沙冬青属的细胞学研究

沙冬青属(Ammopiptanthus)植物仅两个种,即蒙古沙冬青(A.mongolicus)和新疆沙冬青(A.nanus),为第三纪残遗种,是中亚荒漠唯一的常绿阔叶植物,因珍稀,临危而被列为国家重点保护植物”。国内外对该属两个种的染色体数目的记载存在着差异。本文对沙冬青属两种植物的染色体数目和核型进行了分析研究,旨在为探讨该属植物的发生和系统发育,以及开展植物多样性保护和合理开发利用积累资料。     

濒危植物矮沙冬青减数分裂期染色体行为的观察

用涂片法和酶解法,观察了濒危植物矮沙冬青的减数分裂过程。在减数分裂双线期末或终变期初,可以观察到9个二价体,在中期Ⅰ末至后期Ⅰ初,同源染色体基本排列在赤道板上,然后在纺锤丝的牵引下二价体的两条同源染色体分开,分别移向两极,每一极有9条染色体,从而确认该属植物的染色体基数为x=9。在矮沙冬青减数分裂过程中,没有发现染色体有异常行为,认为其小孢子形成过程正常。因此认为矮沙冬青濒危不是染色体行为异常和小孢子发育不正常而造成的。     

沙冬青属植物叶绿体基因组对比和系统发育分析

该研究以沙冬青和矮沙冬青叶绿体基因组为研究对象,比较分析其基因组结构和系统发育关系。结果显示: (1)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组具有典型的四段式结构,全长为153 935 bp和154 140 bp,其中大单拷贝区(LSC)分别为83 891 bp和84 126 bp,小单拷贝区(SSC)分别为18 022 bp和18 014 bp,以及长度各自为26 011 bp和26 000 bp的成对反向重复区(IRs);沙冬青和矮沙冬青均注释130个基因,包括85个蛋白编码基因(PCGs),37个转运RNA(tRNA)以及8个核糖体RNA(rRNA)。(2)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组中分别检测出26和15个回文重复序列,39和50个串联重复序列,23和34个散在重复序列。同时都鉴定出96个SSRs位点,包括74和73个单核苷酸重复,5和6个二核苷酸重复,以及各有17个复合SSR位点;边界分析显示两者IR区相似,但仍有一定差异。(3)通过近邻结合法(NJ)对沙冬青和矮沙冬青在内的17种蝶形花亚科以及2种云实亚科植物的叶绿体基因组构建的系统发育树显示,沙冬青和矮沙冬青以较高的支持率聚为一个独立分枝。该研究结果为沙冬青属的种间鉴别、SSR分子标记开发、保育工作、种群动态以及进一步研究坡塔里族的演化过程奠定了理论基础。     

宽体沙鳅的染色体核型与DNA含量分析

为了解宽体沙鳅(Sinibotia reevesae)的种质特征,以野生宽体沙鳅为材料,采用腹腔注射植物血球凝集素(PHA)和秋水仙素,肾组织细胞短期培养、常规空气干燥法制备染色体标本,并对其核型进行分析。以鸡(Gallus gallus)血细胞DNA含量(2.50 pg/2c,2c指二倍体)为标准,用流式细胞仪测定宽体沙鳅外周血细胞的DNA含量。结果表明:(1)宽体沙鳅的染色体数目为2n=96,核型组成公式为2n=36m+14sm+20st+26t,染色体总臂数NF=146;未发现与性别相关的异型染色体。(2)宽体沙鳅的DNA含量为(2.60±0.36)pg/2c。通过与其他26种鳅科鱼类核型进行比较,发现宽体沙鳅属于鳅科鱼类中的特化类群,其染色体核型经历了罗伯逊易位和染色体多倍化等过程。本研究结果可为宽体沙鳅种质资源保护和细胞遗传学研究提供基础资料。     

蒙药沙冬青的化学成分研究

从蒙古沙冬青分离得到了7个非生物碱类化合物,通过波谱学方法及与文献对照的方法鉴定为:β-谷甾醇(1)、白藜芦醇(2)、染料木素(3)、芒柄花素(4)、毛异黄酮(5)、maackiain(6)和trifolirhizin(7).其中化合物2、6和7为首次从蒙古沙冬青植物中得到.     

