李 娟 , 王泽文 , 杨利新 , 郑文寅 , 武立权 , 王荣富
2013, 33(11):2147-2152. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2147 CSTR:
摘要:采用RT-PCR技术分离小麦Fe超氧歧化酶基因(FeSOD)的ORF全长cDNA,然后构建其原核表达载体,并对其表达的诱导时间、IPTG浓度、温度进行优化,以期获得较大量的重组蛋白。结果表明:实验获得了小麦FeSOD基因的ORF全长(600 bp),ORF全长与原核表达载体pET-Dute1相连接构建了原核表达载体pET-FeSOD,将pET-FeSOD导入宿主菌Rosetta(DE3)中,经SDS-PAGE电泳结果显示,可以高效表达融合蛋白且表达的蛋白均主要以包涵体的形式存在;重组质粒表达出25.8 kD的融合蛋白,除去载体pET-Duet1自身表达的3.0 kD蛋白后,与FeSOD编码的约为22.8 kD蛋白的大小一致;对诱导表达条件的优化结果显示,融合蛋白 pET-FeSOD最佳的诱导表达条件为:0.5 mmol/L的IPTG浓度,37 ℃诱导5 h。该研究结果为进一步深入研究该基因的特性与功能奠定了基础。
2013, 33(11):2153-2158. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2153 CSTR:
摘要:以栽培草莓品种‘全明星’为试材,通过3′-和5′-RACE技术克隆出miR390靶基因TAS3的cDNA全长,命名为FaTAS3。序列分析发现:草莓TAS3基因的cDNA全长为742 bp,含有16个碱基的Poly A尾巴及2个高度保守的ta-siRNA产生位点和1个miR390靶位点;该基因DNA全长为824 bp,5′ 端130 bp处有一个98 bp的内含子序列。生物信息学软件预测显示,草莓TAS3基因的启动子除具有TATA/CAAT-box外,还含有G-box、C-box等特异作用元件。实时定量RT-PCR结果表明,草莓miR390与靶基因TAS3间的表达模式与拟南芥中的表达模式相同,推测草莓TAS3基因的生物合成也受miR390的指导。
杨祥燕 , 蔡元保 , 黄 强 , 周全光 , 杨伟林 , 孙光明 , 郭凌飞
2013, 33(11):2159-2165. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2159 CSTR:
摘要:利用SRAP标记对中国22个番木瓜主要栽培品种(系)进行亲缘关系和遗传多样性研究。结果表明:(1)筛选出的20对SRAP引物共扩增249条谱带,其中多态性条带110条,多态性比率为43.20%,平均每对引物扩增的条带数和多态性条带数分别为12.45条和5.50条。(2)引物多态性信息含量(PIC)值变化范围为0.15~0.79,平均值为0.49。(3)聚类分析和主坐标分析显示,供试材料间的遗传相似系数为0.72~0.96,遗传多样性水平较低,在相似性系数为0.87时,可将所有试材分为3个类群。该研究结果有效地揭示了中国番木瓜主要栽培品种(系)资源的遗传背景和亲缘关系,可为番木瓜种质资源的分类、保护和有效利用以及新品种选育提供理论依据。
2013, 33(11):2166-2171. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2166 CSTR:
摘要:利用压片法和间接免疫荧光结合DAPI(4′,6-diamidino-2-phenylindole)染色法,对胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中微管骨架变化和染色体行为进行观察研究。结果表明:(1)胡杨小胞子母细胞减数分裂进程中染色体行为正常,其中:偶线期可观察到单价体,中期Ⅰ会出现落后染色体,末期Ⅰ和末期Ⅱ的核仁呈现动态变化。(2)胡杨小孢子发生过程中细胞内微管骨架呈动态变化过程,其中:中期Ⅱ形成平行纺锤体以及三极纺锤体;末期Ⅱ未观察到典型的成膜体结构,同时型胞质分裂受子核间辐射微管系统调节,通过胞质向心收缩而发生,胞质分裂后形成四边形和四面体型四分体。(3)胡杨小孢子母细胞减数分裂过程中还存在各种异常细胞学现象,其中:中期Ⅱ平行纺锤体发生融合;中期Ⅱ 和后期Ⅱ孢母细胞两个纺锤体间的胞质会出现裂沟;四分体时期存在三分体和二分体,并产生天然2n花粉和连体花粉。
