的染色体数目和核型为首次报道。     

五种橐吾属植物的核型研究

首次报道了5种国产橐吾属植物的核型,结果如下：东俄洛橐吾(Ligularia tongolensis)核型为2n=58=32m 14sm 12st;侧茎橐吾(L.pleurocaulis)四川稻城居群核型为2n=58=24m 32sm 2st 3～5B,云南中甸居群核型为2n=58=36m 22sm;云南橐吾(L．yunnanensis)核型为2n=58=28m 30sm;叶状鞘橐吾(L．phyllocolea)核型为2n=58=30m 24sm 4st 1B;浅苞橐吾(L．cynthceps)核型为2n=58=24m 34sm。5种橐吾染色体数目都为58。在叶状鞘橐吾和四川稻城产侧茎橐吾中发现有B染色体存在,这在以前对橐吾属及近缘属植物的核型研究中未见报道。     

橐吾属植物的研究进度

对近年来橐吾属植物的研究文献进行综述,主要内容有该属植物的化学成分、药理作用及其它方面的研究情况。     

不同光照处理下青藏高原克隆植物黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea)种子大小对其幼苗生长的影响

以高寒草甸克隆植物黄帚橐吾为实验材料,通过遮荫网模拟植被遮荫,研究种子大小与萌发及幼苗生长能力的关系和幼苗对光照条件的反应。结果表明:(1)在自然光照下,黄帚橐吾种子大小对种子萌发的影响显著,大种子的萌发率高于小种子。遮荫生境下,大、小种子萌发率有所降低,但遮荫对小种子萌发的影响比大种子显著。小种子的萌发率下降了近1/8,而大种子的萌发率仅下降了1/11。(2)黄帚橐吾种子大小对幼苗生物量积累影响显著,大种子幼苗总生物量(TB)大于小种子幼苗的。但生物量的分配与播种时间相关,播种后60d,在自然光照条件下,大种子幼苗对根生物量的分配大于小种子幼苗,而对叶生物量的分配则正好相反。在遮荫环境中,大、小种子幼苗普遍对根的生物量分配增加,大种子幼苗根冠比(R/S)大于小种子幼苗。(3)黄帚橐吾种子大小对幼苗的生长也有明显影响。在自然光照下,小种子幼苗的相对生长速率(RGR)较大于大种子幼苗,但叶面积比率(LAR)、叶面积干质量比(SLA)、叶干质量(LWR)差别不明显。在遮荫条件下,幼苗的LAR、SLA、LWR显著增加,但大、小种子幼苗间差异不显著,幼苗的RGR减小,小种子幼苗的减小趋势大于大种子幼苗。     

不同光照处理下青藏高原克隆植物黄帚橐吾(Ligulariavirgaurea)种子大小对其幼苗生长的影响

以高寒草甸克隆植物黄帚橐吾为实验材料,通过遮荫网模拟植被遮荫,研究种子大小与萌发及幼苗生长能力的关系和幼苗对光照条件的反应。结果表明：（1）在自然光照下,黄帚橐吾种子大小对种子萌发的影响显著,大种子的萌发率高于小种子。遮荫生境下,大、小种子萌发率有所降低,但遮荫对小种子萌发的影响比大种子显著。小种子的萌发率下降了近1/8,而大种子的萌发率仅下降了1/11。（2）黄帚橐吾种子大小对幼苗生物量积累影响显著,大种子幼苗总生物量（TB）大于小种子幼苗的。但生物量的分配与播种时间相关,播种后60 d,在自然光照条件下,大种子幼苗对根生物量的分配大于小种子幼苗,而对叶生物量的分配则正好相反。在遮荫环境中,大、小种子幼苗普遍对根的生物量分配增加,大种子幼苗根冠比（R/S）大于小种子幼苗。（3）黄帚橐吾种子大小对幼苗的生长也有明显影响。在自然光照下,小种子幼苗的相对生长速率（RGR）较大于大种子幼苗,但叶面积比率（LAR）、叶面积干质量比（SLA）、叶干质量（LWR）差别不明显。在遮荫条件下,幼苗的LAR、SLA、LWR显著增加,但大、小种子幼苗间差异不显著,幼苗的RGR减小,小种子幼苗的减小趋势大于大种子幼苗。     