沙冬青CBF/DREB1转录因子cDNA的克隆及序列分析

CBF/DREB1(C-repeat binding factor/dehydration resistance element binding protein 1)是一类抗逆相关的转录因子,它们的表达可以激活下游一系列抗逆应答基因的表达,从而提高植株的抗逆性.沙冬青(A mmopiptanthus mongolicus)主要生长在中国西北荒漠和半荒漠地带,是典型的旱生资源植物,具有突出的抗寒、抗旱、耐盐碱特性.本文以沙冬青为实验材料,利用RT-PCR和RACE技术克隆了沙冬青CBF/DREB1基因cDNA序列,并对其进行了序列分析.结果表明:沙冬青CBF/DREB1转录因子基因序列全长为991 bp,包括624 bp的开放阅读框(ORF),起始密码子ATG,终止密码子TAA,114 bp的5UTR和253 bp的3UTR,以及加尾信号AATAAA及poly(A)_(11).生物信息学预测其演绎的氨基酸序列具有AP2结构域,且AP2结构域的两端拥有CBF家族特有的PKK/PPAGRxKFxETRHP和DSAWR两段短多肽序列,属于CBF家族.沙冬青CBF/DREB1转录因子的克隆为进一步研究植物抗逆和获得抗性基因提供了新的候选基因,也为进一步从分子水平上验证其功能,深入理解植物适应干旱、低温和高盐机制奠定基础.     

生于豆科植物上的链格孢属真菌一新种

报道生于豆科植物沙冬青Ammopiptanthus mongolicus上的链格孢属真菌一新种,沙冬青链格孢Alternaria ammopiptanthi。此种不同于已从豆科植物上报道的5个长喙链格孢种(复喙链格孢A.multirostrata、决明链格孢A.cassiae、猪屎豆生链格孢A.crotalariicola、瓜尔豆链格孢A.cyamopsidis和长喙链格孢A.longirostrata),主要是其分生孢子的长喙不分枝和孢身细瘦。研究过的模式标本(PSNXAAFS267852)保存在宁夏农林科学院植物病害标本室。     

荒漠珍品—沙冬青

沙冬青 (ＡｍｍｏｐｉｐｔａｎｔｕｓｍｏｎｇｌｉｃｕｓＭａｘｉｍ .ｅｘＫｏｍ)又名蒙古沙冬青、蒙古黄花木 ,属蝶形花科沙冬青属。常绿灌木 ,高约 2ｍ ,冠幅 3ｍ ,掌状三小叶 ,稀单叶。总状花序 ,有花 8～ 10 ,花黄色。果扁平 ,长圆形 ,长 5～ 8ｃｍ ,宽 1.6～ 2ｃｍ ,种子 2～ 5 ,圆肾形 ,花期 4月 ,果期 5月。1　分布现状沙冬青为古老的常绿残遗植物 ,是干旱荒漠区唯一的常绿沙旱生灌木 ,为阿拉善戈壁荒漠的特有种 ,国家三级保护植物。成片或间断分布于东经 97 ～ 10 7 北纬 37 ～ 4 2 的荒漠 ,半荒漠地带 ,在甘肃河西走廊分布有 2 6 …     

生长素和氯化钙对盐胁迫下沙冬青幼苗的缓解作用

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)是亚洲中部荒漠地区唯一的常绿阔叶灌木,本课题组已将其在天津引种栽培成功。为进一步了解生长素和氯化钙对沙冬青在盐胁迫下的缓解作用,用水培方法培养沙冬青幼苗,测定其在1.3%NaCl胁迫下经不同浓度的生长素和氯化钙处理后抗氧化酶活性、PSII光化学效率以及其它与植物抗性有关的生理指标的变化。结果表明,一定浓度的IBA和CaCl2处理可以促进盐胁迫下沙冬青幼苗的生长、提高叶绿素的含量、增强保护酶的活性、降低丙二醛含量,缓解了盐胁迫。但是当IBA、CaCl2浓度分别达到5和20mmol.L-1时则对沙冬青幼苗产生伤害。综合各项生理指标说明,CaCl对沙冬青盐胁迫的缓减作用要优于IBA。     

矮沙冬青雌配子体及胚胎发育研究

矮沙冬青子房单心皮1室,边缘胎座,弯生胚珠,胚珠具双珠被、厚珠心。大孢子孢原细胞发生于珠心表皮下,大孢子母细胞减数分裂形成直线排列的四分体,合点端大孢子具功能,并按蓼型胚囊发育,雌配子体成熟于4月中旬。双受精后,胚乳发育为核型。在矮沙冬青大孢子发生、雌配子体和胚胎发育过程中未发现异常现象,因此认为矮沙冬青濒危不存在雌性生殖结构与发育过程异常的内在因素。     

