德夯岩溶河谷异质生境中半蒴苣苔的水分生理生态适应性

以湘西世界地质公园德夯岩溶河谷内克隆植物半蒴苣苔(Hemiboea subcapitata)为材料,测定其生长、形态与光合水分生理指标,探究其对德夯岩溶台地河谷演化中形成的三类异质生境(峡谷岩壁表面、风化碎裂岩表和河岸有机质层)的水分生理生态适应性。结果显示:(1)异质生境中半蒴苣苔单(分)株叶片自然含水量仅有较小差异(<2%),而相对含水量和自然饱和亏则无显著差异;异质生境中叶片水分需求随基质含水量降低而明显增加,但叶片水势也随之显著降低。(2)单株生长差异大但群体累积生物量无明显差异。如峡谷岩壁表面单株的株高和叶面积均显著高于河岸有机质层单株,但群体累积株高、累积叶面积差异不显著。(3)单株外部形态变化显著,匍匐茎长度、直径和根着生密度均呈现峡谷岩壁表面>风化碎裂岩表>河岸有机质层的趋势;峡谷岩壁表面单株叶片比河岸有机质层单株平均增厚近60μm,比叶面积则降低至其78.2%,气孔密度则显著降低至其66%。(4)光合生理指标中,叶片气孔限制值随叶片水势降低而显著增加,同时气孔导度明显提升,故而胞间CO_(2)浓度并无明显变化,但峡谷岩壁表面单株叶片的净光合速率仅达到河岸有机质层单株叶片的69.6%。(5)水分亏缺最多的峡谷岩壁表面单株叶片水分利用效率却最低(3.029±0.461μmol CO_(2)·mmol^(-1)H_(2)O),仅为河岸有机质层单株的73%。表明,半蒴苣苔可通过自身水分维持机制来保证岩溶异质生境中单株水分的相对稳定,并以增加根系密度、匍匐茎长度、叶片厚度和重量,减少气孔密度等形态可塑性来适应干旱的岩溶岩壁生境,通过增加气孔导度保持蒸腾拉力来维持胞间CO_(2)浓度,以高耗水来维持生长状态相对稳定的方式达成对岩溶河谷水分异质性生境的适应。

广西半蒴苣苔属(苦苣苔科)一新变种——翅茎半蒴苣苔

记载了广西苦苣苔科一新变种———翅茎半蒴苣苔HemiboeasubcapitataClarkevar.pterocaulisZ .Y .Li。该变种与原变种不同在于茎具翅 ,花期较早。

半蒴苣苔的叶片组织培养及植株再生

为了建立半蒴苣苔Hemiboea subcapitata的组培快繁技术体系,保护和开发利用半蒴苣苔这一民间植物药资源,以MS(Murashige and Skoog)为基本培养基,研究植物生长调节物质6-苄基腺嘌呤(6-BA)和萘乙酸(NAA)组合对叶片愈合组织诱导、不定芽分化,增殖和壮苗生根的影响,筛选出适合半蒴苣苔快繁的最适培养基。结果表明:叶片诱导愈合组织困难,但在叶片基部或切口处可直接诱导分化出不定芽,且随着6-BA和NAA质量浓度的升高,芽的分化率先上升后降低,以MS+0.5 mg·L-16-BA+1.0 mg·L-1NAA+1.5 g·L-1活性炭(AC)分化率最高,达到67.8%;但平均每外植体诱导芽数以MS+1.0 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1NAA+1.5 g·L-1AC最多,达到6.69个;不定芽增殖以MS+0.5 mg·L-16-BA+0.5 mg·L-1NAA处理增殖倍数最高,达到23.43;在添加不同质量浓度吲哚丁酸(IBA)的培养基中生根率均超过90%。

半蒴苣苔复合群的多样性、地理分布和物种界限

半蒴苣苔(Hemiboea subcapitata),为苦苣苔科半蒴苣苔属多年生草本植物。该种形态变异幅度大,曾包括多个变种;分布范围广,在多种类型的生境基质上皆有分布。该研究的材料包括典型半蒴苣苔和与之近缘且曾被归为其变种的翅茎半蒴苣苔(H. pterocaulis),以及新发现的与两者形态上分别最相近的另两种变异类型,对其关键形态、微形态的多样性进行了描述和比较;结合查阅标本、文献资料以及长期的野外追踪调查,统计分析了半蒴苣苔不同类型间的地理和生境分布;通过DNA证据,初步重建各物种及变异类型间的系统发育和单倍型进化关系。结果表明:(1)通过茎、叶、花和开花物候等多性状组合能够区分半蒴苣苔复合群各类型。(2)半蒴苣苔复合群四类型间在叶表皮细胞形状和气孔分布等方面无区别,而在表皮毛的有无、复表皮层数、维管束数量和排布存上存在差别,或有助于分类。(3)典型半蒴苣苔广泛分布于我国中部至南部,向南延伸至越南北部,在石灰岩、丹霞等生境基质上皆有分布;翅茎半蒴苣苔仅分布于广西桂林市小部分区域的喀斯特山石灰岩基质上;另两种变异类型分布更为狭域,仅分布于桂林市永福县一个或相邻的数个喀斯特山石灰岩基质上。(4) DNA单倍型网络图分析表明,半蒴苣苔复合群四类型各自独享单倍型;重建的分子系统发育关系表明,金钟山居群与翅茎半蒴苣苔聚为一支,两者亲缘关系最近但相互之间不成单系,金钟山居群是否为独立物种还需更多证据加以检验;半蒴苣苔与永福半蒴苣苔两者间互为单系,支持两者为独立物种。

降龙草的蒽醌类化学成分

为了解降龙草(Hemiboea subcapitata Clarke)的化学成分,从降龙草全草的乙醇提取物的石油醚和乙酸乙酯萃取部位分离得到了5个蒽醌类化合物。经波谱学分析鉴定为digiferruginol(1)、1,4-二羟基-2-羟甲基-9,10-蒽醌(2)、1,7-二羟基-2-羟甲基-9,10-蒽醌(3)、1-羟基-7-甲氧基-2-羟甲基-9,10-蒽醌(4)和1,4,7-三羟基-2-甲基-9,10-蒽醌(5)。其中化合物4和5为新化合物,其它3个化合物为首次从降龙草中分离得到。