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月刊  1981年创刊
  • 广西植物
  • 2024年 第44卷 第4期
  • 出刊日期：2024-04-25
【推荐文章】陈生煜 等：利用扫描电镜对14种酢浆草属植物花粉形态及表面纹饰进行观测,对其花粉形态进行聚类分析,并基于孢粉学聚类结果,探讨其种间亲缘关系。结果表明:(1)所观测的14种植物花粉粒为近球形或扁球形,极面观均为三裂圆形,多数为3沟花粉粒,稀2沟(星星酢浆草)和4沟(黄花酢浆草); 其中,96.3%花粉粒为中等大小,3.7%为小花粉粒; 不同花柱类型都表现为长雄蕊花粉比短雄蕊花粉大; 外壁纹饰可分为复网状和网状两类。(2)首次发现3种存在异常花粉粒,分别为桃之辉酢浆草、一片心酢浆草及黄花酢浆草,花粉的异常表现为萌发沟数目和排列异常,其外壁纹饰结构与正常花粉粒未有明显不同。(3)根据外壁纹饰可将14种划分为2大类。一类为复网状花粉,仅构巢酢浆草和果香酢浆草为该类纹饰,二者亲缘关系较近。另一类为网状花粉,对12种具网状花粉酢浆草进行聚类分析可划分为4个类型,其中桃之辉酢浆草、双色冰淇淋酢浆草、藤双色冰淇淋酢浆草亲缘关系较近; 扁平酢浆草、黄花酢浆草、纳马夸纳酢浆草及兔耳酢浆草亲缘关系较近; 大花酢浆草、星星酢浆草、乳白蝴蝶叶酢浆草亲缘关系较近; 吉氏酢浆草和一片心酢浆草与其他酢浆草亲缘关系较远。该研究结果表明,花粉形态相近的物种在植株形态上有一定的相似性,花粉形态特征可作为种间亲缘关系研究和分类划分依据,进一步为酢浆草属植物杂交育种亲本选择提供理论基础。

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最新目次 2024年 第4期

植物子平台及数字植物标本馆CVH纪念文集-2022年增刊
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    • 2024年 第4期 整期pdf文件
      2024,44(4)    [摘要](170)    [PDF]()
    • 2024年 第4期 封面
      2024,44(4)    [摘要](154)    [PDF](122)
    • 2024年 第4期 目录
      2024,44(4)    [摘要](148)    [PDF](79)
      • 新类群与新发现
    • 童玲1, 沈佳豪2,3,4, 赵 晓1, 严岳鸿5, 朱渝芬6, 武建勇1, 顾钰峰5*, 刘兴剑2,3,4*
      长兴水韭,中国水韭属一个四倍体新种
      水韭属是一类具有异形孢子的古老石松类植物,全属物种均被列入国家重点保护野生植物。该文报道了在浙江省长兴县新发现的一个四倍体水韭属居群。基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将该物种命名为长兴水韭(Isoëtes changxingensis),并详细描述了其形态特征。长兴水韭与保东水韭(I. baodongii)在植株形态及孢子纹饰方面都较为相似,但不同之处在于其染色体为44条,大孢子极面直径为317～411 μm(平均360 μm)(vs. 染色体22条,大孢子极面直径390～510 μm,平均450 μm)。与同为4倍体的隆平水韭(I. longpingii)在孢子大小方面极为接近,不同之处在于其根状茎3裂,叶片中间宽2～3 mm,大孢子表面具棘刺-脊条状纹饰(vs. 根状茎2裂,叶片中间宽度1 mm,大孢子表面具瘤状-脊条状纹饰)。该种与中华水韭(I. sinensis)的区别在于其大孢子较小,表面纹饰不同,叶片长20～60 cm(vs. 大孢子极面直径340～450 μm,平均409 μm,具脊条状突起纹饰,叶片长15～30 cm)。长兴水韭目前仅分布于其模式产地的一处沟渠,由于其分布区狭窄,野生居群数量较少,栖息地环境受到人为干扰,因此根据IUCN红色名录评估标准,可将长兴水韭暂定为濒危(EN)等级。该种面临生境破坏和野外人为刈割的风险,因此很有必要开展迁地保护及野外回归等相关工作。该文编制了中国已报道的水韭属物种的分种检索表,为该属物种的鉴定和保护工作提供了参考。
