锦鸡儿属中3种植物的组织培养及快速繁殖

1植物名称锦鸡儿属中柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、中间锦鸡儿(C. intermedia)和树锦鸡儿(C.arborescens).     

锦鸡儿属(豆科)一新组合

中间锦鸡儿(Caragana korshinskii var. intermedia), 与柠条锦鸡儿(C. korshinskii)和小叶锦鸡儿(C. microphylla)是近缘种.但以前有不同的分类学名称和处理,本文把它作为柠条锦鸡儿的一个变种(C. korshinskii Kom. var. intermedia (Kuang et H. C. Fu) M. L. Zhang & G. H. Zhu)来处理.     

豆科锦鸡儿属(Caragana Fabr.)植物地理分布与分化研究

豆科锦鸡儿属约80种,可以明确地分为6组14系。编绘了79个种的分布图,在此基础上,描述了每个种的分布范围和生存生境,以系和组为单位探讨了锦鸡儿属植物各类群的分布规律,并进一步研究了种类形成和演化过程。Sect. Caragana为东亚--蒙古高原分布型,其Ser. Caraganae的种类在东亚地区随纬度的变化呈现出明显的地理替代分布规律, Ser. Microphyllae在蒙古高原地区随经度的干旱梯度变化呈现出清晰的种类替代关系,本组各系间也有明显的地理替代分布现象。Sect. Prunosa为东亚--中亚间断分布型。Sect. Longispina为喜马拉雅分布型。Sect. Tragacan thoides为环青藏高原--北极高山分布型。Sect. Frutescentes广泛分布于亚洲干旱地区。Sect. Chamlagu为东亚分布型。本属种类可分为6个分布型,分布型之间的关系揭示了亚洲干旱区植物区系形成的渊源和联系。Sect. Caragana为本属的原始类群,起源于东亚,曾广泛分布于亚洲大陆,随青藏高原的隆起,原始类群就地分化形成不同的类群,在此基础上迁移分化适应,形成了现代多样的分布格局,中亚为本属的分化中心。     

小叶、中间和柠条三种锦鸡儿的分布式样及其生态适应

确定了小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿3种植物的分布式样:小叶锦鸡儿为蒙古高原东部-F松辽平原西部-华北山地分布种,中间锦鸡儿为东戈壁-鄂尔多斯高原-黄土高原北部分布种,柠条锦鸡儿为南阿拉善-西鄂尔多斯分布种。小叶锦鸡儿适应分布于蒙古高原典型草原带和森林草原带以及华北山地落叶阔叶林带,在草原带高平原上可形成灌丛化草原的景观,在草原带的沙地上可形成以小叶锦鸡儿为建群种的沙地灌丛植被;中间锦鸡儿适应分布于蒙古高原的荒漠化草原及草原化荒漠带、鄂尔多斯高原的典型草原和荒漠化草原带的沙地及梁地上、黄土高原北部的黄土丘坡上,常形成以中间锦鸡儿为建群种的沙地灌丛植被;柠条锦鸡儿则适应分布于草原化荒漠和典型荒漠带的固定和半固定沙地上。近缘的3种锦鸡儿的地带性分布从东至西或从北向南形成明显的有规律的地理替代分布格局。     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性Ⅰ.生态学和RAPD证据

植物种群调查结果证实,小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(C.davazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C. korshinskii Kom.)在内蒙古高原形成地理替代分布.种群分布、分类、形态、生长发育和遗传结构研究结果表明,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是连续的、渐变的,三个种在内蒙古高原自东向西形成一个地理连续渐变群.分析内蒙古高原的气候变迁和小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿及柠条锦鸡儿的地理替代分布状况认为,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是适应环境演化的结果.     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性 I．生态学和RAPD证据

植物种群调查结果证实,小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam．)、中间锦鸡儿(C.davazamcii Sancz．)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom．)在内蒙古高原形成地理替代分布。种群分布、分类、形态、生长发育和遗传结构研究结果表明,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是连续的、渐变的,三个种在内蒙古高原自东向西形成一个地理连续渐变群。分析内蒙古高原的气候变迁和小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿及柠条锦鸡儿的地理替代分布状况认为,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是适应环境演化的结果。     

