茄科天仙子族：结构、分化和系统关系

本文研究了茄科天仙子族7属以及有亲缘关系的颠茄属、茄参属和枸杞属的形态学、解剖学、孢粉学、种子形态学、胚胎学、花器官发生、分子系统学和分支系统学;论述了它们的结构、分化和系统关系。主要内容包括： 1．解剖学 在光学显微镜和扫描电镜下，观察了茄科天仙子族(Hyoscyameae)7属21种及邻近4属4种共25种植物的叶表皮特征，结果表明：气孔器在各种植物的上、下的表皮均有分布，多为无规则型，也有不等细胞型;叶表皮细胞形状有不规则形、十字形、近长圆形和不规则多边形，垂周壁较平直或各种波状。叶表皮气孔器外拱盖内缘近平滑、浅波状或波状;角质膜多为具条纹，也有同时具条纹和颗粒或鳞片，偶尔仅具颗粒和鳞片或光滑。气孔器类型可以作为区分部分属的依据之一。颠茄叶表皮细胞形状和垂周壁式样在一些属和种中有一定的规律性，并与外部形态、孢粉学性状或地理分布相关;叶片表面角质膜的特征对属和种的划分也有一定意义。 2．种子形态学 在扫描电子显微镜下首次全面研究了天仙子族及颠茄属和茄参属等共10属25种植物的种子形态学特征，结果表明： 该族植物种子表面纹饰有脑纹状或近脑纹状和网状两大类，除了山莨菪属Anisodus和Hyoscyamus.pusillus 外，其余类群均为网状。外种皮细胞形状和周壁式样有两大类，一类为多边形至近圆形，等径，周壁近平直，另一类为形状不规则，常不等径，周壁为各式波状;外种皮细胞周壁内侧有皱波状、瘤状、小颗粒、片状或小刺等各式附属物。各属植物的种子大小、形状及种脐着生位置的系统学意义不大。但是，种脐突出与否、种子外种皮细胞形状和周壁式样，尤其是周壁内侧附属物等性状具有较大的分类学意义。 3．孢粉学 在扫描电镜下研究了该族7属及其它3属共10属23种植物的花粉形态学特征。结果表明：天仙子族的花粉粒形状为球形、近球形、扁球形和长球形;萌发孔类型有无萌发孔、不规则的拟孔、3沟、4 沟、3- 4沟、散沟和3孔沟;外壁纹饰为小刺状、瘤状、各式条纹状、条纹-穴状、条纹-网状、皱波状、细网状和网状。沟膜近光滑、具小颗粒、具小刺状突起或具瘤状突起。各属植物的花粉形态在萌发孔的有无、萌发孔的类型和外壁纹饰等方面有较大的差异，可以作为探讨属间分类和系统关系的重要依据。天仙子族植物花粉萌发孔的演化趋势为：无萌发孔→ 3、4沟→3孔沟。无萌发孔的山莨菪属是原始类群，三孔沟的马尿泡和天仙子等属是进化类群。 4．胚胎学 本论文首次研究了天仙子族山莨菪Anisodus tanguticus的胚胎学特征，结果表明：山莨菪的小孢子形成为同时型，腺质绒毡层;胚珠半倒生，单珠被，薄珠心;蓼型胚囊;其胚胎发生类型可能为茄型;胚乳形成为细胞型。山莨菪的胚胎学性状与马尿泡十分相似。胚胎学证据支持山莨菪属与马尿泡属关系密切的观点。 5．花器官发生 首次全面研究了天仙子族的山莨菪属（山莨菪）、马尿泡属（马尿泡）、天仙子属（天仙子）及其邻近2属共5种植物的花器官发生特征，结果表明：山莨菪和天仙子的5个花萼裂片原基突起最早发生，且几乎是近同时环状发生，其排列方式从花发育早期直至花成熟后始终为轮状排列。而马尿泡和颠茄首先是5个花萼裂片原基突起依次螺旋状发生，但在其5个花萼裂片原基都出现后，其排列方式仍为轮状排列。不同之处是：马尿泡的花萼裂片原基在其花冠裂片原基刚刚不明显地发生时，就已经在基部联合并形成了一个环，而颠茄的花萼裂片原基直到雄蕊原基突起开始发生并较明显时，花萼裂片原基仍然是分离的，当花顶的中央开始出现很不明显的雌蕊原基的凹陷时，花萼裂片原基才开始联合。青海茄参与其它4种植物的不同之处在于柱头2裂或3裂，而后4者的柱头均为2裂。花器官发生的特征表明马尿泡与天仙子和山莨菪的关系较近。 6．基于叶绿体DNA trnL-F序列和核糖体DNA ITS序列的初步分析 以宁夏枸杞作为外类群，对代表天仙子族及其邻近3属的10种植物的ITS区和trnL-F序列进行了测定，将这两个序列结合构建系统树。将gaps作为fifth base处理时，马尿泡属和茄参属构成最基部的一支，赛莨菪属和天仙子属构成一支然后与泡囊草属构成姐妹群，另外一支由天蓬子属、颠茄属和山莨菪属组成，其中天蓬子属与颠茄属构成一支后与山莨菪属构成姐妹群。分子证据只是一个尝试，还不足以说明天仙子族各属的系统关系。 7．分支分析 以枸杞属为外类群，基于形态学、叶表皮、种子形态学、孢粉学等特征对天仙子族7属及颠茄属和茄参属进行了分支分析。结果表明：目前公认的天仙子族7属构成一个单系类群，而颠茄属和茄参属并没有包括在内，它们两者构成一支，并与天仙子族形成姐妹群的关系。这与该族传统的分类结果相一致。 8．天仙子族的分化和系统关系 基于上述研究结果，结合天仙子族各属的现代地理分布，讨论了各属的分化和系统关系。认为根据传统分类包括有7个属的天仙子族是一个自然的单系类群，目前还没有足够的证据说明是否应该将颠茄属和茄参属放在天仙子族中。

