不同生境下的象头花光合生理特性探究

以象头花(Arisaema franchetianum Engl.)为研究对象, 对林缘、林下两种生境中其光合特性进行对比研究, 探究象头花对不同生境适应和响应机制。用便携式光合仪Li-6400XT测量两种生境中象头花的光响应曲线, 并采用5种光响应模型对其进行拟合, 结合测定不同生境下的环境因子及植株长势。结果表明: (1)两种生境中象头花光响应曲线的最适模型均为改进指数模型(2)林缘、林下的光饱和点(LSP)分别为516.405 μmol•m-2•s-1、638.500 μmol•m-2•s-1, 最大净光合速率(Pmax)分别为4.290 μmol•m-2•s-1、6.740 μmol•m-2•s-1; (3)两种生境中象头花叶片的气孔导度(Cs)、蒸腾速率(Tr)、空气温度(Tair)、样品室相对湿度(RH-S)和胞间CO2浓度(Ci)与净光合速率(Pn)相关性极为显著(P<0.01); (4)林缘、林下两种生境中的自然环境因子温度、湿度未见显著差异(P>0.05), 仅林缘光照显著高于林下光照(P<0.05), 但林下植株长势更好。得出如下结论: 象头花为阴生植物, 适于在林下生长, 在实际的自然栽培中林下光照(0.28±0.17%)可作为遮光种植的初步参照。     

密度制约作用对箭叶淫羊藿有性繁殖时期形态特征的影响

运用回归分析和非参数检验方法,研究了箭叶淫羊藿（Epimedium sagittatum）在有性繁殖的3个时期克隆片段密度对其各个形态特征的影响,以揭示其资源和繁殖投资情况。结果表明：箭叶淫羊藿在3个有性繁殖期间克隆片段密度对其各个形态特征的影响显著。从回归分析的R^2指数来看,其克隆片段密度增大对3个生长时期的制约作用是由弱到强,同时在有性繁殖期间随克隆片段密度的增加其资源投资趋向于有性繁殖;从非参数检验结果来看,有性繁殖期间箭叶淫羊藿明显增加其叶数、叶宽等来获取更多的资源用于提高其繁殖能力,以取得生存。     

葎草幼苗的生理生化特征对盐胁迫的响应

采用盆栽法研究葎草(Humulus scandens)幼苗的生物量、气体交换参数、叶水势、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量对不同浓度盐(NaCl)(分别为0、100、200、300、400mmol/L)胁迫的响应,以探讨葎草幼苗对盐胁迫的适应机制及耐性机理。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,葎草幼苗生长受到严重抑制,显著降低了根、茎、叶的干重、单叶面积、比叶面积(SLA)和根冠比(R/S)。(2)NaCl胁迫后,葎草幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和叶水势(Ψw)均随盐浓度增加呈显著下降趋势,气孔限制值(Ls)和瞬时水分利用效率(WUEi)却显著增加。(3)NaCl胁迫下,叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)等光合色素含量以及过氧化氢酶(CAT)活性均显著降低,但超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量显著升高,说明植株的抗氧化酶系统对NaCl胁迫具有积极的响应策略。(4)NaCl胁迫显著提高了幼苗最小荧光(F_o)、可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP),有效降低了PSⅡ有效光化学量子产量(F_m′/F_o′)、非光化学淬灭系数(q N),并在不同盐浓度梯度下存在着显著的效果差异。研究表明,低浓度(100mmol/L)NaCl胁迫对葎草幼苗生长没有显著影响,但随着浓度的增加,葎草幼苗的气体交换、叶绿素含量、PSⅡ反应能力、抗氧化酶系统均受到抑制,植株的生长发育受到严重影响。     

淫羊藿嫩叶cDNA文库的构建

以淫羊藿嫩叶为实验材料,用Trizol方法提取植物总RNA,纯化出mRNA,用SMART(the Switch Mechanism At the5′end of RNA Templates)技术反转录成cDNA,同时使用CHROMA SPIN-400凝胶柱层析纯化cDNA,最后将片断连入λTriplEx2 vector,经包装得到500μL原始文库,文库的滴度为1.2×106Pfu/mL。经体内切割后,随机挑选文库的20个阳性克隆进行PCR鉴定,算出文库的重组率为80%,扩增出的片断主要集中在0.5~2kb之间。结果说明文库质量较好,可以用于基因筛选。     

