濒危植物秦岭石蝴蝶保护10年回顾

秦岭石蝴蝶(Petrocosmea qinlingensis)是国家Ⅱ级重点保护野生植物,具有重要的生态研究和观赏价值,因野外数量极其稀少,处于濒危状态,亟需加强保护和拯救。梳理了近10年来,有关秦岭石蝴蝶的发现与命名、就地保护、人工繁育、野外回归、花器变异、濒危机制和应用开发方面的文献资料,提出了未来研究和保护工作的重点方向。

云南极小种群大花石蝴蝶的生物学特性研究

为探究云南极小种群野生植物大花石蝴蝶的生物学特性,以大花石蝴蝶为试材,采用透明胶带法、石蜡切片制片观测大花石蝴蝶叶解剖形态(叶表皮、叶切面形态),通过扫描电镜观察花粉形态,分别用MTT法、H2O2法测定不同时期的花粉活力和柱头可授性,研究不同预处理条件和不同解离时间对染色体制片的影响,并进行核型分析,利用流式细胞仪测定基因组大小。结果显示:(1)叶片上表皮的细胞轮廓为清晰、不规则的多边形,垂周壁平直;下表皮细胞轮廓为清晰的不规则形,垂周壁浅波状,气孔散生于叶下表皮,为平列型;栅栏组织由不规则细胞组成,海绵组织由圆形或不规则形的细胞组成。(2)花粉为近长球形,极面观三裂近三角形,具三拟孔沟,外壁为疣状纹饰,表面有颗粒突起。(3)花冠半开放至完全打开阶段花粉活力最高,为65.87%,而柱头可授性在花冠完全开放阶段最强。(4)根尖在0℃蒸馏水中预处理24 h和1 mol/L HCl+45%乙酸1︰1混合液解离3 min的条件下,能得到分散良好、形态清楚、便于观察的染色体。大花石蝴蝶为二倍体,具34条染色体,核型公式为2 n=2 x=34 m,核型类型属于1B型,核型不对称系数为53.99%。大花石蝴蝶基因组大小为1685.05 Mbp,1C DNA含量为1.72 pg。研究结果为大花石蝴蝶种质资源的保护和开发利用以及石蝴蝶属的分类鉴定提供参考。

濒危植物秦岭石蝴蝶保护研究

秦岭石蝴蝶(Petrocosmea qinlingensis W.T.Wang),是国家Ⅱ级重点保护野生植物,全国范围内仅在秦岭地区的汉中市有野外分布,野外数量极其稀少,处于濒危状态,亟需加强保护和拯救。

石蝴蝶属一新种——黄斑石蝴蝶

描述了苦苣苔科(Gesneriaceae)石蝴蝶属(Petrocosmea Oliv.)一新种——黄斑石蝴蝶(P.xanthomaculata G.Q.Gouet X.Y.Wang)。新种与贵州石蝴蝶(P.cavaleriei Lévl.)相近,但叶多数,20～40枚,叶基心形,花冠白色,在裂片之间具明显黄色斑纹,苞片小,长约1mm,花柱除上部外密被开展的白色长柔毛而不同。

大叶石蝴蝶组培苗根系形态对不同生长素的响应

以大叶石蝴蝶组培苗为材料,在组培生根阶段,采用不同生长素进行其根系诱导培养,比较不同处理下生根苗的根系形态及根冠比对激素的响应变化。结果表明,NAA可显著增加生根苗的根系直径、根表面积、根体积、根尖数以及根冠比;IBA可显著增加根系的总根长、根系直径、根体积、根尖数以及分支数;IAA可显著增加根系的总根长、总根表面积、根体积以及根的分支数。其中,总根长、根尖数以IBA的促进效果最为明显;根系直径、根系表面积、根体积以及根系分支数以NAA的促进效果最为明显;而根冠比仅在NAA处理下存在显著差异。综合分析显示,NAA对大叶石蝴蝶生根苗的根系形态影响最大。研究结果可为其组培苗生根的激素选择和使用提供重要的理论依据,也可为组培苗的根系形态定向重塑提供一定的理论指导。

中华石蝴蝶组织培养及试管开花诱导

以中华石蝴蝶(Petrocosmea sinensis Oliv.)的幼嫩叶片为外植体,以MS为基本培养基,研究植物生长调节剂多因素组合对中华石蝴蝶继代增殖和生根培养的影响,并诱导获得的无菌苗在试管中开花。结果显示,不同的生长调节剂配比对中华石蝴蝶继代培养和生根培养的影响不同,MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA+0.1 mg/L IAA利于芽继代增殖,MS+0.5 mg/L IBA+0.1 mg/L NAA+1.0 g/L活性炭适于诱导生根获得再生植株,MS+0.2 mg/L6-BA+0.2 mg/L NAA利于试管苗开花,持续继代可抑制中华石蝴蝶的试管开花。