大血藤属和猫儿屎属（木通科）的生殖生物学研究及其系统学意义

本文通过野外观测和实验室分析，研究了大血藤的繁育系统、开花习性、传粉方式和花粉-胚珠比等生殖生物学特征；我们还利用石蜡切片技术和扫描电镜观察研究了大血藤的花部形态解剖学和胚胎学特征，比较该类群与近缘类群的特征并讨论了其系统学意义；此外，我们研究了猫儿屎的胚胎学和花部结构特征，比较了它和近缘类群的相关特征并讨论其系统学意义。主要研究结果如下： 1．大血藤的传粉生物学研究 大血藤为单性花，雌雄同株。雄花单花花期7～10d，雌花单花花期2～3d，种群开花历时14～17d，散粉高峰期历时7天。大血藤花粉-胚珠比为（600±20），属兼性异交类型，花粉在体外适宜条件下存活可达24hs。大血藤的传粉方式还需要进一步研究。 大血藤形态上的两性花是功能上的雄花或雌花，大血藤花性的演化方向是从两性花到单性花。 2．大血藤的胚胎学研究 大血藤花药四室，成熟的花药壁由1层表皮、1层药室内壁、2层中层和1层绒毡层组成，绒毡层为分泌型。小孢子母细胞的减数分裂为同时型；成熟的花粉为2细胞。多心皮，离生，每个心皮只含一胚珠；成熟的胚珠横生、厚珠心，具有双珠被。胚囊的发育类型为蓼型。 3．猫儿屎的胚胎学研究 猫儿屎花药四室，成熟的花药壁由1层表皮、1层药室内壁、2-3层中层和1层绒毡层组成；绒毡层为分泌型。小孢子母细胞的减数分裂为同时型，四分体的排列方式为四面体型；成熟花粉为3细胞。子房由单心皮组成，胚珠2列。成熟胚珠倒生，厚珠心，双珠被，珠孔仅由内珠被组成。大孢子母细胞经过减数分裂形成T形排列的4个大孢子,其中珠孔端的3个大孢子逐渐退化，靠近合点端的1个大孢子发育为功能性大孢子。功能性大孢子发育为单核胚囊，单核胚囊的核经过3次有丝分裂，结果形成7细胞8核的成熟胚囊（即2个助细胞，1个卵细胞，1个含有2核的中央细胞和3个反足细胞）。胚囊发育类型为单孢子蓼型，成熟的胚囊中反足细胞宿存。胚乳发育为细胞型。 4．系统学研究 猫儿屎属、串果藤属和大血藤属的胚胎学和花部结构特征相比较，猫儿屎属存在3个显著的特点：反足细胞宿存而其它两属的反足细胞存在时间较短；反足细胞较大而其它两属的反足细胞较小；猫儿屎属花部无花瓣而串果藤属有花瓣，大血藤属花瓣退化。 生殖生物学特征支持大血藤属作为木通科内一个亚科的处理方式；猫儿屎属与串果藤属的关系最为近缘。

