目的:基于第四次全国中药资源普查,系统地掌握南丹县中药资源分布特点及利用现状,为当地药用植物资源保护及开发利用提供科学依据.方法:按照第四次全国中药资源普查技术规范的要求,采用野外实地调查、走访栽培基地及相关的管理部门等方式,对南丹县药用植物资源进行普查,并对药用植物资源的组成类型、生活型、入药部位等内容进行分析.结果:南丹县共有药用维管束植物1 222种,隶属174科691属;优势科为豆科、菊科、大戟科、蔷薇科、茜草科、百合科;生活型多以草本、灌木或小乔木为主;入药部位种类最多的为全草类,其次为根及根茎类.南丹县重点调查的植物药材67种,涉及基原植物63种.南丹县药用植物资源中有6种为国家重点保护野生植物,列入濒危野生动植物种国际贸易公约(CITES)的物种有12种,列入世界自然保护联盟濒危物种红色名录(IUCN)评估为濒危(EN)、近危(NT)、易危(VU)的物种有4种.结论:南丹县药用植物资源多样性特征明显,但存在过度采挖和生境破坏等问题,且当地中药材种植尚未形成规模化和规范化,建议合理开发利用药用植物资源,制定有效措施,促进中药产业可持续发展.

黄颈亚马逊鹦鹉(Amazona auropalliata)属于《濒危野生动植物种国际贸易公约》附录11监管物种.为了更好地了解黄颈亚马逊鹦鹉的起源、进化以及在鹦形目中的系统发育地位,本研究使用一代直接测序法获得了黄颈亚马逊鹦鹉的线粒体基因组序列,全长18 679 bp,并针对全序列进行了结构分析.结果表明,黄颈亚马逊鹦鹉线粒体基因组中碱基含量具有明显的AT偏好性,包含13个蛋白编码基因、22个tRNA编码基因和2个rRNA编码基因,除了nad6在L链上以外,其他的蛋白编码基因都在H链上.黄颈亚马逊鹦鹉线粒体基因组有基因重叠现象且排列紧密,重叠序列长度范围从1 bp到6 bp,总长度共17 bp,共计8处;基因间隔序列的长度范围从1 bp到40 bp,总长度共154 bp,共计24处,有7处基因排列无间隙.基于线粒体基因序列分析发现,除了 tRNA中trnC、trnF、trnG和trnH缺少反密码子环,trnP和trnQ缺少TΨC环,trnL-I、trnS-Ⅱ和trnW呈短棒状,其他tRNA具有经典的三叶草二级结构.采用最大似然法(maximum likelihood method,ML)和近邻相接法(neighbor-joining method,NJ)对40种鹦形目物种线粒体全基因组序列构建系统进化树,结果表明黄颈亚马逊鹦鹉与黄冠亚马逊鹦鹉(Amazona ochrocephala)的亲缘关系最近.

水仙花鸢尾(Iris narcissiflora)是中国四川西部的特有物种,现有分布范围严重缩减,被列为国家Ⅱ级野生重点保护植物.当前对水仙花鸢尾种群现状及其生境特征的了解十分匮乏,不利于其濒危机制研究和保护措施制定.该研究对水仙花鸢尾目前的分布范围进行了详细踏查,调查野生种群状况及其生境,特别是所属群落特征.结果表明,水仙花鸢尾分布于四川省甘孜州道孚县和康定市海拔3 779～4 100 m的高山灌丛或川西云杉(Picea likiangensis var.rubescens)林缘,各分布点种群规模小,仅含 28～2100 株;根据当前分布点的区域范围,依据IUCN受威胁物种评估标准B2ab(iii)将其重新评估为濒危(endangered,EN);所属群落物种组成丰富,生活型以多年生草本植物为主,具较多温带成分;群落间物种组成相似性与地理距离呈显著的负相关;群落可划分为 4 种类型:川西云杉林缘和分别以毛蕊杜鹃(Rhododendron websterianum)、灰背杜鹃(R.hippo-phaeoides)、坡柳(Salix myrtillacea)为主要优势种的高山灌丛.水仙花鸢尾生境受修路、放牧影响,自然演替和全球气候变化也是潜在威胁.针对不同分布点的生境状况,提出设立保护小区,采取适当措施减轻川西云杉扩张和人为因素的影响,并建议开展迁地保护技术研究.

