野牡丹属两个海南特有种与同属广布种自然杂交的分子证据

自然杂交既可以在物种形成、遗传交换和适应性进化方面发挥重要作用,也可以造成稀有种的下降甚至灭绝以及超级入侵种的产生。涉及到稀有种的自然杂交研究可以为稀有种的保护提供重要的信息。紫毛野牡丹(Melastoma penicillatum)和枝毛野牡丹(M.dendrisetosum)是野牡丹属的两个海南特有种,其中枝毛野牡丹已处于濒危状态。我们的野外调查和形态观察发现,海南吊罗山存在紫毛野牡丹和野牡丹(M.candidum)以及枝毛野牡丹和毛菍(M.sanguineum)的嫌疑杂种个体。本研究测定并分析了这些嫌疑杂种及其嫌疑亲本的4个核基因和5个叶绿体基因间隔区序列,发现嫌疑杂种个体在嫌疑亲本物种的固定替换位点上均为嫌疑亲本物种碱基的杂合状态,单倍型网络分析表明所有嫌疑杂种个体在每个核基因上均具有来自两个嫌疑亲本的等位基因,证实了紫毛野牡丹和野牡丹,以及枝毛野牡丹和毛菍之间确实存在自然杂交。另外,相对于其他野牡丹属物种,枝毛野牡丹具有极低的遗传多样性。因为紫毛野牡丹和野牡丹、枝毛野牡丹和毛菍之间均存在很强的生态隔离,所以因公路修建而造成的生境干扰可能造成了这两个杂交事件的发生。因此避免生境干扰是保护这两个海南特有种最关键的手段。除此之外,在实验室条件下进行种子萌发或枝条扦插繁殖,然后将幼苗种植到合适生境中是扩大种群的另一个可行方法。     

杜鹃花属映山红亚属植物叶表皮显微形态特征及其分类学意义

为澄清映山红亚属(Rhododendron subg. Tsutsusi)内的系统关系问题,该研究选择杜鹃花属映山红亚属37种植物作为对象,其中29种为首次报道,通过扫描电镜观察其叶表皮显微特征。结果表明:(1)气孔器均为无规则型且均在远轴面。(2)根据叶片微形态特征将映山红亚属的种类分为杜鹃型(R. simisii-type)、岭南杜鹃型(R. mariae-type)、皋月杜鹃型(R. indicum-type)、崖壁杜鹃型(R. saxatile-type)及丁香杜鹃型(R. farrerae-type)5种类型。(3)杜鹃型植物的气孔器周边无或具间断的条形突起。(4)岭南杜鹃型植物的气孔器周围有多层条形突起环绕,保卫细胞两极不具T型加厚。(5)皋月杜鹃型植物的叶表皮保卫细胞两极具有T型加厚,与叶状苞亚属(Subg. Therorhodion)叶状苞杜鹃(R. redowskianum)的气孔器特征相似,推测其与叶状苞亚属具有一定的亲缘关系。(6)崖壁杜鹃型植物的叶表皮毛单一,多呈卷曲状,与其他类型有所不同且未见腺体。(7)丁香杜鹃型植物的叶表皮仅有腺体。(8)依据叶表皮微形态特征讨论了一些近缘种类的关系,如倾向于将背绒杜鹃(R. hypoblematosum)和千针叶杜鹃(R. polyraphidoideum)处理为独立的种,支持保留紫薇春(R. naamkwanense var. cryptonerve)作为南昆杜鹃(R. naamkwanense)的变种地位,不支持将腺花杜鹃(R. adenanthum)并入细瘦杜鹃(R. tenue)作异名处理等。该研究结果表明叶表皮显微特征在映山红亚属内物种划分上具有重要价值。     

