塔里木沙拐枣果实刺毛对果实扩散及萌发的影响

塔里木沙拐枣( Calligonum roborowskii A. Los.)是仅分布于我国西北地区荒漠环境的特有种,其果实为不开裂而周围有椭圆形刺毛的瘦果,以果实为单元进行扩散和萌发。本文采用野外观察与室内控制实验相结合的方法,对塔里木沙拐枣刺毛在果实扩散、吸水、脱水及萌发中的作用进行研究。结果显示:不同贮藏时间的果实颜色、大小、重量及刺毛长度存在显著差异。完整果实在水面漂浮时间及水媒扩散能力比去除刺毛的果实更强。完整果实在1 m/s和4 m/s风速下的扩散距离比无刺毛果实的扩散距离长。10 mmol/L赤霉素(AG 3)及不同干藏时间处理的完整果实与无刺毛果实在20℃/30℃光照和黑暗条件下的萌发率间存在显著差异,其中无刺毛果实的萌发率要高于完整果实的萌发率。室外盆栽实验显示,无刺毛果实的萌发率比完整果实高,说明果实刺毛对果实萌发有抑制作用。研究结果表明果实刺毛对塔里木沙拐枣在塔克拉玛干沙漠边缘荒漠环境中的扩散、萌发及种群更新具有重要的辅助作用。

异质生境下黑果枸杞异形果实的种子休眠及萌发特性

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是我国西北干旱区药食同源的国家二级保护植物。在新疆南部自然居群中出现扁形和圆球形果实的两种个体,二者在不同海拔居群出现比例上存在差异。为了了解该物种异形果实的种子在不同海拔居群的萌发特性及其对不同气候类型荒漠环境的响应,对其在不同海拔居群的结籽率和种子质量、休眠、萌发特性及干旱胁迫的响应进行了室内控制性实验的比较研究,以期揭示该物种异形果实对新疆南部不同海拔荒漠环境的响应。结果表明:黑果枸杞扁形果实的结籽率高于圆球形果实;异形果实结籽率随着居群海拔的上升而逐渐降低,种子质量则随海拔的上升而逐渐升高。低海拔居群种子的吸水率比高海拔居群高,扁形果实种子的吸水率高于圆球形果实的种子。高温(20~30℃)、低浓度(0.1 mmol·L^(–1))的赤霉素及全黑暗条件是打破休眠的主要因素。圆球形果实的种子对高浓度30%PEG干旱胁迫的响应能力高于扁形果实的种子;低海拔居群果实的抗旱能力高于高海拔居群。

新疆师范类高校生物科学专业学生实习支教现状初探

实习支教是师范类高校培养基础教育事业合格人才中必不可少的实践教学环节。为了解新疆师范类高校生物科学专业学生实习支教开展情况及存在的问题,本文采用调查问卷的方式,以新疆师范大学、伊犁师范大学和喀什大学生物科学专业已结束实习支教的学生为对象,对生物科学专业学生实习前的准备、实习培养过程、实习地条件进行了调查分析。结果显示:参加实习支教的学生进行岗前培训不全面,实习岗位不对口的现象较突出,参加实习支教的学生的授课任务重、在乡镇学校中承担多门授课任务的情况严重;以上问题是影响三所高校生物科学专业学生教育实践(实习支教)效果的主要因素。因此,本研究提出在今后的实习支教工作中,高校教育部门要与生物科学专业在中学的定位相结合,在保证实习生工作岗位对口及提高授课效率的同时,要努力解决实习支教生的岗前培训、教学技能等方面的问题。