为探讨石碌含笑(Michelia shiluensis)濒危的内在原因,对花器官形态特征、开花动态、访花昆虫进行观察,并对花粉萌发率和柱头可授性、繁育系统特性进行了检测.结果表明,开花时,石碌含笑的雄蕊群和雌蕊群自然形成空间隔离,花被片横向弯曲形成球形空间,保护雄蕊群;雌蕊群柄持续伸长,将雌蕊群推出雄蕊群和花被片.圃地栽培植株的主要访花昆虫和传粉昆虫为西方蜜蜂(Apis mellifera).花被片开放至最大直径 50％时的Ⅵ和Ⅶ阶段柱头可授性最强;Ⅵ阶段花粉活性也最高,离体萌发率达(66.96±11.28)％.同株同花或同株异花授粉均不能结实,但异株授粉座果率为 100％.可见,石碌含笑为严格的异株异花授粉植物,异交亲和,自交不亲和,不存在无融合生殖现象,与含笑属其他种类亦有生殖隔离.石碌含笑花被片和雌蕊群的动态变化揭示了其巧妙规避自交的生物学机制.

绣球茜(Dunnia sinensis)是我国广东特有的、国家二级珍稀濒危植物,有明显脉纹的白色变态花萼裂片,具有良好的观赏价值,但目前尚未有其基因组信息.为研究绣球茜花萼发育的分子调控机制,挖掘相关的功能基因,对其萼片、果实、叶片及花瓣进行RNA-seq和差异基因表达分析,以期筛选萼片特异表达基因或信号途径.结果表明,与叶片相比,萼片差异表达的基因有3 972个,主要富集于代谢途径、次生代谢生物合成、光合作用、苯丙类生物合成等途径.与花瓣相比,萼片差异表达的基因有9 680 个(上调3 616 个,下调6 024个,FC>2),主要富集于植物激素、苯丙类生物合成、植物与病原互作、次生代谢生物合成等途径.与果实相比,萼片差异表达的基因有4 655个(上调1 827个,下调2 828个,FC>2),富集的途径和参与调控途径近似于花瓣的转录组.聚类分析表明,参与萼片发育且特异高表达的转录因子主要有3类:ERFs、MYBs和WRKYs,其中MYB家族的DsTMYB3 可能参与萼片的颜色调控.组织的高表达基因分析表明,UBI11 启动子在各组织中广泛表达,而CSLG2启动子等特异在花萼高表达,这些基因的启动子将作为遗传工具驱动目的基因组成型表达或特异表达于花萼.通过分析绣球茜花萼和其他组织的差异表达基因,获得了可能参与萼片颜色调节的相关转录因子和启动子,这将为绣球茜的遗传转化和功能研究提供基础.

目的:为了摸清辽宁省大连市沙河口区的药用植物资源家底,掌握和了解沙河口区的野生药用植物资源种类,建立中药资源数据库,进一步为沙河口区的药用植物资源的保护和可持续发展提供参考建议.方法:根据全国第四次中药资源普查的技术规范,通过野外调查和层次模型评估方法,对沙河口地区药用植物资源进行普查和统计分析,基于价值链视角对沙河口区可开发药用植物资源进行评估.结果:本次累计调查研究药用植物资源总数492种,其中重点药材36种,特色药材9种.在19个标准层指标中,权重值排在前3位的为繁殖能力(0.234 5),道地性(0.260 6)和濒危等级(0.152 7).综合层次分析法可将药材资源分为3个等级,其中Ⅰ级包含药用植物6种,Ⅱ级包含药用植物9种,Ⅲ级包含药用植物5种.结论:辽宁省大连市沙河口区野外中药资源普查工作总体完成,沙河口区生态环境较为丰富,构建的药用植物资源评价模型科学合理,可优先选择桃、海带、青花椒、茵陈蒿、石莼和孔石莼等药用资源开发利用.

白木香Aquilaria sinensis Lour.为国家濒危保护植物,在其受创伤后产生的沉香是一种珍贵药材和香料,而黄野螟Heortia vitessoides Moore虫害的频繁发生严重影响了沉香产业的发展.为了探究白木香对黄野螟的抗虫生理机制,本研究利用指标含量测定、GC-MS分析及非靶向性代谢组学分析等方法,对6种不同抗虫性植株叶片的理化性质、挥发性物质及差异代谢产物进行对比分析.结果表明,抗虫植株(A01)的单宁酸含量(0.39 mg/g)、类黄酮含量(1.48 mg/g)最高,而可溶性蛋白含量(4.5mg/g)和可溶性糖含量(6.7mg/g)最低.白木香感虫植株(S)诱虫成分含量显著高于其它5个植株,而驱虫成分含量显著低于其它5个植株.白木香抗虫植株叶片中的营养物质和挥发性成分与普通感虫植株具有明显差异,抗虫植株叶片中的营养物质和诱虫活性挥发性成分偏低而驱虫活性挥发性成分普遍偏高.抗虫植株与普通感虫植株的差异代谢产物主要集中在黄酮与黄酮醇生物合成、苯丙氨酸生物合成、苯丙氨酸代谢、酪氨酸代谢和异喹啉生物碱生物合成通路.本研究可为确定白木香的抗虫机制及今后发掘新型无公害的黄野螟防控方法提供理论指导.

