中华水韭孢子囊发育研究

采用半薄切片法,连续观察了极度濒危级(CR)植物中华水韭大小孢子囊的发育过程,以期从无性生殖的角度,为探讨其濒危原因提供直观可靠的理论根据。结果显示:(1)中华水韭的大小孢子叶相间排列,无混生孢子囊。(2)隔丝为孢子供给营养,其体积直接影响孢子的大小、产量和育性。(3)大小孢子囊都近半数败育,小孢子囊为整齐发育,大孢子囊为不整齐发育。(4)大小孢子囊均无柄,且都不存在开裂结构,只有孢子囊壁腐烂后才能散播孢子。研究认为,中华水韭的濒危与孢子囊的发育特征密切相关,孢子囊的高频率败育、没有开裂结构以及对环境的依赖,是造成中华水韭濒危的重要因素之一;通过与近缘类群孢子囊的比较,发现仅水韭孢子的散播借助外力,对生境要求较高,即验证了水韭古老的系统学地位,同时说明水韭更具有监测生境地区环境指标的能力。     

中华水韭叶舌和缘膜的发生及其发育进程研究

采用石蜡切片技术,以人工培养的中华水韭幼苗的最初几枚叶至成熟植株的叶为实验材料,连续解剖观察其叶舌和缘膜的发生、发育进程,并分析其发育进程与孢子囊和叶片的关系.结果显示:(1)中华水韭叶舌与叶片在其个体发育早期来自于同一原基,但叶舌最初的发育速度快于叶片.(2)中华水韭的苗龄达到15枚叶时开始有孢子囊发生,此时的叶舌下方有明显的缘膜结构.(3)当中华水韭的孢子体达到30枚叶片以上时,早期产生于植株外围的孢子囊已经发育成熟,可以清楚地区分出大、小孢子囊,其中在已经成熟的大孢子叶上,叶舌相对于孢子囊的长度变短,下唇萎缩,缘膜消失;成熟小孢子叶的叶舌比大孢子叶的叶舌长,上翻程度大,下唇萎缩程度不如大孢子叶明显,缘膜也退化消失.研究认为,缘膜是水韭系统发育早期的普遍结构,而演化后期一些地区的缘膜则显著退化甚至消失;对于系统发育初期的中华水韭,其叶舌与叶片的差异并不像现代水韭那么明显.     

沉香叶解剖结构的研究

通过石蜡切片法,光学显微镜观察,研究了沉香叶的解剖结构。结果表明,沉香叶为典型的异面叶,但具有许多旱生特征。表皮由一层排列紧密的形状不规则的表皮细胞组成,细胞外壁角质膜较厚,上表皮角质膜较下表皮的厚3.48μm,下表皮上零星分布着单细胞表皮毛,气孔类型为无规则型,仅分布在下表皮上,微下陷;叶肉组织发达,其间分布着较多的长方晶体,其长轴与表皮垂直;栅栏组织由1～2层圆柱形细胞组成,其外层细胞转化为异细胞,栅栏组织∶海面组织为1∶3.5,下表皮内具有1～2层由异细胞组成的下皮层;主脉发达,有异细胞组成的维管束鞘,具内生韧皮部;叶内具有发达的木质部外纤维。以上特征反映出植物结构与环境的统一性。     

中国特产2种濒危水韭雄性发育的比较研究

采用透射电镜和光镜比较观察了中华水韭和云贵水韭雄配子体及其精子的发育特征。结果显示:(1)2种水韭的雄配子体的寿命只有15~30d,终生都在小孢子壁内发育。(2)雄配子体只含有1个原叶体细胞、1个精子器壁细胞和4个精细胞,前2个细胞内含有丰富的营养物质。(3)精子由精核、微管带、鞭毛、细胞质等4部分构成。(4)中华水韭雄配子体发生率为4.5%,平均每个雄配子体产生0.46个精子,精子游动速度约53μm/s,寿命8min;云贵水韭雄配子体发生率和产精量略高于中华水韭,但精子游动速度和寿命略低于中华水韭。研究认为,中国水韭濒危的主要原因之一是雄配子体产精率低、受到生殖生态限制、水污染对精子的危害等;雄性特征表明水韭在石松类中占有较高的进化地位;结合前人的研究成果绘出了水韭雄配子体的发育模式。     

