青藏高原特有植物块茎堇菜地上地下结果性及其散布机制

以青藏高原特有植物块茎堇菜Viola tuberifera为研究对象,对其地上地下结果性以及散布体的形态特征、空间位置和散布机制等进行了研究。块茎堇菜具有地上和地下3种不同类型的果实,分别为地上完全花(CH)果实、地上闭琐花(CL)果实和地下CL果实。3种类型果实在数量、着生位置以及成熟期上存在差异。块茎堇菜兼具有性和无性散布体,分别为CH种子、地上CL种子、地下CL种子和克隆器官鳞茎。其中CH种子数量较少,但以异交为主,保证了必要的变异,地上CL种子数量最多,是远距离散布的主要途径;地下2种散布体具有不可活动性,其近距离传播保证了物种的延续。块茎堇菜地上地下结果性及其散布机制的多样性是其对青藏高原高寒多变环境的适应。

青藏高原东缘块茎堇菜克隆多样性及其与生境特征的相关性分析

采用ISSR(inter-simple sequence repeat)分子标记技术,分析了青藏高原东缘甘南地区不同生境块茎堇菜(Viola tuberifera)4个居群的克隆多样性.结果表明块茎堇菜具有很高的克隆多样性,平均克隆大小(NC)均值为1.1029,Simpson指数(D)平均值为0.9921,不同基因型比率(PD)平均值为0.9081,块茎堇菜居群都为多克隆居群.4个居群内的基因型都为局限基因型,未发现广布基因型,居群间克隆多样性分化明显.克隆多样性各项指数与生境特征没有明显的相关性.

基于数字化标本和种群形态变异特征试论块茎堇菜的分类地位

块茎堇菜是青藏高原及其邻近地区的一种特有两型闭花植物,目前其分类地位存在诸多争议。据此,本文对块茎堇菜及其近缘类群鳞茎堇菜的主要数字化标本以及同域分布的几个自然种群的叶片形态变异特征进行了分析。结果显示,所有参试数字化标本被分为两个明显不同的集群,一个集群符合块茎堇菜的叶片形态,另一集群则符合鳞茎堇菜;同样,同域分布的6个自然种群也分为两个集群。此外,叶片形态变异分析还显示叶片先端和叶基部形态参数ΔW、AL、BL和LWR在块茎堇菜/鳞茎堇菜同一类群不同种群间或种群内变异幅度较小且较为稳定,然而它们在不同类群间差异却极为显著(P<0.01)。因此,块茎堇菜和鳞茎堇菜理应作为两个不同的类群处理,这也表明叶片形态特征完全可以作为鳞茎堇菜和块茎堇菜的重要分类学依据。

祁连山高寒草甸两型闭锁花植物块茎堇菜的繁殖分配

青藏高原及其边缘地区特有的块茎堇菜(Viola tuberifera)是典型的两型闭锁花结实植物,通过开放花、地上、地下闭锁花进行有性繁殖。为探讨其如何通过繁殖资源权衡适应高海拔环境,选择祁连山高寒草甸3个海拔梯度下块茎堇菜为对象,研究了其闭锁花盛花期的繁殖分配特征。结果发现,1)块茎堇菜营养生长和繁殖间、地上和地下闭锁花有性繁殖分配间存在权衡关系,有性和无性繁殖间可能存在权衡;2)块茎堇菜的有性繁殖分配具个体大小依赖性,与个体大小呈负幂指数相关;3)随海拔升高,总生物量显著减小(P<0.05),总有性繁殖分配下降,其中地上闭锁花繁殖分配下降,但地下闭锁花繁殖分配略有上升。繁殖方式也随海拔发生变化,在低海拔(2 800 m)以地上闭锁花为主,高海拔(3 100 m)以地下闭锁花和鳞茎为主。研究结果表明,块茎堇菜可能通过权衡地上和地下闭锁花的资源分配来获得最大的繁殖成效,以适应高海拔环境变化,保障在高寒环境中的生存和繁衍。