四合木（Tetraena mongolica）茎化学成分的GC-MS分析

近年来,特有植物天然成分分析与开发利用已经成为药物化学研究的热点问题之一[1]。四合木( Tetraena mongolica Maxim.)为蒺藜科( Zygophyllaceae)单属植物,仅分布于内蒙古高原和亚洲中部,为中国特有珍稀植物,也为国家二级濒危植物。四合木在防风固沙和维持荒漠生态系统功能方面具有突出的意义;此外,四合木也极易燃烧,在当地被称为“油柴”,因此,四合木有可能成为新的能源植物。目前,对四合木的相关研究主要集中在种群生态学和保护生物学方面[2-4],对四合木化学成分[5-7]及提取物生物活性[8-9]也进行了相关研究。     

荒漠孑遗植物四合木对土壤古菌群落的影响

土壤是植物定居的场所,也是植物-微生物互作的重要界面。古菌是土壤微生物重要组份,在碳、氮、硫、铁等元素的生物地球化学循环和植物的生长发育、适应生境中发挥重要作用。植物定居对土壤古菌群落的影响研究鲜有开展,孑遗植物在研究植物-微生物-环境互作中具有独特的优势。采用扩增子高通量测序技术,研究以荒漠孑遗植物四合木为建群种或优势种的四合木-红砂-珍珠-针茅群落、四合木-针茅群落和四合木群落等三种荒漠植物群落类型中,四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落特征,揭示四合木定居对土壤古菌物种数量、多样性、群落组成及功能的影响。结果表明,荒漠孑遗植物四合木定居不仅增加了根区土壤古菌的物种数量,提高了根区土壤古菌群落多样性,而且改变了土壤古菌群落组成,减少了奇古菌门Nitrososphaeraceae科未分类的属氨氧化古菌（unclassified_f_Nitrososphaeraceae）和暂定Nitrososphaera属氨氧化古菌（Candidatus Nitrososphaera）相对丰度,增加了Nitrososphaeraceae科暂定Nitrocosmicus属氨氧化古菌（Candidatus Nitrocosmicus）和广古菌门海洋古菌类群Ⅱ中未分类的属（norank_o_Marine_Group_II）相对丰度,广古菌门热原体纲未分类的属（unclassified_c__Thermoplasmata）相对丰度变化显著。植物群落演替对四合木根区土壤和光板地土体土壤古菌群落均无显著影响。Nitrososphaeraceae科氨氧化古菌是三种不同荒漠植物群落类型中土壤古菌的核心微生物组。四合木定居也显著改变土壤古菌群落的功能,减弱了高丰度功能,增强了低丰度功能,对有氧呼吸、核苷酸合成、氨基酸合成等途径影响显著。荒漠孑遗植物四合木定居改变了土壤古菌群落物种数量、多样性、组成、功能等特征。     

西鄂尔多斯地区土壤与四合木微量元素含量特征分析

从西鄂尔多斯地区生境适宜性特征的角度,研究四合木(Tetraena mongolia)的生态适应性,探讨迁地保护不易成活的原因,对不同生境条件下四合木分布区土壤和植株微量元素含量的测定结果表明,四合木分布区土壤中Cu、Fe、Mn、Zn、B、Mo、Se、Co、CI9种微量元素中,除B的含量明显高于国内土壤平均含量水平和荒漠区土壤平均含量水平;其它元素都低于国内土壤的平均含量;迁地实验区土壤中除Cu的有效量略低于荒漠区土壤和四合木分布区土壤的含量外,Fe、Mn、Zn、B、Mo的有效量均略高于荒漠区土壤和四合木分布区土壤,四合木植株中Fe、Cu、Zn、B、Se、Co的含量远高于各种类型草原植物,而Mo含量高于植物体含量均值,但低于荒漠草原植物,仅为荒漠草原植物的50％,四合木分布区土壤与四合木成株、幼苗9种微量元素相关性不显著,而且植物体中9种元素含量远远大于土壤中的有效量,从四合木植株中各元素含量与各类型草原植物(包括荒漠草原植物)和土壤中含量比较表明,四合木在生长过程中对各种元素呈富集特征,可见土壤微量元素的含量不是四合木迁地种植的制约因子。     

