荷叶铁线蕨生态群落调查与等位酶分析

荷叶铁线蕨生态群落调查与等位酶分析

潘丽芹[1]2003年在《荷叶铁线蕨生态群落调查与等位酶分析》文中研究说明荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme L. var. sinense Y. X. Lin)是叁峡库区特有植物,为面临灭绝的国家二级保护植物,对其进行保护生物学方面的研究很有必要。 本试验以荷叶铁线蕨为材料,通过对生态学及遗传学等方面的研究,了解其濒危的可能机制。主要内容有:1)生态学调查与分析。调查了5个自然样地,记录了34个伴生种,取10个优势种进行种群生态位宽度与生态位重迭的计算。对荷叶铁线蕨进行形态学观察和垂直生物量分配的分析。2)用等位酶标记检测荷叶铁线蕨的交配系统。采用EST、MDH、FDH、SOD和ACP等5种酶系统,分析荷叶铁线蕨的等位酶遗传变异,用间接法估算荷叶铁线蕨交配系统的特征参数——异交率t。3)用X居群的50个个体进行空间自相关分析。本试验的结果如下: 1)荷叶铁线蕨有3种生境群落结构:Ⅰ勾儿茶+南天竹+构树—鸢尾+荩草+荷叶铁线蕨(Berchemia sinica+Nandina domestica+Broussonetia kazinoki—Iris tectorum+Arthraxon hispidus+Adiantum reniforme var. sinensis)Ⅱ黄荆—荩草+荷叶铁线蕨(Vitex negundo--Arthraxon hispidus+Adiantum reniforme var. sinensis)Ⅲ勾儿茶+油茶+牡荆—鸢尾+卷柏+石韦+荷叶铁线蕨(Berchemia sinica+Camelia oleifera+Vitex negundo—Iris tectorm+Selaginella sp.+Arthraxon hispidus+Adiantum reniforme var. sinensis)。其中,Ⅲ是荷叶铁线蕨生长的最佳生境,Ⅱ是最差的。 2)生物量分布研究表明:荷叶铁线蕨的有性繁殖器官所占比例相对较高。生物量的垂直分布随植株高度的增加而增加。 3)荷叶铁线蕨的生态位宽度值较大,B_i和B_i’指数分别是0.4496和0.6888。说明荷叶铁线蕨对环境的适应能力很强,具极强的生活力。 4)荷叶铁线蕨与鸢尾的生态位重迭最大,为0.3515,表明两者间存在强烈的对自然资源的竞争。其次是与贯众,生态位重迭值为0.3389。 5)在5种酶系统中,共检测到14个位点,其中有7个多态位点。平均每位点的等位基因数为1.43---1.57。多态位点百分率较低,为0.3571—0.5。平均预期杂合度为0.177—0.284,观察杂合度为0.194—0.284。说明荷叶铁线蕨的遗传多样性是比较低的。 6)荷叶铁线蕨的异交率水平较高,为0.000-3.500。荷叶铁线蕨不同位点的异交率在同一居群内的变化很大,而不同居群间的同一酶位点的异交率差异也是较大的。这说明荷叶铁线蕨种群可能是以配子体间异交为主的混合交配体系。 7)空间自相关分析的结果表明:荷叶铁线蕨个体间的等位基因分布在空间上呈渐变的非随机分配。其空间邻域的大小约为30m。

陈绍成[2]2014年在《叁峡库区国家珍稀濒危药用植物荷叶铁线蕨研究进展》文中研究表明荷叶铁线蕨来源于铁线蕨科铁线蕨属植物荷叶铁线蕨Adiantum reniforme L.var.sinense Y.X.Lin的干燥全草,属多年生常绿草本状蕨类植物,为铁线蕨科植物中在亚洲唯一分布的单叶型植物[1],仅分布于重庆市万州区和石柱县部分地带河谷、低山和丘陵有马尾松、柏木、青枫混交林下植被的岩石、石缝、黄砂石骨子薄土上;其分布区域狭窄,数量稀少,为长江叁峡地区特有的国家珍稀濒危植物[2]。20世纪70年代,万县地区中草药调查队最早发现荷叶铁线蕨[3]。自1980年林氏[4]首次对荷叶铁线蕨进行了详细报道以来,国内外学者在种群分布格局、生物学特性、人

