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基于叶绿体基因组SNP的天台鹅耳枥谱系结构与分化分析

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广西植物 2022年第10期42卷 1703-1716页

作者：陈模舜杨仲毅台州学院生命科学学院浙江省植物进化生态学与保护重点实验室浙江台州318000

天台鹅耳枥为中国特有的濒危植物,仅间断分布于浙江省境内,种群数量稀少,已处于极危状态。该文通过对6个自然居群(包含所有居群的母株)叶绿体基因组(cpDNA)单核苷酸多态性(SNP)研究,探讨天台鹅耳枥谱系结构与系统分化,以评估濒危状况,... 详细信息

天台鹅耳枥为中国特有的濒危植物,仅间断分布于浙江省境内,种群数量稀少,已处于极危状态。该文通过对6个自然居群(包含所有居群的母株)叶绿体基因组(cpDNA)单核苷酸多态性(SNP)研究,探讨天台鹅耳枥谱系结构与系统分化,以评估濒危状况,并提出相应的保护策略。使用TIANGEN试剂盒法提取基因组DNA,用Illumina NovaSeq 6000进行高通量测序,对获得叶绿体全基因组序列,使用在线程序OGDRAW制作cpDNA图谱,用DnaSP分析核苷酸多样性,用PopART软件进行单倍型网络构建,使用RAxML软件构建极大似然树(ML tree),用MrBayes构建Bayes tree。结果表明:(1)通过天台鹅耳枥叶绿体全基因组序列分析,发现大多数蛋白质编码基因和氨基酸序列显示出明显的密码子偏好,检测到cpLTR正向重复32个、回文重复25个、反转重复22个;SSR重复序列不同类型87个,其中大多数富含A/T,单核苷酸的数量最多。(2)在cpDNA中鉴定了314条SNPs,单核苷酸取代显示天台鹅耳枥群体属单系,分为天台县居群(THS)和景宁县居群(JST),居群单倍型之间演化关系呈现星状中心辐射。(3)所有居群核苷酸多样性的变异均较低(P_(i)天台鹅耳枥在历史上遇到瓶颈后曾发生局部扩张,居群间呈现较大的遗传分化,居群内具有较低的遗传变异与居群间较高的分化水平。通过对cpDNA SNP的研究,揭示天台鹅耳枥的遗传多样性和谱系分化,为濒危植物天台鹅耳枥种质资源保护和遗传拯救提供理论依据。

关键词：天台鹅耳枥叶绿体基因组单核苷酸多态性谱系结构系统发育

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珍稀濒危植物天台鹅耳枥种子萌发特性研究

种子 2023年第8期42卷 95-98,113,F0003页

作者：赵昌高金民忠许元科林坚季瑞炜魏濮瑞刘志高景宁畲族自治县生态林业发展中心浙江景宁323500 浙江农林大学风景园林与建筑学院杭州311300 乐清市园林绿化管理所浙江乐清325600 国家林业和草原局华东调查规划院杭州310019

通过观测天台鹅耳枥种子的形态特征,测定百粒重、饱满率、种子生活力和吸水曲线,并通过不同温度清水浸种、种皮损伤及赤霉素(GA_(3))溶液处理等方法筛选提高种子萌发率的处理方法。结果表明,天台鹅耳枥的小坚果呈棕色,宽卵圆形或三角状... 详细信息

通过观测天台鹅耳枥种子的形态特征,测定百粒重、饱满率、种子生活力和吸水曲线,并通过不同温度清水浸种、种皮损伤及赤霉素(GA_(3))溶液处理等方法筛选提高种子萌发率的处理方法。结果表明,天台鹅耳枥的小坚果呈棕色,宽卵圆形或三角状卵圆形,长5.03 mm、宽4.67 mm、厚2.82 mm,内含1粒种子;种子百粒重1.70 g,饱满率2.13%,含水量15.57%,饱满种子生活力93.33%;种子吸水过程可分为快速吸水(0~2 h)、缓慢吸水(2~30 h)和吸水饱和(30~48 h)3个阶段;变温浸种促进种子萌发效果最佳,发芽率达35.83%,200 mg/L和300 mg/L GA_(3)溶液浸泡种子发芽率较高,分别达38.35%和37.13%。

关键词：珍稀濒危植物天台鹅耳枥种子萌发特性

极濒危物种天台鹅耳枥群落特征及其与环境因子的关系

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林业科学 2020年第9期56卷 1-11页

作者：陈模舜金则新柯世省陈子林潘德月台州学院生命科学学院浙江省植物进化生态学与保护重点实验室台州318000 浙江省大盘山国家级自然保护区管理局磐安322300

【目的】天台鹅耳枥是中国特有树种,仅间断分布于浙江省东中部,生境片断化导致天台鹅耳枥分布区变小和相互隔离,天台鹅耳枥已处于极濒危状态。研究天台县和磐安县的天台鹅耳枥天然植物群落特征及其与环境的相关性,以期为科学有效地恢复... 详细信息