四合木和霸王幼苗抗氧化系统对干旱胁迫的响应差异

以室内培养的珍稀濒危植物四合木及其近缘种霸王的幼苗为材料,用不同浓度PEG模拟不同程度的干旱胁迫,探讨2种植物幼苗主要抗氧化酶活性和抗氧化物质含量对干旱胁迫的响应特征。结果表明:(1)随着干旱胁迫强度的增加,四合木和霸王幼苗的干、鲜重及含水量逐渐减少,而MDA含量逐渐升高;四合木抗氧化酶SOD、POD、CAT、AsA-POD和GR活性以及抗氧化剂AsA和GSH含量均呈先升后降的趋势,而霸王AsA-POD和GR活性及抗氧化剂AsA和GSH含量呈上升趋势,SOD、POD和CAT活性呈先升后降的趋势,且霸王出现峰值时PEG浓度均高于四合木。(2)同等强度的PEG胁迫,四合木体内MDA积累量所指示的膜质过氧化程度高于霸王,抗氧化酶活性和抗氧化剂含量均分别高于霸王,而地上部鲜重、地上部干重和含水量却低于霸王。研究表明,霸王幼苗体内各种抗氧化酶活性和抗氧化剂含量增加的阈值要高于四合木,能忍耐的干旱胁迫的阈值大于四合木,耐旱性强于四合木;相同程度的干旱胁迫下霸王的耐受性强于四合木。     

四合木属系统地位的研究

四合木属Tetraena Maxim． 是内蒙古自治区西部和亚洲中部荒漠区东部的特有属,也是珍稀濒危植物。前人曾对该属的系统地位做过一些研究,但观点不一。作者通过对该属的研究历史、雌蕊、果实、花粉粒、染色体等的综合研究后,建议将该属从TaxTaЛЖЯН系统(1987)蒺藜科的霸王亚科中分出,成立一个新亚科——四合木亚科。本文还编写了蒺藜科(狭义的)分亚科检索表。 四合木属的系统地位是：芸香目蒺藜科四合木亚科四合木属。     

火红拟孔蜂蜂体携带花粉形态的研究

野外调查火红拟孔蜂采访植物种类,采用扫描电子显微镜研究火红拟孔蜂采访植物及雌蜂腹毛刷上携带花粉的形态.结果表明该蜂采访植物有20多种,其中蜂体携带花粉种类有14种,还有7种未能确定到种;远多于直接观察到采访的植物(10种)种类.蜂体花粉包括蒺藜科、豆科、藜科、旋花科、百合科、胡颓子科等,花粉形态长球形、近球形、三角形、扣合状等4种类型;纹饰包括网状、穴状、条纹状、颗粒状、脑纹状 5 种纹饰类型.蜂体花粉中的比例以四合木最大;说明对濒危植物四合木的异花授粉具重要意义.     

孑遗濒危植物四合木群落组成、物种多样性及土壤养分含量

四合木(Tetraena mongolica Maxim.)是我国单种属的古地中海孑遗濒危物种,属于我国二级濒危保护植物。四合木作为我国西北干旱、半干旱地区植物群落的主要建群种之一,不仅对于维持我国西北干旱区生态系统结构和功能具有十分重要的作用,同时也是珍稀的植物资源。本研究对西北干旱区四合木自然植物群落进行了实地调查,并分析了四合木植物群落物种组成、物种多样性及其与土壤理化性质的相互关系。结果表明:(1)四合木植物群落结构简单,物种多样性较低。四合木群落植物共有15科42属64种,主要为菊科(Asteraceae)、禾本科(Poaceae)和藜科(Chenopodiaceae),且群落中多为半灌木和多年生草本植物。不同四合木植物群落样点间物种多样性差异显著(P<0.05)。其中,千里沟样点植物群落物种丰富度、Shannon指数和Simpson指数最高(分别为24、2.92和0.93)。Pielou指数变化情况略有不同,千里山样点最大(0.98);(2)不同样点四合木植物群落土壤养分含量差异极显著(P<0.01)。总体而言,海勃湾区和海南区样点的土壤速效养分(速效氮、速效磷...     

