突出科技与经济结合这个核心 创造改革与建设的新辉煌——广西植物研究所65周年回顾与展望

在过去的 6 5年里 ,广西壮族自治区、中国科学院广西植物研究所取得了 30 0多项科技成果 ,对科技进步、社会和经济发展做出了突出贡献。阐述了广西植物研究所在促进科技与经济结合方面的优势及新世纪的主要创业范围。

广西苦苣苔科植物一新种——平果报春苣苔

该文报道了广西苦苣苔科报春苣苔属(Primulina Hance)一新种——平果报春苣苔(Primulina pingguoensis H.S.Ma&B.Pan),该新种在形态学上与囊筒报春苣苔(P.carinata Y.G.Wei,F.Wen&H.Z.Lü)相似,但两者能明显区别,平果报春苣苔花冠裂片狭披针形至线型,长宽比大于2(vs.圆形至卵圆形,长宽比小于1.5),花冠内部具8~10条紫色条纹,与花冠同色,无明显导蜜线(vs.棕色条纹,与花冠不同色,具两条黄色导蜜线),花冠筒管状,腹面隆状,(vs.狭漏斗状,明显隆起,形成一清晰的龙骨),叶片椭圆形到宽卵形,(6.5~9.5)cm×(4.5~6.5)cm[vs.宽椭圆形到卵形,(4.0~5.0)cm×(3.0~4.0)cm],叶基部稍楔形(vs.圆形)。该新种目前只在模式产地一个较大的石灰岩溶洞及周边发现有分布,目前该溶洞内开始发展畜牧养殖,对该物种的生存空间带来压力。该文对该新种的分布区(EOO)和占有面积(AOO)分别进行了评估,认为根据现已知的居群和所受威胁情况,根据IUCN红色名录标准,可暂定为“极危(CR)”级别。该种作为传统中药,被当地居民用于新生儿去胎毒等,有一定的保护和利用价值,今后可进一步开展此物种的民族植物学和药用植物学研究。该种面临生境破坏和野外采挖的风险,因此很有必要开展迁地保护和野外回归等相关工作。与该种同一乡镇分布的物种紫麟报春苣苔(P.purpureokylin F.Wen,Yi Huang&W.C.Chou),后者花冠筒漏斗状,叶片深绿至紫色,叶两面具紫红色粗伏毛而明显区别;距离该种5 km内分布有小白花报春苣苔(P.alba R.F.Li&B.Pan),后者花明显小型,花冠筒状,纯白色,与该种相区别。通过比较该种与报春苣苔属其他物种,发现也有一些物种花筒或多或少有膨大,如浅黄报春苣苔(P.lutescens B.Pan&H.S.Ma)、粉花报春苣苔[P.roseoalba(W.T.Wang)Mich.Moller&A.Weber]、中华报春苣苔[P.dryas(Dunn)Mich.Moller&A.Weber]、多莛报春苣苔[P.polycephala(Chun)Mich.Moller&A.Weber]以及崀山报春苣苔[P.langshanica(W.T.Wang)Yin Z.Wang]等,初步推断报春苣苔属植物的花筒膨大可能与特定传粉者有关,然而这一假设需进一步的野外调查和实验论证。

广西外来入侵植物的现状及研究进展

外来入侵植物威胁生物多样性,造成巨大的生态和经济损失。近10多年来,广西新归化植物和外来入侵植物种类日益增多,分布范围不断扩大,对广西生物多样性和生态安全的影响日益严重。本文介绍了广西外来入侵植物发生的原因、基本特点、发展趋势、对生物多样性和农林牧渔各产业等的影响以及各专家学者对广西外来入侵植物的研究进展,探讨了广西外来入侵植物防控存在的问题和挑战,并提出了一些基本的防控措施建议,为更好地实施国家近年来发布的《中华人民共和国生物安全法》等提供基本依据。

