食果动物与被取食植物的相互关系:协同进化?

在种子传播过程中动植物是否存在协同进化关系一直是争论的焦点。有观点认为,植物通过食果动物对其种子的传播可能获得逃避种子捕食者、占据新的生境斑块和基因流动等好处,而动物通过消化果肉获得营养和能量作为回报,动植物彼此相互作用,进而可能建立协同进化关系。动植物之间还可能发生在种、属或科水平以上的多物种的多配协同进化,或者通过关键种的协同进化来带动其他食果动物和植物相关性状的进化。“果肉防御假说”则认为果肉原本是保护种子的防御组织,后来才进化成为吸引食果动物以促进种子传播的物质。然而,食果动物和植物一对一的协同进化的例证并不多见;适合种子萌发和生长的环境在时空上难以确定;食果动物和植物的进化速度不一致;植物与种子传播者的选择压力存在着高度的不对称和不平衡,加上环境因素的重要影响,这种选择压力受到极大的限制而有可能变得不显著。种子传播中动植物在进化意义上的关系尚需进一步研究。未来研究应对食果动物和植物关系的复杂性和多样性有足够的认识。通过对系统发育中相联系的不同种的动植物关系的比较研究来揭示动植物关系对物种分化的影响,有可能为检验食果动物和植物之间的协同进化关系提供新的证据。食果动物传播种子对植物群落动态变化的影响、动植物关系和生物多样性保护等仍将是该领域研究的热点。     

种子大小变异的进化生态学研究现状与展望

种子大小是植物生活史的核心特征之一。从4个方面综述种子大小变异进化生态学研究：(1)理论及研究方法;(2)环境、系统发育和母系影响;(3)进化机制;(4)生态学和进化意义。分析目前研究中存在的问题,并提出今后的研究方向。     

植物大年结实研究概述

大年结实指一个指物种群在不同年份同时产生具有很大变化的种子产量,这种生殖特征普遍存在于多年生植物中,是植物有性生殖过程中的一个重要进化对策。植物种子产量的周期性变化和种群内不同个体结实的同步程度是植物大年结实的两个重要特征。本文对大年结实的有关假说以及各自依据和缺陷进行了分析,讨论了植物种群内不同个体生殖同步性的程度和时间尺度的延续和空间尺度的异质性。     

莲花山红交嘴雀取食松科植物的形态适应

红交嘴雀(Loxia curvirostra)因专性取食针叶树的种子,是研究种子采食者与植物之间协同进化关系的理想物种之一,它与松科植物的协同进化近年来受到诸多关注。2007～2008年,作者在甘肃省莲花山自然保护区,通过调查红交嘴雀(L.c.himalayanesis)的形态特征、取食生态和松科植物的特点,初步研究了其对当地松科植物形态的取食适应。结果表明,莲花山红交嘴雀主要以云杉(Picea crassifolia)种子为食,其形态特征,包括体长、喙形等均小于北美地区的红交嘴雀,表明莲花山红交嘴雀有别于北美地区的红交嘴雀,其较小的喙与专性取食云杉种子相对应。     

植物顽拗性种子研究进展

对植物顽拗性种子的概念、物种分类、形态、分布及一些生理生态特征进行了综述,分析了顽拗性种子脱水敏感性的原因和对环境的生态适应性,探讨其可能的进化地位和贮存技术。同时,对顽拗性种子研究的发展趋势和应用前景进行了展望,即加强生境调查,更新顽拗性种子植物数据库,从形态学、生理生态学和分子生物学分析种子顽拗性本质。     

