中国植物标本馆数字化发展的缩影——江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)

江苏省中国科学院植物研究所标本馆(NAS)是中国最早的植物标本馆之一,也是国内最早开展植物标本数字化的标本馆,其标本数字化发展经历了4个阶段:20世纪80年代后期尝试的标本文字信息数字化的起步阶段;20世纪90年代末的标本图像数字化和文字信息数字化规范阶段;2004年以后的标本批量数字化与信息网络共享快速发展阶段;2018年后的标本数字化信息维护与优化阶段。这一过程集中代表和反映了中国植物标本数字化的发展历程。此外,近年来开始了发掘和利用江苏植物标本的数字化信息工作,包括建设江苏省级数字植物标本馆、开发江苏省维管植物标本时空分布可视化系统、开展标本采集-入库过程数字化等。今后,将不断深化标本数字化的工作,以期形成有NAS特色的数字化植物标本馆。

亲子自然教育活动——南京中山植物园“探访一条小路”

通过在植物园开展亲子自然教育活动,让家长参与到活动中,实现亲子共享自然。在游戏中激发孩子探索自然的热情,学习、理解“拟态”“保护色”等知识,增强环境保护的意识。2021年10月12日,习近平总书记在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上发表主旨讲话,宣布启动国家植物园体系建设。如何更好地发挥国家植物园的社会服务功能,其中的两个关键词就是自然教育和自然游憩。持续开展的自然教育课程不仅有助于缓解人们在快节奏都市生活中的焦虑,唤起人们回归自然的愿望和保护自然的意识,还将进一步凸显植物园的服务功能,更加符合国家植物园的建设要求,有助于推动国家植物园体系的建设。

南京中山植物园宿根花卉筛选及其应用研究

通过对专类园现有宿根花卉进行栽培繁殖研究及新引种花卉进行引种栽培,繁殖及应用研究,筛选出在专类园露天栽培应用效果较好、值得大力推广的宿根花卉29种,为扩大优质宿根花卉种类在南京其他公园和全市节约型园林绿化建设中的应用范围提供借鉴。

中国外来入侵水生植物及其在污染水体生态修复中的应用进展

随着社会经济与工农业的快速发展以及人类活动加剧,外来生物以及以氮、磷为主的富营养化和重金属、有机物等污染物正不同程度威胁中国水生态安全、生物多样性及国民经济高质量发展。相对价格高、工程量大和二次风险高的物理和化学措施,以水生植物为核心的生物-生态法在水生态修复中备受青睐和广泛应用。中国外来入侵水生植物物种多,虽然这些物种入侵程度不同,但其分布相对集中在东部平原区和云贵高原区。过去30年来,中国在防控外来入侵水生植物的同时,挖掘凤眼蓝〔Eichhornia crassipes(Mart.)Solms.〕、喜旱莲子草〔Alternanthera philoxeroides(Mart.)Griseb.〕和大薸(Pistia stratiotes Linn.)等在污染水体生态修复方面的功能和实际应用,取得了一定进展,发现外来入侵水生植物在不同水体和不同污染物类别间有一定的修复差异,且部分物种表现出与本土植物间的比较优势;对水体污染物的去除机制主要包括植物吸收与同化、根系分泌物与根际微生物互作以及植物降解与挥发等。本文全面梳理了中国外来入侵水生植物物种及地理分布,分析了凤眼蓝、喜旱莲子草和大薸等典型外来入侵水生植物修复污染水体的效果与机制,指明外来入侵水生植物的重要研究方向,认为未来在利用外来入侵植物进行水生态修复时,应兼顾防控和资源高值化综合利用及科普教育的协同工作。

中国特有植物地涌金莲的化学成分及应用价值研究进展

地涌金莲是芭蕉科多年生大型丛生草本植物,为我国特有植物,主要分布在我国西南地区,用作当地草药历史悠久。地涌金莲的化学成分主要包括二芳基庚酮类、脂肪类、甾醇类等。药理作用研究发现,地涌金莲具有止血、消炎、抗菌、抗肿瘤以及抗氧化等作用。对地涌金莲的化学成分和应用价值进行综述,以期为中国特有植物地涌金莲的植物化学研究提供参考,加强对其的资源保护与合理开发利用。

南京中山植物园外来入侵植物分布特征及其入侵途径

为了了解南京中山植物园中外来入侵植物的状况,采用线路调查和样方调查的方法,对外来入侵植物的种类、原产地、生活型、频度、危害度等进行调查.结果显示,南京中山植物园共有外来入侵植物65种,其中菊科植物最多,占总数的32.31%,其次是禾本科,占总数的9.23%;构成严重危害的有7种,原产地为美洲的入侵植物最多,共有44种,并且以一年生草本为主(46.15%),荒地和管理粗放的草地是最容易遭到入侵的生境类型,部分入侵植物的引入与植物园引种活动具有相关性.

