峨眉拟单性木兰雄性不育的细胞形态学及生理生化特性研究

峨眉拟单性木兰(Parakmeria omeiensis)是木兰科(Magnoliaceae)拟单性木兰属(Parakmeria)的常绿乔木,属于国家Ⅰ级保护的极度濒危植物。为探究峨眉拟单性木兰两性花中雄性败育发生的时期及花药不同发育时期的生理生化特性,以两性花中的不育雄蕊和雄花中的可育雄蕊为材料,利用石蜡切片观察2种雄蕊的花药发育过程,并测定不同发育时期的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸的含量,分析过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)的活性。结果表明:(1)不育雄蕊与可育雄蕊在减速分裂时期出现明显差异,不育雄蕊的绒毡层致密、没有发育,四分体未形成,随后解体,花粉囊中无花粉;可育雄蕊的绒毡层和小孢子母细胞发育正常,成熟时花粉囊开裂,花粉粒溢出。(2)不育雄蕊的可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量,在减数分裂时期、单核期和花粉成熟期都显著低于可育雄蕊。(3)不育雄蕊POD活性整体呈上升趋势,在减数分裂时期、单核期和花粉成熟期都显著高于可育雄蕊;不育雄蕊CAT活性整体呈下降趋势,显著低于同时期的可育雄蕊。综上认为,两性花中雄性败育发生在减速分裂时期,其败育的主要原因是物质能量代谢降低,绒毡层没有进一步发育,不能给小孢子母细胞提供营养物质;过氧化氢酶及过氧化物酶的活性异常,造成细胞内不能及时清除自由基,使小孢子母细胞的减数分裂受阻,无法形成四分体。该研究结果为深入开展峨眉拟单性木兰雄性不育的分子机制、性系统演化机制研究奠定了基础。

云南拟单性木兰母树林营建技术研究

云南拟单性木兰作为国家二级保护植物,是云南特有树种,具有很高的利用价值,优树筛选和母树林营建可为其后期繁育提供优良的种源,采用五株大树法和散生木选优法相结合,经过初选、复选和决选,筛选出形质指标都优良的树作为优树,选择优树上成熟种子作为种源,并采用沙藏法贮藏,采用容器育苗培育苗木,于雨季进行密度为167株/亩定植,连续3年每年进行2次除草、施肥和病虫害调查、防治,做好护林管护,定植后采用逐年移植和间伐的措施,每亩保留42株生长旺盛的优树作为母树林。结果表明:母树林保存率高、长势好,生长10年的树木的平均高度、胸径和冠幅分别为4.17 m、5.69 cm和1.94 m,与对照组树木的平均高度、胸径和冠幅分别为3.54 m、5.32 cm和1.83 m对比,发现母树林的树高、胸径和冠幅均大于对照组,三项生长数据分别超过对照组数据的17.8%、6.96%和6.01%。但母树林生长至第10年时还没有结实,可能是树龄较小,还未达到开花结实的年龄,同时还与栽植密度过大有关系,需加强管理,采取疏伐、施肥等措施,扩大母树的生殖生长空间,促进母树开花结实。

不同起源时期的3种被子植物对酸雨胁迫响应的光合生理生态特征

为了验证起源时间较长的植物具有较强适应性的假设,人工模拟酸雨胁迫,研究了在不同酸雨处理下不同起源时期的3种被子植物乐东拟单性木兰(Parakmeria lotungensi)、石栎(Lithocarpus glaber)和山核桃(Carya cathayensis)的光合生理适应特性。实验设置了酸雨对照处理(pH5.6)、中度酸雨胁迫处理(pH4.0)和重度酸雨胁迫处理(pH2.5),并测定了这3种植物的光合特性。研究结果显示:1)在不同强度的酸雨处理下,乐东拟单性木兰的光合能力大小趋势为pH2.5>pH4.0>pH5.6,石栎则为pH5.6>pH4.0>pH2.5,但山核桃在酸雨处理之间差异不显著;2)在酸雨对照处理(pH5.6)中,石栎的光合能力相对较高,其次是乐东拟单性木兰,山核桃最小。但在重度和中度酸雨胁迫下(pH≤4.0),3种植物光合能力的大小趋势为乐东拟单性木兰>石栎>山核桃,且酸雨胁迫越严重,上述趋势越明显。研究结果表明:在重度酸雨胁迫下,起源时间较早的乐东拟单性木兰表现出较高的光合与适应能力。从应用的角度出发,建议考虑将乐东拟单性木兰作为酸雨灾害严重地区植被构建的物种之一。