2013, 33(11):2172-2183. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2172 CSTR:
摘要:以采自农田中自然生长的植物群落中的香丝草为供体,以典型的双子叶植物蚕豆和典型的单子叶植物玉米的幼苗为受体,运用根尖微核试验和染色体畸变试验,研究了香丝草的根、茎、叶和幼果4种器官水浸提液对受体的遗传毒性。结果表明:(1)在香丝草不同器官水浸提液作用下,蚕豆和玉米根尖细胞的有丝分裂各时期均受到明显影响,细胞中出现了微核、染色体桥、染色体断片、染色体环、染色体粘连及染色体滞后等多种染色体畸变。(2)香丝草各器官水浸提液对蚕豆幼苗根尖细胞分裂的抑制作用明显大于玉米。(3)香丝草各器官水浸提液对蚕豆和玉米幼苗根尖的染色体畸变诱导存在显著的浓度效应,即水浸提液浓度越高,受体的微核率和畸变率越高,相应的有丝分裂指数越低,水浸提液的诱导作用与浓度呈正相关关系,但不是简单的加和作用。(4)香丝草各器官水浸提液均具有较强的遗传毒性,但整体化感效应表现为叶>幼果>茎>根,即叶片产生的化感作用最强。因此,香丝草分泌的化感物质可能通过对受体植物生长点的细胞有丝分裂和细胞形态产生影响,造成受体植物染色体的多种畸变和不可逆的遗传损伤,从而成功入侵新的栖息地。
2013, 33(11):2184-2188. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2184 CSTR:
摘要:采用石蜡切片技术,以欧美杂种山杨插穗基部茎段为实验材料,连续解剖观察插穗不定根发生发育过程,分析根原基发生部位与扦插生根的关系。结果显示:欧美杂种山杨插穗不定根的发生过程分为4个时期,为根原基诱导期,不定根起始期、表达期和伸长生长期。根原基诱导期维管形成层产生具有分生组织特点的薄壁细胞;不定根起始期,维管形成层及附近的薄壁细胞脱分化,形成不定根原基发端细胞;不定根表达期,根原基发端细胞不断分裂成具有方向性的根原基,根原基穿过韧皮射线和皮层,向皮孔方向发展;不定根伸长生长期,根原基从皮孔伸出,其内部的维管系统开始发育,形成不定根。研究认为,欧美杂种山杨为皮部诱导生根类型,不定根原基起源于维管形成层区,起源部位单一,扦插难生根。
2013, 33(11):2189-2193. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2189 CSTR:
摘要:以铁皮石斛原球茎为材料,经不同质量浓度的秋水仙素(C22H25O6)和0.02 g·mL-1二甲基亚砜(DMSO)混合水溶液处理后进行组织培养,通过对变异株进行形态学、细胞学及流式细胞仪鉴定,以期获得稳定的四倍体植株并分析其生理特性。结果表明:用2.0 g·L-1秋水仙素和0.02 g·mL-1 DMSO混合水溶液处理铁皮石斛原球茎36 h后,植株诱导率达20%;诱导四倍体植株在形态上明显矮化、茎秆粗壮、叶片变小增厚、气孔直径增大;细胞遗传学观察发现,四倍体植株染色体2n=4x=76,二倍体植株染色体2n=2x=38;流式细胞仪分析显示,DNA相对含量四倍体为400,二倍体仅为200;四倍体植株叶片中叶绿素含量、可溶性蛋白、可溶性糖含量均高于二倍体,分别为5.03、3.59、2.98 mg·g-1;四倍体叶片中主要抗氧化酶POD和SOD活性均显著高于二倍体,分别为9.08、180.4 U·mg-1,且四倍体植株明显降低了MDA含量累积。研究认为,2.0 g·L-1秋水仙素和0.02 g·mL-1 DMSO混合水溶液处理原球茎36 h可提高诱导成功率、降低嵌合体比例,此组合为诱导四倍体较佳诱导条件。
2013, 33(11):2194-2202. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2194 CSTR:
摘要:采用常规压片技术对分布于横断山区菊科(Compositae)风毛菊属(Saussurea DC.)的6种植物进行染色体数目和核型分析。结果表明:尖苞雪莲(S.polycolea var.acutisquama)核型公式为:2n=2x=32=20m+12sm,属2B型;球花雪莲核(S.globosa)型公式为:2n=2x=34=16m+18sm,属2B型;重齿风毛菊(S.katochaete)核型公式为:2n=2x=32=8m+18sm+6st,属3B型;柱茎风毛菊(S.columnaris)核型公式为:2n=2x=32=24m+8sm,属2B型;禾叶风毛菊(S.graminea)核型公式为:2n=2x=28=8m+18sm+2st,属3B型;长毛风毛菊(S.hieracioides)核型公式为:2n=2x=32=12m+16sm+4st,属2B型。6个种染色体中均未发现随体。其中尖苞雪莲和柱茎风毛菊染色体为首次报道。
2013, 33(11):2209-2215. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2209 CSTR:
摘要:以内蒙古不同地区白桦外生菌根为材料,采用形态解剖学方法和分子生物学手段对与白桦共生的外生菌根真菌多样性进行全面的调查,并经对所测序列与GenBank和Database比对。结果显示:在内蒙古地区与白桦共生的外生菌根真菌共13种,其中担子菌7种,子囊菌4种,分别来自于丝膜菌属、丝盖伞属、蜡壳耳属、毛革菌属、滑菇属和空团菌属、块菌属、地怀菌属。其中,菌根类型T8和T11未能提出其总DNA,根据其外生菌根形态类型并参照Agerer体视显微镜菌根图谱和Haug菌根图谱进行比较,分类鉴定为荷顿氏疣柄牛肝菌和白桦外生菌根真菌一种。结果表明,内蒙古地区白桦外生菌根真菌多样性相对较高,且与利用地上子实体鉴定的外生菌根真菌种类有一定的区别。
江锡兵 , 龚榜初 , 汤 丹 , 刘庆忠 , 陈 新 , 吴开云 , 邓全恩
2013, 33(11):2216-2224. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2216 CSTR:
摘要:以中国板栗主产区山东等10个省份97个板栗品种为材料,对其坚果表型性状及营养成分进行遗传变异分析。结果显示:(1)97个板栗品种间存在广泛的遗传变异,坚果表型性状及营养成分指标品种间差异均达到极显著水平;遗传变异系数均较大,最大达到0.378,遗传潜力较大;且所有性状重复力均在0.928及以上,受自身遗传因素控制较强。(2)坚果长度等表型性状间呈极显著正相关关系,淀粉含量等营养成分指标间为正相关关系,而表型性状与营养成分指标间表现为负相关关系,据此可将坚果表型性状、品质性状作为两个相互独立又有一定关联的综合因子。(3)进一步利用坚果表型和营养成分8个指标对97个板栗品种进行主成分分析,并结合多重比较结果,综合选出具有单个或多个性状优势的43个品种。研究认为,选出的43个板栗品种具有果粒较大,或营养价值较高,或二者特性兼有,初步选择为果型或品质优良的板栗品种资源材料。
2013, 33(11):2225-2231. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2225 CSTR:
摘要:以贵州23个野生毛桃的果核为试验材料,对其6个数量性状(果核重、横纵径、核形指数、核尖长、核厚度)和4个质量性状(果核核形、鲜核颜色、核粘离性、核面光滑度)进行了分析,以揭示其遗传多样性。结果表明:(1)贵州野生毛桃资源的果核数量性状的变异较丰富,具有丰富的遗传多样性。其中果核重变异系数最大为33.08%,变异幅度为0.65~4.38 g,核形指数变异系数最小为7.56%。(2)果核形态的观测发现,核形、鲜核颜色和核粘离性有不同程度的差异,其核形有卵圆、倒卵圆和椭圆3种类型;鲜核颜色为浅棕、棕和深棕3种类型;核粘离性为离核、半离核和粘核3种类型;核面光滑度差异不大均为较粗糙类型。(3)果核性状间果核重与果核横径、果核纵径和果核厚度呈极显著正相关,核形指数与核形和核尖长呈显著正相关关系。(4)主成分分析结果显示,果核数量特性、果核形状特性、果核物理特性3个主成分的累计贡献率达到84.01%,基本概括果核性状的主要信息。(5)聚类分析显示,23个野生毛桃样品可划分为5类,其中‘晴隆-1’、‘普安-5’单独划为一类,表明其具有完全不同的遗传背景。
