青藏高原生物进化适应开放实验室 研究进展及成果

青藏高原生物进化适应开放实验室 研究进展及成果

利用细胞学与分子生物学手段,通过典型植物类群事例(CASES)研究发现,青藏高原高山植物具有就地起源和异地扩散两种方式;青藏高原第四纪以来强烈隆升所形成的异质性环境,促进了异域物种的形成,是高原植物物种多样性分化和现代分布格局的主要驱动力。发表论文30余篇,其中在国际著名SCI刊物,如MPE等杂志上发表论文6篇。

高寒草甸麻花艽和美丽风毛菊的光合速率具有午间降低现象,与当地太阳正午时分较强的太阳辐射有关,很可能是植物叶片水势中午降低的直接结果。高寒草甸绝大多数植物对高原强UV-B辐射有适应性,进一步模拟增强太阳UV-B辐射强度并不都引起光合速率的降低,相反在某些植物如麻花艽和美丽风毛菊长期增强UV-B辐射后有增强的趋势,这种现象可能与植物叶片光形态结构的改变(如叶片厚度增加)有关。高寒草甸植物群落的生长分析表明,群落叶面积指数(LAI)的增长为S形,单位叶面积速率(ULR)与LAI相反,受两者的影响,群落生长速率在6月下旬最大。因此,地上净初级生产量的增加在6月下旬左右最大。
选择部分高山植物作为代理(PROXY),研究了高山植物的传粉生态适应和进化机制,主要发现:
(1)高山植物麻花艽存在两种不同生态因子引起的花闭合;
(2)青藏高原高山植物传粉昆虫的访花频率高于世界其它高山地区;
(3)传粉限制不是高山濒危植物致濒的主要原因。现被国际SCI核心刊物接受论文两篇。
2002年在可可西里的初步野外调查发现,藏羚在其原分布区可以进行人工饲养。2001年7月可可西里自然保护区管理局在沱沱河保护站收养一只受伤雄性小藏羚(爱羚)取得成功。现有资料表明,雌藏羚3岁性成熟,每胎1仔。通过对爱羚的饲养观察发现,雄性藏羚羊在1岁半即可性成熟。每年11月中旬至12月中旬是藏羚的交配期,来年6月中旬至7月上旬产仔,妊娠期200天左右。在交配期,雄性个体有激烈的争偶现象,争偶结束后,得胜的雄体带着雌体成小群在一起交配,雄雌比由1:1到1:26不等,争偶失败的雄藏羚一部分与未成年藏羚一起生活而一部分则远远追随,伺机交配。此外,藏羚的正常迁徙与繁殖直接相关。除个别地区的个别小群体外,绝大多数成年母羊都有长途迁徙集中产仔,产仔后又迁回原栖息地的习性,雄性则无此现象。
通过调控地表覆盖物研究了捕食风险对高原鼠兔的栖息地利用的影响,以及摄食行为与集群及洞口距离等相关风险因子间的关系;研究了高原鼠兔对同质但不同大小食物项目的选择和利用格局,探讨了捕食风险对其食物选择的影响。以根田鼠捕食者-艾虎(Mustela eversmanni)为应激源,应用神经内分泌学理论,研究了捕食应激对根田鼠繁殖的影响,以及根田鼠母体捕食应激对子代生长发育、行分化、学习能力以及攻击行为等表型特征的效应,并探讨了捕食应激在根田鼠种群动态调节中的作用。
先开展高原率特有藏药资源植物的有性生殖适应过程研究,在国内外发表论文20余篇;基于可靠的研究结论和广泛的调查结果,在国内提出重要藏药资源植物的规模化、规范化人工种植的学术思想,1999年获得藏药资源植物人工栽培的研究项目1项,申请了有关藏药资源植物人工栽培的专利。该研究领域已经成为中国西部地区发展经济和改善生态环境的重要科研投资领域。
利用小分子基因片段测序构建了藏茵陈、大黄和雪莲原植物及其混淆品的分子指纹图谱,在此基础上研究了这些药材的鉴定方法和可能途径。发表论文5篇,SCI论文2篇,国内一级刊物2篇。 首次研究了高山植物龙胆科中一些典型高山植物的生殖生物学,发现这些植物的胚胎学特征对于重建龙胆科的系统发育具有重要的参考价值;研究了龙胆科蔓龙胆属、双蝴蝶属、龙胆属狭蕊组和翼萼蔓属的的外部形态、花部解剖结构、染色体、花粉形态及胚胎学特征,综合这些特征,修正龙胆科一些属的系统位置与亲缘关系;对龙胆科龙胆属狭蕊组与何廷农研究员合作进行分类学修订,联合发表并成立一个新属-狭蕊龙胆属Metagentiana。

实验室简介