濒危植物毛瓣金花茶遗传多样性的ISSR分析

采用ISSR分子标记对毛瓣金花茶6个自然居群的遗传多样性进行了分析。利用11个引物对150个个体进行了扩增,共扩增出92条条带,其中多态性条带74条。毛瓣金花茶在物种水平和居群水平都表现出相对较高的遗传多样性,在物种水平上,多态位点百分率(PPB)为80.43%,Nei’s基因多样性指数(h)为0.245 1,Shannon多样性指数(I)为0.377 6;在居群水平上,PPB为58.70%~66.30%,h为0.199 7~0.229 3,I为0.300 9~0.343 8。Nei’s遗传多样性分析和AMOVA分析表明,毛瓣金花茶的遗传变异主要存在于居群内,居群间的遗传分化程度较低(Gst=0.126 6,Φst=11.37%),基因流(Nm)为3.448 0。Mantel检测表明,居群间的遗传距离和地理距离之间存在显著的相关关系(r=0.755 1,P0.05)。研究认为,毛瓣金花茶较高的遗传多样性和较低的遗传分化可能与其异交型繁育系统和鸟类传粉有关。     

濒危植物毛瓣金花茶与其同属广布种茶光合特性的比较

毛瓣金花茶为山茶科山茶属植物,该研究分别对野生种群和栽培种群的毛瓣金花茶及其同属广布种茶的光合特性进行了测定及差异比较。结果表明:在野生和栽培环境下,毛瓣金花茶的光补偿点(LCP)(分别为1.17和3.87μmol·m-2·s-1)和光饱和点(LSP)(分别为395.8和423.6μmol·m-2·s-1)均较低,最大净光合速率(Pmax)(分别为4.25和3.91μmol·m-2·s-1)较小,是典型的阴生植物;而茶的LCP(分别为6.57和9.09μmol·m-2·s-1)较低,LSP(分别为765.0和809.6μmol·m-2·s-1)较高,Pmax(分别为9.37和9.75μmol·m-2·s-1)较大,为耐荫植物。野生和栽培的毛瓣金花茶的Pmax、表观量子效率(AQY)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)和潜在最大净光合速率(Pmax)均显著低于茶(P0.05),这表明毛瓣金花茶的光合能力和CO2利用能力都比茶要弱。栽培的毛瓣金花茶叶片的Chla、Chlb、Chl(a+b)含量与茶相比无显著差异(P0.05),表明毛瓣金花茶较低的光合能力与其叶绿素含量无关。野生和栽培的毛瓣金花茶的叶面积与茶相比无显著差异(P0.05),而比叶重则显著高于茶(P0.05),与茶相比,毛瓣金花茶对光强的适应范围狭窄,光合能力和CO2利用能力低下,这可能是其分布狭窄的重要生理原因。     

不同光照强度对四季金花茶光合生理特性的影响

采用四季金花茶(Camellia perpetua) 2年生扦插苗为试材,设置10%光照、20%光照、40%光照和全光照等4个光照强度处理,植株适应45 d后测定其叶片光合指标和生理指标。结果表明,10%光照处理的叶片光合速率和气孔导度最高,20%光照和40%光照之间无显著差异,但均显著高于全光照处理;全光照处理的胞间CO2浓度和蒸腾速率显著高于其他三个处理,20%光照和10%光照处理的胞间CO2浓度差异不明显,但均显著低于40%光照处理,20%光照和40%光照处理的蒸腾速率差异不明显,但均显著高于10%光照处理。叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量以40%光照处理的为最高,显著高于其他处理;10%光照处理的植株叶片蛋白质含量和过氧化物酶(POD)活性最高,各处理间蛋白质含量差异显著,全光照处理的POD活性显著低于其他处理;可溶性糖含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量以全光照处理为最高,而10%光照处理的最低。遮阴的低光照环境更适合于四季金花茶生长,有利于植株进行光合作用,而高强度光照环境对四季金花茶光合生理产生不同程度的抑制作用。     