【目的】天台鹅耳枥是中国特有树种,仅间断分布于浙江省东中部,生境片断化导致天台鹅耳枥分布区变小和相互隔离,天台鹅耳枥已处于极濒危状态。研究天台县和磐安县的天台鹅耳枥天然植物群落特征及其与环境的相关性,以期为科学有效地恢复天台鹅耳枥种群提供依据。【方法】根据野外群体与生境调查数据,采用双向指示种分类法(TWINSPAN)和典范对应分析法(CCA),对天台鹅耳枥群落特征进行数量分析,探讨天台鹅耳枥群落特征及其与环境的相互关系。【结果】研究区域内24个天台鹅耳枥群落样方共记载主要维管植物46种,隶属29科40属;利用主要物种的重要值进行TWINSPAN聚类,将天台鹅耳枥群落划分为7个群丛类型;群落中天台鹅耳枥的优势地位显著,24个样方内出现次数较高的伴生植物分别为阔叶箬竹(17/24)、山橿(9/24)、白檀(9/24)、茅栗(8/24)和柳杉(7/24);对组成群落的种子植物区系地理成分的分析表明,群落暖温带特征显著,热带、亚热带成分占有相当大比重;CCA排序结果可验证TWINSPAN分类结果的合理性,CCA前三轴累计对物种分布与环境因子之间关系的解释率为72.66%,7个群丛类型在环境梯度上分化显著,其中第一轴突出反映海拔梯度(P天台鹅耳枥群落集中分布于海拔850~1250 m的中低山亚热带常绿阔叶林中,由于生境的丧失和片断化,有些群丛天台鹅耳枥仅剩少量植株,如黄山松-天台鹅耳枥-短柄枹+阔叶箬竹-山橿群丛和天台鹅耳枥-红果钓樟-毛鸡爪槭+阔叶箬竹+金线草群丛等,部分群丛结构变得不完整,如天台鹅耳枥+三叶委陵菜-蕺菜-细风轮菜群丛,仅由乔木层和草本层组成,群落组成简单,物种盖度较低;天台县的天台鹅耳枥-云锦杜鹃-多脉鹅耳枥+阔叶箬竹-黑果菝葜+三脉紫菀群丛分布在坡度较缓、土壤湿度较好的地带,是最大的野生天台鹅耳枥群落,有少量野生天台鹅耳枥幼树及幼苗成活。【结论】天台鹅耳枥分布范围狭窄,其所处的群落稳定性不高,种群呈衰退趋势。CCA排序结果较好地反映了植物群落与环境因子的关系,其中海拔、坡度和干扰是天台鹅耳枥群落群落结构和空间分布的主导环境因子。相关研究要考虑其特有的生境,重点关注原有自然群落的稳定性,加强保护原生地环境和群落伴生植物,以确保天台鹅耳枥种群的长期生存。

关键词：天台鹅耳枥群落双向指示种分类法(TWINSPAN) 典范对应分析法(CCA) 环境因子

不同光环境下天台鹅耳枥叶形变化的测定与分析

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林业科学 2018年第1期54卷 54-63页

作者：陈模舜金则新柯世省浙江省植物进化生态学与保护重点实验室台州学院生命科学学院台州318000

【目的】天台鹅耳枥属于极少种群植物,环境适应能力较弱,仅分布于浙江省天台县和磐安县。叶片是对光环境变化敏感且可塑性较大的器官,通过几何学形态测定分析天台鹅耳枥叶形变化与环境因素之间的关系,探究不同光环境下天台鹅耳枥叶的异... 详细信息