宁夏枸杞的花粉呈现式样及交配系统研究

被子植物的花回馈、雌雄蕊时空分离特征和花粉呈现式样等花部特征及传粉者效率会影响雄性适合度和有性繁殖过程。宁夏枸杞(Lycium barbarum)是中国宁夏、新疆、内蒙等干旱和半干旱地区分布的特有种。该研究对新疆喀什地区宁夏枸杞自然种群的花部综合征、花粉呈现式样、花回馈、传粉者行为与交配方式的关系进行观察及统计分析,以探讨其花粉逐步呈现的适应性及其在提高雌雄繁殖过程中的意义。结果表明:(1)宁夏枸杞的单花寿命为(4.07±0.15) d,而雄性持续时间(0.07±0.01 d)比雌性持续时间短(4±0.01 d);花寿命内雌蕊长度比雄蕊长,属柱头探出式异位类型;花粉呈现式样为不完全逐步呈现。(2)花寿命不同阶段花回馈间存在显著差异。(3)意大利蜜蜂(Apis mellifera)、熊蜂(Bombus sp.)、食蚜蝇(Syrphidae sp.)是宁夏枸杞在自然居群的主要访花者,其中熊蜂和食蚜蝇是主要传粉者,但传粉者效率低,属于高移出低沉积类型。(4)宁夏枸杞的花粉胚珠比(2 448.11±448.32)及授粉实验结果均表现出兼性异交特征;自发自交及人工自花授粉花的座果率及结籽率很低,属于自交不亲和类型;自然传粉花的座果率及结籽率比人工去雄异花低,存在其较高的花粉限制(40.71%)。研究发现,宁夏枸杞花部综合征表现出雌雄异位和花粉不完全逐步呈现式样,这是避免雌雄功能及雄蕊各花药间的干扰、减少花粉同步移出及保障其雄性适合度的有效途径,但自然居群的传粉者种类限制、传粉效率低以及自交不亲性是导致宁夏枸杞花粉限制及降低雌性繁殖成功的主要原因。

叶尔羌河流种子植物区系特点及其资源多样性研究

对叶尔羌河流植物区系、植物资源的多样性及濒危等级的评估,对维持地区生态平衡、保护和发掘利用生物资源具有重要意义。本研究采用查阅标本、阅读文献书籍以及野外调查等方法,对叶尔羌河流种子植物资源的多样性、植物区系特点以及濒危等级进行了研究。主要结果如下:叶尔羌河流的种子植物共有56科266属759种,其中裸子植物有3科3属8种,而被子植物共有53科263属751种。菊科、禾本科、豆科、十字花科、莎草科、藜科、石竹科、毛茛科及唇形科植物资源丰富,占该区域植物类群68.25%。该区域植物区系中温带和亚洲植物区系成分占得比例较高以外,还有热带区域的成分。叶尔羌河流的药用植物共有44科104属222种,濒危种子植物有22科32属41种。因此,在该区域建立种子植物资源库及自然保护区来加强濒危物种的保护措施和力度是非常必要的。

新疆地方高校植物学实验教学效果的影响因素

植物学实验教学是高校生物专业学生培养实践和实验能力最重要的基础性实践教学之一.采用问卷调查和文献资料法,对A大学生物科学专业和生物技术专业植物学实验教学质量影响的因素进行调查分析.结果表明,学生对实验课的基本认识(t=3.264,P<0.05)和总要求的认知(t=3.232,P<0.05)、实践教学时间的合理性(t=2.487,P<0.05)、不同类型实验项目的难度情况(t=3.604,P<0.05)、实验教学考核方式(t=3.191,P<0.05)是影响植物学实验教学效果的主要因素.

“互联网+MOOC”教学模式在新疆边远地区高校的应用实践

互联网的迅猛发展,为教育领域带来了一场前所未有的新变革。“互联网+教育”实现了教育资源的共享化,极大丰富了边远地区高校的教学资源,使学生真正能够突破本校资源,提升学生学习质量。近几年,“MOOC”(Massive Open Online Course,大规模在线开放课程)在全球的兴起给边远地区的高等教育教学带来了前所未有的提升契机[1]。新疆作为我国少数民族集中的地区,受多种因素的影响和制约,教学质量比较落后,课题组以喀什大学生命与地理科学学院利用“互联网+MOOC”进行教学的植物生理学课程为例,分析了MOOC对植物生理学课程教学的促进作用,将MOOC的教学内容引入植物生理学教学过程中,与传统课堂教学相结合,提升了课程教学的质量和效率,调动了学生的学习积极主动性。