康明[3]2006年在《叁种濒危植物的保育遗传学研究》文中提出濒危植物的保育遗传学研究是揭示物种致濒机制和制定濒危物种保育策略的理论基础。本文选取了我国叁种受人为干扰严重的濒危植物—华东经济发展快速地区的毛柄小勾儿茶和中华水韭与叁峡库区的荷叶铁线蕨为代表,采用等位酶、AFLP、cpRFLP、cpSSR和SSR等分子标记,分别研究了这叁种濒危植物的遗传多样性和遗传结构,主要结果如下: 1.毛柄小勾儿茶(Berchemiella wilsonii var.pubipetiolata)是一种只分布于我国浙江天目山地区和安徽大别山地区的濒危木本植物。生境破坏已经导致了该物种现有居群的片断化和局部居群的灭绝。我们初步采用超薄平板微型聚丙烯酰胺等电聚焦技术,对毛柄小勾儿茶4个现存居群的等位酶变异进行了研究,在9个酶系统、20个酶位点的检测结果表明,毛柄小勾儿茶在物种水平和居群水平上都存在较高的遗传多样性,但所有居群都缺乏低频率(小于0.1)等位基因,这可能是毛柄小勾儿茶遗传侵蚀的一个先期表征。等位酶的水平上对杂合子的选择和/或严重的近交衰退可能是导致所有居群都表现杂合子过剩的原因。 2.考虑到等位酶标记的一些缺陷,我们之后采用AFLP标记和cpDNA标记相结合的方法分析了毛柄小勾儿茶居群的遗传结构和生境片断化带来的影响。AFLP结果显示,毛柄小勾儿茶现存居群有中等水平的遗传多样性(H_s=0.141-0.172)。将cpRFLP和cpSSR相结合在88个个体中确定了6种单倍型,单倍型总的多样度为H_E=0.700。AMOVA分析结果显示地区间和地区内具有显着的AFLP遗传分化(φ_(ST)=0.196,φ_(CT)=0.396)。对于cpDNA单倍型来说,地区间有强烈的遗传分化,而地区内却没有显着的遗传分化。研究结果表明,毛柄小勾儿茶居群间的基因流较低。AFLP和cpDNA标记都揭示了不同地区居群间具有很强的遗传分化,这说明两地区的毛柄小勾儿茶居群是两个不同的进化谱系,在制定对毛

谢仲德, 贾晗, 付绍智, 高文远, 张植玮[4]2017年在《叁峡库区野生荷叶铁线蕨生态环境调查》文中研究表明调查研究叁峡库区野生荷叶铁线蕨的生态环境特征,为荷叶铁线蕨的资源保护及人工培育提供参考依据。采用走访调查、实地踏查与实验分析相结合的方法,对荷叶铁线蕨生长的植被、自然地理环境、气候、土壤营养成份等进行研究分析。此次调查发现叁峡库区野生荷叶铁线蕨分布区域快速缩小,很多分布点由于滥采滥挖,经历了从成片分布—块状分布—点状分布—消失的变化历程,目前仅在万州3个乡镇发现有4处野生荷叶铁线蕨分布。荷叶铁线蕨生长环境具有海拔低、坡陡、土层薄、东北坡向、郁闭度高和气候温暖湿润等特征,分布区土壤有机质、有效氮、速效钾含量较高,而速效磷含量低。

周赛霞, 江明喜, 黄汉东[5]2008年在《叁峡库区特有植物荷叶铁线蕨种群分布格局研究》文中提出通过相邻格子样方法采集数据,应用点格局分析技术研究了荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var.sinense)种群空间格局,结果表明:荷叶铁线蕨的空间分布格局和空间关联性与空间尺度、植株大小密切相关。在较小的空间尺度上(4.5m),荷叶铁线蕨种群趋向于聚集分布,个体间有较强的空间正关联;在较大的空间尺度上(>5m),荷叶铁线蕨呈随机分布,空间关联性减弱。成熟植株具有更明显的聚集分布趋势。大小级差异越小,植株间的正关联关系越强。荷叶铁线蕨的更新较好,但更新苗分布不均匀。建议在该物种原生种群的就地保护和恢复重建中,在减少人为采挖的同时,适当加大灌木层密度、降低草本层的郁闭度。