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性 Ⅰ.生态学和RAPD证据(英文)

植物种群调查结果证实,小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(C.davazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)在内蒙古高原形成地理替代分布。种群分布、分类、形态、生长发育和遗传结构研究结果表明,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是连续的、渐变的,三个种在内蒙古高原自东向西形成一个地理连续渐变群。分析内蒙古高原的气候变迁和小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿及柠条锦鸡儿的地理替代分布状况认为,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是适应环境演化的结果。     

3种锦鸡儿属植物过氧化物酶基因的克隆及表达分析

采用同源克隆技术分离了3种锦鸡儿属植物柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)、小叶锦鸡儿(C.microphylla)和中间锦鸡儿(C.intermedia)的过氧化物酶(POD)基因(分别命名为CkPOD、CmPOD和CiPOD),并对它们在干旱胁迫条件下的表达特征进行了分析。CkPOD、CiPOD、CmPOD基因的cDNA序列均包含有1 074bp的开放阅读框(ORF),编码的蛋白质由357个氨基酸构成,分子量为38.7kD。系统进化分析结果显示:3种锦鸡儿属植物的POD可以和鹰嘴豆等豆科植物的POD聚为一类,且CkPOD和CmPOD具有较近的亲缘关系,CiPOD与CkPOD和CmPOD的亲缘关系相对较远,这一结果与3种锦鸡儿属植物的进化地位一致,显示POD基因较为保守,可以为锦鸡儿属植物的系统分类提供参考。PEG模拟干旱胁迫能够强烈诱导CkPOD、CiPOD和CmPOD基因的表达,显示POD基因在锦鸡儿属植物抵御干旱胁迫过程中发挥着重要作用。研究结果可为解析锦鸡儿属植物的耐旱机理以及利用锦鸡儿属植物进行荒漠改良和生态修复提供理论和实验依据。     

新疆甘家湖梭梭林自然保护区植物组成及地理成分分析

根据野外调查、标本鉴定及查阅文献,对新疆甘家湖梭梭林自然保护区植物组成、地理成分进行了研究。结果显示:保护区共有维管植物62科236属448种,其中蕨类植物2科2属3种,裸子植物1科1属4种,被子植物59科233属441种。藜科、菊科、禾本科、十字花科、豆科为优势科,所含属、种数占该保护区总数的49.15%和51.12%;属内种数的变化范围为1~13种,仅含1种的属最多,有144个,占总属数的61.02%。植物生活型组成多样,草本375种、灌木65种、乔木5种、藤本3种,分别占保护区总种数的83.71%、14.51%、1.12%和0.67%。植物群落组成简单,以梭梭群落(Form.Haloxylon ammodendron)、白梭梭群落(Form.Haloxylon persicum)为主,它们与超旱生、旱生灌木、小灌木、草本等组成荒漠植被。保护区种子植物60科可划分为4个分布区类型和7个变型,以温带地理成分为主(14科),占保护区非世界分布的56.00%;234个属可划分为12个分布区类型和12个变型,其中北温带分布及其变型73属,占保护区非世界分布的37.44%,地中海、中亚、东亚分布在此地交流融合,缺乏热带成分,具强烈的温带荒漠性质。     

柠条种籽大敌——柠条豆象

<正> 柠条豆象Kytorhinus immixtus Motschulsky属鞘翅目豆象科、豆象亚科。是内蒙古伊克昭盟广大牧区所栽培的柠条锦鸡儿Caragana kor-shinskii Kom.和中间锦鸡儿C.intermedia Ku-any et H.C.Fu(二种锦鸡儿以下简称柠条)种籽的大害虫。柠条含有丰富的蛋白质等营养物质,抗旱耐寒,产量高,是草原及荒漠地带的主要饲用灌木,也是防风固沙的优良树种。近几年来,由于柠条豆象的侵害而使种籽遭受严重的损失,1978年,全盟受害率一般60％左右,严重的达90％,每年损失近百万斤种籽,对柠条大面积推广种植和牧区草原建设造成了严重影响。     

