植物园迁地保护环境下纹瓣兰的繁殖生物学研究

深入了解濒危物种的繁殖特性,能为物种制定有效保护策略提供科学依据。于2022和2023年对中国科学院西双版纳热带植物园迁地保存的纹瓣兰(Cymbidium aloifolium)的繁殖生物学特征进行了观察和研究,主要包括开花物候、繁育系统、花部形态特征、昆虫传粉特征以及花的挥发性成分等。结果表明,纹瓣兰的盛花期在4月中旬,单花花期7 d;群体花期约为36 d。花粉活力在开花第1天时最高,约为47.15%,之后呈下降趋势。柱头在整个单花期一直具可授性,开花第2天可授性最强。人工授粉实验表明纹瓣兰自交亲和,不存在无融合生殖和自动自花授粉,繁育系统属于兼性异交繁育并依赖传粉者,自然结实率较低为6.9%。唇瓣的先端和基部的表皮细胞分别为锥形和指状突起,基部的指状突起细胞外附着有油脂颗粒,可能是传粉者的报酬。药帽黄色,其表皮细胞为锥形细胞,能够反射光线,可能起到吸引昆虫的作用,中华蜜蜂(Apis cerana)是纹瓣兰唯一的有效传粉昆虫。纹瓣兰的挥发性气味中(E)-乙酸-2-癸烯-1-醇酯含量最高。因此,纹瓣兰的花部结构与传粉昆虫具有显著的适应性。     

濒危植物丰都车前的繁育系统与传粉生物学研究

丰都车前为三峡库区特有珍稀濒危植物,目前仅在重庆市江津支坪镇涂家村附近大中坝上有一小种群分布。以野生种群和移栽种群为对象,通过野外观察和人工授粉实验对丰都车前传粉生物学及繁育系统进行研究。结果表明:(1)丰都车前单花花期约4 d,花序花期约8 d,种群花期约3个月;单花开花进程可分为6个时期:花蕾期、雌蕊伸长期、雄蕊初露期、花瓣展开期、花瓣反折期、枯萎凋谢期。(2)花瓣展开前,柱头先伸出花冠,达最高可受性,之后花瓣展开雄蕊才露出,而此时大部分柱头已枯萎失活丧失可受性,只有少部分具可受性。表现出雌雄异熟的特征,一定程度避免了自交的发生。(3)花粉活力始于雄蕊初露期,花瓣展开、花药开裂时花粉活力最高,至枯萎凋谢前均具有活力。花粉活力最高期避开了柱头可受性最佳期,仅有少部分重叠。(4)繁育系统检测显示,花粉/胚珠比为15373.29,杂交指数为3。结合套袋实验表明,丰都车前可能同时具有风媒和虫媒传粉机制,传粉昆虫为中华蜜蜂、食蚜蝇,但数量偏少,不存在无融合生殖,异交为主,部分自交亲和,有时需要传粉者。(5)开花时期避开了其分布地洪水淹没期,能够顺利完成开花授粉及座果。综上所述,丰都车前的花部特征、开花物候和繁育系统为适应分布地夏季洪水水淹胁迫提供了一定的生殖保障,促进了该种群的续存。     

稀有濒危植物坡垒的迁地保护

国家二级保护树种坡垒（ＨｏｐｅａｈａｉｎａｎｅｎｓｉｓＭｅｒｒ．ｅｔＣｈｕｎ）原产海南岛。在西双版纳勐仑热带植物园迁地栽培,年平均增高０．４４～０．９ｍ,胸径加粗０．５４～１．３１ｃｍ,比原产地野生或其他迁地保护地区的植株生长快。花期８～１０月,果熟期翌年３～５月。种子发芽率达９６．７％。经多年观察,未见寒害和严重的病虫害。已繁衍了３代并扩大种植２８４株,说明坡垒在西双版纳热带植物园迁地保护获得成功。     

