三种地宝兰属植物叶片解剖结构及光合特性的比较研究

为探讨地宝兰属植物的叶片解剖结构及光合特性,该研究对狭域濒危种贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)及广布种地宝兰(G.densiflorum)、大花地宝兰(G.attenuatum)的叶片解剖结构、光合日变化、光响应曲线、CO_(2)响应曲线、叶绿素含量等指标进行测定。结果表明:(1)3种地宝兰属植物的叶肉细胞没有海绵组织和栅栏组织分化,气孔仅分布于下表皮;与地宝兰和贵州地宝兰相比,大花地宝兰具有更大的叶片厚度和较小的气孔密度,表现出更适应弱光环境的结构特征。(2)3种地宝兰属植物的净光合速率(Pn)日变化均呈“双峰型”曲线,其光合“午休”主要由非气孔限制引起;Pn和水分利用效率(WUE)日均值大小均表现为大花地宝兰>地宝兰>贵州地宝兰,表明贵州地宝兰积累光合产物的能力更弱,对干旱环境的适应能力可能更差。(3)3种地宝兰属植物均为阴生植物,地宝兰的光补偿点(LCP)最小、光饱和点(LSP)最大,对光强适应范围较宽;大花地宝兰具有较高的最大净光合速率(Pmax)和表观量子效率(AQY),其光合能力较强;贵州地宝兰的Pmax和潜在最大净光合速率(Amax)最小,其光合能力和对CO_(2)的利用能力更弱。(4)地宝兰和大花地宝兰的叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chl)含量均显著(P<0.05)高于贵州地宝兰。(5)3种地宝兰属植物的叶片厚度、叶肉厚度、叶绿素含量与Pmax间存在显著(P<0.05)相关性。综上认为,与地宝兰和大花地宝兰相比,贵州地宝兰的光合能力和适应性较差,这可能与其濒危有很大关系;适当遮阴和增加CO_(2)浓度有利于3种地宝兰属植物的光合作用。该研究结果为贵州地宝兰濒危原因的分析及3种地宝兰属植物种质资源保育提供了参考依据。

光照环境和天然椰汁对地宝兰根状茎生长与分化的影响

通过在培养基中添加天然椰汁和控制有无光照培养,研究了地宝兰根状茎的增殖与分化的最优条件。结果表明,地宝兰根茎在不添加人工激素的条件下培养也能增殖,根茎达到一定长度后,在黑暗环境下培养可分化形成植株。在光照培养条件下,根茎诱导几乎不分化出芽或出芽极少。地宝兰根茎在生长过程中具有强烈的向地性和顶端优势现象。培养基中添加椰汁可有效促进根状茎诱导产生芽。通过棚内培养袋驯化后,组培苗移栽成活率可达80%。

地宝兰的核型分析

采用压片法研究地宝兰[Geodorum densiflorum(Lam.)Schltr]的染色体数目和核型,结果表明:地宝兰的染色体数目2n=54,为二倍体;核型公式为2n=2x=54=36m+14sm+4st,主要由中部和近中部着丝点染色体组成,核型分类为2C型,比较对称,属于小型染色体。

极小种群野生植物贵州地宝兰群落生态位特征及种间关系

对极小种群野生植物贵州地宝兰(Geodorum eulophioides Schltr.)17个群落进行样方调查,采用生态位宽度和生态位重叠对群落草本层种类间的生态位进行分析,并运用方差比率(VR)、χ2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数分析草本层种类的种间关系。结果表明:贵州地宝兰群落中共有维管植物41科78属94种(含亚种、变种)。在草本层中,贵州地宝兰的重要值为15.10%,位列第4;贵州地宝兰的Levins生态位宽度和Shannon-Wiener生态位宽度均位列第1,分别为14.85和2.76。贵州地宝兰群落草本层有23个种类形成生态位重叠,共计100对,Pianka生态位重叠值在0.00~0.85之间;贵州地宝兰与其他22个种类均存在生态位重叠,其中与仙茅(Curculigo orchioides Gaertn.)、求米草〔Oplismenus undulatifolius(Arduino)Beauv.〕、藿香蓟(Ageratum conyzoides Linn.)和海金沙〔Lygodium japonicum(Thunb.)Sw.〕的Pianka生态位重叠值较大,分别为0.79、0.66、0.61和0.57。贵州地宝兰群落草本层种类间总体联结为不显著负联结。对贵州地宝兰群落草本层中形成生态位重叠的23个种类进行进一步分析,χ2检验结果显示这23个种类间呈不显著负联结的种对数占总种对数(253)的65.2%;Pearson相关性分析和Spearman秩相关性分析结果也均表明大多数种对间呈不显著相关,其中不显著负相关的种对数分别占总种对数的67.6%和53.0%,贵州地宝兰仅与白茅〔Imperata cylindrica(Linn.)Beauv.〕存在极显著正相关,与爵床(Justicia procumbens Linn.)、丝叶薹草(Carex capilliformis Franch.)和求米草存在显著正相关。综上所述,贵州地宝兰群落草本层种间关系总体上较为松散,种间竞争也不明显,各种类较为独立,具有一定的随机性,但贵州地宝兰与少数种类生态位重叠较大,在未来群落物种共存及演替过程中可能会存在竞争关系,建议对贵州地宝兰居群建立保护小区(点)进行就地保护,同时进行动态监测,加强对放牧活动的管控力度。

