管花秦艽的传粉生态学研究——兼与同域分布近缘种的比较

在青藏高原东北部连续两年观察了晚秋开花植物管花秦艽Gentiana siphonantha的传粉生态学特征,并在此基础上进一步比较分析了与该物种同域分布且亲缘关系较近、但开花较早的麻花艽G.straminea之间的传粉生态学特征。管花秦艽的花发育过程表现出雌雄异熟和雌雄异位的特点,不存在花内的自花传粉,套袋隔离的花不结实也支持这一结论;株内自交的高结实率表明该物种是自交亲和的。盛花期每植株平均有15朵开放的花,雄性和雌性阶段的花比例为1.2：1;自然条件下产生种子必须依赖传粉媒介;苏氏熊蜂是最有效的传粉昆虫,且访花过程中对雄性和雌性阶段花不具明显的偏向性;株内连续访花的频率高达87.8%,从而导致同株异花传粉自交的广泛存在。与同域分布的麻花艽相比,管花秦艽的单花花期、雄性和雌性期持续时间缩短。但盛花期开花数量明显增加。令人感兴趣的是尽管两个近缘种的花形态特征存在显著差异,但都是由同一种熊蜂传粉。这一特点与过去认为花颜色和花管长度是物种分化过程中与不同传粉昆虫协同进化导致生殖隔离的假说不相符合。管花秦艽单花的访花频率和同株异花连续访花的比例都明显高于麻花艽。两个物种不同花序设计导致访花昆虫行为的改变可能是造成这一差异的主要原因。两个物种具有不同的开花时间,但仍然存在一定的花期重叠,表现出不完全的传粉生殖隔离状态。

高寒草甸植物抗氧化系统对长期增强UV-B辐射的响应

通过研究自然条件下模拟平流层臭氧破坏5%时近地表面增加的太阳UV-B辐射对高寒草甸4种典型植物（矮嵩草Kobresia humilis、垂穗披碱草Elymus nutans、麻花艽Gentiana straminea和鹅绒委陵菜Po-tentilla anserina）的抗氧化系统的影响表明,尽管各植物的抗氧化系统组分变化不同,但4种植物的膜脂过氧化程度没有加剧,长期增强UV-B辐射没有对膜系统造成损伤。在自然长期增强UV-B条件下,4种植物的膜脂过氧化产物——丙二醛（MDA）含量与对照相比无显著差异。垂穗披碱草、鹅绒委陵菜的谷胱甘肽（GSH）含量增加,麻花艽的超氧化物歧化酶（SOD）活性与鹅绒委陵菜的过氧化氢酶（CAT）活性上升,同时麻花艽的类胡萝卜素（Car）含量亦显著增加。可见这些植物已能很好地适应UV-B强辐射,其抗氧化能力除了与抗氧化系统各组分的协同作用有关外,也可能与种的适应性有关。

粗茎秦艽与西藏秦艽(龙胆科)种间的形态学、染色体与分子界定

粗茎秦艽Gentiana crassicaulis Duthie ex Burk和西藏秦艽G. tibetica King ex Hook. f.的主要区别是前者花冠小、檐部蓝色, 后者花大、檐部紫褐色; 但二者在西藏东南部地区的形态界限不清楚, 具有较多的中间形态过渡类型.本文以该地区居群作为主要研究对象, 并以云南和西藏其他地区的典型形态类群为对照, 比较研究了两个物种间的形态学、染色体和分子标记界定.共研究了10个居群69个个体的trnS-G和ITS序列、6个居群26株植株的染色体倍性和54份标本的形态变异.结果表明, 花冠大小与染色体倍性密切相关.云南等地分布的粗茎秦艽均为二倍体(2n=26), 花冠较小; 西藏西部的西藏秦艽均为四倍体(2n=52), 花冠较大.而西藏东南部的形态过渡类型也为四倍体, 花冠较大, 且其中的部分植株花颜色变浅, 类似西藏秦艽.但母系与双亲遗传背景的分子标记都表明西藏东南部居群与典型形态特征上的粗茎秦艽聚为一支, 应属于粗茎秦艽; ITS序列上也未发现杂合位点.这些分子证据都不支持近期杂交渗入造成形态过渡性的假设.综合分析表明多倍化造成了粗茎秦艽种内形态特征的变异, 其四倍体个体与四倍体西藏秦艽在形态特征上的趋同, 最终导致了二者在西藏东南部地区形态界限的模糊.但是, 分子证据可以很好地区分这种多倍化造成的形态趋同.我们的研究结果还表明, 综合利用分子、染色体和广义形态证据来解决近缘种之间种范围的界定具有更大的优势.此外, 还讨论了粗茎秦艽不同染色体倍性的分布以及该高山物种可能的起源与扩散途径.

