东北堇菜属植物叶形态结构的研究及其分类学价值的探讨

采用GMA半薄切片及叶表皮撕取法,深入研究了东北堇菜属28种及1变种叶的形态结构。结果显示堇菜属植物叶为心形、肾形、卵形及长三角形。托叶多为披针形。毛状体为单细胞非腺毛或两细胞非腺毛。气孔主要为不等型。叶柄横切面多呈半圆形,两侧通常具翼,维管束常为3个,呈马蹄形或肾形,少数物种叶柄内具通气组织和纤维。堇菜属不同物种叶柄的形态结构有差异,其特征在组内相似,可作为种及组划分的形态依据。本研究为须毛柱头亚属、美丽堇菜亚属及堇菜组的建立,裂叶堇菜组并入合生托叶组,早开堇菜、茜堇菜和紫花地丁作为3个独立的种提供了形态学依据,并为进一步深入研究中国堇菜属及堇菜科提供了基础资料。     

东北豆科山羊豆族4属植物叶形态特征及数量分类学研究

本研究采用GMA切片、扫描电镜及叶片透明法,深入研究了东北豆科山羊豆族4属25种植物叶的形态结构。选取与叶相关的23个形态性状,参考8个非叶的特征,进行了聚类分析与主成分分析。结果表明,相似系数在0.58处时,4属植物被分为3组,黄耆属与米口袋属为一组,棘豆属和甘草属各自为一组。小叶是否具腺体、叶柄横切面形状及叶柄细胞是否具单宁等特征具有较高的绝对权重值,可以作为区分刺果甘草与甘草和其他山羊豆族植物的依据。托叶质地、托叶与叶柄联合程度及小叶叶缘是否反卷等特征可作为棘豆属的识别特征。托叶形状在属下种间具一定的分类学价值。本研究为山羊豆族植物分类学及豆科植物系统学研究提供了叶形态学依据。     

东北委陵菜属植物叶形态结构的研究及其分类学价值的探讨

首次采用了GMA半薄切片法对委陵菜属23种植物叶的形态结构进行了比较形态学研究。结果表明,东北委陵菜属植物的托叶类型多样,分为披针形、卵状披针形、卵圆形和叶状;叶柄横切面多为心形,此外还有马蹄形、近三角形和近圆形,维管束常为3个;叶表皮具腺毛和非腺毛;气孔均为无规则型,主要分布在下表皮;多数物种具韧皮纤维。本属木本植物金露梅及银露梅叶的许多特征(如毛状体类型,维管束数量及结构)与草本物种相似,故支持前人将二者放在委陵菜属。本研究可为委陵菜属的分类提供形态学依据,并为进一步深入研究中国委陵菜属以及蔷薇科的分类及系统学提供重要的基础资料。     

中国十字花科果实微形态及其系统学意义

采用GMA半薄切片法,首次深入研究了中国十字花科(Brassicaceae)76种及7变种(包括9族35属)果实的微形态,结果显示十字花科果实分两侧压扁及背腹压扁。除乌头荠族、紫罗兰族的果实无毛状体外,其他7个族均具单细胞毛。毛状体分为4种类型:单毛不分枝、丁字毛、分叉毛及星状毛。独行菜族果实具翅,包括微翅、周翅、宽翅及披针形翅。中果皮通常由薄壁细胞层及纤维层构成,少数物种的中果皮细胞木化(如南芥族、独行菜族、香花芥族)。维管束多数,分布于果皮薄壁组织。假隔膜通常为2层薄壁细胞,但南芥族及香花芥族少数属种的假隔膜细胞木化,三肋菘蓝及厚壁荠未见明显假隔膜。十字花科果实特征通常在属内是稳定的,具有重要的分类学价值。本研究完善了十字花科果实形态学,为该科族或属的划分提供了形态学依据,为分子系统学的研究提供了形态学支持,并为进一步深入研究十字花科系统学提供了基础资料。     

毛茛科雄蕊结构的分类学价值

本文采用形态观察及GMA半薄切片法深入研究了毛茛科18属,37种,及5变种的雄蕊形态结构。结果显示雄蕊表面无毛或被非腺毛及腺毛。花丝呈丝状、条状、棒状、长三角形或短柱状,其薄壁组织胞间隙不明显或发达。花药侧面观为∞形、椭圆形、近圆形或条形;幼嫩花药横切面形状变化较大,为V形、Λ形、椭圆形、方形、∞形或蝶形;花粉囊间薄壁细胞排列呈V形、Λ形或直线形。成熟花药的花粉囊间薄壁细胞消失。部分幼嫩时横切面∞形的花药,成熟时变为椭圆形,而蝶形和方形的花药则变为∞形。花药及花丝的特征在属及种内是稳定的,可作为毛茛科属及组的分类学证据。本文完善了毛茛科花形态学研究,为进一步研究毛茛科系统学提供了新的形态学基础。     