      2024,(4):611-618    [摘要](104)    [PDF](61)
    • 温 放1,2, 韦毅刚1,2, 李晓娟1,2, 熊 驰1,2, 蔡 磊3*
      辐冠苣苔属(苦苣苔科)一新替代名称 —— Radiaticorollarus Y. G. Wei, F. Wen & Lei Cai
      辐冠苣苔属为中国广东特有苦苣苔科单型属,因其具有苦苣苔科中相对比较少见的辐射状花冠裂片而得名。有学者提出因其属名Actinostephanus F. Wen, Y. G. Wei & L. F. Fu和已灭绝的化石浮游植物属名Actinostephanos Khursevich极其相似而易于混淆,应处理为晚出同名。依据2018年《国际藻类、菌物和植物命名法规(深圳法规)》,该文为该晚出同名拟定了一个新名称,即Radiaticorollarus Y. G. Wei, F. Wen & Lei Cai,并将其属下辐冠苣苔Actinostephanus enpingensis F. Wen, Y. G. Wei & Z. B. Xin处理为新组合Radiaticorollarus enpingensis(F. Wen, Y. G. Wei & Z. B. Xin)F. Wen, Y. G. Wei & Lei Cai的异名。
      2024,44(4):619-620    [摘要](158)    [PDF](82)
    • 蒋树浩, 贾泽峰*
      黑蜈蚣叶属(蜈蚣衣科)地衣一新种
      该文基于形态学、解剖学、化学及分子系统学的方法,对采自中国泰山的黑蜈蚣叶属地衣进行了分类学研究,发现了1新种,即泰山黑蜈蚣叶(Phaeophyscia taishanensis)。该新种的主要特征为地衣体上表面末端具稀疏的皮层毛; 髓层白色; 下表面黑色,裂片末端处呈灰白色或浅褐色; 盘托上部偶有白色或浅色的皮层毛,常常稀疏可数; 子囊孢子褐色,厚壁,Physcia型,孢子大小为(18.0～20.5)μm ×(9.0～10.0)μm。该文还基于表型特征讨论了新种与相似种的异同,并基于分子数据以ITS序列构建最大似然系统发育树且进行了序列分析,同时提供了详细的形态学描述及特征图片。该新种的发现为蜈蚣衣科地衣生物多样性研究积累了基础资料。
      2024,44(4):621-628    [摘要](164)    [PDF](82)
    • 马虎生, 陆昭岑, 许为斌, 盘 波*
      广西苦苣苔科植物一新种——平果报春苣苔
      该文报道了广西苦苣苔科报春苣苔属(Primulina Hance)一新种——平果报春苣苔(Primulina pingguoensis H. S. Ma & B. Pan),该新种在形态学上与囊筒报春苣苔(P. carinata Y. G. Wei, F. Wen & H. Z. Lü)相似,但两者能明显区别,平果报春苣苔花冠裂片狭披针形至线型,长宽比大于2(vs.圆形至卵圆形,长宽比小于1.5),花冠内部具8～10条紫色条纹,与花冠同色,无明显导蜜线(vs.棕色条纹,与花冠不同色,具两条黄色导蜜线),花冠筒管状,腹面隆状,(vs.狭漏斗状,明显隆起,形成一清晰的龙骨),叶片椭圆形到宽卵形,(6.5～9.5)cm ×(4.5～6.5)cm [vs.宽椭圆形到卵形,(4.0～5.0)cm ×(3.0～4.0)cm],叶基部稍楔形(vs. 圆形)。该新种目前只在模式产地一个较大的石灰岩溶洞及周边发现有分布,目前该溶洞内开始发展畜牧养殖,对该物种的生存空间带来压力。该文对该新种的分布区(EOO)和占有面积(AOO)分别进行了评估,认为根据现已知的居群和所受威胁情况,根据 IUCN 红色名录标准,可暂定为“极危(CR)”级别。该种作为传统中药,被当地居民用于新生儿去胎毒等,有一定的保护和利用价值,今后可进一步开展此物种的民族植物学和药用植物学研究。该种面临生境破坏和野外采挖的风险,因此很有必要开展迁地保护和野外回归等相关工作。