广西特有植物丽萼熊巴掌开花物候与繁育系统研究

针对广西特有观赏药用植物丽萼熊巴掌引种驯化植株坐果率低的问题,以丽萼熊巴掌引种居群为试验对象,观测其花部形态、花期物候、花粉活力,柱头可授性等特征,并结合套袋实验,探究其繁育系统类型及结实率较低的限制因素。结果表明,丽萼熊巴掌花两性,伞形花序顶生,花期4—5月,单花序花期(18.6±3.1)d,单花花期1~2 d,不分泌花蜜。丽萼熊巴掌杂交指数为4,套袋实验证明其繁育系统为异交,部分自交亲和,需要传粉者。丽萼熊巴掌松蕾期柱头即具可授性,末花期柱头仍有活性且强于松蕾期;盛花期花粉活力明显强于末花期。人工异株异花授粉结实率高于自然结实率,且不存在无融合生殖现象。研究表明,丽萼熊巴掌拥有灵活的传粉机制和较长的传粉时间,其坐果率仍然较低,可能与花粉限制和资源限制以及授粉期恰逢雨季有关。

广西漓江流域喀斯特地区植被不同恢复阶段植物优势种叶片和土壤的生态化学计量特征

为了解广西漓江流域喀斯特地区植被不同恢复阶段植物的养分利用及养分限制状况,选取5种植被群落代表5个植被恢复阶段(分别为灌草丛阶段、灌丛阶段、灌木林阶段、次生乔木林阶段、原生乔木林阶段),对各恢复阶段植物优势种叶片和土壤的生态化学计量指标进行比较和相关性分析。结果表明:该区域植物优势种叶片和土壤的有机碳(C)、全氮(N)、全磷(P)、全钾(K)、全钙(Ca)和全镁(Mg)含量及其比值随恢复进程波动变化。灌草丛阶段叶片C和P含量最高(469.84和1.21 g·kg^(-1)),且C∶K和N∶K最大(134.64和5.67);原生乔木林阶段叶片N、K和Mg含量最高(20.52、6.76和5.69 g·kg﹣1),且K∶P最大(5.83);次生乔木林阶段叶片Ca含量最高(34.05 g·kg^(-1)),且C∶P和N∶P最大(510.98和18.25);灌木林阶段叶片C∶N最大(34.61)。灌草丛阶段土壤C和N含量最高(114.25和4.26 g·kg^(-1)),且C∶N、C∶P、C∶K、N∶P和N∶K最大(27.00、170.98、13.75、6.37和0.52);原生乔木林阶段土壤P和Ca含量最高(1.03和6.42 g·kg^(-1));灌木林阶段土壤K含量最高(8.98 g·kg^(-1)),且K∶P最大(12.96);次生乔木林阶段土壤Mg含量最高(11.53 g·kg^(-1))。相关性分析结果显示:叶片C含量与土壤C、N、P、Ca含量呈显著(P<0.05)正相关,叶片N、Mg含量与土壤K含量分别呈显著正相关和极显著(P<0.01)负相关,叶片Ca含量与土壤Ca含量呈极显著负相关。综合分析结果表明:广西漓江流域喀斯特地区植被各恢复阶段植物生长均受磷限制,灌丛阶段植物生长还受氮限制,灌草丛阶段植物生长还受钾限制,因此,建议在该区域植被恢复和管理中适当增施有机肥。