新疆郁金香营养生长、个体大小和开花次序对繁殖分配的影响

植物有性繁殖与资源分配的关系研究对于揭示植物生活史特征及繁育系统进化具有重要意义。新疆郁金香(Tulipa sinkiangensis)是新疆天山北坡荒漠带特有的一种多年生早春短命植物。在自然生境中,该物种仅以有性繁殖产生后代,每株能产生1-8朵花,且不同植株上的花数及果实数以及花序不同位置上的花与果实大小明显不同。本文通过对新疆郁金香有性繁殖与营养生长及植株大小的关系以及花序中不同位置花及果实间的资源分配研究,旨在揭示营养生长、个体大小及开花次序对其繁殖分配的影响。结果表明:在开花和果实成熟阶段,新疆郁金香植株分配给营养器官(鳞茎和地上营养器官)与繁殖器官的资源间均存在极显著的负相关关系(P<0.01),说明其植株的营养生长与生殖生长间存在权衡关系。多花是新疆郁金香的一个稳定性状,其植株上花数目、花生物量、果实生物量和种子数量与植株生物量间均呈极显著的正相关关系(P<0.01),说明新疆郁金香植株的繁殖分配存在大小依赖性。在具2-5朵花的新疆郁金香植株中,花序内各花的生物量、花粉数和胚珠数、结实率、果实生物量、结籽数、结籽率及种子百粒重按其开花顺序依次递减,说明花序内各花和果实的资源分配符合资源竞争假说。植株通过减少晚发育的花或果实获得的资源来保障早发育的花或果实获得较多的资源,从而达到繁殖成功。

石榴花瓣和雄蕊对其传粉过程与繁殖成功的影响

植物-传粉者相互关系中植物形成多种多样的视觉(花色)和嗅觉(花气味)信号来影响传粉者的访花过程,促进传粉成功。石榴(Punicagranatum)花瓣红色而雄蕊黄色,这种花内不同结构的颜色差异对于石榴吸引传粉者可能有不同的作用。本文比较了石榴花各部位发出的视觉信号(颜色、大小)和嗅觉信号(气味及含量)、花蜜体积、不同处理下的昆虫访花频率及坐果率,以探讨石榴花各部位颜色在传粉过程中的作用。结果发现:新疆喀什地区石榴主要传粉者为意大利蜜蜂(Apis mellifera)和食蚜蝇(Syrphidae sp.),雄蕊黄色及其分泌挥发性化合物种类和相对含量是吸引传粉者昆虫的主要因素。去除花瓣处理组与其他3种处理组(对照、去雄蕊、去雄蕊去花瓣)比较,意大利蜜蜂的访花频率(P<0.05)及停留时间(P<0.05)均显著提高,石榴坐果率(82.33%±4.45%)也显著提高。上述结果表明,石榴黄颜色的雄蕊可能是吸引传粉者的主要结构,而红色的花瓣对其传粉成功可能有负面影响;植物花内不同结构颜色差异可能有助于在变化的环境下吸引不同的传粉者,促进繁殖成功。