多花地宝兰胚囊和胚发育的细胞学研究

为探讨多花地宝兰(Geodorum recurvum)胚胎发育的系统分类学意义,采用石蜡制片法对多花地宝兰胚囊和胚的发育进行解剖学观察。结果表明,在开花前,多花地宝兰胚珠原基发育缓慢,开花授粉后胚珠原基快速发育成“树状二杈分枝结构”,随后在“分枝结构”末端形成孢原细胞,开始胚囊发育。多花地宝兰的胚囊发育属于单孢蓼型胚囊,胚珠具有双层珠被。孢原细胞形成后,经过细胞膨大延长发育形成胚囊母细胞,胚囊母细胞经过减数分裂形成线性四分体,在珠孔端形成1个功能大孢子,功能大孢子经过3次有丝分裂形成8核胚囊。多花地宝兰的胚发育具有藜型和紫苑型两种方式。双受精完成后,多花地宝兰合子进行一次橫裂后形成基细胞和顶细胞;基细胞经过多次分裂形成细胞团,细胞团中的细胞向不同方向膨大延长形成多个胚柄细胞;顶细胞有两种分裂方式,一种是横裂形成藜型胚,一种是纵裂形成紫苑型胚。因此,推测多花地宝兰在兰科植物系统分类学上属于较为原始种。

兰科植物种子表面消毒方法及其对种子萌发率的影响

兰花的种子夹在贮藏时期易于开裂而使种子污染,因而不适用于无菌的组培作业。为探究合适兰科植物种子的表面消毒方法,并将其应用到无菌萌发研究及生产之中,以兰科植物贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)的种子为研究对象,利用一种尼龙网种子袋对兰科植物微小种子进行了表面消毒方法比较的研究。在试验中比较了不同消毒剂及不同消毒时间对种子萌发率的影响。结果表明,75%酒精消毒30 s会使贵州地宝兰种子失去活性,不适用于其表面消毒;2%NaClO溶液的消毒效果与消毒时间成正比,当消毒时间增加为6 min时没有污染,消毒效果较好,种子萌发率达到33.88%,且其对贵州地宝兰种子萌发率后续生长无影响,因此是一种有效的表面消毒方法,可适用于兰科植物种子无菌萌发的研究及生产实践。

贵州极危植物贵州地宝兰资源现状与濒危原因分析

贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)是我国特有珍稀濒危植物,具有重要的科研价值和观赏价值,仅见于贵州、广西和云南3省区,贵州省北盘江流域是贵州地宝兰已知的主要分布区。本文阐述了贵州地宝兰在贵州省内的地理分布、生境特征、资源量等。基于野外考察和标本研究,我们对贵州地宝兰进行分类修订,并分析其濒危原因,以期为贵州地宝兰的科学研究和保护管理提供一定的理论参考。