与该种同一乡镇分布的物种紫麟报春苣苔(P. purpureokylin F. Wen, Yi Huang & W. C. Chou),后者花冠筒漏斗状,叶片深绿至紫色,叶两面具紫红色粗伏毛而明显区别; 距离该种5 km内分布有小白花报春苣苔(P. alba R.F.Li & B.Pan),后者花明显小型,花冠筒状,纯白色,与该种相区别。通过比较该种与报春苣苔属其他物种,发现也有一些物种花筒或多或少有膨大,如浅黄报春苣苔(P. lutescens B. Pan & H. S. Ma)、粉花报春苣苔 [P. roseoalba(W. T. Wang)Mich. Möller & A. Weber]、中华报春苣苔 [P. dryas(Dunn)Mich. Möller & A. Weber]、多莛报春苣苔 [P. polycephala (Chun)Mich. Möller & A. Weber]以及崀山报春苣苔 [P. langshanica(W. T. Wang)Yin Z. Wang]等,初步推断报春苣苔属植物的花筒膨大可能与特定传粉者有关,然而这一假设需进一步的野外调查和实验论证。
      2024,44(4):629-634    [摘要](148)    [PDF](77)
    • 张彦猛1, 王伟成2, 王宇华1, 钟春娇1, 胡 玲1*
      中国西南地区地图衣属一新种——四川地图衣
      为明确地图衣属部分物种的分类地位,该研究以中国西南地区为研究区域,采用表型特征(形态学、解剖学和化学特征)和基因型特征(ITS序列)相结合的方法,对地图衣属(Rhizocarpon Ramond ex DC.)地衣物种进行分类学研究,初步探讨该属物种表型与基因型的对应关系。通过研究,我们发现了该属1新种——四川地图衣(Rhizocarpon sichuanense Y. M. Zhang, L. Hu & W. C. Wang, sp. nov.),该新种与相近种黑灰地图衣(Rhizocarpon cinereonigrum Vain.)和中华地图衣(Rhizocarpon sinense Zahlbr.)的主要区别:地衣体裂片较为分散,表面呈龟裂或者亚鳞叶状; 下地衣体黑色,明显; 孢子较大,为[(27～)32～42.5] μm×[12.5～17.5(～20)] μm,TLC检测含有巴巴酸。在系统发育中,该新种与黑红地图衣 [Rhizocarpon badioatrum(Flörke ex Spreng. )Th. Fr. ]在同一个进化分枝上,但黑红地图衣的地衣体裂片连续不分散,孢子明显较小[(23～36)μm×(13～16)μm],地衣体中含有地弗地衣酸或不含化学物质。通过系统发育分析,结果表明:(1)该新种——四川地图衣属于褐地衣体亚属中的Badioatrum group;(2)仅依据解剖学特征(孢子的大小和分隔类型)对地图衣属部分类群的划分存在不合理性,还需结合化学特征进行综合分析。该文提供了新种的分类学描述以及形态、解剖和化学的高分辨率图片。利用新种的ITS序列构建的系统发育树,为建立更趋自然合理的分类系统提供基础数据。此外,该文对世界范围内褐地衣体亚属中子囊孢子为棕色1隔的类群(Badioatrum group)编写了详细的物种检索表,为该类群的进一步研究提供了资料支持。
      2024,44(4):635-645    [摘要](174)    [PDF](83)
    • 杨宗宗1, 黄亚慧2, 赵晓林3, 张云玲3*
      中国十字花科一新记录属——双袋荠属
      乌恰县位于新疆维吾尔自治区西部,具有特殊的植物区系。作者基于对该地区的野外考察,通过标本研究和文献查证,报道了中国新疆西部的十字花科(Brassicaceae)一新记录属——双袋荠属(Didymophysa Boiss.)。双袋荠属目前共有3种,即新疆双袋荠(D. fedtschenkoana Regel)、双袋荠(D. aucheri Boiss.)、窗隔荠(D. fenestrata)。该文提供了该属的形态描述和分种区别特征,其中新疆双袋荠在我国首次记录,并提供了分布于我国新疆的新疆双袋荠的详细形态描述及生境照片。此外,该文还探讨了该新记录属种发现的生物地理学意义以及我国新疆西部高原地区的植物多样性和特殊性,同时提出了保护工作建议。