位置效应对巫山淫羊藿花蜜分泌和结实的影响

位置效应在开花植物中广泛存在。以野生巫山淫羊藿种群为研究对象,运用单因素方差分析法,研究位置效应对结实性和花蜜分泌的影响。结果表明:三个巫山淫羊藿种群不同位置的结实率显著差异,其中基部的结实率明显大于中部和顶部; 位置效应对果实重量及果实长、宽的影响均显著,表现出基部>中部>顶部的趋势; 总状花序上不同开花位置对单个果实种子数的影响显著,且基部大于顶部。但位置效应对单个果实种子败育率的影响不显著,均值呈现顶部>中部>基部变化规律; 巫山淫羊藿不同开花位置的花蜜常备量和含糖量的差异显著。三个种群基部的花蜜常备量较高,而花蜜含糖量在顶部较高。因此,对巫山淫羊藿野生种群进行研究与保护时应注意位置效应对生殖成功的影响,选择基部果实进行试验或育种,应维持种群多样性及稳定性。     

不同生境中淫羊藿克隆构型和分株种群特征

为探求淫羊藿资源的保护策略,通过野外样地调查、室内测定和统计分析等方法,对林缘旷地、林缘和林下三种不同生境中淫羊藿(Epimedium brevicornum)克隆构型及其分株种群特征进行了研究,并初步分析环境因子对淫羊藿克隆构型和分株种群特征的影响.结果表明:分枝强度、间隔子长度、分枝高度、根状茎长度及分株种群密度在3种生境中差异显著,且与生境相对光强和土壤含水量有较强的回归关系.群落相对光强、土壤含水量在淫羊藿的克隆生长过程中起着重要作用.淫羊藿以地下根茎为克隆器官进行克隆生长,有着较强的克隆构型可塑性.结合克隆植物对资源的利用策略,讨论不同生境中淫羊藿克隆构型和分株种群特征可塑性的生态适应意义及淫羊藿保护机制.     

缙云山大头号茶幼苗种群构件结构及与环境因子的多元分析

 基于构件理论,采用灰色关联度分析技术,对四川缙云山1989年风灾迹地林窗内大头茶(Gordonia acumenata)幼苗种群构件结构及其与环境因子的关系进行了研究。结果表明,四川缙云山大头茶幼苗种群构件结构主要分为一级枝、二级枝、当年生枝、空间结构、叶片等几大部分。分别可以以一级枝数或茎粗或长度、二级枝数或茎粗或长度、当年生枝数、3年生一级枝数、总叶数等的变化特征来表达其动态特点。前四者间的相关性亦很高,后者(包括主茎上叶面积)和主茎上第一级枝离地面高、主茎上第一叶距地高为比较稳定的特征,受其它生态因子作用影响不十分显著。相对而言,土壤全N、全P、全K、有机质含量及其pH值是比较关键的环境因子;而海拔高度和林窗大小及地形坡度却比较次要。灰色关联度分析不失为一种比较简捷而有效的分析植物种群构件结构特征间及与环境因子间关系的方法。     

金城山柔毛淫羊藿的开花物候与生殖特性

采用实地观测的方法,对南充市金城山三个不同生境中柔毛淫羊藿的开花物候特征及其生殖特性进行了研究。结果表明:柔毛淫羊藿花期为3月上旬至4月上旬,其种群、个体、花序和单花的花期分别历时30~41、22~34、9~18和4~8 d。三个生境中柔毛淫羊藿种群的开花物候进程基本相同,均呈单峰集中开花式样,因而能够吸引更多的传粉者访问而达到生殖成功。开花物候指数与坐果数之间的相关分析结果表明,坐果数与始花日期存在显著的负相关关系,与花期持续时间和开花数均呈极显著的正相关关系。揭示了药用植物柔毛淫羊藿的开花物候特征与生殖特性。     

被子植物性系统及其可塑性

繁殖是生物适合度的最终表现,有性繁殖相关性状的多态性极大地促进了物种分化和生物多样性的维持,并影响着植物对环境变化的响应。在种群水平上,被子植物的花有雌花、雄花和两性花三种性表型,三种性表型在种群中的分布和频率即定义了种群的性系统。被子植物的性系统包含植物影响性分配和交配的相关特性,决定着雌配子、雄配子在种群中的频率、交配机会及交配方式,是有性繁殖的关键性状,在被子植物中表现出丰富的多态性,在种群水平上分为性单态和性多态两大类。性单态为被子植物的古老性状,而性多态在100多个被子植物科中独立进化产生。被子植物性系统多态性及其变化机理一直是进化生物学与生态学的热点问题之一。该文以种群水平的性多态为对象,总结了被子植物性系统的类型、表达的遗传基础、分布频率,以及遗传因子、非生物环境和交配环境对性系统表达和性分配的影响。