掌裂橐吾的胚胎学

首次报道了掌裂橐吾的胚胎发育过程。药壁发育双子叶型;绒毡层发育属、The Cosmos bipinnatus”型,成熟花粉为3细胞型;单珠被,薄珠心,倒生胚珠;具发达的珠被绒毡层;胚囊发育为4孢子型,类似德鲁撒型（Drusa);胚乳发育为核型,胚胎发育为紫菀型千里光变型。     

黄帚橐吾挥发物的化感作用及其主要成分分析

研究了青藏高原东部高寒草场上广布的菊科毒杂草--黄帚橐吾(Ligularia virgaurea)挥发物的化感作用,并运用气相色谱-质谱方法对其挥发物主要化学成分进行了分析.结果表明,黄帚橐吾挥发物对所有5种受试牧草种子的萌发速度指数和最终萌发率均产生抑制作用,其中对垂穗披碱草和大雀麦的种子萌发抑制较为显著,而对早熟禾和羊茅影响较小.黄帚橐吾挥发物中主要含有2-甲基-庚烷(9.84%)、3-甲基-庚烷(8.25%)、庚烷(7.93%)、4-甲基-1-异丙基-双环[3,1,0]己-2-烯(7.79%)、3-甲基-己烷(6.38%)、2-甲基-己烷(5.54%)、D-苧烯(.70%)等18种化合物,占总挥发物的68.24%,其中单萜类化合物含量占总挥发物的16.58%,因此萜类化合物是其主要的化感活性物质,并通过挥发途径释放后影响到受体植物种子的萌发.黄帚橐吾挥发物的化感作用对增强其生存竞争力和种群增长起着重要作用.     

箭叶橐吾挥发油化学成分的研究

运用气相色谱-质谱-计算机联用技术,结合标准谱库,对青海产箭叶橐吾的挥发油成分进行了研究,分离鉴定了39个化合物,主要成分为2-甲基丁烯酸(5．001％)、顺-β松油醇(2．082％)、反-β-松油醇(4．069％)、4-甲基-1-异丙基-R-3-环己烯-1-醇(15．467％)、十二烷(2．181％)、十四烷(2．276％)、Tau．-Muurolol(3．108％)、α-杜松醇(5．682％)、十六醛(2．266％)、6,10,14-三甲基-2-十五烷酮(3．421％)、三十烷(2．370％)、二十五烷(3．766％)等。     

高寒草场优势杂草黄帚橐吾水浸液对牧草的化感作用

研究了高寒草场中主要毒杂草——黄帚橐吾水浸液对同域分布的5种牧草的化感作用.将反应指数(RI)相加平均后分为一、二、三级敏感指数,分别评价不同测定指标、不同发育期和物种水平对化感作用的敏感性;从供体角度对相应RI值做同样处理,以综合评价不同水浸液及其不同浓度的化感效应.结果表明,5种牧草对黄帚橐吾化感作用的敏感性从强到弱依次为早熟禾>大雀麦>中华羊茅>羊茅>垂穗披碱草;牧草种子萌发期的敏感性强于幼苗生长期,尤以萌发指数受化感作用的影响明显.黄帚橐吾根、叶水浸液对牧草生物测定结果大多达到显著差异水平,物种水平的化感效应均表现为抑制作用,说明雨水淋溶是黄帚橐吾向环境中释放化感物质的途径之一.黄帚橐吾根部化感效应强于叶片,可能与其地下种间激烈的资源竞争有关.化感作用在增强黄帚橐吾生存竞争力、扩大种群和入侵草场中起着不容忽视的作用,可能是黄帚橐吾单优势种群落形成和草场退化的原因之一.     

甘肃草地4种毒杂草潜在入侵区预测研究

针对4种著名的草原毒杂草:醉马草,黄花棘豆,狼毒和露蕊乌头,应用生态位模型分别研究其在甘肃的潜在扩散区域。首先,通过最近邻体距离法和相关性分析分别选取样本数据和环境变量,接着应用最大熵方法(Maxent)建立生态位模型,预测了4种毒杂草的潜在分布区。最后通过Matlab和ENMTools计算了地理分布重心、平均海拔、等级分布区比例、生态位宽度、生态位重合度和地理分布重合度。研究结果表明:4种毒杂草中醉马草和狼毒的环境适应能力较强,但醉马草的分布范围更为广泛,从祁连山脉一直延伸到甘南草原,扩散重心基本在祁连山西侧,而狼毒分布范围主要在甘肃南部,地理分布重心大致位于兰州地区。黄花棘豆的分布范围主要集中在祁连山脉,而露蕊乌头更偏向甘南草原地区。