潘利[6]2007年在《荷叶铁线蕨生长特性及繁殖技术研究》文中认为本研究对荷叶铁线蕨的生物学特性、孢子贮藏方法和孢子体繁殖等方面进行了研究,属于荷叶铁线蕨育种的前期工作,试图摸清荷叶铁线蕨的发育生活史,能建立起荷叶铁线蕨的快速繁殖体系,为荷叶铁线蕨的后期育种奠定基础,主要研究结果如下:对荷叶铁线蕨的发育生活史,包括物候期、配子体发育、叶片生长特性、孢子形成规律及生命周期进行了全面观测研究,摸清了该物种的基本生物学特性。荷叶铁线蕨孢子为不含叶绿素孢子,在室温下保存5y以上时间依然具有活力,但贮藏时间越长会推迟配子体和孢子体的形成时间,如配子体形成的时间,室温贮藏7d的为29d,而贮藏5y的为38d;孢子体形成的时间,贮藏7d的为96d,贮藏4个月的为105d。荷叶铁线蕨孢子分别放置于室温、4℃、-20℃中保存,其中4℃、-20℃中都保存两份,一份是在叶片阴干后保存,一份是采后直接保存。分别在贮藏40d、72d、112d时测定其萌发率,发现叶片是否阴干对孢子萌发率影响不是很大,但萌发率在-20℃下降最快,在室温中下降最慢。在培养室[(25±1)℃恒温和每天2000~25001x 12h光照]沙基质中,从孢子播种到形成孢子体时间最短,为87d;沙基质比腐殖土更利于孢子体的形成;配子体密度在不超过3株/cm~2的情况下,密度越高也越利于孢子体的形成;在配子体阶段进行适度的移栽有利于孢子体后期生长。

华波[7]2011年在《重庆特有植物荷叶铁线蕨Adiantum reniforme var.sinense多糖和黄酮的提取、抗氧化及抑菌特性研究》文中进行了进一步梳理荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var. sinense Y. X. Lin)隶属于铁线蕨科、铁线蕨属、单叶铁线蕨系,具有重要的药用价值,能清热解毒,利尿通淋,对黄疸型肝炎、泌尿系统感染、尿路结石、中耳炎等症有较好的疗效。本文以荷叶铁线蕨为原料,研究了荷叶铁线蕨粗多糖和总黄酮的叁种提取工艺,在提取和初步纯化的基础上分别进行了抗氧化以及抑菌活性研究,为荷叶铁线蕨的综合开发利用提供理论依据。研究内容和结果如下:(1)本文采用蒽酮-硫酸法测定荷叶铁线蕨多糖的含量,并优化了测定条件。结果表明,蒽酮-硫酸法测定荷叶铁线蕨多糖含量具有精密度高、稳定性好、回收率高的特点,是一种可靠的测定荷叶铁线蕨多糖的方法。(2)以荷叶铁线蕨为原料,研究了热水浸提法、微波辅助热水浸提法和超声波辅助提取法提取荷叶铁线蕨粗多糖的工艺,在单因素试验基础上,设计正交试验优化了荷叶铁线蕨多糖的提取工艺。试验结果表明,热水浸提法提取荷叶铁线蕨多糖的最佳工艺条件为:料液比1:30,提取温度80℃,提取时间3.0h,90%的乙醇醇析,在此工艺条件下,荷叶铁线蕨粗多糖的得率为3.16%;微波辅助-热水浸提法的最优提取工艺条件为:料液比为1:25,纯醇析浓度85%乙醇,80℃下提取2.0h,荷叶铁线蕨多糖的得率为3.42%;超声波辅助提取法提取荷叶铁线蕨多糖的最佳提取工艺条件为:提取温度80℃、提取30min、超声波功率450W、料液比为1:20,此工艺条件下多糖的得率达3.54%。(3)以乙醇为提取溶剂,在单因素试验基础上,通过正交试验确定了超声波辅助提取法、乙醇热浸提法及微波辅助-乙醇热浸提法提取荷叶铁线蕨总黄酮的最佳提取条件。结果表明,超声波辅助提取荷叶铁线蕨黄酮类化合物的最佳提取工艺为温度为80℃,乙醇的浓度为80%,超声波提取时间为1.0h,超声波功率为350W,在此工艺条件下,荷叶铁线蕨总黄酮的得率达5.88%;乙醇热浸提法提取荷叶铁线蕨总黄酮的最佳提取工艺条件为:乙醇浓度40%,料液比1:20,提取温度80℃,提取时间3.0h,此条件下荷叶铁线蕨总黄酮的得率为3.34%;微波辅助-乙醇热浸提法的最佳提取工艺条件:料液比1:30,提取温度80℃,提取时间3.0h,乙醇浓度60%,此条件下荷叶铁线蕨总黄酮的得率为5.45%。(4)以采自7个样地的荷叶铁线蕨为实验材料,采用超声波法最佳提取工艺分别进行多糖和总黄酮的提取,比较了不同样地多糖及黄酮含量的差异。结果发现,各样地间多糖含量差异显着(P<0.05),以猫耳坪样地多糖含量最高;不同样地荷叶铁线蕨总黄酮的含量,除猫耳坪与鹰咀崖样地之间差异不显着(P<0.05)外,其它各样地间黄酮含量差异极显着,7个样地中以火山沟样地黄酮的含量最高。(5)采用Feton体系和邻苯叁酚自氧化体系测定了不同提取方法所得荷叶铁线蕨粗多糖和总黄酮的体外抗氧化能力。结果表明,荷叶铁线蕨多糖和总黄酮对羟基自由基和超氧阴离子自由基均有一定的清除作用,且清除能力随着多糖和黄酮浓度的增加而增大,呈现一定的量效关系。相同浓度条件下条件下,荷叶铁线蕨黄酮对自由基的清除能力优于多糖。(6)以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、啤酒酵母为供试菌,采用圆纸片扩散法测定了不同提取方法所得荷叶铁线蕨多糖和总黄酮对不同菌种的抑制作用。结果表明:叁种提取方法得到的荷叶铁线蕨粗多糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和啤酒酵母都有较好的抑菌作用,但对叁种供试菌的最小抑菌浓度无明显差异;不同提取方法得到的荷叶铁线蕨总黄酮对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌都有较好的抑菌效果,但对啤酒酵母的抑菌作用不明显。

