植物学界的一枝奇葩——记中国科学院植物研究所系统与进化植物学重点实验室及其创新研究群体

自然界的生命多种多样,繁衍生息、不断变化,形成了纷繁复杂的世界.生命进化现象一直是生物学家关注的焦点,生物的系统发育和进化机制是探索生命奥秘的主要内容之一.

中国蒿属植物比较形态和解剖学研究——(Ⅰ)叶表皮结构

本文通过光学显微镜和扫描电镜,观察国产菊科蒿属2亚属7组30种代表植物成熟叶片的表皮细胞、气孔器、表皮毛的特征和气孔形状、气孔外拱盖及拱盖内缘、角质膜和蜡质纹饰。其中表皮细胞多角(边)形,大小不等,垂周壁平直、弓形,或者表皮细胞形状不规则,大小不等,垂周壁波浪状或波纹状。下表皮均有气孔器,上表皮有或无气孔器,气孔器类型有无规则型。无规则四细胞型、不等细胞型、十字型、横列型和平列型。大多数种类具多细胞单列毛。多细胞双列毛和腺毛仅发现在腺毛蒿组。这些微形态特征在组间存在着某些差异,具有一定的分类学和生态学意义。

中国五味子属植物叶表皮研究

用浓硫酸 -铬酸离析法 ,在光学显微镜下观察了中国五味子属植物 1 4种 ,1亚种 ,2变种 ,共 2 4个样品成熟叶的叶表皮细胞及气孔器特征 .结果表明 :五味子属植物叶片的上、下表皮细胞呈多边形或不规则形 ,垂周壁式样为平直 ,弓形或浅波浪 ;少数种类上表皮有气孔器或分泌细胞 ,所有的种类下表皮具气孔器和分泌细胞 ;气孔器类型以平列型为主 ,并伴有侧列型 ,极少数出现不规则型 ;气孔极区呈稍角质加厚或棒形角质加厚 ,稀 T形角质加厚 .叶表皮特征能较好地解决分种问题 ,并为确定本属中各分类单位之间的演化趋势 ,亲缘关系等提供有参考价值的依据 .

中国梧桐科植物花粉类型的研究

用光学显微镜和扫描电镜,对中国梧桐科22属59种的花粉进行形态观察,根据其花粉萌发孔的数目、形状、位置和花粉表面纹饰等,可以将它的花粉分为12个花粉类型:1.苹婆类型(Sterculia—type)、2.银叶树类型(Heritiera—type)、3.蛇婆子类型(Waltheria—type)、4.梭罗树类型(Reevesia—type)、5.滇桐类型(Craigia—type)、6.昂天莲类型(Ambroma—type)、7.刺果藤类型(Byttneria—type)、8.午时花类型(Pentapetes—type)、9.翅子树类型(Pterospermum—type)、10.山芝麻类型(Helicteres—type)、11.鹧鸪麻类型(Kleinhovia—type)、12.灾绳树类型(Eriola-ena—type)。本文从花粉学的观点,对中国梧桐树花粉类型的划分进行讨论。

中国蒿属植物比较形态和解剖学研究 Ⅱ花粉形态

本文通过光学显微镜和扫描电镜，观察国产菊科蒿属２亚属７组５８种代表植物的花粉形态，结合有关资料以及菊科１２族、３０属代表植物花粉作比较、分析研究，取得以下结果：１．蒿属的花粉形态特征具有高度的一致性．主要体现在：花粉呈球形或近球形，极面观为三裂圆形，赤道面观为圆形或椭圆形．具三孔沟特征，外壁具明显的两层结构，外层比内层厚，外壁纹饰为退化的小刺，易与菊科其他属区别．２．根据花粉的外壁纹饰，蒿属花粉分为两大类和四个亚型．（１）Ⅰ型：刺基多皱褶，外延伸，排列多数紧密，少数疏松．刺之间多少有延伸的刺基相连．（２）Ⅱ型：刺基不延伸，为独立的刺，按刺间颗粒或近光滑，以及刺排列紧密与否又分为Ⅱ－１、Ⅱ－２、Ⅱ－３、Ⅱ－４亚型．３．蒿属花粉类型的变化可能是适应风媒传粉的结果．花粉的外壁纹饰为退化的小刺，与菊科中以虫媒为主的属的花粉外壁纹饰为长刺明显不同．在蒿属各类型（亚型）中，进化类群小刺越来越退化，刺间颗粒越来越少至无，刺的排列从密集到疏松．上述的花粉类型（亚型）与分布相关，即原始的类群为Ⅰ型，多分布在高海拔高纬度的干旱地区；在低海拔低纬度的湿润地区，多为后出现的进化种类．

