西藏嵩草ISSR-PCR反应体系优化研究

西藏嵩草( Kobresia tibetica )为莎草科嵩草属多年生草本,根状茎短,秆密集丛生。生于海拔2550~4950 m的河滩地、湿润草地、高山灌丛草甸,分布于甘肃、青海、四川西部、西藏东部,其根系发达,喜湿,耐寒,生活力强。西藏嵩草繁殖以营养繁殖为主、有性繁殖为辅,其茎叶茂盛,有较高的营养价值,产草量高,是青藏高原夏、秋两季的主要放牧饲草。该研究以青藏高原高寒沼泽化草甸的建群种和优势种———西藏嵩草为材料,对影响其ISSR-PCR反应的因素( Mg2＋、Taq DNA聚合酶、dNTP、引物和模板DNA)进行5因素4水平的正交试验,以确定西藏嵩草ISSR分析的最佳反应体系,并筛选适宜的ISSR引物及各引物的最佳退火温度。结果表明：建立了适宜于西藏嵩草ISSR-PCR反应的最佳体系为20μL反应液中包括10× PCR buffer 2μL、1.5 mmol?L-1 Mg2＋、1.0 U Taq DNA聚合酶、0.100 mmol?L-1 dNTP、0.3μmol?L-1引物和30~40 ng DNA模板;同时从100条ISSR引物中筛选出了扩增结果清晰、稳定的12条引物,各引物的最佳退火温度为48.0~53.2℃(引物不同,其最佳退火温度也不同);西藏嵩草ISSR-PCR适宜的扩增程序为首先预变性94℃5 min,然后变性94℃20 s、复性48.0~53.2℃1 min、延伸72℃80 s、38个循环,最后72℃延伸6 min。体系稳定性验证结果表明,该体系在西藏嵩草其他样品中所得条带清晰且多态性丰富,为后续西藏嵩草的遗传多样性分析和优良牧草种质资源筛选研究奠定了基础。该研究结果对以西藏嵩草为优势种的高寒沼泽化草甸研究及湿地生态系统的修复和保护具有重要意义。     

西藏嵩草属（莎草科）的修订

在标本观察和野外调查的基础上,对西藏的嵩草属Kobresia植物进行了分类学修订,共确认了36种和1亚种。更正了6个类群的学名,它们正确的名称是K. esenbeckii,K. fissiglumis,K. gammiei,K. littledalei,K. myosuroides ssp. bistaminata和K. vaginosa。有13个名称,即K. angusta,K. cercostachys var. capillacea,K. clarkeana,K. curticeps var. gyirongensis,K. deasyi,K. glaucifolia,K. hookeri,K. nudicarpa,K. prainii var. elliptica,K. seticulmis,K. stenocarpa,K. stenocarpa var. simplex和K. williamsii处理为异名,其中K. prainii var. elliptica,K. glaucifolia和K. stenocarpa var. simplex为新异名。发现了西藏分布的一个新记录种密穗嵩草K. handel-mazzettii。还收录了最近发表的假钩状嵩草K. pseuduncinoides和阔鳞嵩草K. woodii。此外,重新编制了西藏嵩草属分种和亚种检索表,并较为详细地登记了各类群在西藏的分布地点。     

青海嵩草属（莎草科）的修订

根据最新的研究结果修订了青海嵩草属植物的分类,确认了14种3亚种。通过对大量标本和文献的研究,澄清了《青海植物志》嵩草属中存在的分类学问题。门源嵩草、窄果嵩草、玉树嵩草和藏北嵩草等4种,分别归并在眠山嵩草、喜马拉雅嵩草、线叶嵩草和赤箭嵩草中;其中门源嵩草和玉树嵩草为新异名。青海产的嵩草和矮生嵩草,应该为二蕊嵩草和高原嵩草。短轴嵩草的学名更正为K.vidua。弧形嵩草在青海没有分布,文献中的记载可能为囊状嵩草的错误鉴定。此外,青海的嵩草属增加了2个类群,匍茎嵩草和夏河嵩草。     