Compliance Program report of findings: FY 79 pesticides and metals in Fish Program (7305.007)

Because fish bioaccumulate* certain chemicals, levels of chemical contaminants in their edible portion must be closely monitored. In recent years, FDA has conducted several surveys designed to determine the occurrence and levels of selected chemicals or groups of chemicals in fish. Previous fish surveillance programs included the Mercury in Wholesale Fish Survey (FY 71), the FY 73 and 74 Comprehensive Fish Surveys, the Canned Tuna Program (FY 75), the Kepone and Mirex Contamination Program (FY 77), and the FY 77 Mercury in Swordfish Program. In addition, recent Compliance Programs for Pesticides and Metals in Foods and Pesticides, Metals, and Industrial Chemicals in Animal Feed have specified coverage of fish and fish products. Because of previous findings and the sustained high level of fish imported into the United States, a separate compliance program dealing solely with chemical contaminants in fish was initiated by the FDA Bureau of Foods in FY 78. The program includes all domestic and imported fish coverage except that directed by the Bureau of Veterinary Medicine for animal feed components derived from fishery products. The earlier surveys indicated that "bottom feeder" species such as catfish generally had the highest levels of pesticides and polychlorinated biphenyls (PCBs). For this reason, coverage at these species has been emphasized. Similarly, tuna has received special attention because it is the most prevalent fish in the U.S. diet and because of potential problems with mercury. Halibut, swordfish, and snapper also were emphasized in the sampling because of potential problems with mercury levels determined in previous years. The findings in this program were used in detecting emerging problems in fish and directing FDA efforts to deal with them. Care must be exercised in drawing conclusions about trends from the data because this Compliance Program was not statistically designed. Sampling objectives and sources may vary from year to year; thus the results are not directly comparable.

罗汉松科胚胎学与系统学研究

本文回顾了罗汉松科的研究历史，对一些属种的叶表皮形态、种子蛋白和同工酶及胚胎发育等进行了实验，结合分类学的文献资料和标本的查阅，对本科各属的形态特征进行了考察，探讨了罗汉松科的演化趋势、系统位置及其范围和属间关系。主要结论如下： 1．形态特征雄球花在本科内形式一致，小孢子叶螺旋状排列于轴上，其背面基部两侧着生两个花粉囊．雌性生殖器官上可育和不育苞片数目缩减，肉质鳞被逐渐缩减直至退化，生殖枝极度缩短． 2．胚胎发育罗汉松科胚胎发育为标准型，即原胚由三层组成：上层为开放层(U-tier)，中层为原胚柄层(PS)，下层为胚层细胞(E-cells)。融合核经四次分裂产生16个核，然后形成原胚，是罗汉松科的一个基本规律。融合核行五次分裂产生32个游离核的现象，只在少数属种中才能见到．原胚胚层细胞经历了一个双核时期，持续较长时间，直至胚柄极度伸长之后，才告结束，这一特征将罗汉松科与其它松杉类植物区别开来．原胚胚层细胞数目减少和所有胚层细胞趋于同层排列是罗汉松科植物胚胎发育的两个进化趋势． 3．叶表皮微形态特征在属间差异较为明显，在每个种中都有稳定的特征． 4．种子蛋白和酶电泳资料支持竹柏属(Nageia)和鸡毛松属(Dacrycarpus)从广义罗汉松属(Podocarpus s.l.)中分出．酶电泳资料的遗传分析显示竹柏属和罗汉松属的亲缘关系较近，与鸡毛松属的关系较远一些．种子蛋白在种内保持着很高的一致度，属间种子蛋白图谱表现出各自的专一性，属间差异明显，属内种间的种子蛋白图谱表现出较显著的相似性． 5．根据形态特征、胚胎学证据和酶电泳资料，认为竹柏属做为罗汉松科的成员更合适一些，并且它与罗汉松属的亲缘关系较近． 6．罗汉松科处于松杉类中较为进化的位置上，同红豆杉科一起组成红豆杉目，与松杉目并列，共置于松杉纲中．