      2024,44(4):646-649    [摘要](160)    [PDF](73)
    • 高丽琴1,2, 李永龙1, 崔 龄1, 杨光耀1, 张文根1*
      半耳箬竹(竹亚科)的形态补充描述
      半耳箬竹[Indocalamus semifalcatus(H. R. Zhao et Y. L. Yang)T. P. Yi]在原始文献中仅有部分营养器官的描述。该文通过野外居群调查、室内体视解剖和扫描电子显微镜(SEM)观察,新增了半耳箬竹的花器官描述和叶下表皮微形态特征,完善了其营养器官的性状描述,更新了其地理分布。结果表明:(1)繁殖器官性状:花序为圆锥状,小穗及小穗轴密被白色短柔毛,颖片、外稃及内稃光滑无毛,雄蕊3枚,花药紫红色,柱头2,白色,羽毛状。(2)营养体性状:秆高达4.5 m,径达2 cm,箨耳半镰形或微弱,箨片直立紧贴秆,叶耳微弱或无,叶舌上具较发达的纤毛; 叶片两面同色且无毛。(3)叶下表皮微形态特征:气孔器凹陷不可见,8～10个长乳突平铺覆盖气孔,硅质体马鞍形,未见有大毛和刺毛。(4)新分布区域1个,即贵州省贵阳市观音山。该种与箬叶竹(I. longiauritus Hand.-Mazz.)最为相似,主要区别在于该种的箨鞘和叶鞘上具有半镰形的箨耳或箨耳缺失,秆高达4.5 m,径达2 cm。
      2024,44(4):650-656    [摘要](164)    [PDF](82)
    • 刘永英1*, 牛俊英1 , 唐启明2, 何文钏3, 韦玉梅2
      中国红蒴真藓复合群和一个新记录种
      该研究以经典分类学方法探讨了中国红蒴真藓复合群(Bryum atrovirens Brid. complex),重点关注根生芽胞特征在分类中的价值。以期厘清中国红蒴真藓复合群的特征和物种组成; 明确各物种之间的分类界限和地理分布。结果表明:(1)中国该复合群共有9种,即毛状真藓(B. apiculatum Schwägr.)、红蒴真藓(B. atrovirens Brid.)、瘤根真藓(B. bornholmense Wink. & R. Ruthe)、棒槌真藓 [B. clavatum (Schimp.)Müll. Hal.]、球根真藓(B. radiculosum Brid.)、齿缘真藓(B. rubens Mitt.)、沙氏真藓(B. sauteri Bruch & Schimp.)、星形真藓(B. stellituber Arts)和土生真藓(B. tuberosum Mohamed & Damanhuri),其中星形真藓为中国新分布种,首次观察到该种的孢子体以及红蒴真藓和齿缘真藓的中国标本产生根生芽胞。(2)该类群是适应临时环境的短命植物,主要通过根生芽胞进行无性繁殖,最主要的识别特征是芽胞的位置、颜色、形状、大小、细胞壁厚度和外层细胞是否突起及其程度等。(3)明确了每种的地理分布。综上所述,可根据根生芽胞的形态特征快速进行中国红蒴真藓复合群分类鉴定,新记录种的发现丰富了中国藓类植物新资料。
      2024,44(4):657-669    [摘要](162)    [PDF](69)
    • 刘永英1*, 牛俊英1 , 唐启明2, 何文钏3, 韦玉梅2
      中国红蒴真藓复合群和一个新记录种(附录)
      该研究以经典分类学方法探讨了中国红蒴真藓复合群(Bryum atrovirens Brid. complex),重点关注根生芽胞特征在分类中的价值。以期厘清中国红蒴真藓复合群的特征和物种组成; 明确各物种之间的分类界限和地理分布。结果表明:(1)中国该复合群共有9种,即毛状真藓(B. apiculatum Schwägr.)、红蒴真藓(B. atrovirens Brid.)、瘤根真藓(B. bornholmense Wink. & R. Ruthe)、棒槌真藓 [B. clavatum (Schimp.)Müll. Hal.]、球根真藓(B. radiculosum Brid.)、齿缘真藓(B. rubens Mitt.)、沙氏真藓(B. sauteri Bruch & Schimp.)、星形真藓(B. stellituber Arts)和土生真藓(B. tuberosum Mohamed & Damanhuri),其中星形真藓为中国新分布种,首次观察到该种的孢子体以及红蒴真藓和齿缘真藓的中国标本产生根生芽胞。(2)该类群是适应临时环境的短命植物,主要通过根生芽胞进行无性繁殖,最主要的识别特征是芽胞的位置、颜色、形状、大小、细胞壁厚度和外层细胞是否突起及其程度等。(3)明确了每种的地理分布。综上所述,可根据根生芽胞的形态特征快速进行中国红蒴真藓复合群分类鉴定,新记录种的发现丰富了中国藓类植物新资料。