南京中山植物园引种蕨类植物的观赏特性及园林应用探讨

对南京中山植物园引种蕨类植物的观赏特性和园林应用方式进行了介绍和总结。南京中山植物园引种的蕨类植物分为5种生态类型,在叶形、叶色、孢子囊群等方面有独特观赏价值。根据其生态习性和生物学特性,蕨类植物有绿地种植、盆栽、石景配置和水面绿化等多种利用方式。

南京中山植物园温室蕨类植物引种与景观配置

对温室内引种蕨类植物的表现和观赏价值进行总结和分析,大多数蕨类植物在温室内表现优秀,有不同的观赏价值。在应用中有地栽、悬垂生长等多种应用形式,还可根据其耐阴程度不同在不同位置加以应用。并对部分种类在温室内的具体应用进行探讨,对其在温室内的自然繁殖进行总结。

SWEET蛋白在植物生长发育中的功能作用研究进展

光合作用同化物分配供给是果实和种子发育的主要限制因子,增加蔗糖分配转运到果实和种子是增产优质的潜在策略。SWEET(sugar will eventually be exported transporter)是近年来被鉴定较多的一类糖转运蛋白,该蛋白质通过从源叶运输营养物质调控库组织发育,参与植物生长发育以及生物和非生物胁迫反应。SWEET蛋白定位于膜结构,属于MtN3家族,通常包含7个跨膜结构域,其中包含2个MtN3/saliva结构域。随着染色体加倍、片段复制和串联复制等,SWEET基因在物种中得到扩张。SWEET4和SWEET39基因是作物驯化改良过程中选择的关键基因;SWEET9蛋白是蜜腺特异性糖转运蛋白,参与植物蜜腺的进化;SWEET16和SWEET17蛋白参与植物根系生长发育;SWEET11和SWEET15蛋白参与植物种子胚乳填充。本文系统综述了SWEET蛋白的结构、数量、分类、亚细胞定位、成员扩张与进化,分析了SWEET蛋白在叶、茎、根系发育,花药发育,花蜜分泌,种子填充和果实发育等植物生长发育中的功能作用,强调了SWEET蛋白在作物改良中的应用,说明增强源库强度对作物产量提高的可持续性具有重要意义。

铁线莲组(铁线莲属)植物染色体核型分析

采用常规压片法对铁线莲属(Clematis Linn.)铁线莲组(Sect.Viticella DC.)10种植物根尖进行制片,并进行染色体核型分析,同时基于核型似近系数对供试植物进行UPGMA聚类分析。结果表明:这些植物均为二倍体(2n=2x=16),并且,多数染色体为中部(m)着丝点染色体,部分染色体为近端部(st)着丝点染色体,少数染色体为近中部(sm)或端部(t)着丝点染色体;核型公式有10m+6st、10m+2sm+4st和10m+4st+2t 3种;吴兴铁线莲(C.huchouensis Tamura)的染色体相对长度范围(8.34~17.87)、最长染色体与最短染色体相对长度的比值(2.14)、平均臂比(3.15)均最大;吴兴铁线莲和意大利铁线莲(C.viticella Linn.)的核型为“2B”,其余种类的核型为“2A”;短柱铁线莲(C.cadmia Buch.-Ham.ex Wall.)的核型不对称系数最大(65.78%)、着丝点指数(31.88%)最小,而天台铁线莲〔C.patens ssp.tientaiensis(M.Y.Fang)W.T.Wang〕的核型不对称系数最小(61.28%)、着丝点指数(35.27%)最大。供试植物第1至第5对染色体均为中部着丝点染色体,第6至第8对染色体则为近中部、近端部或端部着丝点染色体。核型不对称性散布图显示:重瓣铁线莲(C.florida var.plena D.Don)、天台铁线莲、铁线莲(C.florida Thunb.)和转子莲(C.patens C.Morr.et Decne.)均位于左下角,说明这些植物的核型不对称性较低。在核型似近系数为0.948处,供试的10种植物分成2组。研究结果显示:供试铁线莲组10种植物中,重瓣铁线莲等4种植物处于相对原始的地位。

自然教育活动案例探究——以南京中山植物园“自然物寻宝”为例

通过在自然中捡拾自然物、玩转自然物、认识自然物、分享感悟等一系列走进自然、亲近自然的行为,引导和培养孩子理解并尊重自然,进而热爱和保护自然。植物园在人类生活中所发挥的作用主要包括开展科学研究、造就优美环境、进行科学普及三个方面。植物园是一个包含着成千上万个物种的植物世界,当大量植物集中在一处,又得到科学管理的情况下,自然形成了一个可供人们体验、学习自然的最佳场所[1]。南京中山植物园是我国第一座规范化建设的植物园,坐落于南京东郊国家级钟山风景区内,收集保存植物10000余种(含品种).