【目的】天台鹅耳枥属于极少种群植物,环境适应能力较弱,仅分布于浙江省天台县和磐安县。叶片是对光环境变化敏感且可塑性较大的器官,通过几何学形态测定分析天台鹅耳枥叶形变化与环境因素之间的关系,探究不同光环境下天台鹅耳枥叶的异速生长模式,以期为天台鹅耳枥的苗木培育提供理论依据。【方法】研究天台鹅耳枥叶形对不同模拟生长环境光强(低光强LI、中等光强MI和全光照FI)的响应。3月中旬在叶未展开时对天台鹅耳枥进行不同遮荫处理,7月下旬采集成熟叶片。运用几何学形态测定法分析天台鹅耳枥3种光照梯度下叶形之间的差异,基于Tpsdig 2程序将叶片轮廓的17个地标点数字化为标准的图像,用IMP系列软件中的Coordgen软件计算每个梯度种群的标准轮廓坐标数据,用薄板样条曲线图来表示相对形态上的变化,应用PAST3.14软件显示叶形和叶脉方面的差异。环境因素对叶形态的影响采用SPSS 11.5软件进行相关分析。【结果】通过天台鹅耳枥叶的几何学形态测定分析,表明叶片为椭圆形,先端渐钝尖,基部微心形;不同光环境下叶片形态相近,但叶形异速生长较明显。经过主成分分析和多变量方差分析,结果显示3个有意义的叶形状变量,其主成分占总方差的77.48%。相关性分析表明,天台鹅耳枥叶的形态学差异与光合有效辐射(PAR)、地表温度(Ts)、大气温度(Ta)和相对湿度(RH)显著相关(P天台鹅耳枥叶柄伸长、叶尖收缩;在中等光强下,叶柄收缩、叶尖膨大。当叶形变化仅与PAR、Ts和Ta显著正相关时,叶形变化涉及叶片的伸缩率;在中等光强下,叶柄收缩,叶片下半部挤压、叶尖膨大。利用叶形状的主成分数据作相对扭曲图验证,显示由于受光环境的影响,天台鹅耳枥叶柄和叶尖出现上、下扭曲。【结论】不同光环境下天台鹅耳枥叶存在异速生长,随着光照的增强天台鹅耳枥改变叶片形态、调节叶柄位置增加光合能力。天台鹅耳枥叶形变化与光环境的相关分析显示,与其中等光强的林窗环境相适应,天台鹅耳枥叶片椭圆形较为饱满,叶基和叶片下半部收缩,叶尖膨大,较短的叶柄能更有效地传导水分和养料。天台鹅耳枥在自然状态下依赖于特殊的生境,引种栽培天台鹅耳枥时,选择光照较强的林窗环境,可有效恢复和扩大天台鹅耳枥种群。

关键词：天台鹅耳枥叶形几何学形态测定法光环境

天台鹅耳枥叶片的解剖结构和光合特性对光照的适应

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林业科学 2013年第2期49卷 46-53页

作者：陈模舜柯世省台州学院生命科学学院临海317000

研究天台鹅耳枥幼树叶片的解剖结构和光合特性对不同模拟生长环境光强(全光照FI、中等光强MI和低光强LI)的响应。结果表明:与MI和LI叶片相比,天台鹅耳枥FI叶片最厚,比叶质量(LMA)、叶绿素a/b、最大净光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、... 详细信息

研究天台鹅耳枥幼树叶片的解剖结构和光合特性对不同模拟生长环境光强(全光照FI、中等光强MI和低光强LI)的响应。结果表明:与MI和LI叶片相比,天台鹅耳枥FI叶片最厚,比叶质量(LMA)、叶绿素a/b、最大净光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、羧化效率(CE)和单位叶面积氮含量(Narea)较高。FI叶片叶绿体在叶肉细胞表面排列紧密,MI叶片叶绿体在叶肉细胞质中随机分布,LI叶片叶绿体在叶肉细胞表面分布较为稀疏,使得细胞表面产生了大量剩余空间。FI叶片叶肉组织加厚增大了叶肉细胞间隙面的表面积(Smes)和叶绿体在叶肉细胞表面分布的有效空间,使得紧邻叶肉细胞间隙面的叶绿体表面积(Sc)增大,所以FI叶片的Pmax较高。FI叶片叶绿素荧光参数Fv/Fm,Fv/Fo的值较高,表明强光下其光能转换效率仍较高。因此,在全光照条件下天台鹅耳枥能改变其叶片解剖结构增强光合能力,适宜在光线较强的林窗环境中生长。

关键词：天台鹅耳枥光照叶片解剖结构叶绿体表面积光合特性

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天台鹅耳枥的组织培养与快速繁殖

安徽农业大学学报 2013年第6期40卷 1009-1012页

作者：陈珍陈模舜孙骏威蒋明台州学院生命科学学院台州318000 中国计量学院生命科学学院杭州310018

为了首次建立天台鹅耳枥的组织培养与植株再生体系,以其茎段、未萌发的新芽及萌发后的嫩芽、叶片等为外植体进行离体培养试验。结果表明,以新生的嫩芽为外植体,成功诱导不定芽的分化与增殖,最佳培养基配方为1/2 MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA... 详细信息