      2024,(4):657-669    [摘要](136)    [PDF](96)
      • 系统与进化
    • 周 云*, 韦妍妍
      基于叶绿体基因组解析半枫荷系统位置和进化
      为明确国家二级保护植物半枫荷与近缘类群的系统发育关系,分析叶绿体基因的适应性进化。该研究利用22个物种的24条叶绿体基因组序列构建最大似然树和贝叶斯树,探讨半枫荷及其近缘类群的系统发育关系,并通过不同模型检测半枫荷与近缘类群的叶绿体编码基因的变异位点与选择压力间的关系。结果表明:(1)半枫荷叶绿体基因组具有133个基因,包括蛋白质编码基因88个(其中11个具有内含子)、tRNA基因37个、rRNA基因8个。(2)半枫荷及其近缘属蕈树属、枫香树属8个物种的叶绿体基因组在序列长度、基因数量及组成、GC含量等方面相对保守,反向重复区与小单拷贝区边界高度保守。小单拷贝区和大单拷贝区的变异程度较高,而反向重复区的变异程度较低。(3)半枫荷与蕈树属、枫香树属物种聚成蕈树科分支,并可划分为3个亚分支,亚分支间或物种间可能存在杂交或不完全谱系分选。(4)适应性进化结果显示,在不同模型下蕈树科分支的物种在ndhA等叶绿体基因受选择约束(纯化选择),位点模型也检测到10个基因的28个位点P大于0.99,这些编码基因变异可能与蕈树科植物适应性分化有关。该研究结果支持半枫荷隶属于蕈树科,蕈树科内物种的叶绿体基因可能存在适应性进化,这为同名异物类药材的资源保护和民族药的创新研发提供了参考资料。
      2024,44(4):670-681    [摘要](152)    [PDF](76)
    • 陈生煜, 唐小云, 肖 云, 韩 茹, 翟俊文, 吴沙沙*
      14种酢浆草属植物花粉形态及其亲缘关系分析
      利用扫描电镜对14种酢浆草属植物花粉形态及表面纹饰进行观测,对其花粉形态进行聚类分析,并基于孢粉学聚类结果,探讨其种间亲缘关系。结果表明:(1)所观测的14种植物花粉粒为近球形或扁球形,极面观均为三裂圆形,多数为3沟花粉粒,稀2沟(星星酢浆草)和4沟(黄花酢浆草); 其中,96.3%花粉粒为中等大小,3.7%为小花粉粒; 不同花柱类型都表现为长雄蕊花粉比短雄蕊花粉大; 外壁纹饰可分为复网状和网状两类。(2)首次发现3种存在异常花粉粒,分别为桃之辉酢浆草、一片心酢浆草及黄花酢浆草,花粉的异常表现为萌发沟数目和排列异常,其外壁纹饰结构与正常花粉粒未有明显不同。(3)根据外壁纹饰可将14种划分为2大类。一类为复网状花粉,仅构巢酢浆草和果香酢浆草为该类纹饰,二者亲缘关系较近。另一类为网状花粉,对12种具网状花粉酢浆草进行聚类分析可划分为4个类型,其中桃之辉酢浆草、双色冰淇淋酢浆草、藤双色冰淇淋酢浆草亲缘关系较近; 扁平酢浆草、黄花酢浆草、纳马夸纳酢浆草及兔耳酢浆草亲缘关系较近; 大花酢浆草、星星酢浆草、乳白蝴蝶叶酢浆草亲缘关系较近; 吉氏酢浆草和一片心酢浆草与其他酢浆草亲缘关系较远。该研究结果表明,花粉形态相近的物种在植株形态上有一定的相似性,花粉形态特征可作为种间亲缘关系研究和分类划分依据,进一步为酢浆草属植物杂交育种亲本选择提供理论基础。
      2024,44(4):682-698    [摘要](144)    [PDF](91)
    • 张仕兰1, 王屿岑1, 刘文亮1,2*
      海三棱藨草及其近缘种的DNA条形码研究