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。

基于MaxEnt模型的广东省红豆属植物潜在适生区研究

为了解气候变化情景下广东省红豆属(Ormosia)潜在适生区的变化,探究影响红豆属植物潜在适生区的主导环境因子,本研究基于MaxEnt模型和ArcGIS 10.8软件,利用17种红豆属植物的分布数据及22个环境变量数据,结合未来共享社会经济路径(SSP126、SSP585)的气候情景,分别预测红豆属植物在当前和未来气候场景下的潜在适生区分布情况。结果表明:(1)适生区预测模型的评价效果良好,受试者工作特征曲线(Receiver Operating Characteristic curve,ROC曲线)下面积(AUC平均值)均为0.8-1.0。(2)在当前气候情景下,大面积(占广东省面积的40%-100%)适生的红豆属植物有茸荚红豆(Ormosia pachycarpa)等3种;中等面积(占20%-40%)适生的有薄毛茸荚红豆(O.pachycarpa var.tenuis)等6种;小面积(占5%-20%)适生的有韧荚红豆(O.indurata)等4种;极小面积(占0%-5%)适生的有凹叶红豆(O.emarginata)等4种。其中面积占比最大的是茸荚红豆,总适生面积为15.2288×10^(4) km^(2)(占84.75%);面积占比最小的是博罗红豆(O.boluoensis),总适生面积为0.0337×10^(4) km^(2)(占0.19%)。(3)降水和海拔对红豆属植物的分布起主导作用:12种红豆属植物适生区的主导环境因子为气候因子(9个降水因子,3个温度因子),剩余5种的主导环境因子是高程海拔因子(5个海拔因子)。(4)在未来(SSP126、SSP585)的气候情景下,潜在适生区面积增加的红豆属植物有凹叶红豆等4种,增加幅度为0.79%-42.43%;面积减小的红豆属植物有博罗红豆等13种,减少幅度为1.30%-78.56%。气候变暖对红豆属的潜在分布区具有一定的消极影响,17种红豆属植物中有13种的适生区面积将减少,特别是几个狭域分布的物种:博罗红豆、锈枝红豆(O.ferruginea)、小叶红豆(O.microphylla)、紫花红豆(O.purpureiflora)和亮毛红豆(O.sericeolucida),它们应是红豆属就地保护和迁地保护优先考虑的类群。

珍稀濒危沉水植物水菜花传粉生物学研究

水菜花(Ottelia cordata)是珍稀濒危的沉水植物,现仅分布在中国海南岛北部海口至文昌一带的淡水湿地,其造型优美,极具园艺观赏价值。然而,受人类活动影响,水菜花的生境急剧退缩且更加破碎化,濒临灭绝。为探究水菜花的繁殖特征和繁殖规律,该研究分析了水菜花的花部形态、性比、花粉活性、柱头可授性、反射光谱、花粉限制与无融合生殖及其传粉者类型与行为。结果表明:(1)水菜花雌雄异株,雌、雄个体的性比约为1∶2;水菜花雌、雄花形态相似,但雌花略大于雄花。(2)水菜花花粉活性和柱头可授性在花蕾期和开放期均较高。(3)中华蜜蜂(Apis cerana)是水菜花的主要传粉者,传粉效率较高且访问雄花的频率显著高于雌花。(4)水菜花雄蕊、雌蕊间的花色距离显著高于中华蜜蜂辨别的阈值(P<0.001)。(5)在自然授粉和人工授粉下,水菜花坐果率分别为95.29%和98.42%,并且不存在无融合生殖现象。综上所述,水菜花两性模拟的欺骗性传粉并不完美,传粉者可以从视觉上区分雌花和雄花;而由于水菜花雄花数量较多,传粉者低频率的“错访”足以达到水菜花雌花的繁殖需求。因此,在今后开展水菜花迁地保护、人工种群恢复等保育工作时,应重视水菜花种群大小、性别比例和当地传粉者种群数量。

广西木论国家级自然保护区植物物种多样性初步研究

广西木论国家级自然保护区位于我国滇黔桂植物区和华南植物区的交错地带,是古北极与古热带两大植物区系交接过渡的中心地带,在我国生物多样性保护区域中占据不可替代的地位。为摸清广西木论国家级自然保护区植物物种多样性,该文基于历史文献整理、野外调查、标本采集和鉴定以及数据统计分析,对该保护区维管束植物物种多样性组成及其特点进行了研究。结果表明:(1)该区共有维管束植物1 735种,包括石松类和蕨类植物218种、种子植物1 517种,具有较丰富的维管束植物多样性组成以及较复杂的植物区系成分。(2)该区共有中国特有植物486种、广西特有植物56种、岩溶特有植物262种,具有显著的植物特有性。(3)该区共有国家重点保护野生植物68种、广西重点保护野生植物153种、我国极小种群野生植物4种、受威胁植物108种、列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》(CITES)附录植物144种,具有较高程度的植物珍稀濒危性。综上表明,该区是我国重要的岩溶植物基因库,具有极其重要的保护价值。该研究结果为自然保护区的建设和管理、植物保护和利用以及其他科研工作的开展提供了重要依据。