西藏色季拉山区龙胆科植物种子微形态特征及其系统分类学意义

利用扫描电镜和解剖镜对西藏色季拉山区分布的龙胆科6属20种植物种子微形态进行观察研究。结果显示：这20种植物的种子颜色有黑色、黄色、黑褐色、黄褐色、灰褐色和红棕色6种;种子形状分为长卵球形、卵球形、椭圆球形、矩圆形和近球形;表皮纹饰可分为4种类型,即网纹型、条纹型、疣状型和嚼烂型,其中网纹型又细分为6个亚型。根据种子微形态特征,笔者对龙胆科相关属的进化趋势、分类学意义和分类鉴定等进行了讨论,认为獐牙菜属（Swertia L.）和龙胆属（Gentiana（Tourn.）L.）进化程度较高;从种子微形态特征上看肋柱花属（Lomatogonium A.Br.）、花锚属（Halenia Borkh.）和假龙胆属（Gentianella Moench.）间有较近的亲缘关系;龙胆科各属种子表皮纹饰特征与分类系统基本吻合。本研究表明种子微形态在植物分类研究中具有十分重要的意义,可作为植物系统划分、鉴定和进化研究的参考性状。     

亚洲热带雨林两种鸟类媒介互利系统的比较

了解植物形态学性状如何影响鸟类传粉者和种子散布者的拜访,有助于阐明植物-鸟类相互关系的进化.本研究选取云南省西双版纳4类不同人类干扰程度的热带森林,比较植物-鸟类在种子散布和传粉基础上所构建的网络系统.结果表明：植物-食果鸟网络系统高度不对称,而植物-鸟类传粉者网络系统未出现类似的不对称现象.两类网络系统的差异主要表现在鸟类丰富度、鸟类活动能力以及适合鸟类拜访的一系列植物性状上.对这两个互利共生系统差异的了解有助于深入理解植物-鸟类互利关系的进化.     

中国滨海沼泽湿地芦苇种子功能性状的纬度梯度变异

种子功能性状反映了植物适应环境变化的繁殖对策,这是植物在自然环境选择和遗传上的一种进化行为,对深入认识植物及种子对环境的长期适应性进化意义重大。本研究对中国滨海6个省市9个地区的滨海沼泽湿地(21°29′—40°57′ N)主要土著植物芦苇种子功能性状(包括种子大小、重量、结实率和产量)进行研究,分析其纬度变异规律。结果表明: 我国滨海湿地芦苇种子各功能性状在不同纬度差异显著,各功能性状间具有显著的相关性。芦苇种子大小(种长、种宽、种形指数、长宽比、种子表面积)和百粒重与纬度呈显著的二次函数关系,随着纬度升高先降后升,而种子结实率呈现先升后降的规律,芦苇种子数量与大小间存在着权衡关系。单位面积种子产量随着纬度升高显著增加。逐步回归分析显示,气候因素是影响不同纬度间芦苇种子功能性状差异的主要因素,土壤孔隙水的pH和盐度次之。     

植物比较解剖学在中国50年的进展和展望

系统与进化植物学是当今植物科学中的主流学科之一,植物比较解剖学是该学科的重要组成部分。根据近50年国内主要期刊统计,我国植物学者重点在种子植物的维管组织结构、叶及其表皮结构、花的结构和发育、种子及种皮特征、分泌组织以及一些原始种子植物等方面开展了比较解剖研究,为一些植物科、属的系统分类提供了解剖学依据。但在研究的植物种类、内容和方法尚存在不足,发表的论文相对较少。根据我国植物种质资源丰富,研究基础较好等特点,认为我国植物比较解剖学发展前景宽广,并对进一步发展提出一些建议。     

种子贮藏蛋白质表达调控及应用研究进展

种子在成熟过程中大量积累贮藏蛋白质,且不同植物种子中贮藏蛋白质的种类不同.为了解种子贮藏蛋白质的表达调控模式,对近年来表达调控机制的理论研究和在植物分类研究、分子育种及表达药用蛋白质方面的应用研究进行了综述.理论研究表明,种子贮藏蛋白质的特异性表达是受精确调控的,这些调控包括启动子中的顺式作用元件和反式作用因子.应用研究表明,通过对种子贮藏蛋白质表达的合理调控可提高作物的产量和营养价值,同时种子贮藏蛋白质具有稳定表达的特性,可用于研究植物分类、植物系统进化和表达药用蛋白质.