苦苣苔科比较胚胎学和花粉形态学研究及其系统学意义

本文对苦苣苔科的3族8属10种植物进行了比较胚胎学研究，得出该科植物的基本胚胎学特征是： 花药具4个小孢子囊，当花药达到成熟期时，每—侧的两个小孢子囊由于隔壁的消失而连通。药壁由1层表皮，1层药室内壁，12层中层和1层绒毡层组成。花药壁的发育属双子叶类型，表皮细胞宿存，药室内壁在小孢子母细胞分裂成四分体后即开始纤维状加厚，到花药发育至成熟时期，药室内壁径向延长并由内切向壁向外和向上发生带状的加厚，但在同侧的两个小孢子囊的连接处并不发生纤维状加厚，以利于花药的开裂。中层细胞在小孢子母细胞分裂前即受到挤压，到发育后期被挤扁，．在成熟花药壁上只残留—些痕迹。有些种类中层细胞不退化，与药室内壁一样纤维状加厚。绒毡层初时为单核，在小孢子母细胞终变期分裂成双核，而当单核小孢子形成后，绒毡层细胞的两核可融合成单核，随后便解体。绒毡层为分泌型，在四分体分离成小孢子以后向药室内分泌乌氏体。在小孢子母细胞分裂前，细胞周围有大量的胼胝质出现。胞质纷裂为同时型。具四面体型的四分体。散粉时花粉具二细胞。 胚珠倒生，单珠被，薄珠心，珠被内无维管组织。珠心表皮下的—层细胞发育成为孢原细胞并直接起大孢子母细胞的功能，其胞质分裂伴随着减数分裂形成—直列式四分体。四分体珠孔端三个大孢子受挤压退化，合点端的功能大孢子进—步发育，经三次分裂形成蓼型胚囊。成熟胚囊的珠孔端部分圆形，合点端细长，如容量瓶状。胚囊内具—个由两个助细胞和—个卵细胞组成的卵器、两个极核和三个反足细胞。助细胞在花粉管通过珠孔进入胚囊后退化。极核在受精前不久融合，反足细胞形成后不久便退化。珠孔端的珠心细胞在功能大孢子发育后被挤压退化，也有的种类突出珠孔形成珠心喙，而合点端部分珠被最内的—层细胞则进—步发育，细胞质变浓，核体积增大，围绕胚囊的合点端细长部形成珠被绒毡层，此结构由胚囊形成到种子成熟—直存在，其中有丰富的内含物。 珠孔受精。胚乳发育为细胞型，种子成熟时几乎完全被胚吸收。合点端发育出具2核单胞的侵入性吸器，直达表皮。珠孔端吸器具2细胞。两种吸器的形态因种属不同而有很大差异。胚胎发生属柳叶菜型。 比较和分析表明，苦苣苔科的胚胎学特征与玄参科（Scrophujariaccae)、列当科（Orobanchaceae）和爵床科(Acanthaceae)较为相似，反映出这几个科在系统关系上比较接近。苦苣苔科族级分类群之间的胚胎学特征有一定的差异，但族内各属种的胚胎学特征差异较小，发育类型尤其是早期的形成过程非常相似。本文研究涉及的分类群在花药壁层的结构、反足细胞退化和极核融合韵时期、胚形成与胚乳发育的相对时间、吸器的有无及其形态等方面有所不同。 本文同时对苦苣苔科3族23属72种花粉，其中包括长蒴苣苔族(Trib. Didymocarpeae)16属56种、芒毛苣苔族(Trib. Trichosporeae)4属12种及尖舌苣苔族( Trib. Klugieae)3属4种，进行了扫描电镜观察。对族下各属种的形态特征作了详细的描述，每种花粉从极面观、赤道面观及局部放大三个侧面照相记录。以族为基本类群,对其中的各属的花粉形态结合系统学特征进行了讨论。 由此研究得出苦苣苔科植物花粉的基本特征是：所有研究属种的花粉均具三拟孔沟，拟孔极不明显。形状为近扁球形、圆球形、近长球形和长球形，极面观圆形、近圆形、近三角形和三裂圆形，赤道面观为圆形、近圆形、椭圆形和长圆形，不同材料各有差异，但在属内水平上基本—致。各属植物在花粉沟的形态和表面纹饰上有一定的区别。 在长蒴苣苔族中，本文对雇柱苣苔属(Chirita Buch．-Ham．ex D．Don)花粉进行了着重研究。结果表明：唇柱苣苔属在组内各种的花粉形态具有明显的相似性，但在组之间则有较大的差异。对本族其它各属的研究结果则充分表明各属花粉的形态特征有明显差别，可以从花粉形状、大小、沟的构造、沟膜的特点及表面纹饰等方面加以区分 在芒毛苣苔族中，紫花苣苔(Loxostigma griffithii)花粉沟膜表面残留着网状的覆盖层( tectum)，这种覆盖层可能代表—种较原始的性状。．在芒毛苣苔属’( Aeschynanthu8)中，花冠的檐部通常呈现不明显二唇形的显苞芒毛苣苔组(Sect．