为了首次建立天台鹅耳枥的组织培养与植株再生体系,以其茎段、未萌发的新芽及萌发后的嫩芽、叶片等为外植体进行离体培养试验。结果表明,以新生的嫩芽为外植体,成功诱导不定芽的分化与增殖,最佳培养基配方为1/2 MS+6-BA 2.0 mg·L-1+NAA 0.2 mg·L-1+PVP 0.2%。壮苗培养基配方为1/2MS+6-BA 0.5 mg·L-1+NAA 0.05mg·L-1;最佳生根培养基配方为1/4 MS+IBA1.0 mg·L-1+NAA 0.1 mg·L-1。

关键词：天台鹅耳枥组织培养不定芽增殖 PVP

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天台鹅耳枥育苗试验初报

福建林业科技 2013年第3期40卷 131-133,142页

作者：邱智敏王国英袁继标台州市林业技术推广总站浙江台州318000 天台县林业特产局浙江天台317200

采用播种育苗、扦插育苗2种方法,探讨不同的采种、播种时间对种子育苗出苗率、存苗率和苗木生长的影响,及ABT生根粉浓度、浸泡时间对扦插成活率和根长的影响。结果表明:10月28日采种、当年冬播较合适,出苗率和存苗率分别达到72%和52%,... 详细信息

采用播种育苗、扦插育苗2种方法,探讨不同的采种、播种时间对种子育苗出苗率、存苗率和苗木生长的影响,及ABT生根粉浓度、浸泡时间对扦插成活率和根长的影响。结果表明:10月28日采种、当年冬播较合适,出苗率和存苗率分别达到72%和52%,比春播分别提高32%和25%;6月21日采集插穗经ABT生根粉100 mg·kg-1溶液处理2 h扦插成活率较高,达27.7%,根长达14 cm。

关键词：天台鹅耳枥播种育苗扦插育苗出苗率成活率

景宁县上山头林区天台鹅耳枥群落组成与结构调查

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陕西林业科技 2022年第4期50卷 48-52页

作者：赵昌高许元科严冬丽林坚汪一洪王志高景宁畲族自治县生态林业发展中心浙江景宁323500 浙江省林业科学研究院杭州310023

2019年9月和2020年6月对景宁县上山头林区全国种群数量最大的天台鹅耳枥群落组成、结构和径级分布进行了调查,结果为浙江省景宁县上山头林区有天台鹅耳枥354株,生境地植物群落物种共134种,隶属于51科88属,其中被子植物占大多数,有50科87... 详细信息

2019年9月和2020年6月对景宁县上山头林区全国种群数量最大的天台鹅耳枥群落组成、结构和径级分布进行了调查,结果为浙江省景宁县上山头林区有天台鹅耳枥354株,生境地植物群落物种共134种,隶属于51科88属,其中被子植物占大多数,有50科87属133种;裸子植物1科1属1种;天台鹅耳枥在群落中优势度较大,是主要的优势树种;由于海拔高度较高、人为干扰较少,群落结构简单、物种多样性较低;354株种群中胸径大于1 cm的个体径级结构稳定,但林下幼苗极少,天然更新困难。建议加强对景宁上山头天台鹅耳枥群落保护力度,为进一步研究其濒危原因,扩大种群规模奠定基础。

关键词：天台鹅耳枥群落组成径级上山头林区景宁县

珍稀濒危植物天台鹅耳枥营养器官的解剖学研究

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浙江林业科技 2010年第5期30卷 14-19页

作者：陈模舜柯世省杨勇宇颜倩倩台州学院生命科学学院浙江临海317000

采用组织离析法和石蜡切片法对天台鹅耳枥(Carpinus tientaiensis)营养器官的解剖学结构进行研究,结果表明,天台鹅耳枥根的周皮厚,皮层具厚壁细胞,次生木质部导管发达,根的中央无髓;茎的木栓层壁栓质化,导管横径较大,茎的皮层和髓的薄... 详细信息

采用组织离析法和石蜡切片法对天台鹅耳枥(Carpinus tientaiensis)营养器官的解剖学结构进行研究,结果表明,天台鹅耳枥根的周皮厚,皮层具厚壁细胞,次生木质部导管发达,根的中央无髓;茎的木栓层壁栓质化,导管横径较大,茎的皮层和髓的薄壁组织细胞中含有晶体;叶属异面叶,表皮具角质层由单层细胞组成,气孔主要集中在下表皮,为不规则形,栅栏组织由一层细胞组成,叶片主脉木质部发达,由多列导管组成,叶片在林窗较高光强下加厚,在林缘和林下较低光强下变薄,天台鹅耳枥具有较强的耐荫能力。由解剖结构特点表明天台鹅耳枥与其所处山区林中和溪谷两旁生态环境相适应的特性。

关键词：天台鹅耳枥营养器官解剖结构生态适应