鄂尔多斯高原不同降雨量地区中间锦鸡儿(Caragana davazamcii Sancz)种群的ISSR遗传分析

采用简单重复间序列(ISSR)方法,对鄂尔多斯高原从东向西降雨量逐渐减少选5个地区的中间锦鸡儿种群进行分子生态学研究的结果表明,随着这一地区多年平均降雨量由东向西的逐渐减少,中间锦鸡儿种群遗传多样性有所增加,大部分变异发生在种群内(79.95%),属异交类型,中间锦鸡儿群体间遗传距离缓慢增加,遗传一致度降低。这种随着水分递减呈现生态梯度变异的现象,说明水分变化特别是长期形成的水分条件对中间锦鸡儿的遗传多样性可能有一定的影响。

鄂尔多斯高原不同降雨量梯度中间锦鸡儿(Caragana davazamcii Sancz)种群的遗传结构

为了阐明环境条件对中间锦鸡儿适应状况的影响,在鄂尔多斯高原从东向西按照降雨逐渐减少的梯度选取了5个生境,从遗传多样性的角度出发,应用简单重复间序列(ISSR)方法,对各生境的中间锦鸡儿种群进行了分子生态学研究,结果表明随着生境由东向西的变化,多年平均降雨量的减少,中间锦鸡儿种群遗传多样性有所增加,大部分变异发生在种群内(79.95%),属异交类型,中间锦鸡儿群体间遗传距离缓慢增加,遗传一致度降低,说明生境条件的变化特别是长期形成的水分条件对中间锦鸡儿的遗传多样性有一定的影响。

内蒙古高原小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)中间锦鸡儿(C．davazamcii)和柠条锦鸡儿(C．korshinskii)的遗传多样性及遗传关系

采用RAPD技术对10个具较大地理跨度的小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿种群的遗传多样性和遗传关系进行了研究。共检测到678个位点,多态条带比率(PPB)为100%;特有位点41个,占6.05%。总体上3种锦鸡儿的遗传多样性表现出自东向西递减的趋势,分析表明其与生长地点年均气温呈显著负相关。AMOVA表明:3种锦鸡儿种间变异只占总体变异的6.08%,且显著性检验表明这种变异不显著;种内种群间的变异占总变异的11.90%;总变异的主要部分来自种群内部(82.02%)。3种锦鸡儿各种群总体分析结果表明:种群内变异比率Hpop/Hsp为0.8013,基因分化系数Gst为0.1603,种群每代迁移数Nm为2.6192,显示种群间存在一定强度的基因流,3种锦鸡儿间表现为异交性。3种锦鸡儿多样性高低及种群聚类分布格局都表现出一定的地理连续性。

基于ITS序列和trnL-F序列探讨小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿的种间关系

中间锦鸡儿CaraganadavazamciiSancz.的分类处理一直存在争议,它与小叶锦鸡儿C.microphyllaLam.和柠条锦鸡儿C.korshinskiiKom.的关系尚不清楚。该种被处理为一个独立的种或后两个种的变种。本文利用ITS序列和叶绿体trnL-F序列,综合形态和地理分布,探讨了中间锦鸡儿的起源及与另外两个种的种间关系。结果显示,中间锦鸡儿的trnL-F序列与小叶锦鸡儿完全一致,而与柠条锦鸡儿有明显差异。中间锦鸡儿的ITS序列高度纯合,不支持该种可能是杂交起源的假设。相反,另外两个种的ITS序列均出现多个位点杂合,克隆后均得到2种不同的序列。中间锦鸡儿的ITS序列与小叶锦鸡儿2种序列中的1种完全一致。该结果表明,中间锦鸡儿可能作为亲本之一参与了小叶锦鸡儿的杂交起源,或者基因流是造成这两个种形态相似的主要原因。中间锦鸡儿与柠条锦鸡儿形态上的相似可能是趋同进化的表现。