木兰科植物及其珍稀濒危种类的迁地保护

应用迁地保护的原理和方法,在华南植物园引种保存木兰植物１１属１２５种,其中中国１１３种,国外１２种,属哗啦诉珍稀濒危植物有２９种,从而建立了具有相当规模的木兰物种质基因库。     

濒危植物的区系性质与迁地保护

对昆明植物园迁地保护的濒危植物的适应性进行了观察总结,并讨论了濒危植物的区系性质与其对迁地保护区适应性的关系。原产云南中部和东南部的濒危植物对迁地保护区的环境有较强的适应性。大部分种类都能正常生长、开花和结果。广布种一般比分布区狭窄种有更强的适应能力。冬季低温制约着一些濒危植物在迁地保护区的生存。而冬春季节干旱制约高山种类的生存。一些种类虽生长、开花正常,但因其传粉媒介的缺乏而不结实。因物种的生理生态特性的差异,即使具有相同区系性质的不同种类也具有不同的适应性。     

广西稀有濒危植物迁地保护评价

从迁地保护的内容、适应性、有效性等方面对桂林植物园迁地保护稀有濒危植物进行评价,结果表明:迁地保护的稀有濒危植物科学性强,96%以上的物种有科学记录,除了银杏等少数几个种属于“保护性收集”外,其它都是“具有保护意义的收集”;75%的种适应或基本适应迁移地的环境,原分布于广西的种明显比分布于广西区外的种适应性更强。按照最小存活种群的标准,该园有73种稀有濒危植物迁地保护有效。     

菜粉蝶对两种迁地保护的兰科植物传粉和繁殖成功的作用

迁地保护是防止物种灭绝的有效措施。为了解在新栖息地兰科植物与昆虫之间的关系, 从而为兰科植物的保护提供借鉴, 作者对迁地栽培于深圳市全国兰科植物种质资源保护中心的本地种血叶兰(Ludisia discolor)和外来种银带虾脊兰(Calanthe argenteo-striata)的传粉系统和繁殖策略进行了观察和研究。血叶兰和银带虾脊兰都具有白色小花组成的花序, 且花有距。在开放栽培条件下, 菜粉蝶(Pieris rapae)是这两种兰科植物唯一有效的传粉者。菜粉蝶携带血叶兰和银带虾脊兰花粉块的部位分别是降落时平衡身体的左侧足部和取食花蜜的喙。两种兰科植物传粉效率较高, 花粉移走与沉降的比值分别为1.14 : 1和0.74 : 1。血叶兰的结实率在2007和2008两年间无显著差异, 且均高于银带虾脊兰。究其原因, 一方面是由于它为传粉者提供报酬; 另一方面是因为血叶兰的花期与菜粉蝶的盛发期相吻合, 有利于充分利用传粉者; 而银带虾脊兰的花期滞后于菜粉蝶的盛发期, 传粉者缺失使得部分花未能授粉。血叶兰和银带虾脊兰都是高度自交亲和的物种, 但不存在无融合生殖和自动自花授粉的现象; 自交和异交的繁殖成功率无显著差异。这两种兰科植物可能存在由传粉者导致的自交现象。血叶兰和银带虾脊兰在迁地栽培到兰科中心后生长良好, 每年花期都有自然结果的现象, 植株周围有新生幼苗的建立, 种群有逐渐扩大的趋势, 显示出迁地保护的可行性。可以预测若干年后, 这两个种在兰科中心具有建立稳定种群的可能性。     

石山稀有濒危植物迁地保护适应性研究(简报)

