集多种碳浓缩机制于一身的水生植物——龙舌草

正龙舌草(Ottelia alismoides),又叫水车前(日本)或水白菜(湖南),为水鳖科(Hydrocharitaceae)海菜花属(Ottelia Pers.,又叫水车前属)一年生沉水植物~([1])。营有性生殖,花两性,花瓣颜色多变,呈淡紫色、浅蓝色或白色,在空气中完成授粉后果实在水中成熟。龙舌草的种子细小,仅1～2 mm长,种皮外被腺毛和黏液,需要经过一段时间的低温打破休眠,且其萌发具有强烈的聚集效应,即聚集在一起的种子萌发率远高于分散     

草鱼引入对滇池湖体海菜花消亡的影响

1976年,曾经繁盛在滇池的海菜花群落消亡并引起了广泛讨论。该文通过对相关文献的整理和分析,重建了1950—2000年滇池水环境、水生植物与鱼产量变化趋势图,发现滇池外海海菜花消失的时间早于污染爆发,而与滇池鱼产量增加的时间基本一致,并由此提出:滇池外海海菜花群落消失主要归因于20世纪60年代草鱼的过量放养,而围湖造田和后期污染则使海菜花种群难以恢复。     

中国海菜花属植物隐种多样性

近20年来,随着分子生物学的兴起,越来越多的证据表明生命之树的各个分支中都存在大量的隐种多样性,占据未被发现的生物多样性的极高比例。准确地评估濒危类群的隐种多样性水平,不仅能更好地理解物种形成在生物多样性式样及过程中的异质性作用,而且也更有利于生物多样性的有效保护及管理。海菜花属(Ottelia)是我国二级重点保护植物,为泛热带水生植物类群,我国云贵高原及其邻近区域为该属重要的物种多样性中心之一。由于该属具有高度的表型可塑性,缺少明确的鉴别特征,致使其属下分类一直未能很好解决,这极大限制了相关保护措施的制定。因此,本研究在对我国海菜花属植物广泛采样的基础上,利用多位点联合贝叶斯方法对其进行物种划分研究。结果表明:我国海菜花属植物至少包括14种,分子证据支持将海菜花种下3个变种提升为种,同时海菜花(O. acuminata)和靖西海菜花(O. jingxiensis)内存在隐种现象。喀斯特地区的异质性生境及西南地区水系间的地理隔离可能是我国海菜花属特有类群快速分化的主要原因。基于本研究结果,我们建议将各分类群(包括存疑类群)分别作为独立单元就地保护。     

洱海低污染水处理湿地中应用海菜花的可行性

人工湿地因其成本低、效率高、地区适宜性强等特点,成为洱海低污染水处理的优先考虑手段之一。人工湿地的建设及运行不仅仅是技术问题,而是要充分考虑当地的实际,挖掘其资源（植物产品）价值。从技术、环境、生态以及经济角度论证了将乡土经济植物海菜花应用于湿地系统中的可行性,结果表明：1）海菜花人工种植技术较为成熟,能为洱海低污染水处理湿地中海菜花的存活和丰产提供保障;2）洱海气候适宜应用湿地系统,低污染水营养足以保证海菜花生长。而海菜花四季生长旺盛,具有一定的净水能力。就环境可行性来讲,海菜花完全可以应用到洱海低污染水湿地净水系统中去;3）将海菜花应用到洱海低污染水湿地净水系统中,有助于增加洱海的生态景观效益,不仅可以规避外来物种入侵风险,而且有利于濒危物种的恢复,生态可行性较好;4）将海菜花应用到湿地净水系统中,可以充分利用来水中营养盐,变废为宝,同时持续稳定地产生较好地经济效益,为因湿地建设而失地的农民提供生活保障。     