喀什霸王的结实和种子萌发特性

喀什霸王(Zygophyllum kaschgaricum)是生长于中国新疆南部荒漠环境的稀有种及二级保护植物。当前,该物种在自然种群中呈分散式及片段化分布,且种群密度低,种群老龄化较严重。因此,为了了解该物种种子萌发特性及其对荒漠环境的响应,该文采用室内控制实验方法,对该物种的自然坐果率、结籽率、种子吸水特性、种子休眠和萌发特性及对干旱胁迫的响应进行了比较研究。结果表明:喀什霸王在自然种群中的坐果率及结籽率较低,且种子的败育率较高。不同干藏时间种子的吸水速率间存在显著差异;随着干藏时间的延长,种子的吸水率逐步增强。刚成熟的种子在不同温度及光周期下均可萌发;其中高温(10/20℃, 20/30℃)及黑暗条件下的萌发率比低温(10/5℃, 5/2℃)及光照条件下的萌发率高。不同干藏时间的种子在不同浓度赤霉素(GA3)下的萌发率均较高;但低温储藏时间对该物种种子的打破休眠及萌发率没有促进作用。以上结果说明该物种存在非深度生理休眠;而干藏时间、高温且黑暗及高浓度(50 mmol·L^-1) GA3是打破休眠及促进种子萌发的最合适条件。高温条件下的干旱胁迫对喀什霸王种子萌发具有抑制作用;春季和秋季降水量决定种子的萌发率。总之,喀什霸王种子在物候上表现出的春秋季萌动及非深度生理休眠以提高幼苗存活力及保障种群稳定性,是一种对新疆南部干旱及高温胁迫荒漠环境的适应策略。

塔克拉玛干沙漠西南部的短命植物及其新记录种

本文采用野外实地调查、标本整理及资料查阅的方法,研究塔克拉玛干沙漠西南部荒漠环境的短命植物,分析其种类组成、生活型特征(物候特性)和植物区系类型。结果:①研究区的短命植物种类有十字花科、禾本科、菊科、紫草科、茄科、车前科、罂粟科及牻牛儿苗科等8科21属的27种,其中十字花科有15种。新记录种有卷果涩荠、大蒜芥、蝎尾菊、偏穗雀麦、旱麦草、中亚天仙子、牻牛儿苗、垂果大蒜芥及砂蓝刺头等10种,占该区域短命植物的37%。②该区域短命植物生活史特征有夏性、冬性及春性。③该区域短命植物分别属于北温带分布、地中海-西亚至中亚分布、旧世界温带分布、世界分布及中亚分布,其中北温带分布及地中海-西亚至中亚分布的植物有15种,占研究区统计种类的51. 86%。该研究结果丰富了新疆南部特殊生境下的短命植物类群,为开发和保护该地区植物种质资源及揭示短命植物对不同生态环境的响应具有重要意义。

黑果枸杞两种花型的花部综合征与传粉特性

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是中国西北地区极端环境中分布的国家二级保护植物,该物种在新疆南部的自然种群中出现了同型花柱类型(同位花)和柱头探出式雌雄异位类型(异位花)个体,并且遭遇沙尘暴频繁的种群中异位花个体出现频率减少。该研究对喀什市自然种群中黑果枸杞两种不同花型植株的花部综合征和传粉特性进行比较研究,以期探讨该物种不同花型植株在南疆早春极端环境中的花部特征的可塑性及其适应性机制。结果表明:同位花雌雄蕊高度间无显著差异,而异位花雌蕊高度显著高于雄蕊;同位花花冠直径、花冠筒长、胚珠数均高于异位花,而异位花雌雄蕊空间距离、花粉数及花粉胚珠比均比同位花高。黑果枸杞同位花个体比例(68%)高于异位花个体(32%),种群水平及个体水平同位花花期((117.00±2.25) d,(101.65±1.98) d)比异位花((26.00±1.00) d,(18.75±1.00) d)长,而单花水平上异位花单花寿命((4.50±0.14) d)比同位花((3.13±0.11) d)长。两种类型花在花早期(紫色)分泌的花蜜量均高于花后期(白色)。在紫色花阶段(花开放早期),同位花上的主要传粉者意大利蜜蜂、熊蜂和食蚜蝇的访花频率和停留时间均高于异位花;而白色花阶段(花开放后期)意大利蜜蜂、熊蜂在异位花上的访花频率比同位花高。在不同花色阶段,同位花柱头花粉落置数、花粉移出率、花粉传递效率均比异位花高,并且同位花自然坐果率及结籽率均比异位花高。在新疆南部的沙尘暴极端环境下,同位花通过较高的自交亲和性保障繁殖,而异交为主的异位花提高了异交率。异位花与同位花在花部综合征和花报酬上的差异,是影响其繁殖成功的主要因素。