疏花水柏枝结构性状多样性研究

以疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)茎的11个解剖结构参数作为表型性状,对覆盖整个分布区域的居群进行部分抽样取样,研究了该物种表型性状的多样性及其格局、表型性状的分化及其与环境的关系。结果表明,各性状在居群间以及不同居群总体性状之间都存在显著或极显著的差异,63％的表型分化属居群内分化,37％为居群间地理差异引起的分化,居群内性状的变异程度与立地环境条件的分化程度一致,奉节以上居群相似程度较大,而以下居群相似程度则较小,并有独立分化的居群出现,这表明表型性状的多样性中心是在三峡河谷区域内,而不是在三峡以上的河谷区段。     

三峡库区特有种疏花水柏枝的保护遗传学研究

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对三峡库区特有种疏花水柏枝 (Myricarialaxiflora)的 13个自然居群和 1个人工迁地保护居群的等位酶遗传变异进行了初步研究。检测了 5个酶系统 ,得到 13个等位酶位点 ,遗传多样性及其遗传结构分析结果表明 :疏花水柏枝具有较高水平的遗传多样性 ,平均多态位点比率P =78.7% ,每位点平均等位基因数A =1.8,平均预期杂合度He=0 .317,高于中国植物特有种的平均水平 ,且群体中杂合基因型个体偏多 ;其遗传变异主要发生于居群内 ( 84.86 % ) ,居群间又存在一定的遗传分化 (Gst=0 .15 14) ,居群间平均基因流Nm =1.40 1,居群间遗传距离为 0 .0 0 2～ 0 .176 ;UPGMA聚类分析显示疏花水柏枝在三峡湖北境内的白水河—泄滩一带分为上游和下游 2个居群组 ;武汉植物园迁地保护的混合居群基本保育了其遗传多样性总水平。在分析讨论疏花水柏枝遗传多样性与其繁育系统、生境及其起源进化的关系的基础上 ,探讨了疏花水柏枝濒危的主要原因 ,推断其应为第四纪冰期影响后的古孑遗种。最后 ,在评价迁地保护成果的基础上 ,提出了今后进一步保育的策略。     

Cytotoxic isoferulic acidamide from Myricaria germanica (Tamaricaceae)

Tamgermanitin, a unique N-trans-Isoferuloyltyramine, together with the hitherto unknown polyphenolics, 2,4-di-O-galloyl-(α/β)-glucopyranose and kaempferide 3,7-disulphate have been isolated from the leaf aqueous ethanol extract of the false tamarisk, Myricaria germanica DESV. In addition, 18 known phenolics were also separated and characterized. All structures were elucidated on the basis of detailed analysis of 1D- ¹H and ¹³C NMR, COSY, HSQC, HMBC and HRFTESIMS spectral data. The extract, its chromatographic column fractions and the isolated isoferuloyltyramine, tamgermanetin demonstrated potential cytotoxic effect against three different tumor cell lines, namely liver (Huh-7), breast (MCF-7) and prostate (PC-3). The IC₅₀''s were found to be substantially low with low-resistance possibility. DNA flow-cytometic analysis indicated that column fractions and tamgermanetin enhanced pre-G apoptotic fraction. Both materials showed inhibiting activity against PARP enzyme activity. In conclusion, we report the isolation and identification of a novel compound, tamgermanitin, from the aqueous ethanol extract of Myricaria germanica leaves. Further, different fractions of the extract and tamgermanitin exhibit potent cytotoxic activities which warrant further investigations.     