野牡丹异型雄蕊的功能分化

野牡丹科植物具有形态、大小和颜色显著不同的两种异型雄蕊。关于其异型雄蕊是否具有功能分化还一直存在争论。本文以野牡丹科植物野牡丹(Melastoma malabathricum)为实验材料, 比较了两种异型雄蕊在传粉过程中的功能作用。结果表明, 两种异型雄蕊在形态、花粉量和人工控制实验条件下的结籽数, 以及主要传粉昆虫木蜂(Xylocopa sp.)访花时的行为等方面都有显著差异, 说明两种雄蕊在传粉过程中存在一定的功能分化: 外轮紫色雄蕊中的花粉为后代提供雄配子, 而内轮黄色雄蕊中的花粉则为传粉昆虫提供食物。但两种雄蕊在花粉活性、花粉组织化学成分和结实率方面差异均不显著, 表明两者在生理上并没有分化。实验结果还表明, 除花前套袋不结实外, 自交、异交和自然对照都具有较高的结实率, 说明野牡丹不存在无融合生殖和主动自交及自交不亲和现象, 为兼性异交。     

新疆饼干衣属地衣分类学研究

该研究以采自新疆的100余份饼干衣属(Rinodina)地衣标本为研究材料,通过形态解剖特征观察、地衣化学成分分析以及分子生物学鉴定方法鉴定出9个种,包括2个中国新记录种——阿富汗饼干衣(Rinodina afghanica)和古氏饼干衣(Rinodina guzzinii),7个常见种分别是：包氏饼干衣(R. bohlinii)、毕氏饼干衣(R. bischoffii)、代谢饼干衣(R. metaboliza)、密果饼干衣(R. pycnocarpa)、特雷氏饼干衣(R. trevisanii)、甘肃饼干衣(R. straussii)和地生饼干衣(R. terrestris)。并提供了新疆饼干衣属地衣的分种检索表、每个物种的详细描述、新记录种的特征图片以及系统发育分析。     

狗尾草属5种植物叶片的形态特征

为了解狗尾草属(Setaria Beauv.)植物的叶片形态特征,采用石蜡切片法和徒手切片法观察5 种狗尾草属植物的叶片形态结构。结果表明,5 种狗尾草属植物叶表皮的解剖特征较一致,叶表皮细胞长度、气孔器大小、叶厚、角质层厚度等性状在种间存在显著差异,其中长细胞形状、垂周壁深浅、气孔器副卫细胞的形状和刺毛数量可以用来区分种类。叶片性状的相关分析表明,叶片气孔密度与气孔长度以及气孔宽度呈显著负相关,泡状细胞厚度与角质层厚度以及上表皮厚度呈显著正相关。根据禾本科叶表皮特征的演化趋势,狗尾草(S. viridis)最原始,金色狗尾草(S. glauca)和大狗尾草(S. faberii)较进化,皱叶狗尾草(S.plicata)和莩草(S. chondrachne)最高级。这些为狗尾草属植物分类学和系统演化关系提供资料。     

广东大雾岭自然保护区野牡丹科植物资源调查与鉴定研究

对大雾岭自然保护区的野牡丹科植物资源进行了初步调查。依照《广东植物志》分类方法进行鉴定,调查结果为:大雾岭野牡丹科植物有野牡丹属、锦香草属和虎颜花属共三个属的5种,1个亚种。另外还发现一种植物特征与毛菍类似但叶片为7基出脉的植物,有待于进一步确定其归属。本次调查为野牡丹科植物野生资源的保护和科学利用提供了资料。     

云南石蕊共生藻形态及分子系统学研究

该研究以2016年采自云南凤凰山的云南石蕊(Cladonia yunnan)为材料,在无菌条件下,采用微量微管吸法和直接法分离纯化培养云南石蕊共生藻,利用光学显微镜观察共生藻细胞的形态结构特征,并对该共生藻进行分子系统学分析。结果表明：(1)从云南石蕊中仅分离到1种共生藻,该藻细胞大小约2.5~6 μm,球形或椭球形,单细胞,不运动,色素体片状,无性繁殖,含有中央蛋白核和淀粉粒,且3~5个细胞包裹在粘液状的胶壳中,细胞核不可见。(2)该共生藻主要形态学特征与自由生活的胶球藻高度相似,根据采集地及形态特征将其命名为云南胶球藻(Coccomyxa sp. YN)。(3)基于对云南石蕊分子数据(rbcL, ITS)构建的云南石蕊共生藻的系统发育关系显示,云南胶球藻与胶球藻聚为一枝; ITS2 rRNA二级结构分析发现,云南胶球藻与胶球藻具有几乎一致的ITS2 rRNA二级结构。该研究首次揭示了胶球藻属(Coccomyxa)藻细胞与石蕊科地衣共生,且云南胶球藻与胶球藻具有高度一致的亲缘关系,而“地衣化”使两者细胞形态特征有明显差异,推测共生藻细胞可能是由自由生活的藻细胞进化而来。     