鄂尔多斯高原不同生境条件下中间锦鸡儿植物叶片表皮特征及遗传多样性变化分析

该研究在鄂尔多斯高原从东到西按照降雨量逐渐减少的梯度选取了5个地区,对中间锦鸡儿(Caragana davazamcii)叶片的表皮结构进行了比较观察,发现不同生境条件下的中间锦鸡儿由于环境的长期作用表皮表现出一定的差异性,主要表现在随着多年平均降雨量的减少叶片表皮毛密度、气孔密度、气孔指数均有所增加,气孔深陷程度逐渐加深,角质层由光滑变得粗糙,但并不是线性增加,因此本研究对不同生境的中间锦鸡儿植物叶片做了遗传多样性分析,发现随着生境由东向西的变化,中间锦鸡儿种群遗传多样性有增加的趋势,与表皮形态特征变化一致,说明中间锦鸡儿呈现明显的表现型可塑性,可塑性反应比较高。

皇甫川流域梁地生境中间锦鸡儿不同龄级植株光合生理特性的比较研究

对内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗皇甫川流域梁地生境人工栽植的中龄级(5年生)和老龄级(24年生)中间锦鸡儿植株的光合生理特性进行了比较研究。结果表明:中龄级植株的净光合速率和蒸腾速率均大于老龄级植株;两个龄级植株在12:00～14:00净光合速率均下降,老龄级植株是由于光抑制使光系统Ⅱ受损、细胞光合能力下降等非气孔因素所导致,而中龄级植株是气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,其中气孔因素是主要因素。光合色素含量的测定结果显示,中龄级植株的叶绿素含量、类胡萝卜素含量均显著高于老龄级植株,前者具有更高的净光合速率和光能利用效率,并且具有更高的抵御强光能力。中龄级植株的水分利用效率高于老龄级植株,具有更强的耐旱能力。

内蒙古高原不同生境三种锦鸡儿属植物的水力结构特征及其对环境因子的响应

以生长在内蒙古高原不同生境条件下的小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿为研究对象,通过定点观测1年生枝条水力结构特征在不同季节的日变化,结合气候因子的相关性分析,比较不同环境条件下3种锦鸡儿植物输水效率与调节能力的高低,进一步分析旱生植物如何通过调整水分传输来适应变化着的环境条件。结果表明,在一定范围内,3种供试植物的水力结构参数都与气温呈显著的线性负相关,与大气相对湿度呈线性正相关关系。同种锦鸡儿植物在不同季节的输水效率比较,总的趋势是夏季>春季>秋季;比较同一季节不同种锦鸡儿的输水效率,基本上是柠条锦鸡儿>中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿;在比导率对环境因子的敏感度方面,季节之间的差异是夏季>春季>秋季,物种之间是柠条锦鸡儿>中间锦鸡儿>小叶锦鸡儿。一方面日变幅的差异可以体现敏感度的不同,另一方面比导率与大气温度、湿度线性回归方程的斜率也可以体现敏感度的相对高低。这些结果证实了栓塞引起的导水率的下降并不都产生负面影响,相反它具有限流节水的积极作用。

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性 Ⅰ.生态学和RAPD证据(英文)

植物种群调查结果证实,小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(C.davazamcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)在内蒙古高原形成地理替代分布。种群分布、分类、形态、生长发育和遗传结构研究结果表明,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是连续的、渐变的,三个种在内蒙古高原自东向西形成一个地理连续渐变群。分析内蒙古高原的气候变迁和小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿及柠条锦鸡儿的地理替代分布状况认为,小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理替代分布是适应环境演化的结果。

小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿地理渐变性 Ⅱ.光合特性和水分代谢特性(英文)

