染色体研究的进展与植物分类学(下)

染色体研究的进展与植物分类学（下）徐炳声,张芝玉,陈家宽,洪德元（中国科学院植物研究所系统与进化植物学开放研究实验室北京１０００９３）（上海第二军医大学药学院上海２００４３３）（武汉大学生命科学学院武汉４３００７２）ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＮＣＨＲＯＭＯＳ...     

不同土壤水分和养分条件下喜旱莲子草与同属种生长状况的比较研究

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵已在中国造成巨大的生态和经济损失。为揭示喜旱莲子草成功入侵的生态机制并预测其种群扩张趋势及其与环境因子的关系, 作者比较了喜旱莲子草与其同属的外来弱入侵种刺花莲子草(A. pungens)以及土著种莲子草(A. sessilis)在不同土壤水分、养分条件下的生长状况。结果显示: 在高水高肥条件下, 喜旱莲子草的生物量要高于刺花莲子草和莲子草, 而在低水低肥条件下却不如这两个同属种; 弱入侵种刺花莲子草在低水条件下的生物量要高于强入侵种喜旱莲子草和土著种莲子草, 说明植物的入侵性受环境条件的影响。另外, 强入侵种喜旱莲子草形态学性状的可塑性较高, 在各种条件下都具有较高的比叶面积, 暗示这两个指标可作为莲子草属外来植物入侵性的预测指标。     

普通野生稻小种群的交配系统与遗传多样性

小种群的遗传动态是保育遗传学关注的核心问题之一,而种群遗传动态又与交配系统密切相关.普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)是具有重要经济价值的濒危物种,目前其种群规模都较小,研究其小种群交配系统与遗传变异性对普通野生稻的保护具有重要意义.运用7对SSR引物,对采自江西东乡普通野生稻小种群的36份种茎和其中20个家系共计601份子代进行了分析.结果显示:该种群的表观异交率为0.318,多位点法估计(MLTR)的多位点异交率为0.481;50%以上的子代共享亲本,非随机交配明显;东乡普通野生稻种群交配系统属于混合交配类型.比较亲本和子代种群的遗传变异性显示:子代种群比亲本种群遗传变异性更丰富;子代种群的杂合子不足与种群变小自交比例上升有关;而亲本种群杂合子过剩可能与杂合基因型的选择优势有关.这些结果说明创造条件扩大种群规模对普通野生稻的原生境保护显得尤为重要.     

表型可塑性变异的生态-发育机制及其进化意义

表型可塑性赋予生物个体在不同环境条件下通过产生不同表型来维持其适合度的能力.研究结果显示多数可塑性变异的产生是基于对环境变异信号的响应、改变基因表达式样并调整发育轨迹的结果,表观遗传调控体系在基因选择性表达和可塑性变异的跨世代传递过程中发挥了重要作用.不同物种和种群对环境变化的敏感性、发生可塑性变异的能力以及可塑性反应模式不尽相同,预示着控制可塑性能力并独立于控制性状的可塑性基凶的存在,这些基因是直接响应环境信号并控制表型表达的调控基因.表型可塑性不仅是物种适应性进化的一个重要方面,也是选择进化的产物,物种的表型可塑性变异对其生态适应和进化模式有深远的影响.     

陆生生境中喜旱莲子草的生长模式

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)原产南美洲, 后被引入到北美洲、大洋洲、东南亚和中国等地, 成为一个世界性的外来入侵种。对喜旱莲子草陆生种群的有效控制一直是一个难题。本文中通过种植实验建立了陆生生境中喜旱莲子草主枝长、生物量、叶面积和斑块面积等的生长模型。结果表明: (1)喜旱莲子草的主枝长、生物量、叶面积和斑块面积等均表现为指数式生长, 其日增长率(%)分别为4.28、11.27、11.59和8.67。(2)喜旱莲子草的地上重(x)－地下根茎重(y)的异速生长指数b约为3/4(01), 即总重和叶面积相对于主枝长呈二次幂增长, 由此可进一步推出总重和叶面积与斑块面积成正比; 生物量－叶面积的异速生长指数b约为1, 为等速生长(b＝1), 即单位生物量所支持的叶面积不随植株大小的变化而变化(冠层恒定性)。其叶面积比为88.24 cm²/g, 比叶面积为287.97 cm²/g。通过本研究期望对喜旱莲子草陆生局域斑块的生长进行预测, 同时为进一步建立其控制模型提供基础数据, 为制定经济有效的控制对策提供科学依据。     