Haplotrichum)和大花芒毛苣苔组(Sect. Diplotrichum)的花粉粒较小，而花冠的檐部明显二属形的黄杨叶芒毛苣苔组(Sect. hlicrotrichium)、小齿芒毛苣苔组(Sect. Xanthanthos)以及全尊芒毛苣苔组(Sect．Aeschynanthus)的花粉粒较大。因此，花冠檐部的结构与花粉粒的大小表现出—定的相关性．在尖舌苣苔族中，异叶苣苔属( Whytokia)和尖舌苣苔属(Rhynchoglossum)的花粉沟较短，后者和十字苣苔属( Stauranthera)的沟膜表面具有密集或稀疏的颗粒状突起。河口异叶苣苔( Whytokia hekouensis)花粉沟的分化不明显，其沟膜上残留着网状的覆盖层可能代表着—种较原始的性状。具聚伞花序的盾座苣苔属( Epithema)和圆果苣苔属( Gyrogyne)，其花粉沟界极区及其沟间区呈皱波状(apocolpia and mesocolpia rugulate)，代表另一种演化方向。根据本文研究结果，并参考国内外有关报道，分别提出了芒毛苣苔族和尖舌苣苔族的以花粉特征为依据的分属检索表。

Development, validation, and utilization of a competitive enzyme-linked immunosorbent assay for the detection of antibodies against Brucella species in marine mammals

A competitive enzyme-linked immunosorbent assay (cELISA) was developed by using a whole-cell antigen from a marine Brucella sp. isolated from a harbor seal (Phoca vitulina). The assay was designed to screen sera from multiple marine mammal species for the presence of antibodies against marine-origin Brucella. Based on comparisons with culture-confirmed cases, specificity and sensitivity for cetacean samples tested were 73% and 100%, respectively. For pinniped samples, specificity and sensitivity values were 77% and 67%, respectively. Hawaiian monk seal (Monachus schauinslandi; n = 28) and bottlenose dolphin (Tursiops truncatus; n = 48) serum samples were tested, and the results were compared with several other assays designed to detect Brucella abortus antibodies. The comparison testing revealed the marine-origin cELISA to be more sensitive than the B. abortus tests by the detection of additional positive serum samples. The newly developed cELISA is an effective serologic method for detection of the presence of antibodies against marine-origin Brucella sp. in marine mammals.