鄂尔多斯高原锦鸡儿属植物叶表皮特征及生态适应性

在光学显微镜和扫描电镜下,对鄂尔多斯高原上从东到西分布的8种锦鸡儿属(Caragana)植物的叶表皮特征进行了观察,发现该属植物的叶表皮细胞形状有多边形和不规则形两种类型;气孔轴式类型主要是不定式。旱中生的秦晋锦鸡儿(C. purdomii)的气孔密度及气孔指数最高,其它7种旱生种类(甘蒙锦鸡儿(C. opulens)、中间锦鸡儿(C. intermedia)、柠条锦鸡儿(C. korshinskii)、荒漠锦鸡儿(C. roborovskyi)、狭叶锦鸡儿(C. stenophylla)、藏锦鸡儿(C. tibetica)和短脚锦鸡儿(C. brachypoda))的偏低。在同种锦鸡儿中,中间锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔密度随环境干旱程度的增加而增加,柠条锦鸡儿的气孔密度则减少;狭叶锦鸡儿、藏锦鸡儿的气孔指数随环境干旱程度的增加表现为上升,中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿的气孔指数表现为下降。中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、藏锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的表皮均密被表皮毛,是对干旱环境的适应特征。旱生种类比中生种类的表皮特性具有更高的可塑性,在半荒漠地带能够成为建群种的狭叶锦鸡儿和藏锦鸡儿的可塑性指数最高。在扫描电镜下,气孔位置有两类:气孔与表皮细胞齐平、气孔陷于表皮细胞之下。表皮上有角质层和蜡质;表皮毛为单细胞非腺毛。     

A Dispersal and Vicariance Analysis of the Genus Caragana Fabr.

The genus Caragana Fabr., consisting of approximately 70 species, has a temperate Asian distribution and occurs mainly in the drought and cold regions of the northwestern and southwestern Tibetan Plateau of China. The distribution pattern of the genus was investigated using dispersal-vicariance analysis （DIVA）, The results indicate that vicariance versus dispersal plays a major role in the evolution of the genus and that short-distance dispersal also exists. There is no fossil record of this genus. Therefore, Caragana is inferred as an advanced taxon in terms of its limited temperate Asian distribution. Based on the morphological variation and ecological adaptation in Caragana, the generic speciation is postulated to be related to the uplifting of the Tibetan Plateau and to the increasing arid conditions of Central Asian lands since the Neogene. The Mongolian Plateau and the Tibetan Plateau are hypothesized as the barriers of vicariance between East Asia and western Central Asia.     

中国北方温带地区5种锦鸡儿植物的分布模拟

全面收集中国北方温带干旱–半干旱地区5种主要锦鸡儿植物的地理分布资料, 利用ArcGIS 9.0软件绘制现状分布图, 发现小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)、中间锦鸡儿(C. intermedia)和柠条锦鸡儿(C. korshinskii)在空间上呈现出从东到西的地理替代分布格局, 继续向西南方向则分布有藏锦鸡儿(C. tibetica), 向西北方向分布有狭叶锦鸡儿(C. stenophylla), 但它们的分布范围又有一定的重叠。整理5种锦鸡儿分布区内的气象台站长期记录, 选择计算15个具有重要生物学意义的水热指标值; 进而用方差分析、多重比较和因子分析相结合的方法, 研究控制这5种锦鸡儿地理分布的主导驱动因子。结果表明: 控制小叶锦鸡儿和中间锦鸡儿间地理分布差异的主导因子是水分因子, 特别是湿度; 水分因子同样是控制中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿间地理分布差异的主导因子, 特别是生长季及年降水量; 控制柠条锦鸡儿和藏锦鸡儿间地理分布差异的主导因子是夏季高温, 控制柠条锦鸡儿和狭叶锦鸡儿地理分布差异的是冬季低温。运用耦合BIOCLIM模型的软件包“DIVA-GIS”模拟预测这5种锦鸡儿的现状潜在分布区及未来气候变化的影响, 结果表明: 现状潜在分布区与实际分布区均有很好的一致性; 在CO₂浓度加倍的未来气候情景下, 5种锦鸡儿植物都会向北大幅度迁移, 在我国的分布范围均缩小, 分布格局发生显著变化。用ROC曲线和Kappa统计值法验证模型表明, BIOCLIM的模拟精度较高。     