报道了青檀、桂林紫薇、东京桐、掌叶木、任木、小花异裂菊和海南椴 7种石山稀有濒危植物迁移到酸性红壤上的表现     

濒危植物狭叶坡垒的迁地保护

濒危植物狭叶坡垒 (H opea chinensis)是国家一级保护植物 ,原产我国广西十万大山、大青山。 1 990年 1 2月引入云南西双版纳热带植物园 (以下简称植物园 )栽培 ,9年来生长良好 ,树高年平均增加 0 .84m,地径年均加粗 1 .1 3 cm,比广西植物所种质园的植物生长快 ,树龄 3～ 5 a即开花结果 ,花期 5～ 7月 ,果熟期 9～ 1 0月 ,我园保存的 1 5 0株狭叶坡垒中有 1 0 0株已开花结果 ,种子发芽率极高 ,可达 94%± 6.0 % ;种子含水量与种子萌发的试验结果表明 :种子含水量与发芽率成显著的正相关关系 ,与播后首萌时间成显著的负相关关系。经多年观察 ,未见任何寒害和严重的病虫害 ,说明狭叶坡垒在西双版纳热带植物园迁地保护获得成功。     

珍稀濒危植物瑶山苣苔开花生物学及繁育系统研究

对仅分布于广西金秀老山自然保护区的国家Ⅰ级保护植物瑶山苣苔进行了开花生物学和繁育系统研究.结果显示:(1)瑶山苣苔花期从8月底至11月初,开花无固定时间.单花开放过程可分为萌动、露白、盛开、凋落4个阶段,且花朵具明显的增大再生长现象.(2)单花、花序、单株水平上的开花物候都表现出开花不同步性,单花花期约5~14 d,单花序花期约11~20 d,单株花期约8~20 d.花粉活力在散粉后6 d内相对较高,但花粉在野外通常于散粉3 d内被昆虫啃食完.(3)柱头在花药散粉时明显高于花药,便于接受异花花粉,柱头在散粉后第4天具可授性,可持续5~6 d.(4)瑶山苣苔杂交指数(OCI)为5,花粉-胚珠比(P/O)为379.64±145.61,繁育系统为兼性异交,自交亲和,传粉过程需要传粉媒介.研究表明,不稳定的传粉环境可能是该物种至濒的主要生殖生物学原因,自发自交"是其在开花期间对不稳定传粉环境的一种适应.     

华中特有珍稀植物裸芸香的AFLP遗传多样性分析

采用选择性扩增片段多态性(AFLP)方法对华中特有单种属植物裸芸香(Psilopeganum sinense)的8个自然居群的遗传多样性进行了检测与分析。结果表明:裸芸香的遗传多样性较低,且居群内遗传多样性显著低于物种水平遗传多样性。筛选出的5对引物共得到180个位点,76个为多态位点,多态位点百分率为42.2%,8个居群多态位点百分率为:3.3%～16.7%,居群平均多态位点百分率为9.4%;8个居群Nei多样性指数为0.01987～0.06987,Shannon’s多样性指数为0.0197～0.0816。居群间分化系数Gst=0.5069,居群间基因流为0.2432,不足以维持居群间的基因交流及现有的遗传结构。AMOVA分析表明总遗传变异的13.17%存在于4个地理区域之间,50.45%存在于地理区域内的居群间,36.38%的遗传变异存在于居群内个体间。NTSYS分析表明遗传距离与地理距离不存在相关关系。UPGMA聚类结果表明长江南北两岸的居群并没有产生明显分化。最后,分析了裸芸香的濒危原因并提出了有效的保育措施。     

Isolation and characterization of microsatellite loci in Psilopeganum sinense Hemsl (Rutaceae), an endangered herb endemic to Yangtze River valley

Twenty-nine primer pairs flanking microsatellite repeats were designed from an AC-enriched genomic library of Psilopeganum sinense and tested using 24 individuals derived from a natural population. A total of 11 microsatellite loci were found polymorphic. The number of alleles per locus varied from two to eight, with an average value of 3.7. The ranges of observed and expected heterozygosities were 0.000-0.750 and 0.365-0.800, respectively. These microsatellite loci have been directly applied to the ongoing conservation genetic studies of P. sinense.     

