樱属植物核型参数及种间亲缘关系分析

统计了18份樱属植物的核型数据,借助DPS软件用最大距离法进行聚类分析,探讨了属内系统结构和种间亲缘关系。结果表明:樱属染色体基数x=8,染色体数目有2n=16、2n=24以及2n=32;染色体类型有4种,正中部着丝点染色体(M),中部着丝点染色体(m),近中部着丝点染色体(sm),近端部着丝点染色体(st);随体常见,核型类型有2A、2B、1B 3种;野生类群多为二倍体,栽培品种多倍化现象显著;大叶早樱(Cerasus subhirtella)、‘十月樱’(C.subhirtella‘Autumnalis’)、东京樱花(C.yedoensis)、山樱花(C.serrulata)聚为一类,支持黑果组(C.sect.Sargentella)成立;二倍体酸樱桃(C.vulgaris)、甜樱桃(C.avium)聚为一类,支持芽鳞组(C.sect.Cerasus)成立;虽然红山樱(C.jamasakura)与山樱花表型相似,但聚类结果显示二者遗传距离较远,前者与钟花樱(C.campanulata)遗传距离较近;本属栽培种类多倍化程度高于野生种类且有多个倍性,与其二倍体祖先表现出较远的遗传距离;聚类分析难以解释栽培种的起源。与传统的经典分类结果不同,矮生樱亚属(C.subg.Microcerasus)与典型樱亚属(C.subg.Cerasus)在聚类图上没有明显地分开。

3种不同林型下蕨类多样性和林冠开阔度的关系

光照和水分对林下植物的分布具有重要作用,浅根系的地生蕨类植物对光照和水分比较敏感,可以作为林下生境变化的指针。研究选取热带雨林、喀斯特森林以及人工橡胶林3种不同的林型,研究林冠开阔度对地生蕨类生物多样性的影响。采用2.5 m×1 m的样方,每个样方10 m的间距比较地生蕨类生物多样性。结果显示,热带雨林和喀斯特森林具有类似的地生蕨类多样性(2.52±1.68,2.47±0.68),两者的多样性指数明显高于人工橡胶林(1.47±0.72,P<0.000 1)。但是热带雨林具有更多的个体总数(2 769)和更高的物种丰富度(3.29±0.04),而同样指标喀斯特森林(319,2.94±0.05)和人工橡胶林(175,2.39±0.09)则相对较低。另外,随着林冠开阔度增加,地生蕨类多样性和丰富度急剧降低。地生蕨类的分布状态取决于上层的林冠开阔度,光照对地生蕨类的生物多样性具有决定性的影响,相对较弱的地表根系缺乏足够的吸水能力,不足以应付强光照带来的蒸腾损失。因此绝大多数的地生蕨类植物在林下空地间采取了避退策略。由于相对较低的林冠开阔度,使得喀斯特森林保存了相对较高的林下生物多样性,它具有重要的生态价值而必须加以保护。

Metabarcoding技术在植物鉴定和多样性研究中的应用

目前植物学研究已进入后植物志时代,iFlora的实现需要以传统植物分类学及相关研究为基础,整合基于高通量测序的DNA条形码(DNA barcoding)技术并开发便携式快速鉴定仪器及构建信息平台。传统植物鉴定多基于形态学分类,而近年来快速发展的DNA条形码快速鉴定技术被各界分类学家认可,在植物鉴定中也被广泛应用。但DNA条形码技术仍存在一些问题亟待解决,如种的鉴定需要多个条形码的解析、Sanger测序平台无法处理混合样品。本文介绍了传统植物分类技术和DNA条形码技术在植物研究中的应用和遇到的瓶颈;并重点介绍了基于高通量测序的metabarcoding技术在植物鉴定及多样性研究中的应用及前景,及其与iFlora的关系。