目的:调查广东韶关丹霞地貌现存铁皮石斛野生资源的生存现状,为野生铁皮石斛就地保护、回归保育及仿野生栽培提供参考.方法:对国内铁皮石斛野生资源情况进行整理,基于本课题组近 10 年来对广东韶关丹霞地貌野生铁皮石斛资源分布和生境开展的跟踪调查,对 11 个调查地点的海拔、朝向、铁皮石斛数量、坡位、坡向进行分析,探讨丹霞地貌野生铁皮石斛植物形态和生境特点.结果:调查记录了广东韶关丹霞地貌中的野生铁皮石斛 300 余丛,约 3000 g,处于极度濒危状态;实地观察发现,野生铁皮石斛茎多呈紫红色,长 5～10 cm,有"形似蚱蜢髀"的茎条,叶铁锈色斑点明显;丹霞地貌的野生铁皮石斛大多生长在海拔 100～500 m的丹霞崖壁中部或近坡顶处,常与苔藓和地衣伴生,一般生长在东南至西南朝向、通风良好、傍水潮湿的丹霞岩壁上,且半阳偏阴、温凉高湿环境下长势较好.结论:野外考察证实,《本草经集注》中记载的"今用石斛出始兴"的石斛为铁皮石斛,其药用历史在 1500 年以上;丹霞地貌的铁皮石斛为目前国内铁皮石斛的主要种源之一;野生丹霞铁皮石斛因自身繁殖率低、人为长期采摘等原因,现已极度濒危,亟须开展铁皮石斛野生资源的调查与保护工作.

文章概述了第四次全国中药资源普查关于我国中药资源种类的构成及特点.第四次全国中药资源普查在野外调查和内业整理的基础上,遵循"四有原则",即有调查记录、有凭证标本、有实物照片、有药用依据,进行中药资源种类的汇总,确保结果的科学性和准确性.根据汇总结果,我国中药资源有18 817种,包括药用植物15 321种、药用菌物826种、药用动物2 517种、药用矿物153种.此外,第四次全国中药资源普查还分专题调查了中国特有药用植物3 151种,濒危药用植物资源464种,发现新物种196种.这些最新的中药资源种类统计结果,将为中药资源保护管理和开发利用提供最新的基础数据,为中医药事业的发展提供科学指导.

目的:预测革苞菊属(Tugarinovia Iljin)植物不同时期下在中国的潜在适生区,并探究影响革苞菊属植物潜在适生区变化的环境因子.方法:基于革苞菊属植物的40个实际地理分布点以及29个生物气候变量数据,运用MaxEnt模型和ArcGIS技术进行研究.结果:本研究使用的MaxEnt模型AUC检验值均高于0.94,其模拟可信性极高;影响革苞菊属植物分布的重要环境因子有海拔、温度季节性变化、紫外线的季节性、最湿月降雨量、最干月降雨量和最高月份的平均UV-B值;从末次冰盛期到当代革苞菊属植物在中国的分布是高纬度往低纬度迁移,整体往东迁移.当代到2050年两种不同情景下革苞菊属植物分布区均是低纬度往高纬度迁移,整体向东北扩张,2050年到2070年两种不同情景下苞菊属植物分布区呈现扩张的趋势由高纬度往低纬度迁移,整体往西南方迁移,均有向高海拔迁移趋势.在未来2050年两种不同情景下,革苞菊属植物适生区都将集中于内蒙古呼和浩特市、鄂尔多斯、巴彦淖尔.而在未来2070年两种不同情景下,革苞菊属植物适生区主要集中在内蒙古鄂尔多斯市和包头市.革苞菊属植物未来在中国的整体迁移路线呈现由北往南、由东向西偏移,且均有向高海拔地区移动趋势.结论:本研究结果可为珍稀濒危植物的保护及引种栽培提供一定的理论依据.