西伯利亚嵩草及其相关类群的植物分类学及植物地理学研究

研究了产于西伯利亚的西伯利亚嵩草Kobresia sibirica (Turcz.ex Ledeb.) Boeck.,产于北美的K.hyperborea Porsild和K.macrocarpa Clokey。三者之间无显著差异,并且它们的雌花都具有由一至三枚小鳞片组成的花被。因此,它们为同种植物, K.hyperborea包括其变种var.alaskana Duman和var.lepagei Duman及K.macrocarpa被降为西伯利亚嵩草的异名。西伯利亚嵩草分布于亚洲和北美洲的北极和亚北极地区,可能起源于亚洲,由东西伯利亚通过白令海峡散布到北美。     

西藏东达山3种嵩草属植物气孔特征沿海拔的变化

嵩草属(Kobresia)植物是藏东南高山草甸的优势种和建群种,对该区畜牧业发展和维持生态系统平衡起着重要作用。选择西藏左贡县东达山为研究地点,从林线开始,海拔每升高约100m设置1个样带直至高山草甸分布边缘,共8个样带,调查各样带中物种的组成及盖度,并依据相对盖度和相对频度计算3种嵩草植物矮生嵩草(K.humilis)、线叶嵩草(K.capillifolia)和大花嵩草(K.macrantha)在群落中的重要值,同时取样观察它们叶片远、近轴面表皮细胞形态,测量气孔长度及保卫细胞宽度,计算气孔密度,探讨嵩草属植物对海拔梯度的适应性。结果表明:(1)3种嵩草属植物叶表皮细胞均呈波浪状,气孔器仅分布于远轴面,近轴面无气孔器分布。(2)3种嵩草属植物气孔密度沿海拔梯度的变化均呈单峰曲线分布格局,且在海拔4 537m样带处达到最大值,并表现为矮生嵩草(777.6个/mm2)线叶嵩草(476.4个/mm2)大花嵩草(414.3个/mm2)。(3)随海拔的增加,矮生嵩草和线叶嵩草气孔长度显著增大(P0.05),而保卫细胞宽度显著减小;但大花嵩草气孔长度随海拔的升高而显著减小,保卫细胞宽度基本保持不变。(4)矮生嵩草和线叶嵩草气孔密度、长度和保卫细胞宽度与海拔梯度均显著相关,气孔特征对海拔梯度变化的敏感程度高,与其在群落中重要值高的分布特征一致;而大花嵩草仅气孔密度和长度与海拔梯度显著相关,气孔特征对海拔梯度变化的敏感性低,与其在群落中重要值低的分布特征一致;嵩草属植物气孔密度、长度和保护细胞宽度与海拔梯度之间的相关性,反映出它们在海拔梯度上对生境的适应程度。可见,3种嵩草属植物气孔特征对海拔梯度上生境变化的适应性不同,从而影响它们在群落中的分布范围和物种优势度,其中矮生嵩草和线叶嵩草对环境变化敏感,而大花嵩草对环境变化相对不敏感;保卫细胞宽度与气孔长度同样对植物适应环境变化起重要作用。     