濒危植物乐东拟单性木兰的分布现状与保护策略

对中国特有珍稀濒危植物乐东拟单性木兰(Parakmeria lotungensis)的分布现状、资源量、种群结构和群落特征进行了全面的野外调查。结果表明,乐东拟单性木兰零星分布在我国18°44′～29°24′N,107°50′～119°09′E之间的热带至亚热带森林中,估测个体数量不足15000株,其中成年植株数量不足2500株。生境破碎化与乐东拟单性木兰自身的生物学和生态学特性是影响种群更新的重要因素。人为破坏是造成乐东拟单性木兰种群急剧缩减的直接原因,对乐东拟单性木兰的分布现状提出了保护策略和建议。

两种木兰科植物叶片光合作用的光驯化

测定了生长在全日、5 4 %和 2 1%日光强下需光植物火力楠 (Michelia meachurei)和耐荫植物华东拟单性木兰 (Parakmerialotungensis)叶片气体交换参数 ,用以估测降低光强对光合作用的限制和对低光的光驯化。生长在全日光强下火力楠的光饱和光合速率较华东拟单性木兰高。当日光强降低到 5 4 % ,火力楠叶片光合速率降低幅度较华东拟单性木兰大。当日光降低至2 1% ,华东拟单性木兰的表观量子产率和光能转换率较火力楠高。在全日光强下 ,火力楠的 Vcmax较华东拟单性木兰高。随着日光强降低 ,两种木兰植物的 Vcmax降低 ,当日光强降低至 5 4 %和 2 1% ,火力楠的 Vcmax降幅较华东拟单性木兰大 ,火力楠 Vcmax对光强降低较华东拟单性木兰敏感。生长光强降低 ,两种木兰植物内部 CO2 传导度 (gi)降低。在低光强下火力楠仍保持较华东拟单性木兰高的 gi。生长光强降低到全日光强的 5 4 % ,火力楠 gi 对光合速率限制 (Li)与在全日光强的条件下没有区别 (p>0 .0 5 ) ,表现火力楠 gi 对 5 4 %日光强的驯化 ;在 5 4 %的光条件下 ,华东拟单性木兰的呼吸速率对光合速率的限制 (Lr)与全日光照无差别 (p>0 .0 5 ) ,显示呼吸速率对低光的驯化。两种木兰植物气孔导度对光合速率的限制 (Ls)随光强降低而增大。在遮荫条件下种间叶?

云南拟单性木兰的化学成分

从云南拟单性木兰 (ParakmeriayunnanensisHu)的干燥嫩枝中首次分离得到 6个化合物 ,它们的结构经各种波谱数据分别鉴定为云南拟单性木兰素A (parakmerinA ,1) ,eupomatenoid -7(2 ) ,eupomatenoid - 5 (3) ,槲皮素 (quercetin ,4 ) ,芦丁 (rutin ,5 )及丁香苷 (syringin ,6 ) ,其中化合物 1为一新的eupomatene型木脂素 ,其结构为 2 ,3-二氢 - 2α - (4-羟基 - 3-甲氧基苯基 ) 3β -甲基 - 5〔E〕 -烯丙基苯并呋喃 ;对化合物 2及 3进行了首次13CNMR归属。

拟单性木兰属近缘植物matK基因的序列分析

测定了木兰科（Ｍａｇｎｏｌｉａｃｅａｅ）拟单性木兰属（Ｐａｒａｋｍｅｒｉａ）等１０种（１１个样）植物的叶绿体ＤＮＡｍａｔＫ基因部分序列（１０３９碱基对）．最大同源性分析构建的系统树图建议：①拟单性木兰属与单性木兰属（Ｋｍｅｒｉａ）有极近的同源关系；②木兰属（Ｍａｇｎｏｌｉａ）的玉兰亚属（ＳｕｂｇｅｎｕｓＹｕｌａｎｉａ）与拟单性木兰属和单性木兰属关系亦很近，并形成１个单系分支；而木兰属的２个亚属，木兰亚属（ＳｕｂｇｅｎｕｓＭａｇｎｏｌｉａ）与玉兰亚属之间的关系却较远，木兰属内呈并系演化特征；③木兰亚属，木莲属（Ｍａｎｇｌｉｅｔｉａ）以及玉兰亚属、拟单性木兰属和单性木兰属所组成的分支形成一个单系分支．拟单性栏属、单性木兰属的系统位置。