中国蒿属植物化学分类的初步研究——精油化学成分与系统分类的相关性

分析了171个中国蒿属植物样品的精油化学成分,鉴定出305个化合物。这些样品代表64个种,其中蒿亚属47种,龙蒿亚属17种。 分析结果表明,这些化合物在两亚属中的分布有一定的规律性。在蒿亚属精油中主要含单萜类和倍半萜类化合物,而在龙蒿亚屑精油中主要含倍半萜类化合物和芳香族化合物。这种分布与中国蒿属植物从较原始到进化划分为7个组的系统分类有一定的相关性,即蒿亚属:莳萝蒿组(单萜类化合物)→艾蒿组(单萜类化合物)→艾组(单萜类化合物)→腺毛蒿组(单萜类化合物和倍半萜类化合物)→白苞蒿组(倍半萜类化合物)。龙蒿亚属:龙蒿组(倍半萜类化合物和芳香族化合物)→牡蒿组(倍半萜类化合物和芳香族化合物)。

中国菊科植物的系统分类与区系的初步研究

为１９９３年“菊科植物的系统分类与区系地理的初步探讨”（世界）一文的姊妹篇，重点论述我国菊科的系统分类及其区系地理成分。文中介绍了分布我国的菊科２４０属隶于２亚科、５超族、１１族中的系统位置。论述了我国菊科植物区系地理成分的特点是：１．大洲间共同分布或洲际间断分布的属多，且具明显的热带亲缘；２．与亚洲国家，包括中亚国家或亚洲热带国家共同分布的属多，尤其是成“中亚—青藏高原—喜马拉雅山”地区分布的属多；３．中国特有属多，其中我国西南省区特有属最多。文中还讨论了分布我国菊科各族祖先种的起源、迁移以及我国区系地理热带亲缘和“横断山脉—喜马拉雅山脉（东）森林植物亚区”

植物园,“植物系统与工程学”科学研究与实验的基地———兼论《巨系统》理论对植物园建设及对植物科学研究工作的指导意义

根据多年科研工作体会并参考《巨系统》理论，首次提出了在新形势下中科院下属的植物园应是新兴的、综合性的“植物系统与工程学”或“新植物学”的科学研究与实验基地的论点，讨论了院属植物园近期的战略任务，结合华南植物园现况讨论了近期工作的设想。此外，作者还结合个人科研工作的体会，阐述从“巨系统”中吸收新的能量、物质与信息的重要性。

华南地区羽枝藓属（平藓科）和凋叶藓属（薄齿藓科）植物研究

本文研究了华南地区羽枝藓属（Ｐｉｎｎａｔｅｌｌａ）和凋叶藓属（Ｃａｄｕｃｉｅｌｌａ）植物．简要讨论了羽枝藓属和凋叶藓属的系统位置．确认华南地区产羽枝藓属４种，即爪哇羽枝藓（Ｐ．ａｎｂｉｇｕａ）、纤细羽枝藓（Ｐ．ａｎａｃａｍｐｔｏｌｅｐｉｓ）、嵌边羽枝藓（Ｐ．ｉｎｔｒａｌｉｍｂａｔａ）和东亚羽枝藓（Ｐ．ｍａｋｉｎｏｉ），凋叶藓２种，即广东凋叶藓（Ｃ．ｇｕａｎｇｄｏｎｇｅｎｓｉｓ）和凋叶藓（Ｃ．ｍａｒｉｅｉ）．其中爪哇羽枝藓为广东、贵州、海南岛之新记录，纤细羽枝藓为中国大陆（广东、广西）和海南岛之新记录，东亚羽枝藓为福建、广西和海南岛之新记录，广东调叶藓为海南岛之新记录，暂将Ｐ．ａｌｏｐｅｃｕｒｉｏｉｄｅｓ处理为存疑种。本文还包括分种检索表、各种的简要识别特征、产地及生境资料．

中国蒿属植物比较形态和解剖学研究 Ⅲ茎、叶解剖构造

本文通过对中国东北、华北、西北和西南地区菊科蒿属植物新鲜样品共128号38种4变种（分别隶属2亚属7组）的茎、叶横切面作比较、分析，叶的类型为等面叶和异面叶，前者多为原始类群且多出现在高海拔与高纬度的长日照干旱地区，后者多为进化或较进化类群且多出现在低海拔与低纬度的短日照湿润地区.茎的结构各组之间差异不大，大多数种类髓发达.其研究结果在分类学和生态学上具有一定的意义.