嵩草属植物硅酸体系统的研究

对国产狭义嵩草属 (K obresia,Cyperaceae) 3个组 2 7种植物进行了硅酸体系统分析研究 ,同时结合近缘的苔草属 (Carex) 2个组的植物硅酸体特征 ,深入探讨了植物硅酸体系统分析研究在莎草科苔草族 (Cariceae)中的系统分类学意义。认为 :(1 )嵩草属及其临近类群在属间、种间及种下水平的系统分类学比较研究都可以借助植物硅酸体系统研究的证据。 (2 )穗状嵩草组 (sect. Elyna)的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,除矮嵩草 (K.humilis)及其近缘种同其他穗状嵩草组的种类有所不同 ,它很可能有一个不同于穗状嵩草组其他类群的嵩草组(sect. K obresia)的亲缘。 (3 )从植物硅酸体系统特征的研究来看 ,拟苔草组 (sect. H emicarex)的一些种接近于穗状嵩草组 ,如高山嵩草 (K . pygmeae) ;而另一些种接近于嵩草组 ,如禾叶嵩草 (K . graminifolia) ;也有一些种类的硅酸体系统特征更接近苔草属 ,说明这个组很可能是多源的 ,即本组的单一花穗和果囊形态特征由不同类群的复合花序种类趋同演化而出。(4 )嵩草组的硅酸体系统特征具有较高的一致性 ,说明嵩草属原始类群在硅酸体系统特征方面与外部形态特征演化的某些相关性。     

藏嵩草和矮嵩草种群空间分布格局对水分的响应

植物种群对土壤水分响应的异质性是其格局形成和演变的环境基础。采用草地群落学调查与点格局分析方法,按湿地中心向边缘土壤水分依次递减的规律设置5个样地,分析了不同水分梯度下祁连山北坡高寒湿地主要植物藏嵩草(Kobresia tibetica)和矮嵩草(K.humilis)种群的空间分布类型及种间关联关系。结果表明:随土壤水分减少,藏嵩草种群盖度、植株高度、地上生物量持续降低,矮嵩草的生物学特征呈现先增大再减小的变化趋势;藏嵩草种群在土壤水分递减过程中小尺度上空间分布类型变化为聚集—均匀—聚集,矮嵩草种群在小尺度上由聚集分布逐渐转为均匀分布;随着土壤水分降低,藏嵩草和矮嵩草种群小尺度上的空间关联性逐渐表现为:显著正关联—关联性不显著—显著负关联。高寒湿地中藏嵩草与矮嵩草种群生物学特征、空间格局的规律性变化,反映了植物种间关系对生境异质性的适应性。     

模拟增温对青藏高原多年冻土区小嵩草和藏嵩草生长与抗氧化特征的影响

采用开顶式增温小室(OTCs)方法模拟气候变暖,分别选取青藏高原腹地风火山地区高寒小嵩草草甸和高寒藏嵩草沼泽草甸优势物种小嵩草和藏嵩草为研究对象,对比分析增温处理下两种优势物种叶片的形态与生理特征变化,从而探索高寒植物对气候变暖的内在响应机理.结果表明: 增温显著增加了小嵩草叶片长度(40.0%)和叶片数量(72.7%),也显著增加了藏嵩草株高(11.9%)和叶片长度(19.3%),促进了两种优势植物的形态生长和地上生物量增加.增温处理下小嵩草和藏嵩草叶片的膜透性(电导率),活性氧(过氧化氢和超氧阴离子自由基),超氧化物歧化酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶和过氧化氢酶活性,丙二醛含量均没有显著变化.但抗坏血酸和游离脯氨酸含量在藏嵩草叶片内分别显著增加了29.8%和53.8%,而在小嵩草叶片内没有明显变化.可见,增温下小嵩草和藏嵩草均能够维持正常的抗氧化水平,以维持该区域优势植物生长;但藏嵩草生理过程对增温更加敏感.     

蒿草属地理分布的研究

嵩草属Kobresia Willd．隶属于莎草科,全世界有64种5变种,中国有49种4变种,属下分为4个组。该属主要分布于北半球温带至寒带,亚洲种类最多,主要集中分布于喜马拉雅山地区和横断山地区。上述两地共有总数的90%以上的种类。因此,喜马拉雅—横断山地区为嵩草属的分布中心。与嵩草属最近缘的属Schoenoxiphium只分布在马达加斯加和非洲东南部山地。两个属可能有共同的祖先,发生于冈瓦纳古陆。随着印度板块与非洲大陆分离并向北方漂移,嵩草属的祖先被带到欧亚大陆,在两个板块相遇处—喜马拉雅—横断山地区产生了现在的嵩草属。其后,喜马拉雅山脉进一步抬升,气候与环境发生巨变,嵩草属也进一步分化形成现在的规模。印度板块在早第三纪与欧亚大陆相连接,嵩草属可能就是此时起源于喜马拉雅山地区,并开始分化,且沿北半球的山系向北扩散到欧洲和西伯利亚,又从欧洲到格陵兰再到加拿大东部,从西伯利亚通过白令海峡到阿拉斯加并沿落基山脉南下达到美国的科罗拉多,形成了嵩草属现今的分布格局。     