珍稀濒危植物金花茶种子繁殖和生物学特性研究

对金花茶进行种子繁殖和生物学特性研究。结果表明:以含水6%湿沙贮藏,采用粒径大的种子(2.05cm×1.51cm×1.92cm)于3月进行播种繁殖,其发芽率最高,且幼苗长势健壮。金花茶从北热带季雨林中引种到中亚热带桂林雁山的自然环境条件下,植株能正常生长及开花结实。物候期比原产地推迟40d左右。成龄植株通常每年只有一次秋梢,于9月下旬开始展叶抽梢,10月中旬新梢停止生长。6月下旬至7月上旬开始现蕾,1月上旬至2月上旬为开花始期,2月下旬至3月中旬为开花盛期,3月下旬至4月上旬为开花末期。果实于11月下旬至12月成熟,生长期约9～10个月。17年生实生苗平均高(313.60±15.92)cm,基径(4.51±0.71)cm,平均冠幅(东西×南北)277.6cm×219.2cm。金花茶主要病害有赤叶枯病、炭疽病、白绢病等,4～6月高温湿热季节容易发病。虫害主要有蚜虫、卷叶蛾、天牛和木囊蛾等。     

毛瓣金花茶植物补注

<正> 毛瓣金花茶 Camellia pubipetala Y. Wan et S. Z. Huang in Acta Phytotax. Sin.20(3): 316—318, 1982.     

濒危植物长叶榧的光合生理生态特性

利用Li-6400 XT便携式光合作用仪对林窗、林缘、林下3种生境中的长叶榧(Torreya ackii)在春、夏、秋、冬4个季节里的光合生理生态指标进行测定,探讨3种生境中长叶榧光合能力的季节变化及其对不同光环境的响应,分析其濒危机制,为长叶榧的迁地保护和种群的繁衍复壮提供理论依据。结果显示:(1)林窗、林缘的长叶榧净光合速率(Pn)日变化在夏季呈"双峰"曲线,其它3个季节均呈"单峰"曲线;林下的Pn日变化在4个季节均呈"单峰"曲线。(2)3种生境中最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)、最大羧化速率(Vcmax)、最大电子传递速率(Jmax)、磷酸丙糖利用率(TPU)均为夏季最高,使得夏季有较强的光合作用能力,但夏季林窗、林缘的长叶榧出现光合"午休"现象,光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)也较高,使得夏季林窗生境的长叶榧日均Pn明显低于于秋季,林缘的日均Pn与秋季差异不显著。(3)4个季节的日均Pn、Pnmax、LSP、Vcmax、Jma、TPU均为林窗最高,林窗与林下差异显著,表明长叶榧具有阳性植物的特点,适宜生长在光照较强的林窗生境。(4)在生长旺盛的夏、秋季,长叶榧的LSP比伴生物种低,LCP比伴生物种高,对光适应的生态幅度较窄;与伴生物种相比,长叶榧的Pn较低,光合能力较弱,在激烈的种间竞争中处于不利地位,可能成为其濒危的一个重要原因。     

珍稀濒危植物金花茶的群落学特征

据1600m2样方调查,金花茶集中分布的群落中,胸径大于1cm的立木植物有119种,隶属40科80属。其中以热带分布的属占绝对优势,占总属数的92.5%,充分说明群落的热带性质。不同海拔高度的4个群落均为次生林类型,外貌常绿,结构相对较简单,乔木层可分2~3层,村边林群落高度可达16~20m,乔木分3层,保护区内群落高度10m左右,乔木分2层。群落优势种较明显,粗糠柴、降真香等在各群落均为优势种。群落单位面积内的种数和个体数目均较大,少见大径级立木,可见群落处于强烈的进展演替阶段。群落的物种多样性指数和生态优势度均较高,但群落具较低的均匀度,说明群落仍处于演替的中早期,且优势种较明显。     

光照强度对广西地不容光合特性和生长的影响

以盆栽当年生广西地不容为材料,研究不同光照强度(100%、50%、30%和15%自然光强)对其光合特性和生长的影响。结果表明:随着光照强度的降低,广西地不容最大净光合速率(P_(max))、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)先减小,而后稍有增大;表观量子效率(AQY)在30%和50%光强下显著高于100%和15%光强处理;叶片叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、类胡萝卜素(Car)含量随光强的减弱而增大,Car/Chl随光强的减弱而减小,Chla/Chlb比值在各处理间无显著差异;单叶面积随生长光强的减弱而增大,比叶重(LMA)则随着生长光强的减弱而减小;30%光强下广西地不容块根生物量最高,光照过强和过弱都不利于其生物量的积累。广西地不容对光强的适应范围较广,但光照过强或过荫均对生长造成不良影响,光合速率降低,生长减缓,块根生物量积累下降,30%光强是其当年生苗生长的最佳光强。     