北部湾海洋植物及其共附生微生物次级代谢产物研究进展(综述)

海洋植物及其共附生微生物是海洋生物的重要组成部分,能够产生许多结构新颖、活性独特的次级代谢产物,承担多种生理生态功能。北部湾海洋植物物种资源丰富,据统计,海洋植物有3门43种。该文综述了从2002年起北部湾海洋植物及其共附生微生物次级代谢产物的研究进展,从11种红树植物和7种共附生微生物中获得59个新化合物和35个已知活性化合物,从3种海草植物中获得3个新化合物和7个已知活性化合物,从6种海藻植物和1种共附生微生物中获得25个新化合物和8个已知活性化合物,主要涉及结构类型有萜类、生物碱、黄酮类、甾醇,多数具有良好的抗菌、抗氧化、抗肿瘤、抗炎、增强机体免疫力等功效。在此基础上,进一步提出了北部湾海洋植物研究方向及后续的研究建议。该综述为深入研究和开发利用北部湾海洋植物及其共附生微生物提供了参考。     

基于Survey分析的濒危植物四合木基因组研究

评价濒危植物四合木（Tetraena mongolica）基因组的大小及复杂程度,开展基因组研究可揭示四合木的超旱生机制,进一步挖掘其特色基因资源。为更好破解四合木的全基因组信息,采用第二代高通量测序技术的基因组Survey分析技术开展四合木基因组大小估测研究,并利用生物信息学方法估计了四合木杂合率、重复序列和GC含量等基因组信息。结果表明：四合木基因组大小为1 079.25 Mb,修正后的基因组大小为1 065.84Mb,杂合率为0.76%,重复序列比例为75.25%,GC含量为33.57%。在经过四合木基因组初步组装后,获得3502 126条contigs,总计682 Mb,其N50为187 bp,推测四合木基因组属于同源四倍体复杂基因组,全基因组测序组装难度较大。由于四合木的高杂合率,后续可采用第三代高通量测序技术（单分子测序）同时结合染色质区域捕获技术,有望最终获得高质量的四合木全基因图谱。     

植物弱光逆境生理研究综述

弱光是目前影响设施生产的重要不利环境因素之一。本文综述了弱光对植物生长发育和光合特性的影响及其信号转导途径,并在此基础上讨论了植物对弱光的适应途径和今后植物弱光逆境生理的研究方向。     