嵩草属地理分布的研究

嵩草属Kobresia Willd.隶属于莎草科,全世界有64种5变种,中国有49种4变种,属下分为4个组。该属主要分布于北半球温带至寒带,亚洲种类最多,主要集中分布于喜马拉雅山地区和横断山地区。上述两地共有总数的90％以上的种类。因此,喜马拉雅-横断山地区为嵩草属的分布中心。与嵩草属最近缘的属Schoenoxiphium只分布在马达加斯加和非洲东南部山地。两个属可能有共同的祖先,发生于冈瓦纳古陆。随着印度板块与非洲大陆分离并向北方漂移,嵩草属的祖先被带到欧亚大陆,在两个板块相遇处——喜马拉雅-横断山地区产生了现在的嵩草属。其后,喜马拉雅山脉进一步抬升,气候与环境发生巨变,嵩草属也进一步分化形成现在的规模。印度板块在早第三纪与欧亚大陆相连接,嵩草属可能就是此时起源于喜马拉雅山地区,并开始分化,且沿北半球的山系向北扩散到欧洲和西伯利亚,又从欧洲到格陵兰再到加拿大东部,从西伯利亚通过白令海峡到阿拉斯加并沿落基山脉南下达到美国的科罗拉多,形成了嵩草属现今的分布格局。     

西藏扎布耶盐湖地区现代花粉雨的初步研究

从扎布耶盐湖和藏南地区采集的２１块表土花粉分析结果,提供了花粉与植被,花粉与亚环境之间的定性关系,在扎耶盐湖,ａ泉水沼泽,以莎草科花粉占优势。ｂ．盐盘,藜科和麻黄属花粉含量高。ｃ．山坡,分布变色锦鸡儿灌丛,表土花粉以蒿属和藜科为优势。ｄ．河流沙滩,以蒿属和禾本科花粉为主,ｅ．常年盐湖,以蒿属占优势,松属、云杉属、冷杉属、铁杉属、桦属和桤木属等乔木植物花表土中普遍存在。以松粉百分含量最高（平均２６．     

Ptilagrostis milleri comb. nov. (Poaceae: Stipeae)

Based on a comparison of the macro‐morphology and lemma micro‐morphology, Stipa milleri Noltie is transferred to Ptilagrostis Griseb. as P. milleri (Noltie) M. Nobis & A. Nobis. Lemma epidermal patterns in the examined species are presented and discussed.     