三峡库区稀有植物裸芸香的遗传多样性和保育策略

采用随机扩增多态性DNA(RAPD)对采自长江三峡库区丰都(FD)、巫溪(WX)、巫山(WS)、巴东(BD)、兴山(XS)、秭归(ZG)6个自然居群的128份裸芸香(Psilopeganum sinense)样品进行了基因组DNA多态性分析。用13条引物,共扩增出85条谱带,其中57条多态带,多态位点占67．06％。6个居群的多态位点比率分别为25．97％(FD)、29．73％(WX)、24．32%(WC),43．21％(BD)、30．26％(XS)、39．19％(ZG)。用POPGENE 1．31版和NTSYS 2．10版软件对数据进行分析,结果显示：裸芸香具有较高的遗传多样性,居群总的Neis'基因多样性为0．2082,总Shannon信息多样性指数为0．3196;但各个居群内部遗传多样性较低,居群内平均Neis'基因多样性为0．1094,平均Shannon信息多样性指数为0．1641;居群间的基因分化系数Gst=0．5391,基因流Nm=0．4275,居群间基因分化大于居群内基因分化,居群间的基因交流相当少。UPGMA聚类可将6个居群分为两大类：丰都居群和以巴东居群为地理中心呈星散状分布的其他5个居群。居群间的遗传距离与地理距离呈显著正相关(r=0．93094,P=0．9861)。最后我们初步探讨了裸芸香的濒危原因,并提出了有效保护该物种的措施。     

黄河三角洲柽柳的开花特性及传粉生态学研究

野外定位观测了柽柳(TamarixchinensisLour.)的开花物侯、开花动态、访花者的种类、行为和访花频率,并对其繁育系统、花粉-胚珠比(P/O)、花粉活力进行了检测。结果表明,柽柳单朵花的花期仅1d,P/O为390.9±81.0,繁育系统属于自交亲和、需要传粉者的类型。花的结构和开花式样适合以食蚜蝇为主的多种昆虫传粉。自然条件下的结实率为95.23%。柽柳的果实成熟期较短(15d),整个居群有长达几个月的花期,开花数目众多,因此能产生大量的种子,在适宜条件下会形成大片的柽柳灌丛。     

多叶斑叶兰繁育系统与传粉生物学研究

为探讨多叶斑叶兰(Goodyera folisa)的繁育系统与传粉生物学特征,对其开花物候、花粉活力与柱头可授性、人工授粉、花的挥发性成分以及昆虫传粉行为进行了研究。结果表明,多叶斑叶兰的唇瓣黄色,萼片白色或白色带红褐色;单花花期为(9.4±0.8)d;花粉在开花后第1天具备活力,柱头在开花后第2天具备可授性,花粉活力和柱头可授性都在开花后第5天达到峰值。去雄套袋和不去雄套袋都不能结实,人工自花授粉、同株异花授粉和异株异花授粉的结实率分别为93.3%、95.0%和96.7%,自然结实率为43.3%。花朵的主要挥发性成分为1-辛烯-3-醇、3-辛醇和N,N-二甲基甲酰胺。多叶斑叶兰传粉者为中华蜜蜂(Apis cerana)。多叶斑叶兰具有自交亲和能力,但在自然界不具有主动自交现象,必须依赖中华蜜蜂传粉,花色及花香气味为吸引传粉者的主要因素。     

Pollination effectiveness and pollinator importance in a population of Heterotheca subaxillaris (Asteraceae)

 Assessing the relative contributions to seed set for each of a plant species’ floral visitors provides an indication of the relative influence of these visitors on the plant’s reproductive success. This study examined pollinator activity and seed set in a population of Heterotheca subaxillaris, a species that exhibits a floret dimorphism (heads bearing disk and ray florets), and that is visited by both generalist foragers and specialist bees. Visits by nine bee genera and one genus of skipper were recorded in the study population. During the period of study, these insects varied in their relative abundance, in their foraging activity on a head, and in their pollination effectiveness. The pattern of pollination effectiveness shown by the different pollinators was similar for both floret types, although seed set was higher overall for ray florets. Pollinator importance, calculated as the product of pollination effectiveness and relative abundance, was dictated by a pollinator’s relative abundance. The single specialist bee species observed in the study population proved to have neither higher pollination effectiveness nor higher pollinator abundance than other pollinators. This would suggest that H. subaxillaris is not under strong selective pressure to co-specialize with its specialist visitor. Received: 21 December 1995 / Accepted: 20 June 1996     