狭叶柴胡根的发育解剖学研究

应用常规石蜡切片法对狭叶柴胡（Bupleurum scorzonerifolium Willd.）根的发育过程进行了解剖学研究,并对其1年生与多年生根的结构进行了比较。结果表明,狭叶柴胡根的发育包括原分生组织、初生分生组织、初生结构和次生生长4个发育阶段。原分生组织由3群原始细胞组成,其细胞具有典型分生组织的细胞学特征;初生分生组织包括根冠原、表皮原、皮层原和中柱原。初生结构由表皮、皮层和中柱组成。初生木质部多为二原型,少数为三原型。次生结构为：从外到内由周皮、中柱鞘薄壁细胞环和次生维管组织组成,次生生长主要是依靠维管形成层和木栓形成层的活动来完成,其木栓形成层由中柱鞘细胞恢复分裂能力而形成。多年生根与一年生根的结构基本相似,但在各部分的细胞数量和组成上存在差异。分泌道在一年生的根中仅分布在中柱鞘薄壁组织中,而在多年生的根中,在中柱鞘薄壁细胞和次生韧皮部中均有分布。     

猪笼草叶的形态解剖结构研究

对猪笼草 (N epenthes mirabilis)叶进行形态、解剖学的观察和研究 ,结果表明猪笼草的叶是一种变态的单身复叶。其基部的两个侧生小叶与总叶柄合生 ,总叶柄顶端扩大反卷为瓶状体 ,瓶状体一侧也有 2片附生小叶 ,顶生小叶与总叶柄连接处有关节 ,关节上还有 2～ 5片退化的小叶     

中华水韭雌配子体及胚胎发育的初步研究

中华水韭（Isoetes sinensis Palmer）属水韭科（Isoetaceae）草本拟蕨类,是长江中下游特有的古老物种,对环境污染敏感,为国家一级重点保护的极度濒危的野生植物。本研究通过人工培养,按不同发育阶段,用常规石蜡切片法连续观察了雌配子体及胚胎发育的全过程。结果显示：大孢子培养15～20 d萌发,雌配子体为球状、属壁内发育型,每个雌配子体着生8～20个颈卵器。成熟的颈卵器发育有多种可能,但只有颈沟细胞和腹沟细胞都退化,卵才有受精的机会。合子首先进行横向分裂,培养约50 d发育成数十个细胞的球形胚胎,约80 d雌配子体的细胞萎缩,第一叶及其叶舌、第一根结构更明显,出现第二叶。文中还初步探讨了中华水韭濒危的生殖生物学机制。     

中华水韭

对我国野生一级珍稀濒危的孑遗植物中华水韭的形态特征、生境与生态分布、繁殖以及生活史作了概述,以期让更多的人了解中华水韭,促进我国水韭的进一步研究与保护。     

极濒危植物中华水韭屯溪居群调查研究报告

中华水韭（Isoetes sinensisPalmer）为水韭科（Isoetaceae）水韭属（Isoetes）多年生沼泽植物,由于人为干扰日益严重,现分布范围急剧缩小,种群数量稀少,处于濒危状态,已被列为国家一级重点保护野生植物。为科学合理的保护和抢救这一珍稀濒危植物资源提供理论依据,为此对中华水韭屯溪居群的生长环境、面积、株丛数量、水体的pH值、伴生植物种类和生存现状等的调查研究。中华水韭屯溪居群面积500m^2,株丛密度较大,水体pH值为6.55,伴生植物有40余种,其中10种有较高优势度,生存面临多重威胁,保护迫在眉睫。     

中华水韭(Isoetes sinensis)等位酶分析的初步研究

采用超薄平板聚丙烯酰胺等电聚焦技术对珍稀涉危植物中华水韭（Isoetes sinensis Palmer）72个样品的等位酶遗传变异进行了初步研究。从24种酶筛选,得到了13种酶系统可用于该植物的遗传变异分析,其中7种酶系统在中华水韭的迁地保护区群中检测出16个位点,共27个等位基因,12个位点表现出多态性。遗传多样性初步分析表明：中华水韭具较低的等位酶遗传多样性。研究结果为中华水韭的综合保育及居群恢复、重建提供了初步的依据。中华水韭遗传变异的全面研究将在进一步改善等位酶方法的基础上,采用其它更为灵敏的分子标记方法做深入检测。     