藏药麻花艽愈伤组织的诱导及植株再生

1植物名称麻花艽(Gentiana straminea Maxim.),又名麻花秦艽,藏药中称为"解吉嘎保".2材料类别幼嫩叶子.3培养条件愈伤组织诱导培养基:(1)MS+2,4-D3.0 mg•L-1(单位下同);(2)MS+2,4-D 3.0+KT 1.0.继代培养基:(3)MS+2,4-D 1.0+6-BA 0.5+NAA 0.5.分化培养基:(4)MS+NAA 1.0+6-BA 2.0+ZT 3.0.以上培养基均附加CH(水解酪蛋白)300、肌醇200、3%蔗糖、5 g•L-1琼脂粉,pH 5.8.培养温度为(25±1)℃,光源为日光灯,光强为30～60μmol•m-2•s-1,光照时间12 h•d-1.

不同生长季节下藏药麻花秦艽活性成分含量研究

采用高效液相色谱法测定了野生与栽培藏药麻花秦艽（Gentiana straminea）根中龙胆苦苷、落干酸、獐牙菜苦苷和獐牙菜苷四种环烯醚萜苷类化学成分的含量及其在不同生长季节的变化趋势。结果表明，4种环烯醚萜苷类成分的含量随植物的生长季节而波动，其活性成分含量在野生种与栽培种之间发生了一定的差异。但是，栽培根中的龙胆苦甙已达到药典的标准，可供药用。

青藏高原几种典型高山植物的光合特性比较

选用西宁地区人工栽培的高山植物唐古特大黄（Rheum tanguticum）、山莨菪（Anisodus tanguticus）和麻花艽（Gentiana straminea），比较了3种高山植物之间光合作用的光响应和CO2响应特性，叶片光合色素以及UV—B吸收物质的差异；并以低海拔植物菘蓝（Isatis indigotica）为对比，分析了高山植物与低海拔植物的差异。结果表明：与低海拔植物菘蓝相比，3种高山植物光合作用的表观量子效率（AQY）都偏低；唐古特大黄叶片的AQY、羧化效率（CE）和光呼吸速率（Rp）都很低，净光合速率（Pn）的光响应曲线在全日照光辐射范围内并没有达到完全饱和，这与单位面积叶片具有较高的光合色素以及UV—B吸收物质有关；麻花艽植物与唐古特大黄一样，具有较高的UV-B吸收物质和光合色素含量，但其Rp较高，加之Pn受气孔限制较为明显，故其光合作用的饱和光强很低，Pn相对于其它3种植物也较低；山莨菪与低海拔植物菘蓝的光合特性很相似，都具有较高的AQY和CE。这些结果表明，3种高山植物的光合特性有较大差异，但并没有一致的相对于低海拔植物的共性。4种植物Pn的胞间CO2浓度（G）响应曲线在CO2饱和点以后都表现为无机磷（Pi）再生限制，其吃的变化与CO2饱和点以后的最大Pn的变化基本一致。

藏药麻花秦艽的研究进展

麻花秦艽（Gentiana straminea Maxim．）具有清热利胆、舒筋止痛之功效，是一种治疗风湿性关节炎、肺结核、低热盗汗、黄疸型肝炎等的珍稀藏药草本植物。笔者系统阐述了近年来该植物的研究进展，并对其研究方向进行了展望，为该物种资源的进一步有效开发利用提供参考。

用nrDNA ITS序列探讨狭蕊龙胆属及其近缘属(龙胆科)的系统发育

运用核糖体DNA内转录间隔区ITS序列对狭蕊龙胆属Metagentiana10种及其近缘属22种植物进行了系统发育分析.ITS分析结果表明狭蕊龙胆属是一个多系群:在系统发育树上,双蝴蝶属Tripterospermum和蔓龙胆属Crawfurdia的种类位于狭蕊龙胆属各分支中,而且双蝴蝶属和蔓龙胆属的种类也相互交叉;这一结果不支持将3个属各自独立为属.但是,在所有分析中,3个属共同形成一单系分支,是龙胆属Gentiana的姊妹群;这一结果与形态学、花部解剖学、细胞学、孢粉学和胚胎学等证据基本一致,狭蕊龙胆属应该从龙胆属中分离出来,它与双蝴蝶属和蔓龙胆属有更为密切的亲缘关系.根据分支图,在狭蕊龙胆属、双蝴蝶属和蔓龙胆属组成的复合群中,现已知的染色体基数x=17、21和23可能存在网状和平行进化.