戴双[8]2011年在《外源物质对荷叶铁线蕨配子体发育及性器官分化的影响》文中提出荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var. sinense)是叁峡库区特有的珍稀濒危植物。由于当地居民的大量采挖和叁峡工程的建设,其生境遭到破坏,导致其数量大大减少,对其进行繁育及保护生物学研究是有必要的。在自然界中,蕨类植物孢子萌发、配子体发育、性器官分化容易受到环境因子的影响。荷叶铁线蕨为同型孢子蕨,同样受到环境的影响。本文拟研究外源物质对其配子体发育及性器官分化的影响,为其生长发育、生理代谢、性器官分化的分子机理的研究奠定基础。本研究以荷叶铁线蕨孢子为材料,在离体培养的条件下,探讨不同外源物质(GA3、GA4+7、PP333、ABA、ACC、Ca2+)对荷叶铁线蕨配子体发育及性器官分化的影响。主要结果如下:(1)能提高荷叶铁线蕨孢子萌发率的外源物质有GA3、GA4+7、PP333、ABA、ACC,其中,5.0 mg/L GA4+7、1.0 mg/LPP333、1.0mg/LACC条件下孢子萌发率最高,分别为27.4%、33.9%、51.6%。GA4+7、PP333、ABA延迟了孢子的萌发。Ca2+对孢子萌发率和萌发时间均没有显着影响。(2)GA3和GA4+7均可以促进配子体的生长,3.0 mg/L GA3诱导心形体形成的效果最好。2.0-3.0 mg/L PP333和ABA均抑制了配子体的生长和形态的发育,其中,3.0mg/L PP333处理中,90.6%的配子体处于丝状体阶段。在前期配子体生长中,ACC对宽度影响不大,而后期配子体生长中,它抑制了宽度的生长,使配子体停留在丝状体阶段,2.0和5.0 mg/L ACC处理中90%以上的配子体处于丝状体阶段。0.2 mg/L Ca2+可以促进配子体的生长和心形体的形成。(3)赤霉素GA3和GA4+7均可以促进单个配子体上颈卵器和分生区的形成,其中,3.0 mg/L GA3处理中配子体的颈卵器数量最多,为18.2个,且诱导的孢子形成率最高。PP333和0.5-1.0 mg/L ABA有利于分生区的形成,0.5和2.0 mg/L ABA有利于颈卵器的形成;PP333和ABA处理的配子体均未发现孢子体的形成。ACC处理下部分形成条状配子体,且不利于后期颈卵器的发生,1.0mg/LACC处理上正常配子体上颈卵器的数量较多且有少量孢子体的形成。Ca2+参与了分生区和颈卵器的形成,0.2mg/LCa2+处理更有利于颈卵器和分生区的形成,且有少量孢子体的形成。