濒危植物金花茶开花物候和生殖构件特征

对桂林雁山迁地保护的金花茶(Camellia nitidissima)开花物候和生殖构件特征进行了研究.结果表明:(1)单花开放过程可分为蕾松、初开、盛开、落花4个阶段,单花寿命约2～8 d;(2)个体花期长,始花时间变异大,单株花期平均为37 d,始花时间可相差2个多月,种群始花时间为1月上旬,3月上旬达到开花高峰期,花期持续近3个月;(3)生殖构件的数量与个体径级和树冠层次有一定关系,地径大于6 cm的个体,其单株花数、生殖枝数、生殖枝比率显著高于地径小于4 cm和4～6 cm个体,而每生殖枝花数则无显著差异;不同树冠层次之间,平均生殖枝数和生殖枝比率,以中、下层显著高于上层,而每生殖枝花数以上层最高,花数在不同冠层之间无显著差异;(4)花芽期败育率为16.33%,花期败育率为63.05%,果期败育率为44.09%,败育率在不同径级个体和不同冠层之间有一定差异;败育率高,结实率低,种子产量少,是金花茶濒危的一个主要原因;(5)开花数目与花期长度呈正相关,个体始花时间与花期长度、座果率之间存在显著的负相关关系.     

光照强度对金果榄光合特性和生长品质的影响

目的:探讨不同光照强度对金果榄植株光合特性和生长的影响.方法:设置光照强度为自然光强的100％、52.7％、33.2％和15.8％四种处理,测定其光合速率等生理指标、叶绿素、生物产量及活性成分含量的变化.结果:1.低光照强度处理的光合速率均高于100％自然光照处理,33.2％处理最高,显著地高于52.7％处理和15.8...     

干旱胁迫对金花茶幼苗光合生理特性的影响

以金花茶一年生实生苗为材料,采用盆栽控水试验,研究不同水分处理(CK、T1、T2、T3,土壤含水量分别为田间持水量的85%~90%、65%~70%、50%~55%、35%~40%)对金花茶幼苗光合生理指标的影响。结果显示:(1)在重度干旱胁迫(T3处理)下,金花茶植株都因干旱而死亡,表明金花茶幼苗对干旱胁迫的耐受极限为田间持水量的50%~55%(土壤含水量为15.04%~16.54%)。(2)随着干旱胁迫程度的加剧,金花茶幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、气孔限制值(Ls)和PSⅡ实际光化学量子效率(ΦPSⅡ)均显著降低,胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)无显著变化,干旱胁迫下金花茶光合速率降低的主要原因是由非气孔因素所致。(3)与CK相比,T1处理下叶片初始荧光(F0)、最大荧光(Fm)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和丙二醛(MDA)含量均无显著变化,而T2处理下F0、MDA含量显著升高,Fm、Fv/Fm显著降低;T1处理下金花茶的PSⅡ反应中心还未受到伤害,而T2处理下其光合机构发生了不可逆的破坏。(4)叶片叶绿素总量(Chl)、叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量、Chl a/Chl b、Car/Chl、叶片相对含水量(RWC)均随干旱胁迫的增强而降低,脯氨酸(Pro)含量随干旱胁迫的加剧呈现出先升高后降低的趋势。研究表明,金花茶对干旱胁迫极为敏感,水分稍有亏缺,便会明显抑制其光合作用;金花茶不耐干旱的生理特性可能是限制其种群扩散的一个重要原因。     

干旱胁迫对降香黄檀幼苗光合生理特性的影响

采用温室盆栽方法,设置对照(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度(HS)干旱胁迫4个水分条件,研究不同水分条件对降香黄檀幼苗光合和生理特性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度增加,降香黄檀幼苗叶片叶绿素总含量总体呈现出下降趋势。(2)降香黄檀幼苗叶片净光合速率、气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率随着干旱胁迫强度增加均呈现出先增加后降低趋势,且MS和HS处理下的气孔导度和胞间CO2浓度同时降低,此时幼苗光合能力的下降主要受气孔因素限制。(3)随着干旱胁迫强度的增加,降香黄檀幼苗叶片细胞膜相对透性、丙二醛含量、游离脯氨酸含量和POD活性均呈现出增加趋势,而同期SOD和CAT活性呈现出先升高后降低趋势。可见,降香黄檀幼苗在轻度干旱胁迫下可通过增加叶片保护酶活性来清除活性氧对其组织造成的伤害,但胁迫超过一定程度后保护酶活性下降,表明降香黄檀幼苗的耐旱能力有限。     