不同基质、遮光度及采样时间对云南拟单性木兰的扦插生根效果

【目的】探讨不同基质、遮光度和采样时间扦插的云南拟单性木兰插穗的生根效果,为云南拟单性木兰繁殖育苗提供参考依据。【方法】2013年6、10月和2014年1、3月,将半木质化云南拟单性木兰嫩枝插穗在珍珠岩+泥炭土(3∶1)、珍珠岩、河沙、河沙+珍珠岩(3∶1)和椰糠基质上分别进行20%、50%和80%3种遮光度扦插试验,统计其生根和成活情况,分析不同基质、不同遮光度、不同采样时间对其生根效果的影响。【结果】扦插基质以珍珠岩+泥炭土(3∶1)较佳,扦插生根率达21.9%,生根数达2.1条,根长达1.8 cm;遮光50%条件下生根率最高,分别比遮光度20%、80%和对照高2.1%、13.6%和17.7%;1月采样的生根率最高,分别比3、6和10月采样的高9.4%、21.9%和24.0%。【结论】云南拟单性木兰扦插育苗以1月采样,在珍珠岩+泥炭土(3∶1)和50%遮光条件下扦插生根效果最佳。

乐东拟单性木兰地理种源变异与选择研究

对乐东拟单性木兰14个种源种子、苗期以及幼林期生长性状进行了调查分析。结果表明:种子千粒质量、苗高、地径、叶长和叶宽等5个性状在种源间差异极显著;造林保存率种源间差异显著,来自北部的种源,如浙江龙泉种源保存率较高,而来自南部的海南尖峰岭种源保存率较低;幼林期4年生树高、5年生树高和胸径、6年生树高和胸径等5个主要生长性状种源间差异均达到极显著水平,其生长性状广义遗传力为0.855～0.930,说明乐东拟单性木兰幼林期主要生长性状的表型差异主要受遗传因素的控制;乐东拟单性木兰苗高和地径与纬度负相关,表明随种源纬度的升高,乐东拟单性木兰种源苗期生长有减小趋势;乐东拟单性木兰幼林期树高和胸径与经度正相关,与纬度极显著正相关。根据乐东拟单性木兰种源幼林期试验结果,选择出浙江龙泉、福建顺昌和湖南新宁3个优良种源。通过聚类分析,把乐东拟单性木兰种源初步划分为3个区:西部种源区、东部种源区和南部种源区。

乐东拟单性木兰茎段愈伤组织诱导与褐变控制的研究

利用乐东拟单性木兰成龄树嫩枝茎段作外植体,研究了控制褐变和组织培养的技术。试验结果表明,抗氧化剂控制褐变的效果比吸附剂好,以抗坏血酸最好,其次是巯乙醇和二硫苏糖醇。在培养基中分别加入抗坏血酸(10mgL-1)、巯茎乙醇(1mL·L-1)和二硫苏糖醇(1 5mg·L-1)使外植体的褐变率分别比对照降低67%、53%和33%。在接种前,将外植体在4℃下冷处理2h,能使外植体的褐变率从对照的35%降低为25%。1 2MS和WPM均是较合适的基本培养基。外植体在BA1 5mg·L-1+NAA0 2mg·L-1+2,4 D1 0mg·L-1的激素组合下,能诱导出较多的愈伤组织;在WPM+BA1 5mg·L-1+KT0 5mg·L-1+NAA0 2mg·L-1+2,4 D0 2mg·L-1的培养基上,能产生较多的不定芽和愈伤组织;WPM+BA1 5mg·L-1+KT0 5mg·L-1+NAA0 2mg·L-1+IAA1mg·L-1的培养基适合于芽增殖;在1 2MS+NAA0 3mg·L-1+IBA0 2mg·L-1的培养基上,添加15g·L-1活性炭有利于生根。