葡萄生单轴霉菌围可培养微生物多样性及潜在生防菌研究

【目的】揭示葡萄生单轴霉(Plasmoparaviticola)菌围可培养细菌和真菌的多样性特征,筛选对葡萄霜霉病有较强稳定防治效果的生防菌。【方法】连续两年从我国南北方具有代表性的7个葡萄产区采集葡萄霜霉病叶,镊子夹取经保湿培养获得的新鲜霉层并配制孢子囊悬浮液,采用传统分离培养法,结合形态分类、BOX-PCR指纹图谱分析以及分子鉴定结果,对葡萄生单轴霉菌围的可培养细菌和真菌进行聚类分析;采用菌株及其发酵液与病原菌孢子囊悬浮液等体积混合培养测定其对孢子囊的抑制作用,离体叶片接种法检测该菌株及其发酵液对霜霉病的防治效果。【结果】分离获得了90株细菌和110株真菌,分别归属于8个细菌属和14个真菌属,且相同地区不同葡萄品种葡萄生单轴霉菌围的细菌和真菌在同年处于同一分支。假单胞菌属(Pseudomonas)和枝孢属(Cladosporium)稳定存在于各地区不同品种葡萄霜霉病叶上葡萄生单轴霉菌围;在两年间稳定存在的菌株占比多数在80.0%以上且均具有较高的生防作用;其中,广泛分布的6株枝顶孢属(Acremonium)真菌对葡萄霜霉病的防治效果均较好,最高可达100.0%;防治效果较高的11个菌株的无菌发酵液中,黑曲霉(Aspergillusniger) NX2F、苋楔孢黑粉菌(Thecaphora amaranthi) BJ1G和匍枝根霉(Rhizopus stolonifer) BM1L的无菌发酵液防治效果均为100.0%。【结论】葡萄生单轴霉菌围的可培养细菌和真菌群落主要受地区因素影响,有较高的稳定性和生防作用,揭示了枝顶孢属真菌在我国葡萄主要产区葡萄生单轴霉菌围附生的普遍性,为葡萄霜霉病的防治提供了丰富和宝贵的资源。     

中华鳖阴茎头的组织学观察

2021年8月,在安徽省合肥市庐江县牛王寨采集到东亚腹链蛇属(Hebius)蛇类标本1号。经形态比较发现,该蛇明显不同于大别山地区已有的东亚腹链蛇属物种——棕黑腹链蛇(H. sauteri)和绣链腹链蛇(H. craspedogaster)。分子系统学分析显示,该标本与东亚腹链蛇(H. vibakari)遗传关系最近,且形态上符合东亚腹链蛇特征,提示该标本应为东亚腹链蛇。东亚腹链蛇是安徽省和大别山地区爬行动物分布新记录种,这也是该物种在中国东北地区之外首次被报道。该分布新记录扩大了对东亚腹链蛇的分布范围的认知,对东亚腹链蛇的种群分化和生物地理学研究具有重要意义。     

安徽庐江发现东亚腹链蛇

2021年8月,在安徽省合肥市庐江县牛王寨采集到东亚腹链蛇属(Hebius)蛇类标本1号。经形态比较发现,该蛇明显不同于大别山地区已有的东亚腹链蛇属物种——棕黑腹链蛇(H. sauteri)和绣链腹链蛇(H. craspedogaster)。分子系统学分析显示,该标本与东亚腹链蛇(H. vibakari)遗传关系最近,且形态上符合东亚腹链蛇特征,提示该标本应为东亚腹链蛇。东亚腹链蛇是安徽省和大别山地区爬行动物分布新记录种,这也是该物种在中国东北地区之外首次被报道。该分布新记录扩大了对东亚腹链蛇的分布范围的认知,对东亚腹链蛇的种群分化和生物地理学研究具有重要意义。     