中华水韭松阳居群的群落结构与种间联结性研究

为全面了解国家一级保护植物中华水韭(Isoetessinensis)的濒危机制,作者对分布于浙江松阳的中华水韭居群的自然生境进行了野外观察,在1m×1m样方尺度上研究了中华水韭与群落中出现频率较高的27个物种之间的联结性。结果表明:群落中物种组成贫乏,其组成成分中温带性质明显,中华水韭在不同小群落中分布密度差异较大,在少数小群落中能形成优势种群。中华水韭与薄叶假耳草(Neanotishirsuta)、鳢肠(Ecliptaprostrata)、短尖苔草(Carexbrevicuspis)等7个种群的种间联结性极显著,与多数种群间联结性不显著;中华水韭与大多数种群的联结系数(AC)值在–0.4至0.4之间,即关联小,说明中华水韭在群落中的存在是相对独立的;仅少数小群落的优势种与中华水韭之间有种间竞争。中华水韭受生境和种间竞争影响较大,生态适应性差。此研究结果对制定该物种合适的就地保护措施和恢复计划具有参考价值。     

珍稀濒危蕨类植物中华水韭染色体数目的研究

蕨类植物中华水韭 Isoetes sinensis Palmer,隶属于拟蕨类水韭亚门水韭目水韭科水韭属。该亚门现仅存单目单科 2属 [1] ,形态特征独特 ,系统位置也原始而孤立 [2 ] ,其染色体资料对探讨单目单科水韭属植物的系统演化进而对蕨类植物系统演化均极具意义。水韭属植物全世界现存约 1 30种[1] ,主要分布于北半球 ,我国仅有 4种 ,且数量十分稀少 ,全部被列为国家一级重点保护对象 ,其中 ,中华水韭是中国境内发现的第一种水韭 ,现仅零星存在于江苏、安徽、浙江、江西的少数湿地 [3 ,4] ,已处于极度濒危状态 [4] 。目前有关水韭属植物染色体资料均…     

基于核基因LEAFY的中国珍稀濒危植物中华水韭的遗传多样性分析

利用核基因LEAFY第二个内含子片段对中国现存中华水韭（Isoetes sinensis Palmer）的遗传多样性进行分析,探讨了中华水韭自然居群的遗传多样性结构及其形成机制。结果显示：现存中华水韭7个自然居群共105个样本中存在78个单倍型,单倍型多样性（H_d）为0.989,核苷酸多样性（π）为0.021,遗传差异主要存在于居群内（72%）,且存在较高的基因流（N_m=0.59）。同时,居群遗传学分析结果发现中华水韭居群不存在明显的谱系地理格局（G_ST>N_ST）;Mantel检验中Rxy值为-0.286,P（rxy-rand≥rxy-data）值为0.370,表明居群遗传距离和地理距离之间没有明显相关性;UPGMA聚类分析显示处于海拔较高位置的2个居群与其它5个居群遗传关系较远;中性检验（Taijima's D、Fu & Li's D^*和F^*）检测结果均为负值,基于稳定模型的失配分布检测显示为多峰。根据中华水韭居群的地理位置,推测中华水韭的遗传结构可能与水系、海拔分布及其杂交后代多倍化的物种形成过程相关。     

Genetic consequence of restricted habitat and population decline in endangered Isoetes sinensis (Isoetaceae)

BACKGROUND AND AIMS: Isoetes sinensis (Isoeteaceae) is a critically endangered aquatic quillwort in eastern China. Rapid decline of extant population size and local population extinction have occurred in recent years and have raised great concerns among conservationists. METHODS: Amplified fragment length polymorphisms (AFLPs) were used to investigate the genetic variation and population structure of seven extant populations of the species. KEY RESULTS: Eight primer combinations produced a total of 343 unambiguous bands of which 210 (61.2 %) were polymorphic. Isoetes sinensis exhibited a high level of intra-population genetic diversity (H(E) = 0.118; hs = 0.147; I = 0.192; P = 35.2 %). The genetic variation within each of the populations was not positively correlated with their size, suggesting recent population decline, which is well in accordance with field data of demographic surveys. Moreover, a high degree of genetic differentiation (F(ST) = 0.535; G(ST) = 0.608; theta(B) = 0.607) was detected among populations and no correlation was found between geographical and genetic distance, suggesting that populations were in disequilibrium of migration-drift. Genetic drift played a more important role than gene flow in the current population genetic structure of I. sinensis because migration of I. sinensis is predominantly water-mediated and habitat range was highly influenced by environment changes. CONCLUSIONS: Genetic information obtained in the present study provides useful baseline data for formulating conservation strategies. Conservation management, including both reinforcement for in situ populations and ex situ conservation programmes should be carefully designed to avoid the potential risk of outbreeding depression by admixture of individuals from different regions. However, translocation within the same regional population should be considered as a measure of genetic enhancement to rehabilitate local populations. An ex situ conservation strategy for conserving all extant populations to maximize genomic representation of the species is also recommended.     