三峡工程对库区特有濒危植物荷叶铁线蕨的影响与对策

荷叶铁线蕨是被列入《中国植物红皮书》的三峡库区特有的濒危植物,其分布范围狭窄,繁殖力弱,资源量稀少^［1］。三峡水库的兴建将对荷叶铁线蕨的生长环境及种质资源产生严重影响。本文阐述了该种植物的生物学、生态学特性,分析了其群落学特征,并评估了三峡工程对它的影响,提出了保护该物种的有效措施。     

三峡库区消涨带特有濒危植物丰都车前Plantago fengdouensis的迁地保护

丰都车前(Plantago fengdouensis)为近年在三峡库区消涨带发现的一特有植物。通过多年的调查,发现该种仅分布于重庆市忠县、丰都县和巴南区等3个长江江心岛上,总共290株。随着三峡水库的逐步蓄水,丰都车前的自然分布区将于2006年全部水淹,使其成为因三峡工程建设而导致自然生境和野生居群全部毁灭的唯一的草本植物。为保护这一即将野外灭绝的稀有植物,在对其地理分布、生态学和群落学调查的基础上,对其形态特征、年生长周期和生殖值与同属植物车前(P.asiatica)和北美车前(P.virginica)进行了调查、试验和比较研究,表明丰都车前果期长、种子不适宜长距离传播和生殖值低以及长江水淹干扰是其狭域分布和数量稀少的主要原因。同时探讨了其迁地保护策略,并提出了下一步的研究和保护建议。     

Pollination biology of the Chilean endemic orchid Chloraea lamellata

Chloraea lamellata Lindl. is one of the 50 taxa of terrestrial orchids occurring in Chile. In this paper we report the breeding system, phenology and pollinator activity in a population of the species located in the Province of Valdivia, X Región, Chile (39°28 S). Chl. lamellata flowers from November to January, forming a lax spike with ca. 13 flowers. The floral life-span is 14 ± 4 days. The species is self-compatible. There was no statistical difference between the amount of seed produced after hand cross-pollination and hand self-pollination treatments. Neither direct autogamy nor agamospermy are involved in seed setting, thus pollinating agents are essential for the species' reproduction. Also, it has a high number of pollen grains (881733) and ovules (599833) per flower. The P/O ratio calculated is low (1.46). Probable pollinators belong to the orders Hymenoptera (Corynura chloris and Ruizantheda proxima) and Diptera (Sarcophagidae); these insects had a low visitation rate (0.00002 visits/spike/minute). The rate of pollination observed was low (28.6% flowers with pollinia deposited versus 71.3% flowers with pollinia removed). The reproductive features of Chl. lamellata suggest that the survival capability and long-term persistence of the species will be seriously threatened if the plant–pollinator interaction is disrupted.     

三峡库区消涨带特有濒危植物丰都车前Plantago fengdouensis的迁地保护

丰都车前(Plantago fengdouensis)为近年在三峡库区消涨带发现的一特有植物。通过多年的调查,发现该种仅分布于重庆市忠县、丰都县和巴南区等3个长江江心岛上,总共290株。随着三峡水库的逐步蓄水,丰都车前的自然分布区将于2006年全部水淹,使其成为因三峡工程建设而导致自然生境和野生居群全部毁灭的唯一的草本植物。为保护这一即将野外灭绝的稀有植物,在对其地理分布、生态学和群落学调查的基础上,对其形态特征、年生长周期和生殖值与同属植物车前(P.asiatica)和北美车前(P.virginica)进行了调查、试验和比较研究,表明丰都车前果期长、种子不适宜长距离传播和生殖值低以及长江水淹干扰是其狭域分布和数量稀少的主要原因。同时探讨了其迁地保护策略,并提出了下一步的研究和保护建议。