菥蓂(Thlaspi arvense L.)属于十字花科菥蓂属,是一种兼具药食同源功效的草本植物,生态适应能力强,种子富含油脂,具备较高的资源开发利用价值.近年来,随着现代生命科学研究的不断进步,菥蓂的诸多优势得以被发掘,国内外已陆续开展了关于菥蓂的基础和应用研究.目前国内的报道多集中于菥蓂的功能活性物质提取及其在临床医疗上的作用,国外研究则偏向于探索菥蓂在农业生产循环中的生态价值与脂质代谢调控机制.大量研究表明,菥蓂具备开发生物柴油和补充油料生产的优异潜质,也是新型药物开发的良好备选原料.同时,得益于菥蓂全基因组信息的公布,对菥蓂开展分子育种改良已成为可能,例如通过基因编辑技术改变其种子脂肪酸构成以获得更符合食用油需求的品质,以及挖掘菥蓂的其他重要功能基因用于提高作物生产和抗逆性.利用代谢工程手段优化菥蓂的脂质特性以制备新型植物油甚至异源生产高价值脂肪酸(神经酸等)将潜力巨大,是菥蓂最具前景的开发方向之一.本文综述并展望了近年来菥蓂在资源开发利用和脂质代谢工程研究等方面的报道,以期为菥蓂在我国的基础研究和推广应用提供参考.

林火是北方森林更新的重要驱动因子,伴随着火烧产生的一系列产物,在促进或抑制种子萌发方面具有重要作用.而火后种子库中的种子萌发是种子植物主要的更新和恢复途径,相比于草本植物和灌木,国内对于乔木的火后更新恢复研究较少.该研究以大兴安岭地区兴安落叶松(落叶松,Larix gmelinii)种子为研究对象,对热激、火烧灰、光照三种因素进行单因素、双因素及三因素处理,探究其对兴安落叶松种子萌发率和萌发势的影响.对标准化后的数据进行方差分解,探究三种因素交互作用下的主要影响因素和驱动因子.研究结果显示:(1)90 ℃ 5 min干热激的处理下兴安落叶松种子萌发率(61.11％)最高,较对照提高21.11％,90 ℃ 5 min及以上的湿热激处理会使种子失活.火烧灰质量与兴安落叶松种子的萌发率呈正相关关系,1 g火烧灰的加入使兴安落叶松种子萌发率高达71.1％,较对照提高了30％;光照与兴安落叶松种子萌发率呈负相关关系,100％遮光状态下的种子萌发率较对照提高了 14.00％,0遮光则降低了 16.67％.在热激、火烧灰和光照的交互处理中,1 g火烧灰+100％遮光处理的兴安落叶松种子萌发率(57％)最高,比对照高17％.(2)模型评估显示,在热激、火烧灰和光照交互作用中,对兴安落叶松种子萌发率因子贡献度从大到小排序依次为:火烧灰＞干热激＞光照＞湿热激,分别解释了方差分解模型33.0％、31.8％、20.3％、14.9％的非生物多功能性变异.灰分是最主要的非生物驱动因子,在95％置信区间内,因子重要性排序为:火烧灰添加(1.00 g)＞干热激(60 ℃ 3 min)＞遮光度(0)＞湿热激(90 ℃ 3 min)＞湿热激(60 ℃ 3 min)＞遮光度(100％)＞火烧灰添加(0.25 g)＞干热激(120 ℃ 3 min).

三峡水库消落带是由于周期性水位涨落在长江干支流形成的大面积"冬水夏陆"区域,周期性的水淹胁迫导致消落带植被群落发生剧烈变化,对三峡大坝的正常运行和库区生态安全造成严重影响.研究三峡库区消落带植物适应水淹的机制,对库区消落带植被群落恢复和保护具有重要意义.文章通过对比蓄水前后消落带的植被群落变化,总结了库区一年生和多年生植物耐水淹机制.一年生草本植物主要依靠种子休眠的方式来度过漫长的水淹期,而多年生草本植物则可能采取"静止"策略,减缓能量消耗,待水退后迅速恢复生长.此外,对于高高程区域的多年生木本植物,在不完全水淹的情况下,可能通过产生大量不定根缓解根部缺氧胁迫,降低水淹胁迫的伤害.最后,文章总结了消落带植被恢复的现状,并针对现有的问题探讨了重建消落带植被群落的可能途径,以期为三峡水库消落带植被生态修复提供参考.

自然条件下,病原真菌侵染是导致种子死亡的重要因素.气候变化背景下,种子特性(如休眠和发芽速率)与真菌侵染之间的关系仍不清楚.本研究以青藏高原高寒草地的17种草本植物种子为对象,设置不同温度(10、15、20和25℃)发芽实验,研究不同温度条件下种子病原真菌侵染和死亡与种子发芽速率和休眠特性之间的关系.结果表明:在各温度条件下,种子病原真菌侵染率、死亡率与种子休眠率均呈显著负相关(P＜0.001),但在25℃条件下相关性最强:仅在25℃条件下,种子真菌侵染率、死亡率与种子平均发芽时间呈显著正相关(P＜0.05);种子休眠在不同温度条件下均能有效抵御病原真菌的侵染;种子通过快速萌发有效逃避病原真菌的侵染,但其与病原真菌的关系受温度影响较大.