制订自然科学研究所发展战略有关问题的探讨

1.关于如何理解发展战略研究所的发展战略,它既不应等同于研究所的方向、任务,也不应等同于研究所的发展规划,而应是为了研究所的发展,所采取的带有方向性、全局性和指导性的竞争策略。目前世界经济、科技迅速发展,我们正面临着各方面的挑战和竞争。为了在竞争中取胜,我们应该考虑研究所的发展战略问题。在研究所的科技体制改革中,也必须首先考虑制订发展战略的问题。当然,发展战略的制订。

4种荒漠植物气体交换特征的研究

在自然条件下我们对塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲边缘 4种主要荒漠植物胡杨 (PopuluseuphraticaOliv.)、沙拐枣 (Calligonumcaput_medusaeSchrenk .)、骆驼刺 (AlhagisparsifoliaB .KelleretShap)和柽柳 (TamarixramosissimaLbd .)的气体交换、水势及其δ13 C的季节变化特征进行了比较研究。结果表明胡杨和沙拐枣气体交换日变化为单峰曲线 ,骆驼刺和柽柳为双峰曲线 ;其中骆驼刺属低光合低蒸腾型 ,WUEph最低 ,胡杨和柽柳为高光合高蒸腾型 ,而沙拐枣则属高光合低蒸腾型 ,WUEph最高 ;骆驼刺 (9:0 0～ 13:0 0 )和柽柳 (10 :0 0～ 14:0 0 )An 的“午降”主要取决于气孔导度 ,而柽柳午后 (15 :0 0～ 18:0 0 )的An 降低则主要取决于非气孔因子 ;耐旱机理上 ,沙拐枣和骆驼刺同属高水势延迟脱水类型 ,但是二者又有区别 ,沙拐枣通过减少水分丧失 ,而骆驼刺则通过发达的根和强大吸水输导系统来维持高水势 ,胡杨和柽柳属于低水势忍耐脱水类型 ;在试图建立起用δ13 C表现植物WUEph的关系时我们发现有δ13

鼎湖山植物群落及其主要植物的热值研究

在测定了南亚热带鼎湖山的４种植物群落３７种主要植物热值的基础上得知：所有这些植物各器官的干重热值和去灰分热值分布范围为：叶片１７２４２．７～２４５３３．３Ｊ·ｇ－１和１８１８８．５～２５８７９．０Ｊ·ｇ－１；根１４９２７．１～１９２８７．８Ｊ·ｇ－１和１５６２０．７～２０３４５．８Ｊ·ｇ－１，枝、干１６１５８．１～２１８１５．９Ｊ·ｇ－１和１６９０８．９～２３０１２．６Ｊ·ｇ－１。呈现叶＞枝或干＞根，地上部分＞地下部分的格局；同一群落从乔木层到草本层，各层次的叶片和平均干重热值是逐渐减小的，且上层乔木单位面积叶片含能量高于下层灌木的，这种格局可能与群落内光照强度的递减有关；同一种植物在演替早期各群落内的热值差距大，而在演替后期各群落内的热值差距小得多，这意味着随群落演替的进行，生境趋同性增大，因而热值接近；各群落内叶片的热值最高，凋落叶的次之，地被物的最小，影响凋落叶释放能量的主要因素不是微生物数量的大小，而可能是温度、淋溶和水分等生态因子。

北京东灵山地区植物群落多样性研究Ⅷ.群落组成随海拔梯度的变化

以样带法研究了北京东灵山地区落叶阔叶林物种组成随海拔梯度表现出的变化格局。通过变换分割样带的尺度，考察了环境的局部变化对群落主要组成物种的分布及其优势程度的影响。东灵山落叶阔叶林优势种辽东栎和五角枫几乎遍布整个样带，其它伴生乔木树种表现出明显的分布替代格局。以占据率和单种率考察了尺度对群落特征分析的影响。本区落叶阔叶林１ｍ样带最佳分割尺度为：乔木层４０ｍ，更新层８０ｍ、灌木层２０ｍ。样带法在研究植物群落随环境梯度变化格局中具有重要价值。