水鳖科植物花和花序的形态学及发育的基本式样

通过野外调查 ,结合实体解剖和扫描电镜观察 ,对国产水鳖科植物花和花序的分化式样及花部结构多样性进行了研究 ,并探讨了水鳖科植物的花部发育的基本式样 ,结果表明 ,在花部是三基数的植物中 ,如水筛属 (Blyxa)、水车前属 (Ottelia)等 ,花器官原基以轮状 ,向心发育 ,辐射对称的方式发生 ,后一轮倾向于与前一轮相交替 ;在花部非三基数的植物中 ,如虾子草属 (Nechamandra) ,苦草属 (Vallisneria)等 ,由于部分花器官缺失 ,花器官原基呈不规则发生。     

中国水鳖科植物种皮微形态特征及其系统学意义

通过扫描电镜对国产水鳖科植物(包括6属13种)的种皮微形态特征进行观察,并作了系统描述。根据种皮细胞形态、外种皮表面纹饰和内种皮内层小瘤状突起的特点将水鳖科植物的种皮微形态特征划分为3种类型,即海菜花型(海菜花属)、水鳖型(水鳖属)和苦草型(苦草属、水筛属、虾子草属和黑藻属),并作出了分属检索表。本文结果表明,种皮微形态特征可作为该科族、属以及属内种级水平分类的依据,对探讨属间关系和该科的系统发育关系亦具有重要的价值。种皮微形态特征支持Hutchinson(1959)和Eckhardt(1964)将海菜花属和水鳖属分别作为一个独立的族处理的观点。苦草属、水筛属和虾子草属种皮微形态特征的高度相似性表明它们间有密切的联系,不支持将它们置于不同亚科和族的分类处理。黑藻属虽与上述3属近缘,但其外种皮特征则较为独特,因此与水筛属放在不同族中更为合理。本文种皮微形态特征的研究结果支持iki1937)和Shaffer-Fehre(1991b)等关于水鳖科与茨藻科近缘的观点。     

广东广西淡水水鳖科植物的分布

广东、广西的淡水水鳖科植物有苦草属、软骨草属、黑藻属、水筛属和水车前属,计有12种1变种。在植物区系的地理成分上,它们属于热带亚洲成分,其垂直分布海拔高度为4—1200米。     

低浓度CO2对水车前和黑藻光合特性的影响

本实验通过对沉水植物水车前（offelia alismoides）和黑藻（Hydrilla verticillata）进行低浓度C02诱导,研究其光合特性的变化。研究显示,诱导后,水车前的PEPC／Rubisco活性比值由0．45上升到4．17,黑藻由0．47上升到4．17,两种植物的C4途径光合酶PEPC和NAD—ME的活性升高了10倍左右,其他C4光合酶如NAD—MDH和PPDK的活性也大幅升高;诱导后,水车前和黑藻的其他光合特性也发生了显著变化：净光合速率比对照分别提高了50．8％和74．1％,O2对处理组光合速率的抑制分别为对照组的35％和60％,叶绿素荧光基本参数也有显著性变化。研究结果表明,经低浓度C02诱导,水车前和黑藻光合碳同化途径可能由C3转变成为C4。     

低浓度CO2对水车前和黑藻光合特性的影响

本实验通过对沉水植物水车前(Ottelia alismoides)和黑藻(Hydrilla verticillata)进行低浓度CO2诱导,研究其光合特性的变化.研究显示,诱导后,水车前的PEPC/Rubisco活性比值由0.45上升到4.17,黑藻由0.47上升到4.17,两种植物的C4途径光合酶PEPC和NAD-M...     