西藏高寒草原湿润度梯度下植物群落特征空间格局及其驱动因子

西藏高原是中国高寒生态系统类型和生物多样性均聚集的区域之一,其中以高寒典型草原和高寒草甸草原为主生态系统类型,但其系统活力、组织力和恢复力均较弱,容易受到全球气候变化的影响,表现出极强的脆弱性。目前青藏高原草地生态系统植物群落分布状况与其变化规律以及对各种环境因子的反应研究多集中于站点尺度或样带尺度,但研究结果尚有较大的不确定性。研究于西藏地区沿着不同的湿润度梯度选择14处高寒草原区样地,通过植物群落调查、土壤理化性质分析,探索草本植被群落空间格局对气候因子响应特征及其主要驱动因子,其结果为青藏高原天然草地保护和可持续利用提供基础科学数据支撑。结果表明: (1)研究区内依据湿润度分区可分为干旱区、微干区、微润区和湿润区4类;研究区1971-2021年的气候数据分析发现,北部的干旱程度在逐渐减轻,而南部在1991-2010阶段干旱化趋势逐渐加强,整个研究区的湿润度指数均在下降;(2)植物群落调查发现不同植物功能群的变化各有差异,莎草科地上生物量随湿润度增加而增加,杂类草地上生物量呈现单峰趋势,而其他植物功能群无明显规律;湿润度较高的微润区间植物群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、丰富度指数、均匀度指数均高于其他湿润度区间;(3)土壤理化性质分析发现高湿润度区域的土壤含水量、全氮、硝态氮、铵态氮、速效磷含量均为最高;对各环境因子与植物群落特征指标进行相关性、主成分分析后构建结构方程模型,发现直接影响西藏高寒草原植物群落特征变化因子为湿润度,土壤含水量和土壤pH,且都表现为显著的负效应(P<0.05),同时湿润度对土壤含水量和土壤全量养分产生了显著的正向影响(P<0.05),进而影响着西藏高原高寒草原不同植物功能群的分布、多样性、地上生物量。     

西藏马鞍菌属小志*

藏东南林区、藏南的亚东林区和藏东的昌都林区等地的马鞍菌属16种,其中有中国新记录种3种,西藏新分布6种,研究标本均保存于西藏高原生态研究所标本室(HXZE)。     

高平重楼——越南北部重楼属(延龄草科)一新种

描述了越南北部高平省延龄草科Trilliaceae重楼属Paris一新种--高平重楼P. caobangensis Y. H. Ji, H. Li &; Z. K. Zhou。该新种形态与缅甸重楼P. birmanica (Takht.) H. Li &; Noltie和南重楼P. vietnamensis (Takht.) H. Li相似,因地上茎高仅30-35 cm,叶片卵状披针形,约9.5×4.5 cm,基出侧脉一对,雄蕊数目为花瓣数目的2倍而区别于后二者。     

Contribution to knowledge of the genus Chydaeus in Xizang Autonomous Region [Tibet] and Yunnan Province, China (Coleoptera, Carabidae, Harpalini)

Five new species of the genus Chydaeus Chaudoir, 1854 are described from China: Chydaeus fugongensissp. n. (Shibali, Fugong County, Yunnan Province), Chydaeus gutangensissp. n. (Gutang, Medog County, Xizang Autonomous Region [Tibet]), Chydaeus hanmiensissp. n. (Hanmi, Medog County, Xizang Autonomous Region [Tibet]), Chydaeus asetosussp. n. (NE of Fugong, Yunnan Province), and Chydaeus baoshanensissp. n. (N of Baoshan, Yunnan Province). Taxonomic and faunistic notes on eleven other species occurring in Xizang and Yunnan are also provided. Chydaeus shunichii Ito, 2006 is re-described, based on specimens from Lushui County, Yunnan. Chydaeus kumei Ito, 1992 is treated as a subspecies of Chydaeus andrewesi Schauberger, 1932 [NEW STATUS]. The taxonomic status of Chydaeus guangxiensis Ito, 2006 is discussed. The following taxa are recorded from China for the first time: Chydaeus obtusicollis Schauberger, 1932 (Xizang and Yunnan), Chydaeus malaisei Kataev & Schmidt, 2006 (Yunnan), Chydaeus semenowi (Tschitschérine, 1899) (Xizang and Yunnan), Chydaeus andrewesi andrewesi Schauberger, 1932 (Xizang and Yunnan), Chydaeus andrewesi kumei Ito (Yunnan), Chydaeus bedeli interjectus Kataev & Schmidt, 2002 (Xizang), and Chydaeus bedeli vietnamensis Kataev & Schmidt, 2002 (Yunnan).     