植物群落的生物多样性及其可入侵性关系的实验研究

生物入侵已经成为一个普遍性的环境问题 ,并为许多学者所关注。尽管一些理论研究和观察表明生物多样性丰富的群落不容易受到外来种的入侵 ,但后来有些实验研究并没能证实两者的负相关性 ,多样性 可入侵性假说仍然是入侵生态学领域争论比较多的一个焦点。人为构建不同物种多样性和物种功能群多样性 (C3 禾本科植物、C4植物、非禾本科草本植物和豆科植物 )梯度的小尺度群落 ,把其它影响可入侵性的外在因子和多样性效应隔离开来 ,研究入侵种喜旱莲子草 (Alternantheraphiloxeroides)在不同群落里的入侵过程来验证多样性 可入侵性及其相关假说。研究结果显示 ,物种功能群丰富的群落可入侵程度较低 ,功能群数目相同而物种多样性不同的群落可入侵性没有显著性差异 ,功能群特征不同的群落也表现出可入侵性的差异 ,生活史周期短的单一物种群落和有着生物固氮功能的豆科植物群落可入侵程度较高 ,与喜旱莲子草属于同一功能群且有着相似生态位的土著种莲子草(A .sessilis)对入侵的抵抗力最强。实验结果表明 ,物种多样性和群落可入侵性并没有很显著的负相关 ,而是与物种特性基础上的物种功能群多样性呈负相关 ,群落中留给入侵种生态位的机会很可能是决定群落可入侵性的一个关键因子。

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物营养元素含量分配格局研究

在鼎湖山南亚热带常绿阔叶林中，植物叶片营养元素含量为：Ｎ ０．９４６％一２．５３５％，Ｐ ０．０３０％—０．１２７％， Ｋ ０．６１４％—１．８３３％， Ｃａ ０．４４２％—１．９９５％， Ｍｇ ０．０２４％—０．１８８％。叶片各营养 养元素间相关性较差，仅Ｐ与Ｍｇ及Ｍｇ与Ｋ之间存在显著的线性相关。叶片Ｎ元素平均含量在各层 中的序列为：乔木Ⅲ＞乔木Ⅱ＞乔木Ⅰ＞灌木＞藤本＞草本；其它营养元素浓度随层次分配的规律 性不甚明显，但总趋势为乔木层植物略低于其它层植物。不同营养元素平均含量在各器官中的大小排列 顺序为：Ｎ叶＞皮＞枝＞根＞干；Ｐ叶＞枝＞根＞皮＞干；Ｋ叶＞枝＞皮＞根＞干；Ｃａ 皮＞叶＞枝＞根＞干； Ｍｇ叶＞根＞皮＞枝＞干。大部分植物在同一器官中各营养元素平均含 量序列为：叶、枝和根中均为Ｎ＞Ｃａ＞Ｋ＞Ｍｇ＞Ｐ；干Ｋ＞Ｃａ＞Ｎ＞Ｍｇ＞Ｐ；皮Ｃａ＞Ｎ＞Ｋ＞Ｍｇ＞Ｐ。 对元素含量分配格局分析表明，Ｐ和Ｍｇ很可能是限制南亚热带常绿阔叶林植物生产力的最重要营养元 素。

高等植物启动子的研究进展

启动子是基因表达调控的重要顺式元件,综述了高等植物启动子的构成,包括转录起始位点、TATA框和上游启动子元件。并着重从组成型、组织特异型和诱导型启动子3个方面介绍了其结构特征、功能,以及它们在植物基因工程中的应用和研究进展,简述了双向启动子、可变启动子和串联启动子的研究情况,提出植物启动子研究中存在的问题与展望。

寄生植物菟丝子防治外来种薇甘菊研究初探

利用寄生植物田野菟丝子(CuscutacampestrisYunker)作为外来杂草薇甘菊(MikaniamicranthaH.B.K.)的生物防治手段,研究了田野菟丝子对薇甘菊的光合作用及生长的影响。结果表明:田野菟丝子寄生于薇甘菊30d左右,薇甘菊单株叶片数、地上茎长度和生物量开始减少,光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量以及叶绿素荧光Fv/Fm也开始降低。经过约2个月时间,以上的几个生长指标和生理指标均显著降低。在野外自然状态下,田野菟丝子由最初撒播面积约0.01m2,很快发展到20m2左右的大块面积,离侵染源中心的最大扩散距离达到5m以上。田野菟丝子寄生可以严重影响薇甘菊茎叶生长及开花结实,可望成为根本上解决薇甘菊危害的一种生物控制技术,而且也可以缓解药用菟丝子资源匮乏的问题。结合国内外最新进展,提出有关田野菟丝子与其寄主相互关系中亟待解决的几个问题。