濒危植物秦岭石蝴蝶花瓣数量变异机理研究

为了探明秦岭石蝴蝶花瓣数量变异原因,该研究采用Illumina HiSeq 2500高通量测序技术对秦岭石蝴蝶两种花型发育的早期和晚期进行转录组测序,挖掘参与其花发育相关的差异基因,并探讨花器变异的可能机制。结果显示:(1)与NR数据库进行比对,共有52677个Unigene注释到NR库,占Unigene总数的46.25%,与旋蒴苣苔(Dorcoceras hygrometricum)的序列同源性最高(54.29%)。(2)GO富集分析结果显示,正常2-3型和变异2-4型差异基因富集最显著的GO条目为:细胞组分类的细胞膜、分子功能类的反转运蛋白活性和酶抑制剂活性、生物过程类的跨膜转运和催化活性的负调控等;KEGG富集分析结果显示,正常2-3型和变异2-4型差异基因富集最显著的KEGG通路为:植物激素信号转导、脂肪酸延长、戊糖和葡萄糖醛酸酯的相互转化、苯丙烷生物合成、硫代谢、类黄酮生物合成、玉米素的生物合成等途径。(3)对表达差异基因进行筛选并进一步对4个比较组进行交叉比对分析,确定了6个可能与秦岭石蝴蝶花器官发育相关的基因,分别为PqMIF2、PqMYB340、PqMYB305、PqGATA12、PqCCD4和PqZBED;qRT-PCR验证发现,其表达趋势和转录组测序分析结果一致。该研究结果为秦岭石蝴蝶的花器官发育和系统进化及其濒危机制方面研究提供了重要的信息。

珍稀濒危植物秦岭石蝴蝶的研究进展

秦岭石蝴蝶为苦苣苔科石蝴蝶属中国特有属二级珍稀濒危保护植物。野生数量极其稀少,是我国宝贵的种质资源,具有极高的研究价值。通过文献查阅,综述了秦岭石蝴蝶在生理特征、资源价值等方面的研究进展,对如何合理利用与保护其植物资源提出了建议。

封面植物介绍--秦岭石蝴蝶

秦岭石蝴蝶（Petrocosmea qinlingensis W.T.Wang）,隶属于苦苣苔科,石蝴蝶属,是本属分布最北缘的种,为多年生宿根草本。叶7-12枚,具长或短柄;叶片草质,宽卵形、菱状卵形或近圆形,长0.7-3cm,宽0.7-2.8cm,顶端圆形或钝,基部宽楔形,边缘浅波状或有不明显圆齿,两面疏被贴服短柔毛。

封面植物介绍——秦岭石蝴蝶

秦岭石蝴蝶（Petrocosmea qinlingensis W.T.Wang）,隶属于苦苣苔科,石蝴蝶属,是本属分布最北缘的种,为多年生宿根草本。叶7～12枚,具长或短柄;叶片草质,宽卵形、菱状卵形或近圆形,长0.7～3cm,宽0.7～2.8cm,顶端圆形或钝,基部宽楔形,边缘浅波状或有不明显圆齿,两面疏被贴服短柔毛。花序2～6,顶生1花。

封面植物介绍--秦岭石蝴蝶

秦岭石蝴蝶（Petrocosmea qinlingensis W.T.Wang）,隶属于苦苣苔科,石蝴蝶属,是本属分布最北缘的种,为多年生宿根草本。叶7-12枚,具长或短柄;叶片草质,宽卵形、菱状卵形或近圆形,长0.7-3cm,宽0.7-2.8cm,顶端圆形或钝,基部宽楔形,边缘浅波状或有不明显圆齿,两面疏被贴服短柔毛。花序2-6,顶生1花。花萼5裂达基部,外面疏被短柔毛;花冠淡紫色,外面疏被贴服短柔毛,内面在上唇被白色柔毛;花冠筒长约2.8mm,上唇长约4.8mm,2深裂,下唇与上唇近等长,3深裂,所有裂片近长圆形,顶端圆形。