插网网目尺寸及采样时间对潮沟游泳动物采样的影响

在长江河口九段沙盐沼湿地的一条潮沟中,我们比较了两种不同网目尺寸（4mm和8mm）的插网（fyke net）及日夜潮对游泳动物群落采样效率的影响。共捕获鱼类16种5476尾、虾2种4982只。采用方差分析、柯尔莫诺夫-斯米尔诺夫非参数检验法和无度量多维标定分析对两种网目插网的捕获效率,样品的体长分布,群落结构及日夜潮间的差异进行了分析。结果表明,网目尺寸对样品中游泳动物的物种数和鱼类的多度没有影响,但是小网目的插网对虾类有较高的捕获率。两种网目尺寸的插网均在夜潮中捕获较多的鱼类个体,但虾类在日潮捕获较多。在日潮中,网目尺寸对捕获物中五种优势游泳动物的体长分布无显著影响。在夜间,小网目的插网对斑尾复缎虎和脊尾白虾的较大个体具有较高的捕获率,但对较大个体鲅的捕获率不如大网目的插网。样品中游泳动物的群落组成在日夜潮间存在明显差异,大网目捕获物的样本间差异比小网目小。     

食块茎水鸟及水位对沙湖沉水植物冬芽分布的影响

分别于2012—2013、2013—2014年度越冬期候鸟越冬前(10月份)与越冬后(4月份)采用样方法调查沙湖沉水植物冬芽的种类、密度及生物量,分析不同水位条件的2个年度鄱阳湖碟形子湖沉水植物冬芽的分布及其对食块茎水鸟食物贡献的差异性,探讨越冬水鸟取食与水位变化对沉水植物冬芽分布的影响。结果表明:刺苦草(Vallisneria spinulosa)和罗氏轮叶黑藻(Hydrilla verticillata var.rosburghii)2种沉水植物的冬芽同域分布。2013年10月2种植物冬芽的密度与生物量均显著低于2012年同期,主要原因是鄱阳湖水位年际间变化剧烈,并对水质有显著影响:与2012年相比,2013年丰水期(4—9月)沙湖与主湖区连通的时间和日平均水深显著减小,但水体浊度显著增加,不利于沉水植物生长发育。2012—2013年度越冬水鸟迁出后2种冬芽的密度和生物量均明显下降,而2013—2014年度越冬期水鸟迁出后与迁入前相比两种植物冬芽的密度和生物量均无显著变化,很可能与食块茎水鸟的取食活动和高水位对食物可利用性的负面影响有密切关系。湖泊剧烈的水位变化导致越冬水鸟的食源具有年际波动的特征,而食块茎水鸟对鄱阳湖子湖的食物利用率受越冬季冬芽丰富度和食物可及性(accessibility)的共同影响。研究结果对鄱阳湖乃至长江中下游流域沉水植被恢复、越冬水鸟保护以及生态系统功能评估具有指导意义。     

用ITS序列确定小麦B基因组的可能供体间的关系

对小麦B基因组的可能供体山羊草属Aegilops sect．Sitopsis的5个种的核糖体DNA的内部转 录区(ITS)进行了PCR扩增和克隆,井测定ITSl和ITS2的序列,用ITSl+ITS2的序列重建了 Aegilops sect．Sitopsis中5个种的系统发育关系。结果表明,斯卑尔脱山羊草Ae．speltoides是sect． Sitopsis中特殊的一个种,它与该组其余4种间的平均遗传距离是后者彼此间平均遗传距离的3倍,Ae． speltoides与同组其余4个种的分离要比后者相互间的分离早得多;在拟斯卑尔脱组Sect．Sitopsis的5 个种中,长柱山羊草Ae．longissima与沙融山羊草Ae．sharonensis的关系最近。ITS序列可以进一步用来作为确定B基因组起源的分子标记。     

国产泽泻科植物特有种——腾冲慈姑

本文通过对腾冲慈姑Sagittaria tengtsungensis 模式产地的考察,并在查阅了所有馆藏标本的基础上对腾冲慈姑的形态描述进行了修订。有关形态特征的比较以及不同的地理分布区等研究结果均支持腾冲慈姑和小慈姑为两个中国特有种的观点。     

图论在中国慈姑属数量分类研究中的应用

慈姑属(Sagittaria L.)是水生单子叶植物泽泻科(Alismataceae)的一个重要属。近年来,陈家宽等对中国慈姑属进行了系统研究。作者应用聚类分析和主成分分析进行了中国慈姑属的数量分类,取得了良好的效果。由于慈姑属分类性状数目较大,因而在压缩后的三维空间中描述分类群间的距离,