光照强度对贵州地宝兰光合特性的影响

为探讨极危植物贵州地宝兰(Geodorum eulophioides)对光照强度的适应性,以贵州地宝兰成年盆栽植株为材料,通过人工遮阴的方法设置不同光照强度处理(8%、20%、45%和100%自然光照),测定不同光照强度下贵州地宝兰的气体交换参数日变化、光合光响应曲线、叶绿素荧光参数,并对其叶片叶绿素含量及生长指标进行测定。结果表明:(1)20%、45%和100%光照强度下贵州地宝兰的日均净光合速率(P_(n))呈“双峰”型曲线,有明显的“午休”现象,而8%光照强度下的P_(n)呈“单峰”型曲线,20%光照强度下的日均P_(n)值最高,为(1.922±0.453)μmol·m^(-2)·s^(-1);(2)贵州地宝兰叶片的最大净光合速率(P_(max))、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)在20%光照强度下最高,在此光照强度下的光合能力最强;(3)叶绿素荧光参数F_(m)、F_(v)、F_(v)/F_(m)和F_(v)/F_(0)在100%光照强度处理下显著低于其他3个处理,100%光照强度下贵州地宝兰遭受了严重的光抑制;(4)叶片叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)、类胡萝卜素(Car)含量和叶绿素(a+b)[Chl(a+b)]含量均随着光照强度的增大而逐渐降低,而Car/Chl(a+b)呈相反趋势;(5)20%光照强度下贵州地宝兰的株高、基径、最大叶长和最大叶宽均最大,8%光照强度下次之,100%光照强度下最低。研究表明,贵州地宝兰对不同光环境有一定程度的适应性,20%光照强度最适宜其生长;在迁地保护中,可选择相对开阔且具有一定遮阴效果的环境进行苗木种植;在种群恢复过程中,可适当间伐上层乔灌木,增加林下透光率,提高贵州地宝兰的生长速度,促进其自然更新。

野生贵州地宝兰无菌播种及根状茎繁育技术研究

[目的]研究以贵州地宝兰种子为外植体进行无菌播种快繁技术体系，筛选出各个阶段较优的培养基，以提高繁育系数，．[方法]以贵州地宝兰种子为外植体，通过无菌播种获得大量根状茎，经过根状茎增殖培养、诱导芽分化、生根壮苗培养等不同培养基试验，分别筛选出贵州地宝兰最适合各阶段成长的培养基。[结果]适宜贵州地宝兰种子萌发的培养基为：1．0g／IJHyponexl＋1．0g／LHyponex2＋1．0mg／L6-BA＋0．2mg／LZT＋100．0mg／IJCM＋20．0g／1．蔗糖＋1．0g／LAC、、适宜原球茎的增殖培养基为：B5＋0．5mg／LNAA＋100．0g／L马铃薯＋30．0g／L蔗糖、适宜诱导根状茎分化培养基为：B5＋0．5mg／LNAA＋1．0mg／L6-BA＋100．0g／L香蕉汁＋25．0g／L蔗糖＋1．0g／LAC．适宜生根壮苗培养基为：B54-1．0mg／LNAA＋0．5mg／L6-BA＋100．0g／L香蕉汁＋25．0g／L蔗糖＋1．5g/L LAC，pH5．4～5．8．[结论]该研究为珍稀濒危贵州地宝兰野生种群恢复种植试验提供了重要的种苗资源，也为今后该快速繁育技术提供了参考数据，

兰科地宝兰属植物研究进展

地宝兰属(Geodorum G.Jacks.)植物隶属于兰科(Orchidaceae)兰亚科(Subfam.Orchidoideae)树兰族(Trib.Epidendreae)美冠兰亚族(Subtrib.Eulophiinae)地生兰类群,全属约10种,分布于亚洲热带地区、澳大利亚和太平洋岛屿。我国地宝兰属植物有5种,在广东、海南、广西、贵州、台湾、四川和云南等地有分布记录。本文结合近几十年来地宝兰属植物的研究动态,阐述该属植物的资源概况、濒危原因、保护现状、细胞学、繁殖技术、菌根真菌、传粉生物学及遗传多样性等方面的研究进展,并提出下一步研究建议,以期为制定地宝兰属植物的保护策略和实施相关研究工作提供参考。

贵州地宝兰组培快繁生根技术研究

为促进贵州地宝兰的组织培养快繁及工厂化育苗技术的商业推广,以野生贵州地宝兰优良种子苗的侧芽为材料,研究不同基本培养基组合、不同植物生长调节剂对贵州地宝兰侧芽生长及生根的影响。试验结果表明,最适宜贵州地宝兰侧芽生根的基本培养基是N6,其次是B5。最适生根的生长调节剂组合是2mg/LBA+2mg/LNAA,培养周期为100d。