吴华[9]2009年在《荷叶铁线蕨离体繁育生物学研究》文中提出荷叶铁线蕨(Adiantum reniforme var.sinense)是一中国特产的濒危蕨类,仅分布于长江叁峡流域的局部地区。由于长江叁峡水利工程的建设和当地居民的过度采挖,其自然生长地受到了严重的损害,从而导致其数量剧减。自该物种在四川万县被发现以来,其不仅作为第四纪孑遗植物引起了植物学家的关注,还作为一种新型的观赏植物引起了园林学家的重视。对它开展育种研究,不仅对于不断推出花卉新品、增加园林绿化、美化的配植材料和丰富园林植物的生物多样性,提高园林景观的观赏价值和生态效益等,还对保护珍稀濒危植物,合理利用野生资源,探讨珍稀濒危植物的濒危机制等方面具有较高的学术价值。本文在以荷叶铁线蕨的离体再生培养体系的构建为基线,研究和探讨了荷叶铁线蕨配子体和孢子体发育,不同培养条件和激素孢子体增殖的影响。主要结果如下:1)荷叶铁线蕨孢子为典型的四面体结构,叁裂缝,黄褐色,其外周壁附片状鳞片。孢子萌发类型为书带蕨(Vittaria)型。原叶体以铁线蕨(Adiantum)型发育模式,进行生长发育。自然条件下,播种后40-60天,原叶体开始有性器官的分化,配子体以雌性配子体为主,雌雄同体较少。孢子体是由原叶体的种内杂交形成,一个原叶体生成一个孢子体。孢子体生长需约一年后,才能产生孢子。2)建立了一种简单易行的孢子消毒灭菌及播种的方法。通过该方法进行孢子消毒灭菌,不仅可以有效的降低孢子在消毒灭菌中的流失,还可以根据需要调整孢子播种的密度。3)离体培养发现,MS培养基中的大量元素浓度和蔗糖浓度较低时,有利于孢子的萌发和原叶体的前期生长。全量的MS培养基和15-30 g/L蔗糖,有利于原叶体的后期生长和性器官的分化,颈卵器形成较早。配子体多为雌性配子体为主,雌雄同体极少,罕有孢子体产生。蔗糖浓度过高(4.5-6%,w/v)会抑制原叶体的正常生长与发育,并导致原叶体的形态异常。组织培养条件下,无明显孢子体产生。4)离体培养条件下,通过在培养基中添加适量的外源Ca~(2+),进行适时的处理,可以促进单个原叶体的分生区的增加、性器官显着增多、并诱导少数单个原叶体产生3-5个孢子。而相对较短时间的持续Ca~(2+)作用,会抑制可产生多孢子体的原叶体的孢子体的形成,而促进少量经Ca~(2+)处理而未形成孢子体的原叶体的多孢子体的形成。一段时间的BA和NAA激素的组合处理后,可以促进原叶体上的精子器的分化和颈卵器的增多,并进行有性生殖产生4倍体的孢子体,但持续的激素作用会,抑制孢子体的形成。在无激素作用的条件下,这类原叶体的精子器和颈卵器的数量会减少,并进行无性生殖,由原叶体体细胞直接分化形成2倍体的孢子体。5)不同的激素对孢子体的离体器官培养的作用是不同的。BA、KT与ZT在培养前期都能促进孢子体试管苗产生GGB,但从GGB的分化率、GGB的大小及增殖来看,BA效果最佳。在培养后期,BA仍然促进GGB的增殖,KT与ZT在后期的培养中则会促进前期所形成的GGB分化成苗,相比而言ZT对GGB的成苗分化效果较KT明显。低浓度的IBA与NAA均能促进荷叶铁线蕨试管苗的走茎伸长和叶片的伸展;在IBA与NAA较高浓度下,试管苗的走茎伸长受到抑制,而促进丛生苗的增殖。2,4-D促进孢子体形成愈伤组织。

参考文献:

[1]. 荷叶铁线蕨生态群落调查与等位酶分析[D]. 潘丽芹. 华中农业大学. 2003

[2]. 叁峡库区国家珍稀濒危药用植物荷叶铁线蕨研究进展[J]. 陈绍成. 中国中医药信息杂志. 2014

[3]. 叁种濒危植物的保育遗传学研究[D]. 康明. 中国科学院研究生院(武汉植物园). 2006

[4]. 叁峡库区野生荷叶铁线蕨生态环境调查[J]. 谢仲德, 贾晗, 付绍智, 高文远, 张植玮. 中国中药杂志. 2017

[5]. 叁峡库区特有植物荷叶铁线蕨种群分布格局研究[J]. 周赛霞, 江明喜, 黄汉东. 武汉植物学研究. 2008

[6]. 荷叶铁线蕨生长特性及繁殖技术研究[D]. 潘利. 中国科学院研究生院(武汉植物园). 2007

[7]. 重庆特有植物荷叶铁线蕨Adiantum reniforme var.sinense多糖和黄酮的提取、抗氧化及抑菌特性研究[D]. 华波. 西南大学. 2011

[8]. 外源物质对荷叶铁线蕨配子体发育及性器官分化的影响[D]. 戴双. 华中农业大学. 2011

[9]. 荷叶铁线蕨离体繁育生物学研究[D]. 吴华. 华中农业大学. 2009

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荷叶铁线蕨生态群落调查与等位酶分析
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