      海三棱藨草 [× Bolboschoenoplectus mariqueter(Tang & F. T. Wang)Tatanov]的分类学地位至今尚无定论。为明确海三棱藨草的分类学地位并探讨其与近缘种的关系,该研究分别利用1个核基因(ITS)和5个叶绿体基因(matK、ndhF、rbcL、trnL和trnL-trnF)的DNA条形码序列对海三棱藨草及其近缘种的4种21批样品进行扩增和测序,通过采用相似性搜索算法对单一序列和序列组合的物种鉴定效率进行评价,并基于贝叶斯推断方法构建系统发育树进行鉴定分析。结果表明:(1)ITS + matK序列组合的物种鉴定效率最高,为71.4%,可实现海三棱藨草及其近缘种的种间区分、鉴定。(2)基于ITS + matK序列组合构建海三棱藨草及其近缘种的系统发育树,发现同一物种的样品聚集度较好,海三棱藨草与三棱草属 [Bolboschoenus(Asch.)Palla]的物种聚为一支,明显与水葱属 [Schoenoplectus(Rchb.)Palla]物种分开,并且海三棱藨草与海滨三棱草 [Bolboschoenus maritimus(Linnaeus)Palla]形成单系。综上所述,ITS + matK序列组合可作为海三棱藨草及其近缘种物种鉴定的最佳条形码序列,研究结果不支持海三棱藨草为天然杂交种的观点,而应将其归入三棱草属中,海三棱藨草应为海滨三棱草的异名。该研究结果为海三棱藨草及其近缘种的分类学研究提供了分子依据。
      2024,44(4):699-709    [摘要](166)    [PDF](78)
    • 夏 英1,4 , 李婕婷1,4 , 唐 明1,2, 唐 婧1,2 , 张习敏3,4*
      三种灌木杜鹃花瓣和叶片的栓塞脆弱性分析
      气候变化引发的干旱频度和强度严重影响植物生长发育,在全球气候变化背景下,量化植物木质部抗栓塞的能力对评估植物耐旱性尤为重要。为评价杜鹃品种间的耐旱性及筛选强抗旱性品种,该文以锦绣杜鹃‘紫鹤'(Rhododendron × pulchrum ‘zihe')、西洋杜鹃‘杨梅红'(Rhododendron × hybridum ‘yangmeihong')、映山红(R. simsii)3种灌木杜鹃为材料,利用光学技术构建花瓣和叶片栓塞脆弱性曲线,测定花瓣和叶片解剖结构性状,并分析木质部水力功能和解剖结构性状的相关性。结果表明:(1)锦绣杜鹃‘紫鹤'、西洋杜鹃‘杨梅红'、映山红3种杜鹃花瓣的P12、P50和P88值(分别发生12%、50%和88%栓塞时对应的水势值)大于叶片。(2)3种杜鹃的花瓣和叶片栓塞脆弱性存在一定的变异,花瓣和叶片发生栓塞的快慢不一致,这种变异可能是杂交园艺花卉植物的重要特征。(3)P50值与其形态特征相关性分析显示,叶片P50值与叶片栅栏组织厚度呈负相关,花瓣P50值与花瓣厚度呈正相关。综上认为,3种杜鹃花瓣栓塞脆弱性高于叶片,干旱胁迫下植物优先牺牲花瓣从而保护叶片,栓塞脆弱性可能与叶片栅栏组织厚度和花瓣厚度相关。该研究为干旱地区筛选、培育抗旱性强的杜鹃品种及园林杜鹃植物选择和树种配置提供了科学依据。
      2024,44(4):710-720    [摘要](152)    [PDF](72)
    • 马海英1*, 杨 瑞2, 杨 柳1, 丁开宇1
      锦绣杜鹃花药发育及散粉孔形成的形态与解剖学研究
      被子植物中部分类群的花药开裂方式为孔裂,人们对此类花药的发育与散粉孔的形成及散粉机制了解甚少。杜鹃属(Rhododendron)植物的花药普遍为顶孔开裂,为探究其花药的发育和散粉孔的形成及散粉机制,该研究对锦绣杜鹃(Rhododendron × pulchrum)进行了解剖观察和石蜡切片。结果表明:(1)锦绣杜鹃花药顶端成孔区与花药主体具有不同的组织构成,成孔区由薄壁组织构成,起源于雄蕊原基顶端的分生组织,花粉成熟时薄壁细胞分解成为散粉孔; 花药的主体由孢原细胞发育而来,孢原细胞经多次分裂分化成为具多层花药壁的花粉囊。(2)锦绣杜鹃的花药壁在小孢子母细胞至小孢子四分体时期发育完全,有6～7层细胞,包括1层表皮、2～3层药室内壁、1～2层中层和1层绒毡层,中层在小孢子四分体形成后即分解,绒毡层在花粉完全成熟前分解消失,花药壁在花粉成熟时有表皮和2～3层药室内壁。(3)与纵裂型花药不同,锦绣杜鹃的药室内壁在花粉成熟时不发生纤维化,但因积累多糖而增厚,具有韧性和弹性。(4)锦绣杜鹃花粉发育过程中小孢子母细胞产生的4个小孢子不分离,成熟花粉为四合花粉,花粉间具有粘丝。推测锦绣杜鹃具多层药室内壁且加厚可使花粉囊空间缩小,从而将上部花粉“挤出”散粉孔,而花粉间的粘丝使昆虫传粉时可将花粉成团带出,其药室内壁多层且积累多糖是与顶孔开裂相适应的特征。