不同断根处理对云南拟单性木兰苗木生长影响的研究

不同断根处理对云南拟单性木兰苗木生长影响的研究结果表明:切断苗木的侧根会对苗龄为5年生的云南拟单性木兰苗木地上部分的生长产生负效应而有利于促进新侧根的萌发,其影响程度与断根的强度有关。其苗木经断根处理后新根萌发较快,50天左右有新的侧根生出,其中以切断云南拟单性木兰大苗的全部侧根于切口喷200 mg.L-1的ABT生根粉的A处理的生根效果最好。断根3个月后每株苗木萌发的新侧根平均数为138.8根,根长≥5 cm的侧根平均数为38.4根,侧根深度达32 cm,最长侧根长度14.4 cm,其苗木的新根萌发已经较为充分,可以出圃种植而能保证有高的成活率。

乐东拟单性木兰花部挥发油的化学成分及其抑菌活性

采用 GC- MS技术分析了乐东拟单性木兰花部挥发油的化学组成 ,共鉴定了 5 7种成分的化学结构与相对含量 ,占总含量的 85 .5 9%。其中 ,β-蒎烯 (12 .85 % )、D-柠檬烯 (7.78% )、石竹烯 (4.89% )、十氢 - 4 a-甲基 - 1-亚甲基 -7- (1-甲基乙烯基 ) -萘 (4.70 % )为主要成分。此外 ,醇类中 α-杜松醇 (3.6 1% )、1氢 - [1,3]环戊并 [1,2 ]环丙并 -苯(3.5 2 % )、倍半萜含氧衍生物石竹烯氧化物 (3.33% )和 α-蒎烯 (3.2 2 % )也占有较大比例。体外对 4种供试病原菌的抑菌实验表明 。

峨眉拟单性木兰群落特征的初步研究

对峨眉山峨眉拟单性木兰群落特征与种群结构的初步研究表明:1、蛾眉拟单性木兰及其群落分布局限,地形、土壤、气候条件较为特殊;2、该群落与中国云南和东部亚热带常绿阔叶林具有广泛的联系,并具各“顶极群落”的特征;3、峨眉拟单性木兰林的两个基木群丛为:(A)蛾眉拟单性木兰+四川人头茶+包石栎-箭竹-苔草群丛与 (B)黄心夜合+大叶新木姜子+峨眉拟单性木兰-箭竹-单芽狗脊群丛;4、人类和猴群的活动与干扰直接威胁着该种种群和群落的生存与稳定。

拟单性木兰属(木兰科)植物的分类学修订

根据标本研究和野外调查,对木兰科(Magnoliaceae)的拟单性木兰属(Parakm eriaHu&Cheng)进行了分类学修订。回顾了此属的分类学简史,阐述了保留拟单性木兰属的理由,将Mag-noliaLinn.subgenusGynopodiumFiglar&Noot.sectionGynopodium作为拟单性木兰属的新异名,将Magnolia yunnanensis(Hu)Noot.和M.nitidaW.W.Sm ith var.robustaB.L.Chen&Noot.作为云南拟单性木兰(Parakm eria yunnanensisHu)的新异名,将Magnolia om eiensis(Cheng)Dandy、M.lotungensisChun&C.H.Tsoong、M.nitidaW.W.Sm ith var.lotungensis(Chun&C.H.Tsoong)B.L.Chen&Noot.和Parakm eria lotungensis(Chun&C.H.Tsoong)Law作为峨眉拟单性木兰(Parakm eria om eiensisCheng)的新异名,确认拟单性木兰属含4种植物,列出了分种检索表,描述了各种的地理分布和生长环境。

峨眉拟单性木兰的开花生物学特性与繁育系统

为阐明峨眉拟单性木兰(Parakmeria omeiensis)在自然条件结实率低的原因和确定最佳人工授粉时期,该文通过观察峨眉拟单性木兰的开花动态,采用杂交指数估算、花粉胚珠比、花粉活力及柱头活性检测、人工授粉试验等方法对其繁育系统进行了研究。结果表明:(1)植物园保育的峨眉拟单性木兰花期在4月底到5月中下旬,持续17～23 d,雄株始花期比雌株早3～4 d,但两者花期可遇。(2)两性花经检测雄蕊败育,实为功能上的雌性,部分雄株个体的雄花上残留1～2个心皮,其性别分化是通过雌、雄蕊选择性败育形成的,为隐性雌雄异株(cryptic dioecy)。(3)雄花、两性花开放经历佛焰苞开裂、花被片开裂、展开、闭合、二次开放、凋落6个阶段,历时4 d。(4)雄花初次展开时花粉活力最高,达92.8%,开花2 d后活力显著下降;两性花柱头在花被片展开期可授性最强,盛开后柱头部分可授。(5)杂交指数为5,P/O比为2.14×10~4。(6)套袋试验表明,峨眉拟单性木兰不能进行自花传粉,人工异花授粉的结实率和出种数显著高于自然授粉,且不存在无融合生殖。这说明峨眉拟单性木兰繁育系统为专性异交,传粉过程需要传粉媒介,自然条件下结实率低,主要是受传粉昆虫和柱头可授期短的限制。