油茶叶片捕光色素分子内禀特性和光能利用效率对光照强度的响应北大核心CSCD

以油茶品种‘长林4号’2年生幼苗为材料,在人工气候箱内设置盆栽实验,研究不同光照强度(10%、40%、70%光照和全光照)对油茶光能利用特性的影响。结果显示:(1)油茶叶片净光合速率(P_(n))、电子传递效率(ETR)、光补偿点(I_(c))、CO_(2)补偿点(Γ)、饱和光强(I_(sat))、饱和胞间CO_(2)浓度(C_(isat))、光呼吸速率(R_(p))、暗呼吸速率(R_(d))以及在叶片水平与植株水平上的光能利用效率均随光照强度的增强而提高。(2)在弱光条件下,油茶叶片光化学淬灭系数(qP)提高,非光化学淬灭系数(NPQ)降低,所吸收的光能被更多地分配向光化学耗散和过剩激发能,使_(PSⅡ)光化学效率(F_(v)/F_(m)、Φ_(PSⅡ))提高。(3)油茶通过提高叶片叶绿素含量、捕光色素分子数(N_(0))和本征光能吸收截面(σ_(ik))来增强对光的捕获能力,但随光照强度降低,其捕光色素分子的有效光能吸收截面(σ_(ik)')减小,捕光色素分子处于最低激发态的最小平均寿命(τ_(min))变长,累积在最低激发态的天线色素分子数(N_(k))增多。研究表明,在低光照强度环境下,电子在捕光色素分子之间的传递和光合电子流的产生受到限制,油茶叶片光能捕获与光合电子传递效率无法同时提高,最终导致其光合碳同化能力和光能利用效率下降。     

光氮互作对闽楠幼苗叶片光合生理特性的影响

以5月龄闽楠幼苗为材料,采用4种光照水平(100%、41.3%、14.3%、3.6%自然光)和4种氮素水平(0、0.5、1、2 mol/L纯氮)的双因素盆栽试验,研究光氮互作下闽楠幼苗的光合生理特性,以探讨其对环境适应性的生理机制。结果表明:(1)遮荫和施氮均能显著提高闽楠叶片光合色素含量;在同一氮素水平下,随光照强度下降,闽楠幼苗叶片可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、最大净光合速率(P_(max))、暗呼吸速率(R_d)、表观量子系数(AQY)均呈先增后降趋势,并在41.3%自然光照水平时最高;而同期叶片胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)均呈下降趋势;闽楠幼苗的叶片PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F_o)则随光照减弱逐渐增加。(2)同一光照水平下,随着氮素施用量增加,闽楠幼苗叶片SS、SP、光合气体交换参数、光响应曲线特征参数总体呈现先升高后降低的趋势,F_v/F_m和F_v/F_o呈先降后增趋势。(3)不同光照和氮素水平之间存在显著的互作效应,隶属函数分析结果以41.3%自然光照、0.5 mol/L纯N处理的效果最优。研究表明,闽楠幼苗为喜光耐荫植物;适宜遮荫和施氮处理组合可显著改善闽楠渗透调节能力,提高光能利用率,促进光合作用进行,而全光照、过度遮荫、缺氮、或过量施氮均不利于闽楠正常生理代谢。     

不同光环境对海南龙血树幼苗表型可塑性及生存策略的影响

为了解光照对海南龙血树(Dracaena cambodiana)幼苗生长的影响,研究了不同光照环境下海南龙血树幼苗形态、生理特性和生物量分配的变化,并分析了其生态适应性。结果表明,海南龙血树幼苗的形态、生理和生物量分配指标在不同光照强度间存在显著差异,各指标的可塑性指数为0.08~0.86,其中根茎叶及总生物量的可塑性指数普遍较高(0.67~0.86),表明海南龙血树幼苗有较好的光照适应性,其策略主要是通过调整根茎叶生物量的分配来适应光照的变化。随着光照强度的降低,海南龙血树幼苗的比叶面积、叶根比呈现显著增大趋势,表明幼苗可通过增加单株叶面积比例,扩大光合作用面积,有效调节自身生物量配置。37.3%自然光照(L2)是海南龙血树幼苗生长的最佳光照强度。现存海南龙血树生境改变,生境缺少林荫以致光照强度过大,不利于幼苗根系生长,难以度过干旱季节,可能是海南龙血树自然更新失败的重要原因之一。     