不同强度的UV-B辐射对高山植物麻花艽光合作用及暗呼吸的影响

以人工种植的多年生高山植物麻花艽( Gentiana straminea )为材料,在3个不同强度的UV-B辐射处理下,定时测定处理和对照叶片的净光合速率、表观量子效率和暗呼吸的变化.结果显示:UV-B处理对麻花艽叶片的光合作用在短期内有一定的抑制作用,但随着处理时间的增加,该高山植物能很快地适应强UV-B辐射的处理.表明麻花艽这种青藏高原常见的高山植物在长期的自然选择过程中可能已经形成了适应UV-B辐射的特有生理机制.暗呼吸的实验结果亦表明:在3种强度的UV-B辐射处理下,麻花艽叶片的呼吸作用从一开始就未受到抑制;随着UV-B辐射时间的增加,UV-B辐射强度越高,呼吸强度越强;这可能是 UV-B辐射并未引起麻花艽呼吸机构的破坏所致.

青藏高原高山植物麻花艽的传粉生态学研究

对青藏高原东部麻花艽(Gentiana straminea)海北居群的传粉生态学进行了3a连续的观察和实验。试验表明自然去雄、人工自交和杂交处理均结实，而人工去雄套袋和自然套袋不结实。麻花艽自交亲合，但必须依赖传粉媒介才能完成授粉过程，不存在无融合生殖。野外捕捉到14种访花昆虫，它们分别属于2个纲，7个目，8个科。观察和分析了各种昆虫的访花行为后，认为苏氏熊蜂(Bombus sushikini)是麻花艽有效而稳定的传粉者。测量表明麻花艽花蜜通道的深度和苏氏熊蜂的舌长基本吻合。苏氏熊蜂的访花频率在lO：00～12：00，13：00～15：00和16：00～18：OO时间段没有差别，单花的访花频率为0．005次／(花·rain)。和其它高山植物相比，青藏高原高山植物麻花艽的访花频率较高。熊蜂传粉和高频率的访花维持了麻花艽在极端寒旱的青藏高原环境下的有性生殖。此外，高频率的访花对于维持该地区高山植物的生殖保障具有重要的现实意义，但是否具有普遍性，还有待研究更多的高山代表类群。

双蝴蝶属和蔓龙胆属（龙胆科）种子表面特征的研究

在扫描电镜下观察了龙胆科双蝴蝶属8个种和蔓龙胆属6个种的种子表面纹饰。观察结果表明，2属的种子表面特征均为网状纹饰类型。其中Tripterospermum cordatum, T. volubile, T. chinense, T. discoideum, T. japonicum, T. filicaule, Crawfurdia delavayi和C. pricei的种子表面为细网状；T. hirticalyx, T. pingbianense, C. puberula, C. tibetica, C. campanulacea和C. crawfordioides的种子表面为粗网状。在龙胆属Gentiana的不同组中均在网状纹饰。因此，从种子表面特征可看出，龙胆属、双蝴蝶和蔓龙胆属3属间具较近的亲缘关系。同时，在双蝴蝶属中，种之间在种子表面特征上有分化，在表面纹饰的具体特征上存在较大差别。而在蔓龙胆属中种间差别很小，仅在一些种子表面有无附属物上存在差异。

