岷江干旱河谷黄蔷薇和川滇蔷薇更新能力及其限制因素

植物种子、种子库和幼苗库的研究是种群更新和植被恢复的重要内容。研究了岷江干旱河谷两种乡土灌木(黄蔷薇和川滇蔷薇)的种子、种子库和幼苗库特征。黄蔷薇和川滇蔷薇种子产量较高,分别为(627±216)和(7832±4347)果/丛,但种子质量较差,饱满率分别为(49.62±1.03)%和(73.83±3.42)%,活力为(32.25±0.67)%和(55.38±2.5)%。黄蔷薇种子产量和活力低于川滇蔷薇,但其种子重量和休眠程度却远高于川滇蔷薇。两种蔷薇土壤种子库的水平和垂直分布格局相似:在水平分布上,离植株基部越近,种子密度越高;在垂直分布上,种子主要分布在地表层。黄蔷薇和川滇蔷薇种子库密度均较高,分别为(560±90)粒m2和(1955±235)粒/m2,但活力种子数量较少,分别为(26±4)粒/m2和(152±18)粒/m2,处于休眠状态的种子,黄蔷薇(60.6%)较川滇蔷薇(18.4%)高,可萌发的种子,两者分别为(10±1)粒/m2和(124±14)粒/m2。黄蔷薇(65.3%)的种子库中被啮齿动物取食的比例较川滇蔷薇(0.5%)高。两种蔷薇的幼苗密度差异不大,黄薇幼苗密度((4.28±0.49)株/m2)略小于川滇蔷薇((5.24±1.28)株/m2)。幼苗组成的总体趋势是高度级低的幼苗所占的比例相对较高,且Ⅰ级幼苗数显著高于较其他级幼苗数。研究表明,两种蔷薇种子存在休眠,能形成持久种子库,种子特征对种子库和幼苗库具有深刻影响。两种蔷薇更新状况不佳,比较而言,黄蔷薇更新较川滇蔷薇好。黄蔷薇更新的主要限制因素是动物对种子的破坏,而川滇蔷薇更新的主要限制因素是幼苗存活定居。

横断山区干旱河谷川滇蔷薇生长与繁殖特征的地理空间差异

通过大面积的野外踏查、种群调查和室内实验,分析了横断山区干旱河谷乡土灌木川滇蔷薇在岷江流域、大渡河流域、雅砻江流域和金沙江流域的分布、生长繁殖特征及其在流域间的差异。结果表明,川滇蔷薇广泛分布于四大流域,海拔范围1700m至3700 m,所调查的18个种群生长状况良好,株高2 m以上,明显高于群落中的其他灌木。主成分分析表明,地理位置(流域、纬度、经度、海拔)和土壤(全碳、总有机碳、全氮、pH值)是影响川滇蔷薇生长繁殖的主要因子,其中地理位置的影响更大。生长特征包括株高、地径和冠幅在18个种群间差异显著,但在不同的流域间差异不显著。丛萌生数在种群间差异显著,其差异性较其他生长特征弱,但丛萌生数在不同流域间差异显著:岷江流域显著大于雅砻江流域,金沙江流域显著大于大渡河流域。与生长和无性繁殖相比,有性繁殖特征表现出更强的空间差异性,果实重量、瘦果重量以及种子活力在居群间差异极显著,果实重量和种子活力在不同流域间差异显著,但瘦果重量在流域间的差异不显著。综合分析表明,川滇蔷薇生长和繁殖特征在横断山区干旱河谷存在较强空间差异性,较强无性繁殖是种群持续存活的保证,而有性繁殖及其强烈的空间差异为种群适应多变环境以及地理空间扩展提供了遗传基础。

横断山区干旱河谷川滇蔷薇种子休眠与萌发的地理空间差异

通过测定横断山区干旱河谷18个川滇蔷薇种群新采集种子以及低温层积8周种子的发芽率和发芽速度,分析发芽率和发芽速度与种子特征以及环境因子之间的关系,阐明川滇蔷薇种子休眠与萌发的地理空间差异及其影响因素。结果表明,18个川滇蔷薇种群种子具有不同程度的休眠,新采集种子发芽率变化幅度大,为15.8%±5.0%至82.7%±2.3%,发芽速度指数范围:2.3%±0.2%至5.3%±0.5%。不同种群种子发芽率和发芽速度差异显著。新采集种子的发芽率在流域间存在显著差异,表现为金沙江流域>雅砻江流域>大渡河流域和岷江流域。新采集种子的发芽率和发芽速度随着采集地点海拔的升高而显著增加,即种子休眠程度随着海拔的升高呈现降低趋势。低温层积8周显著提高了种子发芽率和发芽速度,但减弱了种子发芽率和发芽速度在流域以及海拔间的差异。偏相关分析表明:瘦果皮厚度与新采集种子萌发速度成显著负相关关系;环境因子中年蒸发量与发芽率以及发芽速度之间关系最为密切,成极显著正相关关系;其次为年降水量,与发芽率和发芽速度之间具有显著的负相关关系。综合分析表明,川滇蔷薇种子休眠与萌发在横断山区干旱河谷存在较强地理空间差异。环境因子中年蒸发量和年降水量以及植物自身特征瘦果皮厚度是引起种子休眠与萌发地理空间差异的主要因素。