濒危植物秦岭石蝴蝶的生态学特性及濒危原因分析

通过野外调查和随机取样法, 对仅产于陕西勉县的中国特有濒危植物秦岭石蝴蝶（ Petrocosmea qinlingensis W. T. Wang）群落的维管植物组成、 垂直结构和分布区类型及其种群特征和土壤化学性质进行了调查和分析;在此 基础上, 初步探讨了该种类的濒危原因.调查结果显示：秦岭石蝴蝶为喜阴植物, 仅分布于山体海拔约640 m 的区 域, 种群面积仅约42 m^2; 土壤为黄棕壤, 呈中性（ pH 6. 5 0 ）, 土壤中有机质含量较高, 全氮、 全磷和全钾含量较低, 有效铁、 有效镁、 有效钠和有效钙含量则较高;秦岭石蝴蝶种群中个体数量约1 0 0 0株, 多生长于覆有土壤或苔藓的岩 石上, 也有部分成年个体生长在裸露且瘠薄的岩石上.秦岭石蝴蝶群落中共有维管植物2 8种, 隶属于2 3科 2 8属; 其中, 蕨类植物3 科4 属4 种, 裸子植物1科 1 属 1 种, 被子植物1 9科2 3属2 3种, 优势科和优势属不明显.秦岭石蝴蝶群落垂直结构明显, 可分为乔木层、 灌木层和草本层, 其中, 乔木层优势种为杜仲（ Eucommia ulmoides Oliver）, 灌木层优势种为华西小石积（Osteomeles schwerinae Schneid.）, 草本层优势种为裂叶荨麻（ Urtica lobatfolia S. S. Ying）.该群落维管植物科的分布型以热带分布型科为主, 其中泛热带分布型科占明显优势;属的分布型以温带分布型属为主, 其中北温带分布型属占优势; 中国特有分布的科和属均很少;总体上看, 该群落具有暖温带向亚热带 过渡的特点.在秦岭石蝴蝶种群的不同样方中, 成年个体和幼苗数量均有一定差异, 成年个体占14.6% - 3 7 . 5 %, 幼苗占61.3% -80.0%, 幼苗数量明显高于成年个体;各样方的单株叶片数为7 - 9 ,冠幅为6.0 -7.2 cm, 大多数样 方的单株结实量小于4,表明在同一个种群的不同生境中秦岭石蝴蝶的分布和生长状况有明显差异.根据调查结果, 推测种群规模较小、 分布范围狭窄以及人为干扰可能是造成秦岭石蝴蝶濒危的主要原因, 而人为干扰是其中的重要原因.

濒危植物秦岭石蝴蝶的SCoT遗传多样性分析

利用筛选到的24条SCoT引物,分析秦岭石蝴蝶人工繁育和野生种群60份材料的遗传多样性和遗传结构,为秦岭石蝴蝶的濒危机制和制定种群保护与修复策略提供理论依据。结果显示:(1)60份秦岭石蝴蝶供试样品的观察等位基因数平均为1.51,有效等位基因数平均为1.31,Nei's基因多样性平均为0.2305,Shannon指数平均为0.3703,表明供试材料种群的遗传多样性较低。(2)种群间的遗传距离与遗传相似系数分析结果表明,3个种群60份供试材料间的遗传相似系数为0.9551~0.9705,平均相似系数0.9634,进一步表明供试材料之间的遗传相似性极高,遗传背景较为狭窄。(3)秦岭石蝴蝶种群分子方差分析结果显示15%的变异来自于种群间,而85%的变异来自于种群内部。综合分析表明,秦岭石蝴蝶各种群内和种群之间的遗传多样性较低,遗传背景狭窄,这可能是秦岭石蝴蝶适应环境能力差,从而导致其濒危的重要原因之一。

秦岭石蝴蝶人工种群花器变异现象研究

以人工栽培的秦岭石蝴蝶为实验材料,通过观察并记录花器官形态和数目的变化,初步探讨秦岭石蝴蝶花器变异规律,并分析了导致其变异的诱因。结果显示:(1)在观察的1 996朵秦岭石蝴蝶花朵中,发现了17种花冠变异类型、5种萼片变异类型和7种可育雄蕊变异类型,总变异率分别为34.57%、38.38%和32.67%。(2)秦岭石蝴蝶花梗或可分支,花梗苞片数目2～3枚。(3)相关性分析结果表明,下唇数目与可育雄蕊数目呈正相关,相关系数为0.927 4,而上唇数目与可育雄蕊数目呈负相关,相关系数为-0.481 1,结合花型图示分析这可能与秦岭石蝴蝶雄蕊着生于花冠下唇内侧近基部有关。该研究统计的秦岭石蝴蝶变异类型丰富,可能对于今后秦岭石蝴蝶的系统进化、花器官发育、生殖生态以及分子遗传方面研究奠定了基础,也为培育不同观赏价值的品种提供思路。