东北唇形科(Lamiaceae)果实形态与解剖特征及其分类学价值

本文首次采用了GMA半薄切片和厚壁区域细胞分离法,深入研究了东北唇形科52种及5变种(位于4亚科26属)的果实形态结构。结果显示,果实多为三棱形,有的物种果实的棱延伸形成翅。果实表面光滑、具网纹或不同类型的毛状体(包括头状或盾状腺毛,单细胞、单列多细胞或分枝非腺毛)。着生面多为圆形,少为直线形或“V”形。果皮分为外果皮、中果皮、厚壁区域和内果皮。晶体常存在厚壁区域。本研究完善了东北唇形科果实形态学,并为进一步研究中国唇形科果实结构和分类学以及分子系统学奠定了基础。     

3种香根草属植物叶表皮微形态特征研究

运用光学显微镜和扫描电镜的方法,对3种香根草属植物的叶表皮微形态特征进行观察和比较。结果表明,香根草属3个种的叶表皮皆由长细胞、短细胞、气孔器、微毛、刺毛、大毛和乳突所组成。长细胞为长方形,垂周壁呈深波状或浅波状,短细胞有哑铃形、十字形,结节形;气孔器均为纵列型,副卫细胞为圆屋顶形至三角形;上下表皮都具微毛和乳突,下表皮还具刺毛和大毛;叶片表面有一层厚厚的角质膜,并常有条状隆起。该研究说明香根草属植物叶表皮微形态既有种间相似的特征,又存在一定的特异性,可为本属种间的分类及其抗逆机理提供依据。     

东北毛茛科植物营养器官结构及其系统学意义

首次采用了GMA半薄切片及叶表皮撕取法,深入研究了东北毛茛科17属、27种及4变种营养器官的形态结构。结果显示毛茛科植物根、茎、叶的角质层,气孔、叶柄横切面形状,通气组织等特征具有重要的系统学价值。唐松草属植物具极厚的角质层,而这种厚角质层不存在于所研究的其他物种;属内不同物种气孔的分布相同,而属间有区别;毛茛组不同物种根和茎的皮层均具通气组织;叶柄横切面形态在属内不同物种相近。此外研究还揭示出毛茛属、水毛茛属和碱毛茛属植物根及茎具相似的结构,如根具溶生性通气组织,导管呈束状分布及无次生木质部,支持前人将三者归入广义毛茛属。驴蹄草属与金莲花属根皮层结构及气孔分布等存在很大不同,二者应属于不同类群,为分子系统学的结果提供了形态学依据。     

中国蓼科植物花被片和果实形态结构及其系统学价值

首次采用了外部特征的观察,果皮细胞分离及GMA半薄切片法,深入研究了中国蓼科9属、64种、2变种的花被片及果实的形态结构。结果显示花被片边缘全缘,微波状或锯齿状。三出脉,网状脉或羽状脉。脉序的特征在属内是稳定的。果实多为三棱,双凸镜和近球形。外果皮几乎全为石细胞,石细胞多为镶嵌或栅栏状排列,具7种类型:1)近椭圆形,细胞壁波状;2)长柱状,细胞壁波状弯曲;3)近长方形,细胞壁具突起;4)长圆柱形,细胞壁具突起;5)近长方形,细胞壁平直;6)近椭圆形,细胞壁具突起;7)长条形,细胞壁波状。蓼亚科具类型1~5,酸模亚科具类型6和7。外果皮和中果皮细胞有单宁。本研究为中国蓼科的分类提供花被片及果实结构的依据,为分子系统学揭示的蓼科不是一个自然的类群提供了形态学支持,并为进一步深入研究蓼科的系统学奠定了形态学基础。     

中国伞形科棱子芹属果实微形态及其分类学研究

本文利用光镜首次深入研究了中国伞形科棱子芹属21种植物果实的微形态(包括翅,外果皮,中果皮,维管束,油管,结合面,胚乳及结晶)。结果显示,棱子芹属不同物种果实结构变化较大,可分为3组:组1(喜马拉雅棱子芹等3种)和组2(归叶棱子芹等7种)翅非波状,外果皮细胞外壁平滑,与中果皮不易分离,但球状结晶仅存在于组1。组3(松潘棱子芹等11种)翅缘波状,外果皮具瘤突,且细胞外壁向外突起,易与中果皮分离,中果皮无结晶。果实微形态为分子系统学揭示的棱子芹属是复系的,喜马拉雅棱子芹和云南棱子芹亲缘关系较近,松潘棱子芹及翼叶棱子芹等物种应移入棱子芹族提供了形态学依据,并为进一步研究世界棱子芹属及其相关类群提供了形态学基础。     

华南地区野生狗牙根植物学形态特征变异研究

对96份华南地区野生狗牙根种源的11个植物学特征进行研究。结果表明,1)狗牙根的植物形态学特征存在广泛变异,其变异系数排序为:叶毛(129.78%)>草层高度(38.18%)>叶长(37.61%)>密度(32.41%)>节间长(21.80%)>花序长(18.44%)>小穗数(15.08%)>节间直径(14.49%)>叶宽(14.05%)>穗枝数(9.45%)>叶色(7.64%)。2)狗牙根植物形态学特征间存在明显相关性,营养器官表现为叶片宽大,茎杆粗壮高大,叶色浅且多毛的狗牙根,花序长、穗枝数及小穗数多;反之,草层低矮的狗牙根,质地(叶宽)好,密度大,叶色深。3)随着纬度的增加,华南地区狗牙根种源的叶色变深,节间变粗,而穗枝数及小穗数明显变少,随着经度的增加,节间明显变粗,草层变高,花序变长,而小穗数变少。4)聚类分析可将华南地区狗牙根分为3个形态类型。     