用中国春双端二体分析西藏小麦的染色体构成

用普通小麦“中国春”双端二体系列(double ditelosomics)作母本分别与西藏小麦杂交,对全套21个F_1的PMC在MI进行端体配对分析。在(“中国春”双端二体7B×西藏小麦)F_1中,含有(t′,t1″)构型的PMC占观察总数的87.3％,7BS常不参与配对,显示出有较大差异。“中国春”3A、7A、2D—7D等8条染色体的两臂可以分别同时与西藏小麦对应染色体配成异型三价体(tt1′′′)的PMC频率达80.0—95.5％,表明西藏小麦与“中国春”之间这8条染色体差异很小。在涉及其余12条染色体的组合中,出现(tt1′′′)、(t′t1″)和(t′,t′)构型的PMC分别占观察细胞总数的42.3—77.6％、21.9—55.5％和0—8.0％,表明它们之间仅某个染色体臂间有轻度变异或分化。从总体来看,西藏小麦与“中国春”之间除7BS有较大差异外在染色体构成上基本相似。     

西藏植物区系地理区域分异的探讨

本文应用数量统计方法及植物区系分布区型谱图探讨西藏植物区系地理的地域分异。中国-喜马拉雅成分在藏东和藏东南占优势,热带成分集中分布于喜马拉雅南翼的低海拔地区;在高原内部青藏高原成分占统治地位,而中亚成分则在高原的西北部起重要的作用。植物区系成分的这种水平地域分异和西藏境内自东南向西北植被由森林、草甸、草原至荒漠的地带更迭是相吻合的。海拔1800米可以看作是热带成分占优势的垂直系列的上界。根据优势植物区系成分确定的几条界线,西藏可划归如下植物区系区域:古热带植物区印度马来亚植物亚区的喜马拉雅南翼亚地区,泛北极植物区的中国-喜马拉雅亚区和青藏高原亚区。     

Study on the Floristic Phytogeographical Differentiation of Xizang Tibet

The geoecological conditions of Xizang (Tibet) are very complicated. An approach on the floristic phytogeographical differentiation of Xizang has been made in the present paper with a quantitative floristic method. According to areal types of the species the flora of Xizang may be classified under five major geoelements: the north temperate zone geo-element (N), the Central Asiatic geoelemcnt (C), the Qinghai-Xizang Tibetan Plateau geo-element (T), the Sino-Himalayan geo-element (SH) and the tropical geo-element (Tr). Different diagrams of spectra of floristic elements of Xizang are presented. Four cross-sections were chosen for illustrating the regional differentiation of spectra of floristic elements of Xizang. It is obvious that the SH-geo-element prevails in the Eastern and Southeastern Xizang and the Trgeo-element is confined at lower elevation of the southern flanks of the Himalayas. On the contrary, on the Plateau proper the Tgeoelement dominates and the C-geo-element plays a significant role in the northwestern part of Xizang. It corresponds to the following horizontal zones of vegetation from southeast to northwest: montane forest-alpine meadow-alpine steppe-alpine desert. An example at the southern slopes of the Eastern Himalayas has been taken to investigate the vertical variation of the spectra of floristic elements, the boundary between the both subbelts of the montane evergreen broad-leaved forest belt at an elevation of 1,800 m has been proposed as the upper limit dominated by the tropical geo-element. On the basis of dominance spectra of the fioristic elements in the grid-square system floristic boundaries are defined, which separate different floristic regions from one another, thereafter a floristic division of Xizang has been discussed. There are the sub-region of the "Himalayan flanks belonging to the Indo-Malaysian sub-kingdom of the Palaeotropical kingdom, the Sino-Himalayan sub-kingdom and the Qinghai-Xizang Plateau sub-kingdom of the Holarctic kingdom.     

Book Reviews

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Botanical text by Hideaki Ohba; translated by Yoko Otsuki. Endangered Plants of Japan: A Florilegium
Pauline M. Dean. Portfolio of a Botanical Artist
Brenda McLean. George Forrest, Plant Hunter
H. J. Noltie. The Dapuri Drawings. Alexander Gibson and the Bombay Botanic Garden