川滇蔷薇的种下分类系统和表型变异

为明确川滇蔷薇种内的表型变异程度以及基于形态的种下分类系统是否真实反映了其遗传变异,用2个单拷贝核基因(GAPDH和ncp GS)和43个形态特征对川滇蔷薇(来自横断山地区的38个居群及来自安徽的1个居群)进行亲缘关系研究,同时研究其表型多样性和表型变异特征。结果表明:川滇蔷薇是横断山地区的特有种,安徽没有川滇蔷薇分布。分子和形态聚类中川滇蔷薇的居群并没有严格地按照地理距离或4个变种的种下分类系统进行聚类,说明川滇蔷薇的变种不是独立的演化单元,而是对横断山地区复杂多变的生境条件的表型可塑性反应。27个直接数量性状在居群间的差异均达到极显著水平(P<0.01),平均表型分化系数为66.36%,说明居群间的变异是川滇蔷薇表型变异的主要来源。

川滇蔷薇和多苞蔷薇化学成分的研究

从川滇蔷薇和多苞蔷薇中共分得 10个单体 ,经光谱方法和与标准化合物比较 ,鉴定出 7个化合物为 :euscaphicacid (1) ,槲皮素 (2 ) ,齐墩果酸 (3) ,胡罗卜苷 (4) ,β 谷甾醇 (5 ) ,3 O β D 葡萄糖 (6 O 对羟基反式香豆酰基 ) 山奈素苷 (6 )和山奈素 (7) .参

云南川滇蔷薇天然居群表型多样性分析

基于居群生物学的基本原理和研究手段,对云南省分布的川滇蔷薇7个自然居群进行了相关调查,对它们的12个表型性状数据进行了统计与多样性分析.结果显示:这12个表型性状的F值在1.06~20.56,其中有8个性状在居群内和居群间均达到极显著或显著水平.这一结果表明其表型性状不论在居群内还是居群间,均具有变异多样性.它们的平均表型分化系数为63.00%,居群间变异(34.42%)大于居群内变异(20.29%),该结果表明川滇蔷薇表型变异的主要来源为居群间变异.对其表型性状和地理因子进行相关性研究,其结果显示:4个性状与地理因子呈正相关,其余8个性状与地理因子呈负相关.对其进行居群表型聚类分析,其结果显示:这些自然居群的表型变异与地理距离存在一定的相关性,大致依地理距离而聚类.

中甸刺玫和川滇蔷薇的繁育系统比较探究

中国横断山地区分布着两种典型的玫瑰,分别为中甸刺玫和川滇蔷薇。其花粉生活力、胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)值以及两种植物的柱头可授性试验表明两种植物的繁育系统均属于异交-杂交型。通过形态学、昆虫观察及控制人工传粉实验,对其繁殖生物学特性进行了研究。中甸刺玫与川滇蔷薇都是异形花药。具有较高的花粉生活力,柱头可授性较低,其繁育系统为异交-杂交型。本研究为进一步明确两种植物的杂交育种及资源保护提供了一定的理论依据。

中甸刺玫和川滇蔷薇的繁育系统比较研究

中甸刺玫(Rosa praelucens Byhouwer)和川滇蔷薇(R.soulieana Crép.)是中国西南横断山地区具有代表性的两种蔷薇属植物。对二者进行花形态观测、访花昆虫观察和控制性人工授粉试验,以研究其繁殖生物学特征。结果表明:川滇蔷薇呈伞房状花序,单花小,白色,雌雄蕊近等长;单花寿命3~4 d,花开当天午后停止散粉;柱头在第2天起具可授性,4 d失活;花粉胚珠比(P/O)为11 120.5;访花昆虫主要是蜜蜂和蝴蝶。中甸刺玫花单生、花大,常有半重瓣现象,粉红色,花色随开放过程渐淡,柱头远短于雄蕊,位于萼筒口;单花寿命6~7 d,花开后3 d停止散粉;柱头可授性自花开后可维持4 d;P/O为12 485.7;访花昆虫主要是熊蜂。中甸刺玫和川滇蔷薇都是虫媒植物,均不能进行无融合生殖和自动自花传粉;同株异花自交和异株异花授粉均可结实。同株异花自交可显著降低川滇蔷薇和中甸刺玫的单果种子数,对川滇蔷薇的种子(瘦果)单粒质量无影响,却显著增加了中甸刺玫的种子(瘦果)单粒质量。川滇蔷薇的河谷生境使其受到的传粉限制较低,中甸刺玫则进化出了一系列适应高海拔环境传粉限制的繁殖生物学特征。

川滇蔷薇果实中的三萜类化学成分

川滇蔷薇果实提取物具有多种生物活性,为了解其果实化学成分,采用正相、反相硅胶柱层析,凝胶柱层析和反相制备液相色谱等分离方法进行提取.从川滇蔷薇果实的甲醇提取物中分离得到7个三萜类化合物,通过波谱数据分别鉴定为:坡模醇酸(1)、1β,3β,19α-三羟基-2-氧代乌苏酸(2)、乌苏酸(3)、1α,2α,3β,19α-四羟基乌苏酸(4)、山楂酸(5)、kaji-ichigoside F1(6)、蔷薇酸(7).其中1-6均为首次从该植物中分离得到.对川滇蔷薇果实化学成分的研究可为其合理开发应用提供一定的科学依据.