本研究采用样线调查法和踏查法相结合的方式对浙江温州洞头国家海洋公园药用植物资源进行调查研究.此次调查涉及14个岛屿共计23条样线,统计到药用植物共99科282属400种.结果表明:禾本科(Poaceae)和菊科(Asteraceae)为该区内的优势科;药用种子植物以热带成分为主;生活型以多年生草本植物为主,共计157种;药性以平性居多,有50科101属122种;入药部位以全草或全株入药为主,有64科160属221种;药效包含20个大类,其中以清热药为主,有55科97属115种;药用植物中有毒植物共计70种,隶属于31科54属;药用植物中有75种植物和77味中药被药典收载;共3种药用植物被列入世界自然保护联盟(IUCN)的受威胁评估等级,分别是全缘贯众(Cyrtomium falcatum)、黄檀(Dalbergia hupeana)和福参(Angelica morii),并有2种药用植物列入濒危动植物种国际贸易公约,分别是葱叶兰(Microtis unifolia)和绶草(Spiranthes sinensis).在药用植物中发现1种国家二级重点保护野生植物:金荞麦(Fagopyrum dibotrys)和3种浙江省重点保护野生植物:龙须藤(Bauhinia championii)、三叶崖爬藤(Tetrastigma hemsleyanum)和柃木(Eurya japonica).本研究旨在为该区域中药材产业的发展提供先导资料,并为海岛药用植物的开发和利用奠定基础.

目的:为了指导阜康抽水蓄能电站工程区的生态重建,促进野生草本植物的原地保育.方法:本文选取麻叶荨麻(Urtica cannabina)、白屈菜(Chelidonium majus)、菊叶香藜(Dysphania schraderiana)、骆驼蓬(Peganum harma-la)、秃疮花(Dicranostigma leptopodum)和天仙子(Hyoscyamus niger)这6种在当地分布较广的野生草本植物为研究对象,分别调查其种子的萌芽及休眠特性,探究了种子萌发的最适温度,比较了冷藏与浸泡、模拟干旱及高温处理对种子解除休眠作用的影响.结果:除麻叶荨麻和菊叶香藜外,其他4种草本植物均存在不同程度的休眠.冷藏有助于天仙子和白屈菜的种子解除休眠,特别是与浸泡处理相结合后,其萌发率和发芽指数均得到明显提高.在浓度为6 mg/mL的PEG模拟干旱下,重度休眠的天仙子和骆驼蓬的萌发能力得到明显提升,而且45℃高温浸泡处理将进一步提升其萌发能力.经过上述方法的组合处理后,阜康抽水蓄能电站工程区的这6种野生草本植物种子的萌发能力均达到90%左右.结论:本研究为工程扰动区植被的恢复与重建、原地保育及维持生态系统稳定等奠定了基础.

基于西藏特有种子植物名录,结合物种自然地理分布信息,对西藏特有种子植物科属种多样性组成特征、物种生活型多样性、垂直海拔分布及县域尺度分布格局、属水平植物区系性质进行了分析,并对特有种热点地区进行了识别.结果显示,西藏特有种子植物有1079种,隶属89科297属,特有性高,其中含20种以上的科为19个,含特有种最多的科为菊科;含10种以上的属有24个,含特有种最多的属为翠雀属(Delphinium)和小檗属(Berberis).多年生草本植物在特有种中占绝对优势(66.4%).从区系成分来看,温带性质的属占主导(61.6%).东南部的墨脱县含特有种数量最多(271种).总体上,西藏特有种子植物的空间分布格局极不均匀,喜马拉雅东南麓是丰富度最高的区域.西藏特有种子植物的海拔分布范围宽泛,集中分布在3000～4500 m,特有种丰富度在海拔梯度上呈单峰分布格局.本研究结果可为将来确定西藏植物多样性保护优先次序、红色名录制定及自然保护体系的建设提供参考.

喜马拉雅山脉为全球生物多样性的热点研究地区,探究该地区植物海拔梯度格局及其影响因素对揭示生物多样性形成和保护具有重要意义.本研究收集整理喜马拉雅山脉11886种种子植物以及不同生长型植物(7918种草本、2587种灌木和1388种乔木)的海拔分布范围,使用最优回归模型拟合得出喜马拉雅山脉种子植物物种丰富度与谱系多样性随海拔升高主要呈现单峰形曲线,所有物种、乔木、灌木、草本植物的多样性分别在约2000、1000、1600和3000 m的海拔处达到最大值.层次分割和偏回归分析结果表明,气候和地形因素共同决定着物种的海拔梯度格局,其中年均温和年均降水量对物种海拔分布的影响较大,比表面积和地形异质性对物种海拔分布的影响较小.相较于所有物种与草本植物,乔木和灌木分布格局的构建更多受到气候与地形因素交互作用的影响.

天南星是天南星科(Araceae)多年生草本植物,以块茎入药,具有祛风止痉、散结消肿等功效.对天南星临床应用和化学成分的报道较多,目前对于田间生产技术研究较少.该文对药用天南星的植物分类及产地、田间生产技术、主要病虫害防治措施、种子种苗质量技术研究等方面的国内外研究情况进行了综述,提出今后天南星研究重点是规范种子种苗质量评价标准,完善人工栽培技术,提高天南星药材质量.

青藏高原拥有丰富的种子植物,但对该地区特有植物的区系特征以及多样性还鲜有报道.本文通过植物志(书)以及在线数据库,整理了只分布于青藏高原地区的种子植物名录及其地理分布,分析了它们的科属特征、区系成分以及多样性空间分布格局.结果表明:青藏高原共有特有种子植物3,764种,隶属113科519属,多数为草本植物(76.3％);包含100种以上的科有菊科、毛茛科、列当科等15个,属有马先蒿属(Pedicularis)、杜鹃花属(Rhododendron)、紫堇属(Corydalis)等7个;从属的区系成分来看,温带成分占主导(67.5％).青藏高原特有植物多样性格局呈现从高原东南部向西北部逐渐递减的趋势,其中东喜马拉雅-横断山脉的物种多样性非常丰富,而且多数物种分布在高原的中海拔地带.理解青藏高原特有物种的特征及多样性格局对探讨高原植物区系的演化历史和物种保护有重要启示.