平茬措施对天然沙冬青生理特性的影响

沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus(Maxim.)Cheng f.)是我国二级珍稀濒危植物,由于自然条件的不断恶化使这一古老残遗物种种群受到威胁。本文以西鄂尔多斯国家级自然保护区内生长的天然沙冬青为材料,对平茬后经过3年恢复生长的萌蘖灌丛和未平茬的沙冬青灌丛的地上部生物量、叶片相对含水量(RWC)、叶水势(WPB)、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)等指标进行了测定,并对平茬处理的各项生理指标变化进行了研究。结果显示:平茬后的沙冬青萌蘖灌丛经过3年的生长能恢复到平茬前的生物量;平茬与未平茬(对照)沙冬青叶片相对含水量差异不显著(P0.05),但平茬后的沙冬青叶水势日间(7∶00-19∶00)均显著高于对照(P0.05);平茬与未平茬沙冬青日间净光合速率、蒸腾速率均出现两个高峰值,且均有"午休"现象,平茬后的沙冬青萌蘖丛Pn日均值比对照升高了15.73%、Tr日均值比对照升高了15.57%、WUE日均值比对照升高了13.92%(P0.05);Gs日均值比对照也有所上升,且与Pn、Tr的变化趋势基本一致,但Ci的变化趋势与Gs、Pn和Tr相反。说明平茬处理对增加地上部生物量、提高其生理指标均有明显作用,能提高沙冬青潜在的生产力。     

不同气候条件下沙冬青属植物在我国的潜在分布——基于生态位模型预测

沙冬青属（Ammopiptanthus）植物是古地中海第三纪孑遗濒危物种,包括沙冬青（Ammopiptanthus mgolicus）和矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus）,主要分布在我国西北干旱、半干旱地区,其不仅具有较高的研究价值,同时对我国西北干旱地区生态环境具有十分重要的作用。近年来由于全球气候变化及人为干扰等因素,沙冬青属植物天然分布面积骤缩,濒临灭绝。本研究利用MaxEnt模型、Bioclim模型和Domain模型对沙冬青属植物在我国末次间冰期（Last Interglacial）、末次冰盛期（Last Glacial Maximum）、当代和2050年（RCP4.5和RCP8.5）4个时期气候情景下的潜在适生区进行预测。结果表明：MaxEnt模型对沙冬青属植物潜在分布区的预测具有极高的准确度,所有模型的平均受试者工作特征曲线下面积（AUC测试值）均高于0.80。当代沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.78%,主要集中在内蒙古中部、宁夏北部和甘肃北部等地;未来沙冬青最佳及高适生区在现有分布范围呈现向外扩张的趋势,主要分布在内蒙古鄂托克旗、鄂尔多斯、阿拉善左旗、宁夏吴忠和甘肃民勒县等地。当代矮沙冬青最佳及高适生区占全国总面积的2.23%,主要集中在新疆南部;未来矮沙冬青最佳及高适生区向新疆乌恰县南部、乌鲁木齐北部移动和扩大,主要分布在新疆乌恰县、乌苏市、吐鲁番市和乌鲁木齐市。未来2050年（RCP4.5和RCP8.5）两种气候情景下沙冬青和矮沙冬青的潜在分布总面积均有所增加,与当代相比变化不明显,但不同适生等级的潜在分布面积变化较大,在更高的CO₂排放量（RCP8.5）情景下沙冬青和矮冬青的最佳及高适生区范围的预测结果都将减少。从气候因素角度考虑,研究表明未来气候情景下沙冬青属植物的适生区变化过程中,年均温（Bio1）、最湿月降水量（Bio13）和温度季节性变化（Bio4）是影响沙冬青属植物分布的关键因子,并为我国西北干旱半干旱地区具有重要的经济价值并将持续其生态服务功能。     

生于豆科植物上的链格孢属真菌一新种

报道生于豆科植物沙冬青Ammopiptanthus mongolicus上的链格孢属真菌一新种,沙冬青链格孢Alternaria ammopiptanthi。此种不同于已从豆科植物上报道的5个长喙链格孢种（复喙链格孢A.multirostrata、决明链格孢A.cassiae、猪屎豆生链格孢A.crotalariicola、瓜尔豆链格孢A.cyamopsidis和长喙链格孢A.longirostrata）,主要是其分生孢子的长喙不分枝和孢身细瘦。研究过的模式标本（PSNXAAFS267852）保存在宁夏农林科学院植物病害标本室。     

横断山区石竹科细蝇子草的染色体数目及核型报道

报道了石竹科细蝇子草(Silene gracilicaulis)的染色体数目及核型。染色体数目2n=24,染色体核型公式为2n=2x=24=22m 2sm,属2A核型。     

迷果芹(\%Sphallerocarpus gracilis)和红三叶

对迷果芹(Sphallerocarpusgracilis(Bess.)K-Pol.)和红三叶(TrifoliumpratenseL.)进行了染色体计数及核型分析.迷果芹的染色体数目为2n=20,核型公式为K(2n)=2x=20=14m+4sm+2st(SAT);核型类型为2A,为较对称核型,该种植物的染色体数目及核型均为首次报道.红三叶的染色体数目有2n=14、16、28、32等类型,本研究首次报道了2n=14的核型公式为K(2n)=2x=14=2M+12m,核型类型为1B,为较原始的对称核型.     