基于植物学性状分析山蚂蝗属种质的遗传多样性

南方热区对高品质牧草品种的需求不断增加,而形态特征综合评价是优良品种选育的前提。本试验以9种76份山蚂蝗属（Desmodium Des.）种质为材料,对32个植物学性状进行观测,研究其形态学遗传多样性。结果表明：32个植物学性状中荚果形状和茎毛类型变异系数最大,分别为60.72%和50.45%,说明山蚂蝗属具有丰富的遗传多样性;聚类分析表明,在欧氏距离17处可将76份种质分为7类,其中第一类中糙毛假地豆071221227、灰色山蚂蝗CIAT46561、假地豆061002029,081229011,071221025,070302002、卵叶山蚂蝗CIAT350、异果山绿豆041104057,070117039叶形及果形大、中央小叶较宽、被毛少,具有高产优质特点,可作为育种的候选材料。本研究明确了山蚂蝗种间形态学遗传多样性特点,获得的9份材料为山蚂蝗育种奠定基础。     

475份狗牙根种质资源形态多样性的研究

对475份狗牙根种源的17个植物学特征进行研究。采用多种分析方法研究其形态多样性,为优良品种选育提供理论依据及参考。结果表明,1)不同种源形态性状具有广泛的变异性。狗牙根在高度(草层高度)、营养器官长度(叶片长度和节间长度)等方面变异较大;其次为生殖器官长(花序长);狗牙根在质地(叶宽)、节间直径及小穗数方面的变异较小;在穗枝数方面的变异幅度最小。2)不同种源形态性状间存在显著或极显著的相关性。狗牙根愈高,其叶片越宽大,匍匐枝越发达,花序愈长,穗枝数及小穗数愈多,叶毛也越多。3)欧氏距离21.50处可将475份狗牙根分为两大类群,即高大型和低矮型。     

中华结缕草种质资源形态变异及其形态类型

本文对在我国广泛分布的三年生以上有代表性的32份中华结缕草种源的10个外部性状变异及其规律加以分析,并对10个外部性状进行相关分析和聚类分析。结果表明,1中华结缕草种内形态变异很大。其中,形态指数变异系数最大,可高达41.5%,其次依次为草层高度、叶色及叶长,其变异系数为22.2%～22.6%,节间长度的变异系数为17.8%。而节间直径、叶宽、花序长及小穗长等方面变异较小。2随着纬度的增加,中华结缕草的叶长、生殖枝高和花序长均显著增加,而叶色却明显变淡,匍匐茎越不发达。而东部种源的节间比西部种源更短。3中华结缕草草层越高,生殖枝越高,叶片越长,花序越长,小穗亦愈长;而生殖枝愈高,花序和小穗愈长,叶片越长,节间越粗,而叶色越浅,匍匐茎愈不发达。4在欧氏距离13.5处,中华结缕草可被分为矮细型、粗疏型及粗密型三个类型。矮细型和粗密型拥有同样的坪用价值,且明显高于粗疏型。     

28份籽粒苋种质资源的主要农艺性状遗传多样性分析

为了解在哈尔滨地区引种的28份籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus）种质资源的遗传多样性,本试验对28份籽粒苋的22个农艺性状指标进行了多样性指数分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析。结果表明：该批籽粒苋种质资源具有较为丰富的遗传多样性,13个质量性状的Shannon多样性指数分别为花序颜色（1.569） > 茎颜色（1.525） > 茎条纹颜色（1.294） > 花序一级侧枝姿态（1.061） > 叶脉明显程度（1.000） > 叶正面颜色（0.956） > 叶背面颜色（0.906） > 团伞状花簇的密度（0.856） > 叶片先端形状（0.822） > 种子颜色（0.658） > 花序姿态（0.656） > 叶柄花青甙显色（0.628） > 花序花簇类型（0.257）;9个数量性状遗传多样性指数和变异系数均以单株干重最大,分别为1.612和34.59%。相关分析结果表明,单株干重与株高、叶长、叶宽、茎粗、叶柄长、主序花序长和单株有效分枝数均呈极显著正相关（P<0.01）。通过聚类分析将28份资源分为4类,第Ⅰ类群各性状中等;第Ⅱ类群综合性状均较好,属于高秆、高产籽粒苋优异材料;第Ⅲ类群茎秆最粗、主花序最长、千粒重最大,可作为选育种子高产的优异材料;第Ⅳ类群为矮秆、观赏型籽粒苋特异材料。主成分分析结果显示,前3个主成分的累计贡献率为78.048%,其中第1主成分与籽粒苋的干草产量有关,第2主成分与种子产量有关,第3主成分与形态性状有关。本研究对28份籽粒苋的多个形态指标进行了深入分析,可为我国籽粒苋种质资源高效利用、亲本选择和品种改良提供理论基础。