大叶九里香,芸香科新等级组合及生物学特征补述

为理清芸香科(Rutaceae)九里香属(Murraya)中大叶九里香[M. kwangsiensis (C. C. Huang)C. C. Huang var. macrophylla C. C. Huang]与其原变种广西九里香[M. kwangsiensis(C. C. Huang)C. C. Huang var. kwangsiensis]间的系统关系及其分类学地位,采用综合文献查阅、标本鉴定、野外实地调查、栽培观察及显微解剖等多种方法对九里香属植物数个种类进行分类学相关研究。结果发现:大叶九里香在叶片、花、果实等形态特征方面与广西九里香间的差异极大,故将其处理为一个独立的种,并提出新等级组合Murraya macrophylla (C. C. Huang)F. J. Mou; 首次对大叶九里香的形态特征及分布进行详尽描述; 该物种的羽状复叶及小叶均为九里香属中最大者,更接近仅分布于越南的光叶九里香[M. glabra (Guillaumin)Swingle],但其较大的小叶、叶面叶脉下凹且叶片皱缩等特征使其明显不同于九里香属其他种类。大叶九里香是一个独立种而非广西九里香的变种,此关于大叶九里香分类地位的新观点有助于整个九里香属的系统发育关系重建及种间系统关系的深入探索。     

中国膨果豆属(豆科)一新组合

原簇毛黄耆亚属的部分种类从黄耆属中分出,在此基础上恢复了膨果豆属,由此也产生了许多新组合。其中,新组合蒺藜叶膨果豆包含了原蒺藜叶黄耆和甘青黄耆。为验证该分类处理的合理性,该文统计分析了蒺藜叶黄耆和甘青黄耆在果实形态上的差异,同时比较了二者的地理分布式样。结果表明:甘青黄耆和蒺藜叶黄耆之间存在着明显区别,甘青黄耆种级的分类学地位应予以保留,新组合为甘青膨果豆[Phyllolobium tangutica(Batalin)Y.Kang M.L.Zhang]。     

我国北方岩溶泉域刚毛藻的系统发育及形态学研究

脆弱刚毛藻(Cladophora fracta)是一种大型丝状绿藻,生境分布广泛。然而,对于岩溶泉域分布的刚毛藻研究较少,它们的遗传多样性、生物地理亲缘性和生理特性都有待于深入研究。该研究对我国北方地区五个典型岩溶泉域的50个脆弱刚毛藻样本进行了形态学和分子系统学描述。主要研究目标:(1)对我国北方地区五个典型岩溶泉的刚毛藻生境进行描述;(2)根据形态学特征和分子序列对藻体进行鉴定;(3)探究生境对藻体生理特性的影响。结果表明:基于SSU和LSU序列的结果,发现所分析的50株刚毛藻个体为同一种,同时还发现了13个不同的核糖体基因型。基于SSU和LSU的系统发育树,刚毛藻属均未能形成单系分支,分布在三个不同的分支上。13个样本基因型在SSU和LSU树中的位置相似,与Cladophora vagabunda有很高的序列同源性,但是形态特征却差异很大。从显微结构结果来看,五个岩溶泉域采集到的刚毛藻在细胞直径上无显著差异,藻体的形态特征与脆弱刚毛藻相一致。但是,岩溶泉域采集的藻体细胞直径比文献报道中在湖泊和河流中采集的脆弱刚毛藻直径要大。另外,仅在两个地点(XA和ST)采集的标本中发现有假根状分枝。因此,基于形态学和分子序列的结果,将这五个泉域的刚毛藻鉴定为脆弱刚毛藻(Cladophora fracta)。     

中国大陆天麻属(兰科)一新记录种——乌来天麻

该文报道了在广西七冲国家级自然保护区发现的中国大陆兰科(Orchidaceae)天麻属(Gastrodia R. Brown)一新记录种——乌来天麻(G. uraiensis T. C. Hsu&C. M. Kuo)。乌来天麻形态较近似于春天麻(G. fontinalis T. P. Lin),但乌来天麻的花序、花被筒较短,唇盘中部具4条纵向脊,脊向舌状先端延伸、合并成更高的2条,易与春天麻相区别。同时,还描述了新记录种的形态特征,提供了彩色图版,并讨论了此次新发现的生物地理学意义。     