Bartonella species detection in captive, stranded and free-ranging cetaceans

We present prevalence of Bartonella spp. for multiple cohorts of wild and captive cetaceans. One hundred and six cetaceans including 86 bottlenose dolphins (71 free-ranging, 14 captive in a facility with a dolphin experiencing debility of unknown origin, 1 stranded), 11 striped dolphins, 4 harbor porpoises, 3 Risso's dolphins, 1 dwarf sperm whale and 1 pygmy sperm whale (all stranded) were sampled. Whole blood (n = 95 live animals) and tissues (n = 15 freshly dead animals) were screened by PCR (n = 106 animals), PCR of enrichment cultures (n = 50 animals), and subcultures (n = 50 animals). Bartonella spp. were detected from 17 cetaceans, including 12 by direct extraction PCR of blood or tissues, 6 by PCR of enrichment cultures, and 4 by subculture isolation. Bartonella spp. were more commonly detected from the captive (6/14, 43%) than from free-ranging (2/71, 2.8%) bottlenose dolphins, and were commonly detected from the stranded animals (9/21, 43%; 3/11 striped dolphins, 3/4 harbor porpoises, 2/3 Risso's dolphins, 1/1 pygmy sperm whale, 0/1 dwarf sperm whale, 0/1 bottlenose dolphin). Sequencing identified a Bartonella spp. most similar to B. henselae San Antonio 2 in eight cases (4 bottlenose dolphins, 2 striped dolphins, 2 harbor porpoises), B. henselae Houston 1 in three cases (2 Risso's dolphins, 1 harbor porpoise), and untyped in six cases (4 bottlenose dolphins, 1 striped dolphin, 1 pygmy sperm whale). Although disease causation has not been established, Bartonella species were detected more commonly from cetaceans that were overtly debilitated or were cohabiting in captivity with a debilitated animal than from free-ranging animals. The detection of Bartonella spp. from cetaceans may be of pathophysiological concern.

黄檗花的形态发育及胚胎学研究

黄檗(Phellodendron amurense Rupr.)为雌雄异株，雌花中有退化的雄蕊，雄花中有退化的心皮。花部器官分化顺序为花萼、花冠、雄蕊群和雌蕊群。雌花的雄蕊退化前形成1-3个导管分子。雄花的心皮发生对折，但始终不闭合，也不产生胎座原基，后期心皮退化变小。 黄檗花药壁发育为基本型。腺质绒毡层，发育后期为双核或多核。小孢子母细胞减数分裂为同时型。小孢子四分体为四面体型排列，偶见左右对称型排列。成熟花粉为3-细胞型。子房5室，具中轴胎座、倒生胚珠、珠柄珠孔塞、双珠被、厚珠心、和多孢原细胞。大孢子四分体为直线型、少数为T型，有的减数分裂后四个核位于一个细胞内。直线型四分体中合点端一个为功能性大孢子。蓼型胚囊、双受精属于有丝分裂前配子融合类型。胚的发育为藜型、核型胚乳。后期胚乳组织外围形成“次生外围胚乳”，内层胚乳细胞逐渐退化解体。黄檗的渐危原因除了自然因素外，更主要的是由于人为过份采伐利用。对此本文提出了一些保护对策。

Chromosomal rearrangements underlying karyotype differences between Chinese pangolin (Manis pentadactyla) and Malayan pangolin (Manis javanica) revealed by chromosome painting

The Chinese pangolin (Manis pentadactyla), a representative species of the order Pholidota, has been enlisted in the mammalian whole-genome sequencing project mainly because of its phylogenetic importance. Previous studies showed that the diploid number o