三峡特有植物疏花水柏枝的扦插繁殖初报

疏花水柏枝(Myricaria laxiflora (Franch.) P.Y.Zhang et Y.J.Zhang)为柽柳科、水柏枝属的一种多年生灌木,喜湿耐涝,是一种很好的河岸沙滩固土绿化树种。疏花水柏枝是三峡建坝以后,唯一一种将全部被淹没的三峡特有植物种,现仅在秭归、巴东、巫山三县长江岸边有天然分布。为抢救这一物种,我们对其进行了扦插繁殖试验。
疏花水柏枝的插条采自湖北省秭归县长江岸边的沙滩上,植株整株挖取后带回室内,在室内切成长枝条,切口立即用蜡封好,用带孔塑料袋包好带回北京。1995年10月21日在北京中国科学院植物研究所系统与进化植物学开放研究实验室温室进行扦插,插床基质为蛭石。温室内极端最高温28 ℃,极端最低温6 ℃。插条长10 cm左右,直径4～8 mm,插入基质的深度约为插条长的2/3。不同直径的插条以及一年生插条和多年生插条尽量在各个处理中平均搭配。试验共设6个药剂处理和一个对照,6个药剂处理分别为：①吲哚丁酸300 mg/L浸泡插条50分钟;②吲哚丁酸100 mg/L浸泡1小时;③吲哚丁酸50 mg/L浸泡1小时;④生根粉1号(中国林业科学研究院产,下同)500 mg/L速醮5秒钟;⑤生根粉1号100 mg/L浸泡40分钟;⑥生根粉1号50 mg/L浸泡1小时。插条生根后于12月初移栽到花盆里。 扦插开始出现根系的时间以处理①和⑥最早,另外4个药剂处理的次之;对照较晚。一年生和多年生插条在生根时间上似乎没多大差异。扦插生根率以生根粉1号50 mg/L最高,达100%;其次为生根粉1号500 mg/L和吲哚丁酸300 mg/L,分别为83%和75%;其它分别为吲哚丁酸50 mg/L 65%,吲哚丁酸100 mg/L53%,对照53%,生根粉1号100 mg/L33%。一年生插条的生根率明显高于多年生插条,分别为71.4%和54.5%。由于时间安排上不太理想,后期气温偏低,对生根有一定影响。疏花水柏枝扦插的生根部位不在愈伤组织,而在紧靠芽位上部那些皮层破裂处,这些部位皮层较薄,药物容易吸收,幼根也容易突破。疏花水柏枝插条在生根之前,地上部芽已萌发,扦插10天后有52%的插条萌芽,13天后为67%,新枝最长达6 cm。一年生插条比多年生插条萌芽早,萌芽数量多,新枝生长速度快。12月初将扦插苗移栽到花盆里,培养土用3份砂子加7份腐殖土,放在温室培养,到1月5日止,72株移栽苗除有4株死亡之外,其余均生长良好。 通过以上试验,我们认为疏花水柏枝的扦插繁殖已取得了初步成功。如果能加强扦插苗的后期管理,使其获得较理想的成活率,那么,本试验将为该物种的保存打下基础,并使我们看到了保存这一物种的希望。为了取得更大的成功,试验的某些方面将进一步改进,如扦插条件的改善、扦插时间的选择以及插条数量的增加等,这正是我们的后期试验要继续的工作。     

High interpopulation genetic differentiation and unidirectional linear migration patterns in Myricaria laxiflora (Tamaricaceae), an endemic riparian plant in the Three Gorges Valley of the Yangtze River

Myricaria laxiflora is restricted to the riverbanks of the Yangtze River valley and will be completely lost owing to the construction of the Three Gorges Dam. Genetic diversity and structure of nine natural and one ex situ populations were investigated using amplified fragment length polymorphisms (AFLPs). A moderate level of gene diversity was found in natural populations, while the ex situ population had the highest. The F statistics calculated by different approaches consistently revealed a high genetic differentiation among natural populations, contributing >45% of the total gene diversity. The Bayesian-based analysis differentiated nine independent populations in accordance with the sites sampled. Estimates of gene flow by F(ST) and coalescent-based simulation analysis indicated a restricted recurrent gene exchange among populations (Nm = 0.290-0.401), whereas genetic distance-based clustering and coalescent-based assignment analyses revealed significant genetic isolation among populations. The migration pattern in M. laxiflora is best explained by a classical metapopulation model, but with a unique unidirectional direction underlined by hydrochoric force that drove dispersal of seeds and propagules from upstream toward downstream populations. Previous efforts in preserving genomic integrity in ex situ conservation were evaluated, and the results provide valuable information to formulate conservation guidelines for successfully reintroducing M. laxiflora to the wild.     

密度对濒危物种疏花水柏枝幼苗存活与生长的影响

疏花水柏枝(Myricarialaxiflora)原产于三峡库区长江干流的河滩,三峡水库的蓄水淹没了其所有的野生种群,使之濒临绝灭。通过一系列的密度处理实验,我们研究了不同密度下疏花水柏枝幼苗的存活率、幼苗总生物量、地下生物量、地上生物量、一级枝数、二级枝数、一级枝长度的变化,揭示了密度对一年生幼苗存活与生长的影响。结果显示,随着密度的增加,疏花水柏枝种群内部的竞争加剧,幼苗的死亡率增加,特别是当密度大于250ind./m2时,死亡率显著上升,上述体现植株生长状况的各指标值也随密度的增加而显著减小。表明疏花水柏枝一年生幼苗的存活与生长受到密度的影响。文中还建立了密度影响下疏花水柏枝各构件部分生长发育的回归模型,解释了密度对它们的调节作用。最后对疏花水柏枝种群重建中的相关问题进行了分析讨论,以求为回归引种实践提供参考。     