濒危种四合木与其近缘种霸王水分关系参数和光合特性的比较

运用压力室-容积技术(P-V技术)对西鄂尔多斯地区特有的濒危植物四合木(Tetraena mongolica Maxim.)和生长于同一生境的近缘种霸王(Zygophyllum xanthoxylon (Bunge) Maxim.)的7个水分关系参数饱和含水量时最大渗透势(Ψ_s^sat) 、初始质壁分离时的渗透势(Ψ_s^tlp) 、初始质壁分离时渗透水相对含量(ROWC^tlp) 、初始质壁分离时的相对含水量(RWC^tlp) 、质外体水的相对含量(AWC) 、束缚水与自由水的比值(V_a / V₀),以及细胞最大弹性模量(ε^max)进行了测定,同时利用Li-6400光合作用测定系统测定了二者叶片气体交换参数的日变化,从生理生态学角度探讨了二者生存力、适应力的差异。结果表明:1)四合木的ε^max、ROWC^tlp值和RWC^tlp值均显著低于霸王,而Ψ_s^sat值Ψ_s^tlp值、AWC和V_a / V₀高于霸王。二者保持膨压的能力和方式不同,四合木表现为较小的细胞体积和较强的持水能力,主要以高的组织弹性来保持膨压,而霸王主要以增加细胞质浓度的渗透调节来维持膨压,弹性调节较弱。且四合木保持最大膨压的能力和维持最低膨压的极限渗透势低于霸王,耐旱性弱于霸王。2)自然条件下,四合木和霸王叶片的光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)日进程均呈"双峰"曲线,主峰出现在11:00时,次峰出现在15:00时左右,光合作用的午间降低是由气孔导度(Gs)降低造成的。二者相比,四合木光合速率和水分利用效率(WUE)低于霸王,光合能力和对干旱环境适应能力弱于霸王。研究表明四合木在生理生态学方面的生存力、适应力弱于霸王。     

甘肃珍稀濒危植物绵刺的调查与保护对策

1995 - 1998年先后对甘肃绵刺 (PotaniniamongolicaMaxim .)的分布、物种多样性及群落特征进行调查 ,绵刺在甘肃境内主要分布于河西走廊北部 ,海拔 10 0 0～ 180 0m ,灰棕荒漠土的沙砾质戈壁。其荒漠组成成分共计 48种 ,隶属 11科 37属 ,以戈壁荒漠区系成分 (亚洲中部荒漠区系成分 )为主 (4 5 83% ) ,亚洲中部草原区系成分次之(35 42 % ) ,古地中海区系成分也占有一定比例 (18.75 % )。生物多样性较丰富 ,群落演替较稳定。人类活动中 ,开垦、修路、樵柴等已对绵刺造成严重破坏 ,至今尚无有效的保护措施 ,为此提出了几点保护对策     

孑遗植物四合木(Tetraena mongolica)的濒危肇因与机制

对我国特有单属种孑遗植物四合木 (Tetraena mongolica Maxim) 的地理分布、生境条件、种群数量动态、空间分布格局、种间关系、种群的生命表、生殖力表、有性生殖、无性繁殖和遗传变异等种群生态学特征及其濒危肇因进行了系统分析.研究结果表明:四合木种群为高群集分布,种群曲线属Leak凸型.年龄结构不合理,其存活曲线接近于Deevey ê型,且将演化为小种群,群落内的生境异质性显著,种群处于不稳定阶段.四合木从开花期到结果期,生殖分配 (RA) 呈下降的趋势,生殖过程中胚胎发生败育、种子向幼苗难以转化使其有性生殖受阻,生活史趋于断裂,是最终导致其濒危的重要内因.分布区城市化、工业化以及过度放牧等原因造成其种群孤立和生境破碎化是物种导致濒危的外因,四合木生态适应性和生境适宜性下降造成遗传多样性逐步丧失.同时提出对我国特有植物四合木进行异地保护的可能性与必然性.     

孑遗植物四合木(Tetraena mongolica)的濒危肇因与机制

对我国特有单属种孑遗植物四合木 (Tetraena mongolica Maxim) 的地理分布、生境条件、种群数量动态、空间分布格局、种间关系、种群的生命表、生殖力表、有性生殖、无性繁殖和遗传变异等种群生态学特征及其濒危肇因进行了系统分析。研究结果表明：四合木种群为高群集分布,种群曲线属Leak凸型。年龄结构不合理,其存活曲线接近于Deevey ê型,且将演化为小种群,群落内的生境异质性显著,种群处于不稳定阶段。四合木从开花期到结果期,生殖分配 (RA) 呈下降的趋势,生殖过程中胚胎发生败育、种子向幼苗难以转化使其有性生殖受阻,生活史趋于断裂,是最终导致其濒危的重要内因。分布区城市化、工业化以及过度放牧等原因造成其种群孤立和生境破碎化是物种导致濒危的外因,四合木生态适应性和生境适宜性下降造成遗传多样性逐步丧失。同时提出对我国特有植物四合木进行异地保护的可能性与必然性。     