研究了不同地区(117．6°～105．7°E，44．6°～38．8°N)分布的小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam．)、中间锦鸡儿(Caragana davaznmcii Sancz.)和柠条锦鸡儿(C.korshinskii Kom.)种群的光合特性和水分代谢特性。结果发现：(1)由东向西小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿净光合速率对光合有效辐射的响应增强；净光合速率达到最大值时所对应的空气湿度依次下降；净光合速率达到最大值时所对应的气温依次增加。光合日进程午前优势逐渐升高，光合速率逐渐升高，光能利用率逐渐升高，蒸腾速率逐渐降低，水分利用效率显著升高，叶含水量逐渐降低，植株逐渐采取低蒸腾、高光合的节水对策。这些生理变化与它们分布区的光、温、湿条件相适应。这是小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿发生地理替代分布的生物学基础。(2)小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿光合系统对光合有效辐射、空气湿度和气温的适应都表现出连续性，而且这种连续性与环境的梯度变化相一致。不同种、不同地点光合日进程、日净同化积累值、蒸腾日进程、日蒸腾积累值、水分利用效率以及叶含水量日变化也随经度自东向西呈连续变化。光合特性和水分代谢特性表明小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦X-~≈，J‘L。的地理替代分布是连续过渡的，是一个连续地理渐变群。

中间锦鸡儿之研究

本文确认了中间锦鸡儿的学名应为Caragana davazamcli Sancz.,而C. intermedia Kuang et H. C. Fu, C. erenensis Liou f., C. korshinskill Kom. var. davazamcii(Sancz.)Yakovl.和C. korshinskii Kom. var. ordosica Yakovl.均为其异名。

小叶、中间和柠条三种锦鸡儿的分布式样及其生态适应

确定了小叶锦鸡儿、中间锦鸡儿和柠条锦鸡儿3种植物的分布式样:小叶锦鸡儿为蒙古高原东部-F松辽平原西部-华北山地分布种,中间锦鸡儿为东戈壁-鄂尔多斯高原-黄土高原北部分布种,柠条锦鸡儿为南阿拉善-西鄂尔多斯分布种。小叶锦鸡儿适应分布于蒙古高原典型草原带和森林草原带以及华北山地落叶阔叶林带,在草原带高平原上可形成灌丛化草原的景观,在草原带的沙地上可形成以小叶锦鸡儿为建群种的沙地灌丛植被;中间锦鸡儿适应分布于蒙古高原的荒漠化草原及草原化荒漠带、鄂尔多斯高原的典型草原和荒漠化草原带的沙地及梁地上、黄土高原北部的黄土丘坡上,常形成以中间锦鸡儿为建群种的沙地灌丛植被;柠条锦鸡儿则适应分布于草原化荒漠和典型荒漠带的固定和半固定沙地上。近缘的3种锦鸡儿的地带性分布从东至西或从北向南形成明显的有规律的地理替代分布格局。

3种锦鸡儿属植物呼吸代谢和生长对环境温度变化的响应

为了研究柠条锦鸡儿和中间锦鸡儿种间、伊金霍洛与和林格尔中间锦鸡儿种源间呼吸代谢和生长特点,利用量热仪在温度10~40℃之间每5℃为间隔温度,分别测定相同条件下培养出来的来自不同生态环境的小苗的呼吸速率和代谢热速率。通过计算,结果表明：3种植物在不同的温度条件下底物碳的转化效率（ε）与呼吸速率（R co2）和生长速率是不同的,由于植物生长对原生境温度已产生很强的适应性,所以在原产区以外的地区引种有可能失败。

中间锦鸡儿的生长及生态化学计量学特征与基质稳定性关系初探

选取半流动沙丘、半固定沙丘和丘间低地3种生境条件下的中间锦鸡儿为对象,研究了灌丛群落学特征、叶片化学计量学特征及其与土壤基质条件的关系。结果表明:(1)中间锦鸡儿灌丛在3种生境下的基质特征差异明显,半流动沙丘土壤相对贫瘠、土质疏松,半固定沙丘和丘间低地土壤紧实度较大;(2)灌丛当年枝长度、枝干重、叶干重以及叶干物质含量均与土壤紧实度呈显著负相关关系,而叶片N∶P及C∶P与土壤紧实度均呈显著正相关,但叶片C∶N与土壤紧实度的相关性并不显著;(3)中间锦鸡儿灌丛的灌幅、密度和盖度在不同沙丘生境间差异显著,这可能是由于土壤紧实度的差异引起的。土壤紧实度对中间锦鸡儿生长状况的影响不仅表现在地上生物量和当年枝生长量上,而且也表现在叶片C:N:P化学计量学特征以及叶片对营养物质的保持效率上。