锌胁迫下水车前叶细胞自由基过氧化损伤与超微结构变化之间关系的研究

主要研究了模拟锌污染对水车前叶细胞的自由基过氧化损伤和超微结构的变化,并对二者之间的关系作了初步探讨。随锌胁迫程度的增大,叶绿素含量、SOD（超氧化物歧化酶）活性和可溶性蛋白含量呈下降趋势;而POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）活性则先升后降;MDA（丙二醛）含量上升。超微结构的变化也呈现加重趋势,低浓度处理的变化为细胞核变形、叶绿体膨胀、类囊体排列紊乱;严重的超微结构的损伤是核仁散开、染色质凝集,细胞核几乎成为空核和核膜破裂,核质散出;线粒体脊突膨胀和部分溶解;叶绿体膜断裂、消失和部分类囊体溶解和散到细胞质中。实验结果表明,锌胁迫下叶细胞超微结构的变化 反映了内膜系统遭到严重伤害,这可能是自由基过氧化损伤的结果。     

海菜花(水鳖科)一新变种-嵩明海菜花

报道了海菜花一新变种—嵩明海菜花(Ottelia acuminata var.songmingensisZ.T.Jiang,H.Liet Z.L.Dao)。该变种与原变种的区别在于叶片带状厚纸质,不透明,叶尖钝圆或具短尖。     

Zn2+与Cr6+对水车前毒害的协同效应

比较研究了水体中单一Cr6 及外施Zn2 后对水车前抗氧化酶系统(SOD、POD、CAT)和叶绿素含量的影响,以探讨金属元素联合作用机理。结果表明:单一Cr6 处理下,1 mg·L-1处理浓度可产生一定的积极刺激作用, 表现为提高了SOD、POD和CAT活性和增加了叶绿素含量。与单一Cr6 处理相比,施加不同浓度的Zn2 后都不同程度地削弱了保护酶活性,叶绿素含量下降的幅度也更明显。这表明Zn2 的加入,削弱了水车前保护酶系统的保护作用,使水车前对Cr6 胁迫的耐性减弱,协同作用的趋势显著。     

锌胁迫下水车前叶细胞自由基过氧化损伤与超微结构变化之间关系的研究

主要研究了模拟锌污染对水车前叶细胞的自由基过氧化损伤和超微结构的变化,并对二者之间的关系作了初步探讨,随锌胁迫程度的增大,叶绿素含量,SOD（超氧化物歧化酶）活性和可溶性蛋白含量呈下降趋势;而POD（过氧化物酶）和CAT（过氧化氢酶）活性则先升后降;MDA（丙二醛）含量上升,超微结构的变化也呈现加重趋势,低浓度处理的变化为细胞核变形,叶绿体膨胀,类囊体排列紊乱,严重的超微结构的损伤是核仁散开,染色质凝集,细胞核几乎成为空核和核膜破裂,核质散出;线粒体脊突膨胀和部分溶解;叶绿体膜断裂,消失和部分类囊体溶解和散到细胞质中,实验结果表明,锌胁迫下叶细胞超微结构的变化反映了内膜系统遭到严重伤害,这可能是自由基过氧化损伤的结果。     

狭义五福花科的分子系统学和物种分化

狭义五福花科(Adoxaceae.s.s)仅含3属4种,但该科的物种分化、系统发育和分类一直存在争议。本文通过测定东方五福花和血满草的ITS(核糖体DNA内转录间隔区)序列,构建了包括狭义五福花科(4种)、广义忍冬科接骨木属、荚属以及其余4属植物在内的系统发育树。研究结果不支持狭义五福花科内根据形态学证据做出的系统发育假设四福花不是该科中最早分化出来的种;该物种与五福花属的两个物种形成一个单系群,与另一分支华福花属相对应。该科中3个物种,四福花、五福花和华福花之间的分化主要是在二倍体水平上的异域分化,而东方五福花则是通过多倍化形成的。粗略的时间估算表明这些物种之间的分化较晚,可能在第三纪末至第四纪早中期,与青池高原近期强烈隆升以及冰期气候反复变化形成的环境变迁密切相关。     

獐牙菜属植物花蜜腺形态及解剖学

在扫描电镜下观察了獐牙菜属Swertia L.10组30种植物花蜜腺的数目,位置,形态和附属物等特征;同时还利用光镜对各组代表种的蜜腺结构进行了解剖学观察。结果表明獐牙菜属花蜜腺外部形态多种多,但在组与组之间无明显间断,演化序列呈梯度变化;内部结构基本相同,为不具维管束的结构蜜腺,且均为淀粉型蜜腺。因此,从花蜜腺的角度不支持将獐牙菜属划分为小属的观点,同时,还结合其它证据讨论了花蜜腺特征的演化趋势。     