乌兰布和沙漠沙冬青群落特征的研究

基于对乌兰布和沙漠地区植被调查数据,采用物种多样性和种群联结性相结合的分析方法,对珍稀植物沙冬青群落生存状况进行分析评价,以揭示群落稳定性及更新演替趋势。结果表明:(1)研究区沙冬青群落的种类组成比较丰富,与沙冬青伴生的植物共有25种,其中灌木12种,草本植物13种。(2)灌木层物种多样性水平较草本层高,但无论是灌木层还是草本层,固定沙丘生境的沙冬青群落物种多样性均较大,物种均较为丰富;物种均匀度减小是群落草本层多样性下降的主要原因。(3)种间总体联结性测定结果显示,沙冬青群落中灌木层种间有轻微正关联;总体竞争性较弱,表明沙冬青在群落中处于优势地位。(4)从种间联结来看,大多数种对为正联结,或联结性较小且均不显著,说明沙冬青作为该群落的建群种,它的分布和存在似乎不受其他物种的影响或所受影响很小,有独立分布特征;但即使联结性不强的物种也可能有较高的相伴出现机率。研究认为,可通过保护和选择与之正联结较强的物种来保护和建立沙冬青生存环境,以维持沙冬青分布群落的稳定性,最终达到实效保护目的。     

沙漠地区沙冬青的气体交换特征研究

研究了在沙漠地区典型的高温低湿条件下,沙冬青的气体交换特征。结果表明：沙冬青叶片具有典型的以峰净光合速率曲线,即在中午表现出气孔关闭半伴随着光合速率的大幅度下降。,但中午光合速率下降期间,沙冬青叶片胞间ＣＯ２浓度不但没有下降,反而大幅度增加,继而保护相对稳定。     

蒙古沙冬青群落区系组成及分类研究

蒙古沙冬青是西北地区珍稀濒危树种,探究区系组成和群落特征对于维持西北干旱荒漠区脆弱生态系统具有重要意义。该研究调查了26个蒙古沙冬青群落样地,采用TWINSPAN进行群落分类,同时利用典范对应分析(CCA)分析沙冬青群落物种组成与生态因子的关系,为珍稀濒危植物蒙古沙冬青的保护提供基础数据。结果表明:(1)蒙古沙冬青群落物种组成以豆科、禾本科、菊科和藜科植物为主,隶属于28科63属90种,区系组成以地中海、北温带分布及世界分布为主。(2)TWINSPAN等级分类可将26个蒙古沙冬青样地划分为9个群落类型,即蒙古沙冬青+蓍状亚菊群落、蒙古沙冬青+红砂群落、蒙古沙冬青+新巴黄耆群落、蒙古沙冬青+无芒隐子草群落、蒙古沙冬青+霸王群落、蒙古沙冬青+驼绒藜群落、蒙古沙冬青+白刺群落、蒙古沙冬青+沙鞭群落和蒙古沙冬青+毛刺锦鸡儿群落。(3)CCA排序分析显示,年均降雨量(F=2.8,P=0.002)、生长季降雨量(F=2.6,P=0.002)、速效氮(F=2.1,P=0.006)、太阳辐射量(F=2.1,P=0.008)、蒸汽压(F=1.9,P=0.006)、土壤有机质(F=1.7,P=0.04)、纬度(F=1.7,P=0.006)是影响蒙古沙冬青群落组成的主要生态因子。     

新疆沙冬青生态环境及渐危原因的研究

本文通过对珍稀渐危植物新疆沙冬青的野外调查,并结合自然分布区的气候条件,对其生态环境中的温度、水分、光照和土壤等因素进行分析;并对新疆沙冬青渐危的原因进行探讨,初步认为其天然灌丛减少的原因是：1．种子不易传播;2．种子被害虫蛀食率高;3．落地种子不易获得适宜生长发育的条件;4．随意樵采破坏。     

迷果芹（Sphallerocarpus gracilis）和红三叶（Trifolium pratense）的核型分析

对迷果芹（Sphallerocarpus gracilis(Bess.)K-Pol)和红三叶（Trifolium pratense L.)进行了染色体计数及核型分析。迷果芹的染色体数目为2n=20,核型公式为K（2n)＝2x=20=14m 4sm 2st(SAT);核型类型为2A,为较对称核型,该种植物的染色体数目及核型均为首次报道。红三叶的染色体数目有2n=14、16、28、32等类型,本研究首次报道了2n=14的核型公式为K（2n)=2x=14=2M 12m,核型类型为1B,为较原始的对称核型。