3种苏铁属植物总黄酮、总多糖含量及抗氧化活性研究

为探究锈毛苏铁(Cycas ferruginea)、叉孢苏铁(C.segmentifida)和石山苏铁(C.sexseminifera)3种苏铁属(Cycas)植物的总黄酮、总多糖含量以及抗氧化活性,本研究采用超声波辅助法对其根、叶柄、叶、雄球花、茎干的总黄酮及总多糖含量进行提取,以DPPH自由基(DPPH·)、羟自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O^_(2)^(-)·)清除率评价其抗氧化活性,并采用Pearson相关性分析法分析相关性。结果表明:锈毛苏铁、叉孢苏铁和石山苏铁叶的总黄酮含量较高,大小依次为锈毛苏铁(8.61 mg·100 mg^(-1))>叉孢苏铁(7.82 mg·100 mg^(-1))>石山苏铁(1.04 mg·100 mg^(-1));茎干中总多糖含量最高,大小依次为叉孢苏铁(28.32 mg·100 mg^(-1))>石山苏铁(24.43 mg·100 mg^(-1))>锈毛苏铁(16.59 mg·100 mg^(-1))。锈毛苏铁与叉孢苏铁叶对DPPH·的清除能力较好,3种苏铁属植物各个部位对·OH的清除率能力均较差,叉孢苏铁根对O^_(2)^(-)·的清除能力较好。综上,3种苏铁属植物各部位抗氧化活性主要与黄酮含量有关,该研究可为广西苏铁属植物的综合利用提供科学依据。

广西药食两用植物资源调查研究

通过野外调查、查阅文献等方法收集资料,系统地调查和梳理广西药食两用植物资源,为广西药食两用植物的保护和开发提供科学依据。结果表明,广西药食两用植物共计146科435属741种;不同性状类型植物组成的顺序依次为草本>乔木>灌木>藤本;其中375种为无危状态,近危、易危、濒危种数共计占总种数的11.60%;以果实、种子类入药的植物最多;功效以清热解毒类为主;有69种被列入《既是食品又是药品的物品名单》,有44种被列入《可用于保健食品的物品名单》。广西药食两用植物资源丰富,产业发展潜力巨大,在后续开发中特别要注重濒危物种的保护和药食同源药材的认定。

药食同源植物赤苍藤茎和叶成分比较研究

为科学利用赤苍藤资源,对赤苍藤不同茎级(0.5、1.6、2.7 cm)、部位(茎、叶)的总黄酮、蛋白质、维生素、矿质元素、各类氨基酸进行了测定与分析。结果表明,14种营养成分中叶的各类营养物质(除维生素B2)含量最高,其中茎类营养物质总黄酮、蛋白质和矿质元素氮、锌、铜、镁含量随着茎直径的增大而减少;维生素B1、维生素B2、铁、铜、锰的含量在茎直径为1.6 cm时最高;矿质元素磷、钙的含量随茎直径的增大而升高。茎中均检测出15种氨基酸,叶检测出16种氨基酸,叶比茎多检出蛋氨酸(Met)。4种样品所测各类氨基酸含量:叶>茎,其中含量排名前3的均为天门冬氨酸(Asp)、谷氨酸(Glu)、丙氨酸(Ala)。茎中天门冬氨酸(Asp)、丙氨酸(Ala)、酪氨酸(Tyr)含量随茎直径的增大而减少,3种茎中亮氨酸含量无变化;1.6 cm茎的支/芳值最高。氨基酸评分AAS、CS值,叶>茎,2.7 cm茎>1.6 cm茎>0.5 cm茎;EAAI指数:叶>茎,2.7 cm茎>1.6 cm茎>0.5 cm茎。从14种营养成分聚类分析上看,叶聚为一类,茎聚为一类。综合考量,在营养物质含量上叶明显高于茎,1.6 cm的茎质量最佳。本研究结果可为赤苍藤的茎、叶的高效利用提供科学参考。