金缕梅亚科ITS序列分析及其系统学意义

根据金缕梅亚科22属（活塞花属Embolanthera除外）代表种的nrDNA ITS序列数据构建了分子系统树。结合形态解剖证据,金缕梅亚科可分为3个族,即①Ji木族LoropetaleaeZhangtrib.nov.,包括蜡瓣花属Corylopsis、Maingaya、Matudaea、活塞花属、四药门花属Tetrathyrium和Ji木属L;②DicorypheaeZhangtrib.nov.,包括毛枝花属Trichocladus、Dicoryphe、Neostrearia、Ostrearia、Noahdendron、秀柱花属Eustigma、牛鼻栓属Fortunearia、山白树属Sinowilsonia、Molinadendron;③金缕梅族Hamamelideae,包括Fothergilla、金缕梅属Hamamelis、Parrotiopsis、水丝利属Sycopsis、Parrotia、银缕梅属Shaniodendron、蚊母树属Distylium和拟母树属Distyliopsis。     

四种蜜源植物花蜜腺的比较解剖学研究

草莓、漆树、芥菜和薄荷四种植物花蜜腺形态结构各异。草莓花蜜腺着生在花管内壁上属花被蜜腺。芥菜花蜜腺４枚,包括一对侧蜜腺和一对中蜜腺。漆树和薄荷的花蜜腺为花盘蜜腺,位于子房基部。四种花蜜腺都属结构蜜腺,其中仅芥菜的侧蜜腺组织中具维管束。它们在发育早期均无特殊的原始细胞,都由花器官表层细胞反分化形成原基,再发育成蜜腺。四种花蜜腺发育过程中细胞原生质体的液泡都表现出了规律性的消长变化。漆树和薄荷的花蜜腺具典型的淀粉动态变化,草莓的花蜜腺则属非淀粉型蜜腺;芥菜花蜜腺介于这两种类型之间。草莓和薄荷的花蜜由表皮细胞直接渗出。芥菜则气孔和表皮泌出兼备而漆树通过气孔泌蜜。     

苦苣苔科镜像花的多样性及演化

泛热带分布的苦苣苔科(Gesneriaceae)在我国南方具有极高的物种丰富度与特有率,花部特征变化丰富,是研究物种形成与适应演化的代表类群。镜像花(mirror-image flowers)是极为特化的传粉系统,在苦苣苔科中出现了较多的不同类型,可能与苦苣苔科物种多样性形成与维持有关。该研究总结与分析了苦苣苔科镜像花的类型多样性以及系统分布与适应演化等,讨论了镜像花对苦苣苔科物种形成与维持的积极意义。结果表明:镜像花仅分布在亚洲和非洲的苦苣苔亚科(Didymocarpoideae)的7个属,在历史上就至少发生了5次独立起源。长冠苣苔属(Rhabdothamnopsis)、南洋苣苔属(Henckelia)及长蒴苣苔属(Didymocarpus)镜像花的花柱与可育雄蕊分别向左、右两侧偏转,形成互补镜像花;蛛毛苣苔属(Paraboea)、喜鹊苣苔属(Ornithoboea)、非洲堇属(Saintpaulia)镜像花缺乏与花柱对应侧偏的可育雄蕊(非互补镜像花);而海角苣苔属(Streptocarpus)直立堇兰亚属(subg.Streptocarpella Engler)则同时出现了互补、非互补镜像花。不同于其他被子植物(离瓣花、缺乏花冠筒),苦苣苔科中的镜像花大多伴随着明显的花冠筒、内藏的雄蕊、合生的花药,以非互补镜像花为主;传粉者以小型的无垫蜂(Amegilla spp.)和熊蜂(Bombus spp.)为主。这些特殊的花部综合征与特化的传粉机制,提高了传粉精确性,可能促进了传粉隔离与物种适应辐射。今后的一个研究重点应通过分子系统发育方法,进一步揭示苦苣苔亚科互补与非互补镜像花的进化顺序及其在物种分化与长距离扩散过程中的可能作用。     