Morphological and molecular phylogenetic analysis of <Emphasis Type="Italic">Melampsora</Emphasis> species on poplars in China

Many species of Melampsora on Populus have been reported in China, based on morphological characteristics of both uredial and telial states, and on host species, but their morphology and taxonomy are still poorly defined. In this study, 196 specimens representing Melampsora species on poplars and collected from various areas of China were used for morphological observations. The morphological characteristics of urediniospores and teliospores were examined with light and scanning electron microscopy. The specimens could be classified into five groups based on their morphology. For the sequencing of the nuclear large subunit rDNA (D1/D2), 5.8S rDNA and their internal transcribed spacers, ITS1 and ITS2 region, 54 specimens were selected from the specimens used in morphological observations. These specimens were separated into six clades by phylogenetic analyses of the D1/D2 and ITS regions. Correlations among morphological groups and phylogenetic clades based on these results suggest a revision of these species. In particular, no evidence to discriminate specimens of M. acedioides, M. magnusiana, and M. rostrupii was found from either morphological characteristics or sequence analysis.Contribution no. 185 Laboratory of Plant Parasitic Mycology, Institute of Agriculture and Forestry, University of Tsukuba, Japan     

Thermococcus litoralis sp. nov.: A new species of extremely thermophilic marine archaebacteria

We describe a new species, Thermococcus litoralis, which is different from the type species Thermococcus celer in molecular, morphological and physiological characteristics.Abbreviations 3 x SSC (standard saline citrate) - 0.45 M NaCl 0.045 M Na₃-citrate     

三种厚朴叶绿体基因组的比较研究

为了深入发掘日本厚朴、厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组差异,筛选厚朴优良性状候选基因,开展三种厚朴的分子遗传研究,该文利用Illumina HiSeq高通量测序平台首次对日本厚朴叶绿体进行测序、组装,并与已有的厚朴、凹叶厚朴叶绿体基因组共同注释,获得三个物种叶绿体基因图谱,筛选出三个基因组中的差异基因,又与同科中11个亲缘物种进行叶绿体基因组比对,构建NJ遗传树。结果表明：(1)日本厚朴叶绿体基因组的Clean Reads为19 791 019,Q30为91.33%,组装后基因组全长160 051 bp, GC含量为39.2%,含tRNA 37个,rRNA 8个。(2)比对分析发现三种厚朴具有相似的IR、LSC和SSC结构,以及GC含量和tRNA数量,但编码基因种类和数量、内含子和外显子的数量和结构等存在差异。(3)日本厚朴的功能基因数目较厚朴、凹叶厚朴分别多6个和4个,主要分布于LSC区和IR区,涉及核糖体大亚基、核糖体小亚基和未知功能基因类群。(4)系统发育分析结果进一步显示日本厚朴与凹叶厚朴亲缘关系较近,其次是厚朴。该研究表明日本厚朴具有更丰富的叶绿体基因组结构、组成和变异特征,是其适...     

基于数字标本探究绿绒蒿属植物花期的变化

近年来,随着全球气温的明显升高,气候变化引起的全球变暖受到人们的广泛关注.气候变暖会使植物物候发生改变,花期的变化能够直观地反映出植物对周围环境的适应,尤其是高山植物对气候变化更为敏感,因此探究高山植物的花期更具有代表性.为了解植物在气候变暖背景下花期的变化特征,并制定出合理的植物保护措施,该文以典型的高山植物绿绒蒿属...     

中国苦苣苔科一新记录属——四轮苣苔属

该文报道了中国苦苣苔科(Gesneriaceae)一新记录属——四轮苣苔属(Tetraphyllum Griff. ex C. B. Clarke)。该新记录属,即四轮苣苔属仅有3种,其中密花四轮苣苔[T. confertiflorum(Drake)B. L. Burtt]在我国首次记录。该研究提供了该属的形态描述和分种区别特征,并提供了该种的详细形态描述及彩色照片。凭证标本馆藏于广西植物研究所标本馆(IBK)和上海辰山植物标本馆(CSH)。