三峡大坝下游残存疏花水柏枝种群结构和动态

在三峡大坝下游的湖北宜都关洲设立1个40 m×40 m的固定样地,利用高度分级,比较2008与2009年两年间的疏花水柏枝（Myricaria laxiflora）种群数量动态,并运用点格局的Ripley＇s K函数分析了其空间格局变化及种群更新特征。结果表明,疏花水柏枝幼苗数量较少,种群更新存在一些障碍。空间分布格局与空间尺度及植株的大小密切相关。种群总体呈集群分布,各大小级多在9 m时出现最大的聚集强度,随着大小级的增加,聚集强度有减弱的趋势。幼苗与中株有较强的正关联。由于种群现有生境变化较大,应考虑迁地保护,并对原生种群加强长期动态监测;同时,开展疏花水柏枝适应机理研究,实施科学保护。     

疏花水柏枝幼苗生物量与构件对模拟土壤地下水位变化的响应

通过模拟不同地下水位的方法,对疏花水柏枝（Myricaria laxiflora（Franch.）P.Y.Zhang et Y.J.Zhang）一年生幼苗在不同条件下地上与地下部生物量及构件的变化进行测定,分析幼苗生长对地下水位变化的响应。结果显示：随着地下水位的降低,疏花水柏枝幼苗的生长特征指标均呈先增加后减少的趋势,其中地上、地下部分生物量的最高值分别为0.0438、0.0100 g,最低值分别为0.0177、0.0026 g。幼苗地上部生物量在-10 cm处理水平最高;地下部生物量在-15 cm处理水平最高。幼苗直径、根表面积、株高、主根长度、根体积、一级枝数、二级枝数等指标也分别在-10 cm或-15 cm处理水平达到最高值。疏花水柏枝幼苗主要构件的生长与地下水位的变化存在显著相关性。主成分分析结果表明,幼苗的地下部分更容易受到土壤地下水位变化的影响,幼苗性状症候群随地下水位的变化而发生移动,说明该物种幼苗在不同地下水位时的生长投资策略具有较大差异。     

Remarks on typification of nineteen names in Tamarix (Tamaricaceae)

The earlier typifications of 12 names of Tamarix (T. arabica, T. aralensis, T. boveana, T. chinensis, T. hohenackeri, T. karelinii, T. kotschyi, T. leptopetala, T. laxa var. araratica, T. laxa var. subspicata, T. mannifera var. persica and T. pycnocarpa) are discussed. In eight cases, a second‐step lectotype was selected, because several specimens of the type collection were found at the herbaria where the first‐step lectotypes were indicated. Five previous indications of holotypes were corrected to lectotype designations, as no particular specimens had been explicitly mentioned in the protologue. The typifications of T. hampeana and T. mascatensis are clarified. Moreover, four additional names (T. bengalensis, T. gallica var. arborea, T. mannifera var. purpurascens and T. passerinoides var. macrocarpa) are lectotypified, and an epitype is selected for T. pallasii var. macrostemon. Lectotypes are designated from the material present at G‐BOIS, P, P‐LOUR, PRC, and W. Most of the 19 names treated in this work were described in the 18th and 19th centuries by important European botanists such as Bunge (12), Boissier (1), Candolle (1), Ehrenberg (3) and Loureiro (1).     

三峡濒危植物疏花水柏枝的回归引种和种群重建

疏花水柏枝分布于三峡库区原海拔70～155m的消落带,三峡工程修建后它将丧失其全部生境而成为濒危植物。实验结果显示其种子在土壤含水量大于10%以上时开始萌发,以土壤含水量达到饱和状况时萌发最好。种子萌发与定居阶段对土壤水分条件的严格要求使得疏花水柏枝分布区十分狭小。回归引种和种群重建是拯救该物种的主要手段。三峡工程修建后库区内新的消落带将形成夏旱冬淹的水节律,完全不同于库区原有消落带所具有的冬旱夏淹的水节律,不适于作为疏花水柏枝种群的迁移地。相比之下库区淹没区以上各支流消落带的生态环境与疏花水柏枝原有生境较为接近,适于作其新的生境。种群遗传多样性、年龄结构、分布格局、繁殖与扩展等生物学特性是种群持续发展的基础,文章以此为依据,对疏花水柏枝种群重建与管理中的相关问题进行了分析讨论。认为疏花水柏枝种群恢复与重建中目前所面临的主要问题是如何增强被隔离的种群间的基因交流、促进种群的种子扩散与萌发、协调新建种群与当地物种的关系、营造有利于新建种群定居与生长的生态环境。重建种群的管理应结合疏花水柏枝的生长发育节律和移栽地的生态环境条件来开展,要有效地监控种群的生长发育动态,合理地在隔离种群间相互引种,适时地进行水分管理,并对周围植被适度控制。