白木香叶解剖结构的研究

用石蜡切片法制片,光学显微镜观察,研究白木香叶的解剖结构。结果表明,白木香叶为典型的异面叶,但同时还表现出许多旱生形态。表皮由一层排列紧密形状不规则的表皮细胞组成,细胞外壁角质膜较厚。上表皮角质膜一般较下表皮角质膜厚1μm,下表皮上零星分布着单细胞表皮毛。气孔仅分布在下表皮上,微下陷,气孔类型为无规则型。叶肉组织发达,其间分布着较多的长方晶体,其细胞长轴与表皮垂直。栅栏组织由1—2层排列整齐的圆柱形细胞组成。栅栏组织的外层细胞转化为异细胞,海绵组织内具有一层由异细胞组成的下皮层;横切面上栅栏组织厚度与海绵组织厚度之比为1：3。主脉发达,有异细胞组成的维管束鞘,具双生韧皮部。叶内具有发达的木质部外纤维。这些特征与旱生环境相适应。     

中华水韭遗传多样性的RAPD分析

采用RAPD方法对珍稀濒危植物中华水韭(Isoetes sinensis)4个自然居群的48个样品进行了DNA多态性分析。从60个随机引物中筛选出14个有效引物,共产生124条DNA片段,其中72条为多态性条带,总的多态位点百分率(PPB)为58．06％。各居群间多态位点百分率差异显著(0．81％-12．90％)。AMOVA分析结果表明,4个居群间基因分化系数Фst=0．5894,即遗传变异中有相当一部分来源于群体间(58．94％)。日益缩小的种群规模而导致的居群内近交和遗传漂变的发生以及居群间有限的基因交流可能是中华水韭目前遗传结构的主要成因。鉴于目前中华水韭居群内个体数偏少、遗传多样性较低的现状,建议对其进行就地保护并保护尽可能多的生境,对不同自然居群内的个体进行植株相互移栽和育苗移栽,以提高不同居群间的基因交流,尽可能地保护中华水韭的遗传多样性。     

12种短命植物叶解剖结构及其对荒漠环境的适应性

以分布于新疆北部古尔班通古特沙漠南缘的12种短命植物为研究材料,采用常规石蜡切片法,对其叶的解剖结构进行了观察分析,探讨12种短命植物的叶解剖结构对荒漠生态环境的适应性关系。结果显示:(1)12种短命植物中,有8种植物的叶肉栅栏组织发达,表现出等面叶特征;有7种植物侧脉维管束具有花环状结构,表现出C4植物特点。(2)12种植物叶片均具有气孔下室,其中,小花荆芥等7种植物叶片具有发达的气孔下室。(3)12种植物叶肉及叶脉中常有晶体存在,晶体数量及大小在不同植物中有差异。研究认为,12种短命植物从总体上呈现出旱生结构特征,从个体角度看这些特征是不同类群的植物以不同方式适应沙漠干旱环境的结果,但不足以改变该类植物的中生性质。     

极濒危植物中华水韭休宁居群的遗传结构

采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦电泳方法对极濒危蕨类植物中华水韭(Isoetes sinensis)现存于安徽休宁的5个亚居群的等位酶多样性和遗传结构进行了研究。结果表明：中华水韭居群每位点平均等位基因数A=1．7,平均多态位点比率P=55．56％,平均预期杂合度He=0．201。居群中半数的多念位点表现为等位基因的“固定杂合”,5个亚居群的遗传多样性无显著差异,但都表现出严重偏离Hardy—Weinberg平衡的杂合子过昔;其遗传变异主要发生于亚居群内(94．27％),亚居群之间的遗传分化较小(Gsl=0．0573),亚居群间遗传一致度较高(I=0．960—0．999)。我们推断这可能是由于居群构建之初的奠基者效应或者原种群曾经历了较为严重的遗传瓶颈所导致;此外亚居群间便利的基因交流也可能起到了很大作用(Nm=4．5062)。取自休宁居群的75株样品由13个专一多位点基因型(18个位点等位酶基因型)组成,亚居群及个体间高度遗传均质。本文还就中华水韭休宁野生居群濒危的遗传因素进行了探讨,并提出了相应的保育策略。