增强UV-B辐射对高山植物麻花艽净光合速率的影响

在高寒矮嵩草 (K obresia humilis)草甸地区以太阳短波辐射为背景 ,建立了人工增强 U V- B辐射的实验装置 ,每天增补 15 .8k J· m- 2 的辐射剂量 ,模拟平流层臭氧破坏约 5 %时近地表面太阳 UV- B辐射的增强。观测表明 :UV- B辐射的增强对麻花艽 (Gentiana straminea)植物的光合作用无明显的抑制或伤害作用。相反 ,在早晨补充UV- B辐射的短时间内 ,叶片的 Pn 随 Gs的增大而有所提高。随 UV- B辐射时间的延长 ,约在 11∶ 30～ 12∶ 30 ,Pn和Gs有所降低。U V- B辐射时间进一步延长后 (约 14∶ 0 0以后 ) ,处理和对照组叶片 Pn和 Gs的差异趋向不明显。增强太阳 UV- B辐射后 ,麻花艽叶片的光合色素并无明显变化 ,U V-B 吸收物质的含量也无明显变化。麻花艽叶片厚度的直接测量表明: 增强UV -B 辐射能明显提高叶片的厚度。叶片厚度的增加可补偿增强UV -B 辐射后引起的光合色素的光降解, 改善单位叶面积为基础的光合速率, 是高原植物对强UV-B 辐射的一种适应方式。

南亚和东南亚龙胆属(龙胆科)的新名称、新组合及分类注释(英文)

本文提出了龙胆属两个种的新名称 (GentianamembranuliferaT .N .Ho,G .nudicaulis Kurz var.as samensisT .N .Ho )和 5个变种的新组合 [(Gentianalateriflora Hemsl.var.uncifolia (H.J.Lam)T.N.Ho,G.sumatranaRidl.var.humifusa (S .Moore)T .N .Ho ,G .quadrifariaBl.var.wightii(Kusnez.)T .N .Ho,G .loerzingiiRidl.var.timida (Kerr)T .N .Ho ,G .membranuliferaT .N .Hovar.recurvata (Kusnez.)T .N .Ho) ]。

条纹龙胆的胚胎学研究(英文)

首次报道了条纹龙胆(Gentiana striata Maxim.) 的胚胎学特征, 研究结果用以讨论龙胆属狭蕊组(Gentiana Sect.Stenogyne) 的系统演化关系。主要研究结果如下: 花药四室; 药壁发育为双子叶型; 绒毡层细胞仅来源于初生壁细胞, 故绒毡层起源属单型起源, 细胞具单核,原位退化, 属腺质型绒毡层, 药隔处的绒毡层细胞经多次平周分裂形成2 层至多层的绒毡层细胞, 其余部位的绒毡层细胞仍为1 层细胞; 中层细胞1 层；在花药成熟时, 花药的表皮细胞和药室内壁均部分纤维状加厚且柱状伸长。小孢子母细胞减数分裂为同时型, 四分体的排列主要为四面体形；成熟花粉为32细胞型。子房为2心皮, 1室, 侧膜胎座。胚珠4列。薄珠心,单珠被, 珠心基部产生珠被原基, 进而形成珠被, 条纹龙胆仅有1 层珠被。珠被沿珠心向上生长并将珠心包围, 于胚珠顶部形成珠孔。胚珠在发育过程中, 整个胚珠的本体倒转, 而且珠柄继续生长并弯曲, 使珠孔与合点端的连线与珠柄垂直, 形成Hypertropous 胚珠。大孢子母细胞减数分裂形成的4 个大孢子呈直列式排列, 合点端的大孢子具功能。胚囊发育为蓼型。极核在受精前融合为次生核, 反足细胞3 个、多宿存。雄蕊先熟。珠孔受精。胚乳发育为核型。胚胎发育为茄型酸浆Ⅱ变型。通过比较龙胆属狭蕊组与龙胆属其它组和双蝴蝶属的胚胎学特征表明, 龙胆属狭蕊组在一些重要的胚胎学特征上与双蝴蝶属较相似, 而与龙胆属其它组存在较大差异, 故建议应将龙胆属狭蕊组从龙胆属中移出。

Effect of imitated global warming on Delta C-13 values in seven plant species growing in Tibet alpine meadows

Open-top chambers were used to estimate the possible effects of global warming on delta C-13 of seven plant species grown in alpine meadow ecosystem. The delta C-13 values of plant species were lower after long-term growth in open-top chambers. In the course of experiment, temperature significantly increased inside the chambers by 4 degrees C. Plant species grown at a lower elevation above sea level had higher delta C-13 values as compared to those grown at a higher elevation. This was in accordance with the effect of open-top chamber on delta C-13 values in plants. Greater availability of CO2 and lower water vapor as indicated by an increase in discrimination against (CO2)-C-13, probably result in more negative delta C-13 values of plants because higher stomatal conductance increases availability of CO2 and causes greater discrimination against (CO2)-C-13. The plant species studied could be the indicator species for testing global warming by the change in carbon isotope ratios at the two growth temperatures.