Intraclonal Resource Sharing and Functional Specialization of Ramets in Response to Resource Heterogeneity in Three Stoloniferous Herbs

Environments with reciprocal patchiness of resources, in which the availability of two resources such as light and soil nutrients are patchily distributed in horizontal space and negatively correlated in each patch, are common in many ecosystems. The strategies by which clonal plants adapt to this type of heterogeneous environment were examined in three stoloniferous herbs,Potentilla reptans L. var. sericophylla Franch., P. anserina L. and Halerpestes ruthenica (Jacq.) Qvcz., commonly inhabiting forest understories, grasslands and low saline meadows, respectively. As pairs of connected ramets were subjected to reciprocal patchiness of light and nutrients, stolon connection between the two ramets significantly enhanced biomass of both ramet growing in low light intensity but high soil nutrient condition (LH ramet) and ramet growing in high light intensity but low soil nutrient condition (HL ramet) as well as whole ramet pairs (consisting of LH ramets and HL ramets). Additionally, stolon connection greatly increased root/shoot ratio of LH ramet while significantly decreased that of HL ramet. The results indicate that a reciprocal transportation of resources between interconnected ramets and a functional specialization of ramets in uptake of abundant resources occurred. By resource sharing and functional specialization, clonal plants can efficiently acquire locally abundant resources and buffer the stress caused by reciprocal patchiness of resources.

林下和林窗内绢毛匍匐委陵菜的克隆生长和克隆形态

为了验证绢毛匍匐委陵菜(Potentilla reptans var.sericophylla)林窗和林下种群间的行为差异是完全由表型可塑性引起,还是局部分化的结果,将生长在北京东灵山油松(Pinus tabulaeformis)林林窗和林下的绢毛匍匐委陵菜,进行生境间的交互移植-重植野外生态实验。研究结果表明,实验植物的叶片长度、叶片宽度、叶柄长度和匍匐茎节间长度等克隆形态特征在两生境间无差异。两个来源的植株,其基株生物量、基株分株数和基株匍匐茎总长度等克隆生长特征在林下生境中都比在林窗生境中小,表现出显著的可塑性。所研究的克隆形态特征和克隆生长特征及其可塑性在不同生境来源的实验植物间没有差异。绢毛匍匐委陵菜克隆形态特征和克隆生长特征及其可塑性在林下和林窗生境间没有发生局部分化,林窗为其较适生境,克隆生长特征的可塑性对绢毛匍匐委陵莱利用生境异质性可能具有重要意义。

绢毛匍匐委陵菜与土壤有效磷的小尺度空间相关分析

许多学者认为植物空间分布是由在小尺度上起作用的某些土壤因子控制,但对克隆植物种群与土壤变量进行空间格局比较的研究相对较少。该研究主要探讨小尺度上克隆植物与土壤有效磷之间的空间相关性,特别是它们的相似性。土壤和植物样品取自北京东灵山的绢毛匍匐委陵菜（Potentilla reptans var.sericophylla）种群,样方大小为336cm×96cm;采用半方差函数和交互相关图来分析空间分布特征。结果表明,土壤有效磷含量空间分布的斑块性结构明显,空间自相关尺度为37.8cm。绢毛匍匐委陵菜的各项测定指标与土壤有效磷的空间格局多数在75-110cm尺度上显著负相关,在110-165cm尺度上相关性不显著;分株数、叶数和匍匐茎生物量在小于50cm尺度上以及根生物量在小于30cm尺度上与土壤有效磷含量的空间格局显著正相关。资源共享和选择性放置克隆分株是绢毛匍匐委陵菜利用小尺度异质性土壤资源的重要生态对策。

匍匐茎草本绢毛匍匐委陵菜对局部遮荫的克隆可塑性

采自林窗和林内生境的绢毛匍匐委陵菜 (PotentillareptansL .var.sericophyllaFranch)“分株对”(即由一匍匐茎节间相连着的两个分株 ,其一为“目标分株” ,另一为“相连分株”)在一户外实验中经历了全不遮荫、全部遮荫和局部遮荫处理。该植物的基株生物量、匍匐茎总长度、分株数、匍匐茎比节间重、叶柄长、比叶柄重在遮荫条件下较小。匍匐茎节间长度没有对遮荫处理发生反应。在局部遮荫处理 ,遮荫斑块的分株的叶柄长度由于连着未遮荫斑块中分株而变得更长。这种克隆整合对克隆形态可塑性的修饰作用只在林窗生境来源的实验植物中观察到。其他克隆生长和克隆形态特征的可塑性在不同生境来源的实验植物间没有差异。

广西特有植物小花异裂菊ISSR-PCR反应体系的建立

以小花异裂菊的叶片为材料,采用正交和单因素试验研究Mg2+、dNTP、TaqDNA聚合酶、引物、模板DNA浓度对ISSR-PCR扩增效果的影响。建立了适宜于小花异裂菊的ISSR-PCR反应体系,即25μL的体系中含Mg2+1.5 mmol/L,dNTP 0.20 mmol/L,TaqDNA聚合酶1.5 U,引物0.8μmol/L,模板DNA 50 ng,10×Buffer 2.5μL。该体系稳定、可靠,为利用ISSR分析小花异裂菊遗传多样性等工作奠定了良好的基础。

绢毛匍匐委陵菜染色体加倍及其应用价值研究

旨在获得具有更高观赏价值和抗逆性强的绢毛匍匐委陵菜变异植株。本研究运用秋水仙素对正常绢毛匍匐委陵菜幼苗诱导加倍。加倍成功后,对第1、2代多倍体植株染色体数目鉴定并与二倍体正常植株比较,进行对照植株、1代多倍体和2代多倍体委陵菜在植株形态、气孔大小、花径大小、叶绿素含量、SOD酶、POD酶、CAT酶的性状变异分析。最后选育出可以稳定遗传的优良性状有叶片大、花径大且花色鲜艳、叶绿素含量高、SOD酶活性高、POD酶活性高、CAT酶活性高。经过秋水仙素处理得到了观赏性高和抗逆性强的四倍体委陵菜植株,可以作为一种优良地被植物应用到园林绿化工程中。