石蝴蝶属八种植物的染色体数目报道

观察了苦苣苔科石蝴蝶属(Petrocosmea)8种植物的染色体。发现它们的染色均属小型染色体,数目一致,皆为2n=34。

越南苦苣苔科石蝴蝶属植物随记暨国家级分布新记录

石蝴蝶属(Petrocosmea Oliv.)植物的现代分布与分化中心位于中国的西南山地以及周边国家和地区,如印度(阿萨姆邦)、缅甸、泰国、越南等也有分布。近年来,中国和中南半岛上各个国家和地区的新分类群和国家级新记录层出不穷,进一步加深了研究人员对中国和中南半岛植物区系以及该属植物在上述区域的多样性的理解。例如,滇黔石蝴蝶\[Petrocosmea martinii (H. Léveillé) H. Léveillé\]和丝毛石蝴蝶(P. sericea C.Y. Wu ex H. W. Li)曾被认为是中国的特有种,前者分布于贵州、广西北部和云南东南部,而后者仅见于云南东南部。该文报道了这两种石蝴蝶属植物的越南国家级分布新记录。这两个新记录种的发现,使得越南分布的石蝴蝶属植物种的数量上升到了5种,这些新记录种的报道或暗示未来在与中国西南山地邻近的地区还将会有更多该属的新分类群或新记录有待发现。该文还同时提供了这两个国家级分布新记录物种的描述、图示、濒危等级现状评价以及目前所有越南已知分布的石蝴蝶属植物的检索表以备检索和核对。

大叶石蝴蝶植株再生体系的建立

以野生大叶石蝴蝶叶片为外植体,对影响大叶石蝴蝶植株再生的激素组合、接种方式、叶片大小、叶片切割方式等进行试验研究。结果表明,采用0.1%的升汞消毒12 min后,接种在MS+0.5 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+5.0 g/L琼脂培养基上,培养120 d后可获得分化的无菌苗;无菌苗叶片转接在MS+1.0 mg/L 6-BA+0.1 mg/L NAA+30 g/L蔗糖+5.0 g/L琼脂上,50 d后的分化率为100%,平均每个叶片有效的不定芽数量为6个;其中以较大的叶片横切后,近轴面朝上接种在培养基上最有利于叶片分化;适宜生根的培养基为1/2MS+0.9 mg/L NAA+0.2 g/L AC+15 g/L蔗糖+6.0 g/L琼脂,生根率为100%。生根后移栽在腐殖土∶珍珠岩=5∶1基质上,注意控温控湿即可成活。

秦岭石蝴蝶育苗技术

秦岭石蝴蝶是国家二级濒危保护植物,具有一定的科学研究和观赏价值。该文从苗圃设施的建设,栽培基质的配比,苗圃繁育技术,营养生长期的管理,生殖生长期以及越冬管理等方面总结了秦岭石蝴蝶的育苗技术,以期为秦岭石蝴蝶的野生种群的修复和商品化开发提供技术参考。

濒危植物秦岭石蝴蝶野外回归早期探索

秦岭石蝴蝶(Petrocosmea qinlingensis)是秦岭地区分布的国家II级重点保护野生植物,具有重要的生态价值和观赏价值,但其野外数量极其稀少,处于濒危状态,亟需加强保护和拯救。本文在成功进行人工繁育和野外驯化的基础上,尝试开展野外回归实验。通过踏查法选择3个不同的野外回归地,同时采用随机样方调查和观察拍照的方法,定期记录野外回归的秦岭石蝴蝶生长情况并统计其存活率。结果表明:(1)野外回归地的海拔高度、空气湿度、土质结构和地表植被等环境因素的差异,均可不同程度地影响野外回归的秦岭石蝴蝶的存活率,其中海拔高度的影响达显著水平(P<0.05)。(2)遭遇的严重干旱、暴雨和冻害,均造成了3个野外回归地秦岭石蝴蝶不同程度的损失。(3)秦岭石蝴蝶野外回归12个月后,叶柄和叶片会明显伸长,而叶片数目和叶片宽度会明显下降。以上结果表明,加强野外回归前的驯化和野外回归地的小气候调查和选择是决定秦岭石蝴蝶野外回归能否成功的关键因素。这些研究将为进一步深入开展秦岭石蝴蝶的野外回归和其他濒危极小种群野生植物的迁地保护提供一定依据。

珍稀濒危植物秦岭石蝴蝶的繁育研究现状

通过结合前人研究及本课题组相关研究成果,从种群生境、繁殖方式和保护开发等方面综述了秦岭地区特有的珍稀濒危植物秦岭石蝴蝶的最新研究状况。重点阐述了分株、扦插和组织培养3种人工无性繁殖技术在秦岭石蝴蝶繁育上的应用,并首次通过人工授粉方式得到了秦岭石蝴蝶种子,经过春化处理后,播种得到大量实生苗,肯定了秦岭石蝴蝶的有性繁殖方式。此外,总结了苗圃基地对人工繁育苗的驯化和仿野生栽培管理技术,可对今后秦岭石蝴蝶的种群保护与开发应用方面研究提供参考依据。