内蒙古高原荒漠区几种锦鸡儿属(Caragana)优势植物的生理生态适应特性

比较了内蒙古高原荒漠区4种锦鸡儿属(Caragana)优势植物——柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿、垫状锦鸡儿和荒漠锦鸡儿的生理适应特性。研究发现:4种锦鸡儿属植物中,荒漠锦鸡儿的叶片含水量、束缚水/自由水比值、水势以及水分利用效率最低,气孔导度日变化表现为与气温变化相似的早晚低、中午高的单峰曲线。4种锦鸡儿蒸腾速率日变化状况相似,均在10:00达到最大,以后逐渐降低,但日蒸腾积累值垫状锦鸡儿<荒漠锦鸡儿<柠条锦鸡儿<狭叶锦鸡儿。相比较,柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿和垫状锦鸡儿对当地的水分条件有良好的适应性,能够保持较好的水分状况,水分亏缺在15%以下,而荒漠锦鸡儿叶水分亏缺日变幅较大,保水能力不及其它3种。渗透调节比较研究发现:荒漠锦鸡儿的渗透势最低,细胞质离子浓度最高,无机渗透调节物产生的渗透势所占的比例也更大,说明其低渗透势的维持主要来自无机渗透调节物质的较多积累。保护酶和自由基比较研究发现:POD和SOD活性荒漠锦鸡儿明显高于其它3个种,但CAT活性在4种植物中无显著差别;叶片自由基含量狭叶锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>柠条锦鸡儿>垫状锦鸡儿。这些结果表明:(1)荒漠锦鸡儿对干旱环境的适应方式与其它3种不同,柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿和垫状锦鸡儿以强保水能力、维持稳定的水分而适应,而荒漠锦鸡儿以更负的渗透势、更高细胞质离子浓度弥补其更多的水分消耗和对水分变化的强耐性而适应,较高的保护酶活性可能是其强耐性的生理基础之一。(2)保水能力弱的锦鸡儿种主要通过无机离子的积累,调节细胞质渗透势,保持水分平衡,这是一种相对节省能量的适应对策。     

内蒙古高原西部荒漠区四种锦鸡儿属植物水力结构变化的比较研究

本文采用改良的冲洗法,比较了内蒙古高原西部荒漠区锦鸡儿属(Caragana) 4 种优势植物—柠条锦鸡儿（C. korshinsk）、狭叶锦鸡儿（C. stenophylla）、垫状锦鸡儿（C. tibetica）和荒漠锦鸡儿（C. roborovoskyi）的水力结构日变化和季节变化,目的是了解4种锦鸡儿属植物对荒漠区环境的适应性及其差异。研究发现：4种锦鸡儿属植物的比导率、叶比导率均为早晚高、中午低的单谷日变化曲线;三个季节相比较,夏季的比导率、叶比导率最大;胡伯尔值春季>夏季>秋季。三个季节比导水率日平均值、夏季和秋季的叶比导率、三个季节的胡伯尔值都表现为：柠条锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>狭叶锦鸡儿>垫状锦鸡儿;三个季节比导水率日变幅和春季叶比导率表现为：柠条锦鸡儿>荒漠锦鸡儿>垫状锦鸡儿>狭叶锦鸡儿。4个种比导水率日平均值的季节变幅相似。这些结果表明：（1）荒漠区锦鸡儿属植物的水力结构限制了水分运输,使其避免了中午的高蒸腾。（2）荒漠区锦鸡儿属植物通过较高的水分运输效率及较好的叶供水效率适应夏季的高温和强辐射,维持水分平衡;锦鸡儿属植物胡伯尔值的季节变化保证了其在春、夏季快速生长期有较好的水分供应。（3）较高的比导率、叶比导率和胡伯尔值导致了柠条锦鸡儿良好的水分供应和高蒸腾速率,进而导致了柠条锦鸡儿较快的生长速度,这说明柠条锦鸡儿对荒漠环境的适应性好于其它三个种;柠条锦鸡儿的输水效率高,但易发生严重的空穴和栓塞。     