      2024,44(4):721-729    [摘要](160)    [PDF](78)
    • 贾冬冬1,2, 李在留2, 徐振国1*
      毛竹种子形成过程中形态解剖学特征
      为揭示毛竹(Phyllostachys edulis)种子生长过程中胚、胚乳、果皮及种皮的发育规律,以桂林海洋山一带的开花毛竹为材料,采集并固定不同时期的开花毛竹种子,使用石蜡制片法制片,显微镜观察胚、胚乳、果皮与种皮的结构变化。结果表明:(1)毛竹花后1 d完成受精并形成合子,合子休眠时长约为5 d。经过原胚阶段、胚芽鞘阶段、幼胚生长阶段及成熟胚阶段,花后40 d的胚发育基本成熟,其发育类型为禾本型。(2)胚乳发育早于胚的发育,其发育类型为核型胚乳,历经游离核、细胞化、细胞分化及成熟4个阶段。在细胞分化阶段胚乳细胞分化形成淀粉胚乳细胞以及糊粉层细胞,淀粉胚乳细胞主要积累淀粉粒,糊粉层细胞主要积累矿质元素、脂类及蛋白质等。(3)花后1 d的果皮细胞及珠被细胞形状规则、内含物丰富、结构完整; 花后10～20 d,内、外果皮及珠被细胞层数递减,形状发生改变,中果皮细胞开始出现淀粉粒; 花后20～60 d,随着胚乳细胞营养物质的积累及体积的增大,向外产生机械压力,中果皮细胞逐步消解仅剩残留的细胞壁; 外果皮细胞呈长条形,细胞壁加厚,与残留的中果皮细胞壁组成保护结构; 皮层在种子发育过程中主要起到合成、运输营养物质以及保护胚和胚乳发育的作用。该研究结果为完善毛竹生殖生物学相关内容以及了解竹类植物胚和胚乳的发育提供了理论依据。
      2024,44(4):730-740    [摘要](160)    [PDF](85)
    • 张颖铎1,2, 朱 永1, 李青青2,3, 王乐骋1, 陶 磊1,2, 李 璐1*
      中国特有的两种同域分布凤仙花属植物的传粉生物学研究
      中国是凤仙花属物种多样性分布中心之一,存在着大量的特有和同域分布现象。为更好地理解同域分布近缘种的传粉综合征分化以及传粉昆虫资源分配问题,该文以中国特有种黄麻叶凤仙花(Impatiens corchorifolia)和金凤花(I. cyathiflora)为研究对象,通过野外调查和实验完成传粉生物学的相关研究,比较分析了这两个种的开花物候、花形态结构、传粉昆虫的种类及访花行为和人工授粉实验等方面的异同。结果表明:(1)两种凤仙花的花距不同,花距的长度与花蜜量呈正比,但与花蜜含糖量无关。花距类型决定了两种植物的传粉昆虫种类的分化。具短花距的黄麻叶凤仙花的花蜜含量为(4.57±1.43)μL,花蜜糖含量为(45.48±2.28)%,由蜜蜂和胡蜂为其传粉。拥有长花距的金凤花的花蜜含量为(10.15±3.28)μL,花蜜糖含量为(46.12±1.48)%,除蜜蜂和胡蜂传粉外,天蛾和熊蜂也为其传粉昆虫。(2)两种植物虽然共享3种传粉者,但表现为明显的错峰访花,传粉行为和花通道的差异决定了传粉者携带花粉的部位不一致。(3)繁育系统实验表明,两种植物均表现出明显的种间杂交障碍和异花授粉偏好性。因此,花距形态差异显著导致了传粉综合征分化明显和传粉昆虫行为各异。两种植物授粉均需要传粉昆虫且均无法自花授粉,呈现异交优势; 并且可以通过部分传粉昆虫、花形态差异以及杂交不亲和等情况维持生殖隔离。该研究结果为理解凤仙花属的传粉综合征、同域分布近缘物种传粉昆虫资源分配等方面提供了新资料。
      2024,44(4):741-755    [摘要](178)    [PDF](78)
    • 李 琪1, 马菡泽1, 吉乃提汗·马木提1,2*
      春季开花植物膜苞鸢尾的花部综合征与繁育系统研究