遮阴对杜鹃红山茶幼苗叶片生长特性及初生代谢的影响

以2.5年生杜鹃红山茶扦插苗为试验材料,研究了遮光率分别为0(CK)、30%、50%、80%条件下其叶片生长状况、光合色素含量、初生代谢产物以及叶片相对电导率的变化,以揭示杜鹃红山茶叶片生长发育与光照强度的关系。结果表明:(1)遮阴显著促进杜鹃红山茶幼苗叶片的生长,其叶片数量、总叶面积、平均叶面积、比叶面积、叶片含水量等指标均在50%～80%遮光条件下处于最高水平。(2)遮阴条件下的幼苗叶片总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和SPAD值均比CK上升,且均在80%遮光条件下处于最高水平。(3)随遮阴强度的增加,叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均表现出先降低后上升的趋势,且均在50%遮光条件下处于最低水平;叶片淀粉含量表现出先上升后降低的趋势,并在50%遮光条件下处于最高水平。(4)遮阴显著降低叶片相对电导率,且随遮阴强度的增加表现出先下降后上升的趋势,并在50%遮光条件下处于最低水平。研究认为,杜鹃红山茶幼苗对低光照环境有较强的适应性,适度的遮阴(遮光率50%)有助于杜鹃红山茶幼苗叶片的生长发育。     

干旱胁迫对黑果枸杞幼苗光合特性的影响

以当年生黑果枸杞幼苗为试验材料,通过称重控水的方法设置对照(土壤含水量为32.96%~35.35%)、轻度干旱胁迫(土壤含水量为21.18%~22.32%)、中度干旱胁迫(土壤含水量为12.20%~13.82%)和重度干旱胁迫(土壤含水量为7.89%~8.73%)4个水分梯度,研究了干旱胁迫对黑果枸杞叶片光合色素、光合特性、叶绿素荧光特性的影响,以揭示黑果枸杞对干旱胁迫的适应能力和适应机制。结果显示:(1)随着干旱胁迫强度的增加,黑果枸杞幼苗叶片叶绿素含量、类胡萝卜素含量均呈显著下降趋势。(2)黑果枸杞幼苗叶片净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)在中度和重度干旱胁迫下显著下降;其胞间CO_2浓度(C_i)、水分利用效率(WUE)随干旱胁迫强度的增加而逐渐增加,而气孔限制值(L_s)随干旱胁迫强度的增加而逐渐降低。(3)随着土壤含水量的降低,黑果枸杞幼苗叶片初始荧光(F_0)和非光化学猝灭系数(q_N)逐渐增加,而其最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、实际光化学效率(Ф_(PSⅡ))和光化学猝灭系数(q_P)均逐渐降低。研究表明,在干旱胁迫条件下,黑果枸杞叶片过多的能量以热的形式被耗散,反应中心开放程度降低,从而避免PSⅡ反应中心受到损伤,表现出一定的耐旱性;黑果枸杞生长所允许的最大土壤水分亏缺为7.89%,维持黑果枸杞具有较高的WUE和P_n的土壤水分阈值为12.20%~13.82%。     

遮光对红果榆幼苗光合作用及叶片解剖结构的影响

为揭示不同光照条件下红果榆幼苗光合生理及叶片结构的变化,推测其耐荫性,设置L_(0)(辐射光强100%)、L1(辐射光强45%)、L_(2)(辐射光强25%)和L_(3)(辐射光强18%)4种不同的光环境,研究了遮光对红果榆幼苗光合作用参数、叶片形态及解剖结构的影响。结果表明:不同遮光处理下P_(n)呈现出不对称的凸型变化。L_(1)处理下P_(n)变幅较大,最大值出现在午时,午后P_(n)开始急剧下降。而遮光处理下光合有效辐射(PAR)显著不足,各时点P_(n)绝对值显著减小,峰值降低。相应地,G_(s)表现出先升高后降低,而G_(i)呈现先降后升的凹形变化。不同遮光条件下P_(n)的日均大小序列为L_(0)>L_(1)>L_(2)>L_(3)。遮光显著影响红果榆幼苗的光响应参数。弱光条件下红果榆幼苗LCP、LSP显著降低,P_(nmax)、R_(d)均明显变小。遮光影响叶片的形态发育。随着遮光强度的加大,单叶面积(SLA)增加,比叶重(LMA)减小,比叶面积(LAM)增大,并与对照相比呈现显著差异(P<0.05)。遮光条件下红果榆叶片厚度变小,表皮细胞(EP)厚度变薄,栅栏组织(PT)和海绵组织(ST)厚度均明显降低。红果榆苗期表现出一定的喜光性,对弱光具有一定的生理调节能力,但是重度郁闭将导致幼苗营养不良。光照条件不足可能是影响红果榆种实成苗、种群更新的重要外因。生产实践中,建议对密度过大的自然林实施适度疏伐,增进通风透光,适度清理林内凋落物,为野生种群的更新繁衍创造条件。