中国结缕草属植物的生长速度研究

以盆栽法对中国结缕草属4个种的64份野生种源的匍匐茎生长速度进行了研究。结果表明,结缕草属植物不同种源利用匍匐茎进行营养繁殖时,变异很大,匍匐茎总长度和地上部生物量的变异系数分别为78.97%和33.00%;不同种间的匍匐茎总长度存在显著的差异,而地上部生物量无显著差异;结缕草Zoysiajaponica的种内变异最大,细叶结缕草Z.tenuifolia的种内变异最小。

调蓄性湖泊近岸带生态修复植物耐涝特性研究

为筛选和发掘调蓄性湖泊近岸带适宜的生态修复植物,在对江苏省河湖植物群落调查和功能分析的基础上,以常用的芦苇为对照,以花叶芦竹、黄菖蒲、再力花、香蒲、梭鱼草和美人蕉等近岸带生态修复植物为材料,研究1个月的水涝胁迫对其生长的影响。研究可为湖泊近岸带植物群落恢复与生态功能提升提供现成的植物材料和理论依据。

基于碳水化合物分子量的植物材料产地溯源体系初探——以甜叶菊叶为例

为探讨利用植物材料所含碳水化合物分子量信息进行产地溯源可行性。以甜叶菊叶为例,基于两点发现:(1)甜菊苷(STV)为各化学型甜叶菊叶内稳定存在的化合物之一;(2)各材料依某一化合物分子量大小的排序结论与同时依多组分的排序结论一致,以STV分子离子M/Z检出值信息为参照,分析收获时期、收贮方式、品系、施肥及产地等因素对碳水化合物分子量影响。结果表明:甜叶菊叶含STV分子离子负离子M/Z检出值波动幅度受产区影响明显,受收获时期、收贮方式、品系、施肥方式等影响小。相对于品系、田间施肥和收贮方式等引致的碳(δ^(13)C)同位素分馏,生产用水中氘(δD)、氧(δ^(18)O)相对含量对材料所含碳水化合物分子量影响大,因受雨水和灌溉水等影响具有区域特异性,故可利用所含碳水化合物分子量作为植物材料产地溯源标志。本研究为植物材料产地溯源提供了一种相对简捷有效的新方法。

植物重金属镉(Cd^(2+))吸收、运输、积累及耐性机理研究进展

本文从植物对Cd2+吸收、运输及积累机制,以及Cd2+对植物的伤害、植物对Cd2+的耐性机制等三个层面对相关研究进展进行了综述,并对该研究领域的重点问题进行了展望。

石蒜属植物遗传多样性的ISSR和RAPD标记比较研究

目的研究石蒜属4种植物的种间亲缘关系和同一种内不同采集地材料的遗传多样性,为其种质资源评价和合理开发利用提供分子佐证。方法用ISSR和RAPD标记分别对不同采集地的37份石蒜属植物(石蒜18份、中国石蒜10份、换锦花5份、忽地笑4份)的基因组DNA的遗传多样性进行检测。结果(1)16条ISSR和17条RAPD引物分别扩增出229和215条带,多态比率分别为85.59%和69.77%,显然,ISSR检测出的多态性条带的能力优于RAPD;(2)ISSR和RAPD标记检测同组供试材料种间或种内的Nei′s遗传相似系数范围分别为0.5459～0.9345,0.6419～1.0000,平均为0.6836,0.7428。两者相关系数r=0.8582,达极显著水平。(3)ISSR和RAPD标记的分子聚类结果相近,两种标记均能准确地把不同来源的材料先按种聚类,种间的分子分类结果与传统经典分类相符;种内不同采集地材料间存在一定的遗传差异,其遗传多样性较为丰富。(4)用POPGENE3.2分析的种间基因分化系数(Gst)与用AMOVA进行的遗传变异巢式方差分析所得结果基本一致。结论两种标记均可用于石蒜属植物种间亲缘关系与种内的遗传多样性研究,虽然ISSR标记在种间遗传多样性检测上分辨力较RAPD标记低,但ISSR标记能检测到更高的种内遗传差异性,更适合种下水平的遗传多样性研究。