青藏高原和喜马拉雅地区锦鸡儿属植物的地理分布

锦鸡儿属Caragana是一个典型的温带亚洲分布属。本属在青藏高原和喜马拉雅约有24种1变种,约占整个属的1／3。这些种类几乎全部处于演化高级阶段,且既有叶轴宿存类群,也有假掌状叶类群。反映出种的分化很活跃,在横断山地区形成本属的分布中心、分化中心。本区内绝大多数种类是特有分布。替代现象主要受气候、植被变化作用,沿横断山和喜马拉雅分布的长齿系Ser. Bracteolatae Kom．是一个典型的替代分布类群。锦鸡儿属植物生态适应性很强,可在其生长的灌丛中形成优势种。 寒化和旱化现象十分突出,它们有一系列森林种、草原种和荒漠种及相关的形态变异。用锦鸡儿属植物进行青藏高原和喜马拉雅区域内的分布区关系分析及最小生成树MST和特有性简约性分析(PAE),表明横断山地区特别是其北部是本属植物的一个地理结点。以此沿横断山向北部唐古特和西部藏东南适应性辐射。横断山和西喜马拉雅联系微弱,看不出植物长距离扩散的踪迹,大多是由于生态因子限制而产生的隔离。虽然本区不可能是锦鸡儿属的起源地,然而,通过本区与邻近地区的地理联系,可推测它们在我国适应性辐射方向是从东北向西南。结合豆科蝶形花亚科其它属化石记录及其分布区局限在温带亚洲等现象,认为锦鸡儿植物是一组特化、晚近衍生的类群,起源于北方东西伯利亚晚第三纪中新世后期至上新世。     

锦鸡儿属3种植物的核型研究

以锦鸡儿属中间锦鸡儿、柠条锦鸡儿、狭叶锦鸡儿为材料,用光学显微镜观察了3种锦鸡儿的染色体,按全国第一次植物染色体学术讨论会建议的标准进行了核型分析。结果表明,3种锦鸡儿的体细胞染色体数目2n=16,核型公式分别为:中间锦鸡儿2n=2x=16=10m 6sm、柠条锦鸡儿2n=2x=16=12m 4sm、狭叶锦鸡儿2n=2x=16=14m 2sm,中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的核型属于2A型,狭叶锦鸡儿的核型属于2B型。狭叶锦鸡儿二倍体染色体核型为首次报道。     

生态脆弱带不同区域近缘优势灌木的生理生态学特性

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿分别为中国北方生态脆弱带典型区域——科尔沁沙地、毛乌素沙地和腾格里沙漠的优势灌木。为了探讨生长在地理位置相距很远的不同气候类型区、但亲缘关系较近的沙漠植物种之间特性的差异及近缘种间引种成功的可能性 ,对 3种灌木在原产地和引种地 (腾格里沙漠 )的气体交换、叶绿素荧光参数、β胡萝卜素和脯氨酸累积等特性进行了对比研究 ,结果显示 :各区优势灌木的气体交换特征不同 ,主要依照区域光照和温湿条件的不同组合而变化 ,各区域的环境条件组合最利于其建群种的生长 ;引进种对引种地环境变化的反应调节较乡土种敏感 ;地理位置相距较近的近缘种间生理特性相近 ,引种易于成功