沙颍河流域浮游动物群落结构空间变化特征与水质评价

为了解沙颍河流域浮游动物的群落结构及水质状况, 于2016年秋季对该流域设置了20个采样点, 进行浮游动物群落结构调查, 并利用生物多样性指数对水质进行评价。结果显示: 沙颍河流域共检测出浮游动物36属78种, 其中轮虫20属60种、枝角类10属12种、桡足类6属6种; 浮游动物优势种主要为长肢多肢轮虫(Polyarthra dolichoptera)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)、角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、萼花臂尾轮虫(B. calyciflorus)、曲腿龟甲轮虫(KeratelIa valga)和象鼻溞(Bosmina sp.); 浮游动物密度和生物量最大值出现在沙颍河流域上游, 且从上游至下游, 生物量和密度的空间变化趋势相一致, 大致呈现逐渐降低的趋势; 检测位点Shannon-Wiener 多样性指数的范围为1.03—3.51, Pielou均匀度指数的变化范围为0.26—0.70。综合分析各采样点的种群和多样性指数反映出沙颍河流域上游水体污染较为严重, 中下游水体为中度污染。水质总体呈现出中度-重度污染。     

不同底质对海菜花叶绿素荧光诱导动力学参数及净光合速率的影响

海菜花通常被认为是对富营养化水体较为敏感的沉水植物,但近年来研究认为其对富营养化水体也有较好的净化作用。目前,海菜花在滇池回植取得一定进展,但回植时能否直接利用富营养化湖泊底泥为底质或是需要添加养分含量较少的土壤改良底泥未有明确的结论。通过对比不同底质上海菜花的光合生理参数表明:种植40d时,在湖沙和大理洱海底泥上种植的海菜花光合能力最好,红壤上种植的海菜花净光合速率仅为洱海底泥上种植海菜花的63.6%,其最大荧光(Fm)和可变荧光(Fv)比洱海底泥上种植的海菜花分别降低52.5%和58.8%,反应中心捕获的用于电子传递的能量(Eto/RC)仅为洱海底泥上种植海菜花的59.7%,光系统Ⅱ(PSⅡ)最大光化学量子产量(Fv/Fm)、性能指数(PI_(ABS))和反应中心数量(RC/CSo)也最低,叶片的单位反应中心耗散的能量(DIo/RC)是洱海底泥上种植海菜花的2.48倍,表明在红壤上种植的海菜花叶片的光合能力较低。种植80d时,不同底质上种植的海菜花的光合生理指标发生了一定改变,其中红壤上种植的海菜花光合能力大幅提升,净光合速率和性能指数等均有提高,与洱海底泥上种植的海菜花已无明显差异;然而红壤上种植的海菜花虽然在80d时的光合性能恢复,但其叶片长度已受到影响,明显低于其他底质上的海菜花的叶片长度。与此同时湖沙上种植的海菜花的光合能力在其他底质上种植的海菜花均有所增加的情况下明显下降,其净光合速率明显低于其他底质上种植的海菜花,单位面积的活性反应中心数量显著降低。结合分析不同底质的理化性质,在种植初期红壤呈酸性可能是导致海菜花叶片光合能力低的原因,之后红壤长期处于厌氧环境使得土壤pH升高后光合能力恢复正常,但其叶片的长度在短期内未有明显增加,表明其光合产物的累积受到了影响;而湖沙上种植的海菜花后期光合能力减弱可能是由于后期水体中养分耗尽导致的。因此,在回植海菜花过程中,可直接利用富营养化湖泊中的底泥,养分含量丰富的底泥不会成为其生长的限制因素,而酸性土壤可能还会限制其生长。