乐东拟单性木兰组培再生系统的建立

以成年树嫩枝为外植体建立了乐东拟单性木兰的组培再生系统。试验筛选MS为基本培养基，较好增殖培养基为：MS＋6BA0．2mg／L＋IBA0．05mg／L；光照强度控制在1000lx左右；继代周期以4周为宜，继代8次以后可进入快速、稳定增殖阶段，增殖系数可达3．5以上。1．5—2cm不定芽放入MS＋IBA1—3mg／L的根诱导培养基中培养15d后，转入不加任何激素的1／2MS根形成培养基中，12d左右可出根。

不同季节断根处理的云南拟单性木兰苗木根系萌发生长效应

在昆明大马山树木园进行的云南拟单性木兰5年生苗木不同季节断根处理的苗木根系萌发生长效应的试验结果表明:云南拟单性木兰苗木新根的萌发与断根处理季节的气候因素有较大关系。其新根的萌发时间与温度紧密相关而与湿度关系不大;根系的萌发生长状况与断根季节的温度紧密相关,与降水量和蒸发量有一定关系,而与相对湿度关系不大。断根处理时的温度愈高,苗木新根的萌发时间愈早;断根处理时的温度、降水量愈高,其根系的萌发生长愈好。在滇中地区云南拟单性木兰苗木断根处理的季节宜在春、夏季进行,而不宜在秋季和冬季进行。夏季断根处理后3个月及6个月时其苗木每株有根系115.6根及178.4根,根长≥5 cm的侧根数为39.2根及84.0根,侧根分布土层的深度为26.0 cm及34.6 cm,侧根最长达14.4 cm及25.2 cm。与冬季断根处理后3个月及6个月时的苗木根系相比,新根数多108.0根及126.8根,根长≥5 cm的侧根数多39.2根及73.2根,侧根分布土层的深度多18.0 cm及6.8 cm,最长侧根长度多13.0 cm及15.2 cm。

峨眉拟单性木兰种子特性及离体培养初报

对峨眉拟单性木兰的果实、种子性状及种子内部结构进行了初步研究,并对其种子进行了离体培养。结果表明,峨眉拟单性木兰果实近卵圆形,红褐色;种子约扁,卵圆形似豆子,具假种皮,橘红色,含油脂;种皮黑褐色,坚硬光滑,具深浅不同的纹理;种子内含胚乳,种子萌发缓慢且萌发率低。

云南拟单性木兰挥发物质及其抗肿瘤和抑菌活性初步研究

采用水蒸气回流法提取挥发油,用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术分析云南拟单性木兰叶部精油的化学组成,共鉴定了31种成分的化学结构与相对含量,占总含量的99.997%。其中主要成分为石竹烯氧化物(16.979%)、(-)-斯巴醇(7.786%)、菖蒲烯(5.338%)、3,7-二甲基-2,6-辛二烯-1-醇(5.306%)、τ-杜松醇(5.204%)。体外对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌供试病原菌的抑菌实验表明,该挥发油对金黄色葡萄球菌有一定的抑制能力。浓度为100μg/mL时,MTT法测定云南拟单性木兰挥发物质对肺癌细胞的抑制率为63.2%。

云南拟单性木兰精油化学成分的研究

用GC/MS方法 ,对云南拟单性木兰 (ParakmeriayunnanensisHu)精油进行了定性定量分析 ,鉴定出 37个化合物。其主要成分为α 蒎烯 (4 98% )、β 蒎烯 (18 5 6 % )、月桂烯 (7 5 2 % )、α 水芹烯 (2 6 1% )、对聚伞花素(1 5 6 % )、柠檬烯 (3 0 3% )、1,8 桉叶素 (4 40 % )、芳樟醇 (7 92 % )、松油 4 醇 (1 76 % )、香叶醇 (3 16 % )、β 石竹烯 (5 98% )、α 石竹烯 (3 2 2 % )、δ 杜松烯 (3 5 9% )等 。