中国结缕草属(Zoysia spp.)植物抗寒性评价

在广泛收集结缕草属(ZoysiaWild.)种质资源基础上,按照形态类型和地理分布,选取40份种质,采用电导法(EL)对其抗寒性进行初步评价。以半致死温度(LT50)为评价指标,在参试材料中除大穗结缕草和来自台湾岛海边沙地的沟叶结缕草外,其它种质都较天堂-419(对照)抗寒;在结缕草属内,抗寒性具有明显的种间差异,耐寒性依次为日本结缕草>中华结缕草>沟叶结缕草>细叶结缕草>长花中华结缕草>大穗结缕草,其中细叶类型的沟叶结缕草和细叶结缕草抗寒性变异较大;日本结缕草和中华结缕草抗寒性变异与地理分布之间没有显著关系,但分布在海边的种类和种质抗寒性明显较低;结缕草属及其中华结缕草的抗寒性与叶长、叶宽以及叶背面被毛之间均存在显著的负相关关系,但这种关系不体现在日本结缕草上。实验结果还表明,EL方法是评价结缕草属抗寒性较为可靠的方法之一。

不同季节部分鸢尾属植物对富营养化水体的净化研究

【目的】比较部分鸢尾属观赏植物对夏季及冬季不同浓度富营养化水体的净化能力。【方法】通过温室静态水培实验和人工湿地动态流水实验研究了花菖蒲(Iris ensata var.hortensis)、黄菖蒲(I.pseudacorus)、路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、鸢尾(I.tectorum)和蝴蝶花(I.japonica)6种鸢尾属观赏植物对夏季不同浓度富营养化水体以及路易斯安那鸢尾(Louisiana iris)、红籽鸢尾(I.foetidissima)、德国鸢尾(I.germanica)和蝴蝶花(I.japonica)4种常绿鸢尾属植物对冬季富营养化水体的净化效果。【结果】黄菖蒲、花菖蒲和路易斯安那鸢尾对夏季富营养化水体TN、TP的去除量与不同浓度富营养化水体TN、TP含量呈正相关,显著降低了水体TN、TP含量,另外,对降低水体COD含量也基本上具有一定促进作用。其中,供试植物中黄菖蒲对水体的净化效果最好,在高浓度富营养化水体中其对TN、TP的去除率分别高达95.5%和93.1%,因此最适合作为夏季水体净化材料;其次为花菖蒲和路易斯安那鸢尾;红籽鸢尾、鸢尾和蝴蝶花因在夏季富营养化水体中生长不良均不适宜于作为夏季富营养化水体净化。冬季供试鸢尾属植物中对水体TN、TP净化效果最佳的为路易斯安那鸢尾,其对TN净化效果显著(P<0.05),种植20 d后水体TN含量为0.925 mg/L,去除率为92.1%,达国家Ⅲ类水质标准(TN≤1 mg/L),水体TP去除率达91.6%;红籽鸢尾、德国鸢尾和蝴蝶花对水体净化效果相对较弱。冬季人工湿地动态流水净化模拟试验研究也表明:路易斯安那鸢尾净化效果最好,其TN去除率为46.0%~67.8%,TP去除率为54.3%~67.9%;红籽鸢尾TN去除率为39.5%~55.9%,TP去除率为28.6%~52.5%。【结论】供试植物中黄菖蒲对夏季富营养化水体的净化效果最好,路易斯安那鸢尾对冬季富营养化水体净化效果最好。

中国薯蓣属植物地下茎淀粉粒形态特征及其分类学意义

对中国薯蓣属（Dioscorea L．）40个种类地下茎的淀粉粒形态进行了显微观察。结果表明，中国薯蓣属植物地下茎淀粉粒主要有单粒和复粒2种形态。单粒淀粉粒以类圆形为主，脐点多为点状。复粒淀粉粒可分为2类：A型由2～3个淀粉小粒构成，以卵圆形和三角形为主，脐点点状且大多不明显，少数种类层纹清晰；B型由10个以上的淀粉小粒构成，以圆形为主，脐点不明显，无层纹。根状茎组（Sect．Stenophora Uline）、基生翅组（Sect．Opsophyton Uline）和周生翅组（Sect．Enantiophyllum Uline）均为单粒淀粉粒；顶生翅组（Sect．Shannicorea Prain et Burkill）为复粒淀粉粒A型；丁字型毛组（Sect．Combilium Pra Jnet Burkill）和白薯莨组（Sect．Lasiophyton Uline）为复粒淀粉粒B型；复叶组[Sect．Botryosicyos（Hochst．）Uline]兼有单粒和复粒淀粉粒。淀粉粒形态特征支持白薯蓣（D．hispida Dennst．）由复叶组分出单列成组及毛芋头薯蓣（D．kamoonensis Kunth）和高山薯蓣（D．delavayi Franch．）互为独立种的分类学处理。