药用植物走马胎的种苗繁殖及栽培技术研究进展

走马胎(Ardisia gigantifolia)为紫金牛科(Myrsinaceae)紫金牛属(Ardisia)常绿植物,是多种中成药和药酒的主要原料,具有非常高的经济价值。走马胎野生资源临近枯竭,已不能满足市场需求,因此人工栽培技术发展迅速,有关其研究也从化学成分、药理作用和资源调查领域延伸至繁殖和栽培领域。目前,针对走马胎的繁殖研究主要集中在组培苗上,对种子和扦插育苗的研究相对缺乏;而栽培研究则多集中于走马胎的生长环境、立地条件和水分管理等方面,对其采后加工和病虫管理的研究不足。本文对现有的走马胎种苗繁殖和栽培技术进行归纳总结,并结合笔者自身的经验对目前研究中存在的问题进行分析与讨论,同时进一步对走马胎药材未来的研究方向进行展望。

广西特有濒危植物狭叶坡垒群落特征研究

狭叶坡垒(Hopea chinensis)是国家二级重点保护植物,仅分布于广西十万大山。通过野外实地调查对狭叶坡垒群落特征的研究表明:在10个样点共3 200 m2的样方中,包含维管束植物82科168属265种,这些属可划分成11个分布区类型,其中热带分布的属占绝对优势,达83.7%,温带分布属占13.1%。群落生活型以高位芽植物为主,外貌主要由中小型为主的常绿高位芽植物所决定。狭叶坡垒群落结构复杂,可分为乔木层、灌木层和草本层3个层次,层间植物丰富。

广西特有植物区系特征研究

分析论述了广西特有植物区系特征。结果表明:(1)广西特有植物共859种,隶属于119科303属,其中蕨类植物15科22属42种,裸子植物3科4属7种,被子植物101科277属810种。这些特有种中,以草本植物种类最多,有440种,灌木、乔木类型次之。(2)地理成分复杂多样,分布交错混杂。种子植物科包含9个分布类型,属包含14个分布类型。种则依据在广西区内地理分布可划分为5个分布亚型,其中以桂西南分布种类最多。(3)科属种的水平上都表现出明显的的热带-亚热带性质。4.区系成份兼具古老性和年青性,并表现出岩溶地区特有化发展的特征。

广西弄岗国家级自然保护区植物物种多样性初步研究

对广西弄岗国家级自然保护区(以下简称弄岗保护区)维管植物物种多样性组成,包括对异名的订正、新发现类群和新发表类群的添加以及广西新记录种、特有种、国家或区级重点保护物种的统计等进行整理和研究。结果表明:弄岗保护区共计有维管植物1752种,隶属于184科810属。其中蕨类植物中国特有种39种、种子植物广西特有种101种、岩溶特有植物278种、珍稀濒危植物33种、广西重点保护野生植物73种、广西新记录种9种以及植物新类群17种。

广西国家级珍稀濒危保护植物种质资源调查研究

本文报道广西国家级珍稀濒危保护植物的种质资源及其地理分布。通过重点分布区的实地考察和资料研究整理，广西有分布的第一批国家保护植物共１２３种，占该批保护植物总数的３１．６２％，仅次于云南，居全国的第二位。

广西苦苣苔科植物区系和生态特点研究

滇黔桂及其邻近地区是我国苦苣苔科植物的分布和特有中心 ,广西正处于这个中心的位置上 ,种类十分丰富 ,共计有 38属、 16 6种 (含种下等级 ,下同 ) ,属和种的分布区类型不太复杂 ,特有现象极为突出 ,其中仅产广西的特有属有 5个 ,特有种达 81个。广西苦苣苔科植物区系与相邻的贵州、云南两省属的相似性系数较高 ,分别为 75 76 %和 71 4 2 % ,但与相邻省份苦苣苔科植物种的相似性系数却较低 ,从 35 4 8%至 6 4 9%不等。苦苣苔科植物在广西全境分布较广泛 ,但各地种类分布很不均衡。广西苦苣苔科植物的天然分布对基质有较严格的专一性 ,种群植株数量一般较少 ,同一种类不同的居群间形态变异较大。

广西特产植物罗汉果的研究与应用

综述了广西特产药用植物罗汉果的生药学、化学成分、药理学、提取分离方法和应用研究 ,为深入研究开发利用罗汉果资源提供参考。

广西金丝桃属植物有效成分金丝桃素的含量测定研究

采用 UV-VIS法和 HPLC法检测了广西产金丝桃属植物及其提取物中有效成分金丝桃素的含量 ,建立了 HPLC测定金丝桃素的新方法 ,该法有良好的重现性及精密度。