红花尔基自然保护区天然樟子松林种内种间竞争分析

运用Hegyi单木竞争指数分析了内蒙古红花尔基自然保护区天然樟子松（Pinus sylvestris var．mongolica Litv．）林内所有胸径大于2cm的樟子松、山杨（Populus davidiana Dode．）、白桦（Betula platyphylla Suk．）和山荆子（Malus baccata L．）的种内和种间竞争强度。结果表明,样地中主要的竞争木和对象木均为樟子松和白桦;樟子松的种内竞争强度（0．534）远大于种间竞争强度。随径级的增大,樟子松的种内竞争强度逐渐减小,且与胸径存在幂函数关系CI=A·D^-B。胸径达到30cm后,樟子松种内竞争强度变化不明显。作为竞争木,樟子松对其他树种产生了较大的竞争压力。     

The Kenneth S. Norris Lifetime Achievement Award Lecture

Since the early 20th century, Japanese cetacean biology relied heavily on fisheries for their materials. The work environment was challenging because research activities were controlled by industries and the fishery administration. I became a cetacean scientist in 1961 and worked mainly in the western North Pacific. There I witnessed the collapse of coastal populations of striped dolphins and sperm whales as a result of over‐hunting. Nonetheless, my research revealed fascinating aspects of cetacean biology, which still await explanation, such as the following: neighboring populations of the same species having different breeding seasons, the role of reproductively senescent females in some toothed whales, the role of “social sex” in short‐finned pilot whales, and the selective benefit of male Baird's beaked whales living longer than the females. New methodologies are required to address these questions. I propose to include the following aims for the conservation biology of cetaceans: to identify a community as a conservation unit, and to focus on conserving the cultural diversity and variability of such communities, and henceforth to focus increased research on understanding the contribution of individuals within a community. Today, marine mammal biologists of all fields need to pay more attention to conservation.     

对青藏高原野生动物保护生物学研究的思考

青藏高原是我国重要的生态屏障区,动物资源丰富,物种独特,是开展野生动物保护生物学研究的天然实验室。尽管青藏高原野生动物保护研究已取得重要成就,但随着科学技术的发展与进步,未来可以在以下3个方面进一步加强。一是坚持高原野生动物种群及栖息地的长期监测;二是利用多学科交叉及宏微观结合的技术与方法开展整合生物学研究;三是进一步加强高原野生动物保护生物学研究青年科技人才的培养。     

保护生物学一新分支学科——保护遗传学

研究人类对生物多样性的影响以及防止物种灭绝是保护生物学的两个主要目的。随着环境日益恶化、分子遗传学的迅速发展以及保护生物学和分子遗传学的不为民相互渗透,和产生了一全新的分支学科－－保护遗传学。保护遗传学是保护生物学研究中的一个核心部分,主要研究濒危物种的遗传多样性和保护物种的进化潜力。目前保护遗传学已成为国际上的一个研究热点,但在我国才刚刚起步,为此,本文就保护,遗传学的产生和发展及其研究内容和意义作一简要介绍,以推动我国在该方面的研究。     

植物保护遗传学

从遗传多样性、系统发育和地理系统发育角度对当前保护遗传学在植物保护中的作用进行了探讨。在植物保护过程中,要考虑多群遗传多样性的大小,在就地和迁地保护的过程要减少近交和远交衰退影响,并可利用遗传标记为提供关于种群大小、基因流动等方面的信息。系统发育和地理系统发育的研究在于了解物种进化的历史,以确定物种保护单元。同时结合两个具体生态学问题（生境片段化和外来种）对当前植物保护遗传学的研究进行了介绍,揭示了保护遗传学在植物保护上重要作用和不可取代性,为今后研究提供参考。