      膜苞鸢尾(Iris scariosa)为鸢尾科鸢尾属的多年生春季开花植物,具有重要的观赏价值。为了探究该物种的花部综合征和繁育系统特性,促进其杂交选育和种质资源挖掘利用,该研究以膜苞鸢尾为研究材料,采用野外观测和控制性实验相结合的方法,对其开花物候、花部综合征、繁育系统及传粉特性等方面进行了研究。结果表明:(1)该物种于5月初进入始花期,5月中旬进入盛花期,5月下旬进入末花期,开花持续时间为16 d。(2)花为蓝紫色,具有特殊气味和少量花蜜,单花花期为2.5～3.0 d。(3)人工授粉实验结果表明,该物种属于专性异交的繁育系统,不存在无融合生殖和自主自交能力。(4)该物种属于泛化传粉系统,意大利蜜蜂、中华蜜蜂、隧蜂是主要传粉者,访花频率分别为(0.57±0.05)、(0.42±0.04)、(0.19±0.03)times·flower-1·h-1。膜苞鸢尾花具有的艳丽颜色、较大的花展示、昆虫访花高峰期与花粉活力最高时期及柱头最佳授粉期相吻合,外花被片中脉上的黄色须毛状附属物等特征对保证其传粉过程的顺利完成并促进异交繁殖成功具有重要意义。该研究结果为膜苞鸢尾的资源利用与种质创新提供了重要的理论资料。
      2024,44(4):756-765    [摘要](142)    [PDF](83)
    • 吴 敏, 吴诗琪, 潘 凤, 石 甜, 赵 财*
      中国野生半夏的遗传多样性和遗传结构研究
      第四纪气候波动以及地理和环境隔离深刻地影响了现代植物的遗传多样性、遗传结构和地理分布格局。该研究采用分子谱系地理学的研究方法对药用植物半夏19个居群共212个个体的3个叶绿体片段psbK-psbI、atpF-atpH和trnL-F进行分析,探究半夏的遗传多样性、遗传结构、地理分布格局模式及成因,并探讨其居群历史动态。结果表明:(1)半夏总单倍型多样性Hd为0.882,总核苷酸多样性π为1.23 × 10-3,在物种水平上表现出较高的遗传多样性。(2)分子方差分析(AMOVA)结果显示,半夏遗传变异主要发生在居群间,显著的遗传分化(FST =0.909,P<0.001)和较低的种群内遗传多样性(HS =0.134); 种群间遗传分化系数NST=0.913>GST =0.855(0.01<P<0.05),表明叶绿体单倍型具有明显的谱系地理结构。(3)中性检验结果显示,Tajima's D值、Fu and Li's D值以及Fu and Li's F*值均为不显著正值,Fu's Fs值为不显著负值且失配分析曲线呈双峰,表明半夏居群整体没有经历过扩张事件。(4)单倍型地理分布显示,西南地区和中-东部地区具有单倍型多样性较高,并存在特有单倍型,故推测第四纪冰期时在这两个区域存在冰期避难所。总之,通过3个叶绿体基因对不同区域半夏的分析,阐明了其遗传多样性、遗传结构和地理分布格局,为半夏优良种源的分子筛选和保护提出了科学的建议和保护策略。
      2024,44(4):766-776    [摘要](168)    [PDF](81)
    • 王雅兰, 周罗静, 张灵迂, 章 景, 卞金辉, 高继海*
      白芷全基因组测序分析及BGLU基因家族分析
      白芷为常用的药食同源物种,既是临床常用中药,又是香料,用途十分广泛。为获取白芷全基因组序列信息,该研究首次以杭白芷叶片DNA为材料,采用 Nanopore 测序技术构建杭白芷全基因组数据库,并利用生物信息学方法对获得的核苷酸序列进行组装、功能注释以及进化分析研究。结果表明:(1)原始测序数据过滤后获得662 Gb三代数据,Read N50约为32 932 bp,经过组装得到杭白芷基因组大小为5.6 Gb,Contig N50 约为806 638 bp。(2)组装后的序列通过与 KOG、GO、KEGG 等功能数据库比对,得到了功能注释的基因占66.47%,KOG功能注释结果表明杭白芷的蛋白功能主要集中在一般功能预测、翻译后修饰、蛋白质转换、伴侣以及信号转导机制; GO功能分类表明杭白芷的基因集中在生物学过程及细胞组分; KEGG通路注释表明参与代谢途径的基因占主要地位。(3)杭白芷中鉴定到45个BGLU家族基因。该研究首次利用第三代测序技术对杭白芷全基因组进行解析,为杭白芷的系统生物学研究和BGLU在杭白芷生长发育中的后续功能研究提供了重要的理论参考。
      2024,44(4):777-792    [摘要](150)    [PDF](78)

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