孟 超 , 郑 昕 , 姬志峰 , 林丽丽 , 张翠琴 , 王祎玲
2013, 33(11):2232-2240. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2232 CSTR:
摘要:为揭示山西葛萝槭种群表型变异程度及变异规律,采用巢式方差分析、主成分分析、相关分析及聚类分析等方法,对天然分布的8个种群的叶片、果实、种子21个表型性状进行表型多样性分析。结果显示:(1)葛萝槭表型性状在种群间和种群内存在着极其丰富的变异。种群间平均表型分化系数(VST)为50.16%,与种群内变异(49.84%)相当;表型变异系数(CV)为19.16%,变化幅度7.89%~37.04%,种子性状较果实、叶片性状稳定;8个不同种群的Shannon-Wiener多样性指数为1.692 3,表明葛萝槭种群具有较高的表型多样性。(2)相关性分析表明,葛萝槭表型性状受地理生态因子的影响,种群内表型变异呈梯度性变化,随着经、纬度的增加,叶形逐渐由长卵形向宽卵形变异;随着海拔的升高,果实、种子逐渐减小。(3)利用种群间欧式距离进行系统聚类分析,可以将8个葛萝槭种群分为两大支,表型性状主要依地理距离而聚类。研究表明,葛萝槭种内存在丰富的变异,这与其生物学特性及分布生境密切相关。
2013, 33(11):2241-2248. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2241 CSTR:
摘要:以青藏高原野生豆科牧草歪头菜(Vicia unijuga A.Br.)为材料,模拟甘南夏季晴朗无云天空平流层臭氧衰减9%的UV-B辐射强度(6.4 kJ/m2),分析增强UV-B辐射条件下植株内源激素水平和全氮含量随时间变化及其与生长特性的关系。结果显示:(1)来自高寒地区野生歪头菜在增强UV-B辐射的最初阶段(10 d左右)会产生对紫外胁迫的应激性响应,其内源生长激素吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素类(GAs)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)含量水平以及全氮含量均明显高于对照,生长指标也相应升高。(2)随着处理时间延长,歪头菜内源生长激素含量开始迅速降低,并于处理后30 d时降至最低,处理后40 d时全氮含量也显著低于对照;同时,随着生长激素和全氮含量降低,植株生长也受到强烈抑制。(3)在处理后40 d时歪头菜内源ABA才被检测到,说明细胞膜伤害发生的时间相对较晚。研究表明,来自高寒环境的植物种歪头菜经历长期自然选择和适应,形成了对强UV-B辐射的应激响应机制,使辐射伤害延迟,内源激素含量变化与该应激响应有密切关系。
张 军 , 孙树贵 , 王亮明 , 王秀娟 , 杨群会 , 陈新宏
2013, 33(11):2249-2256. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2249 CSTR:
摘要:为明确孕穗期低温对小麦生理生化特性和产量的影响,以‘小偃22’等5个冬小麦品种为材料,对其在低温(2±1) ℃胁迫下叶片中超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、过氧化氢酶(CAT)活性、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、可溶性糖含量、脯氨酸含量和可溶性蛋白含量等生理指标进行测定,并测定单株产量。结果表明:(1)与对照相比,低温胁迫24 h和48 h后,供试品种叶片SOD活性、POD活性、CAT活性、MDA含量、相对电导率、可溶性糖含量和脯氨酸含量均显著增加,而可溶性蛋白含量显著降低。(2)低温胁迫使各品种单株籽粒产量和单株穗粒数显著下降,但对小穗数和千粒重的影响不大。(3)经隶属函数分析,‘小偃22’、‘矮抗58’和‘西农509’属于抗寒性较强的品种,而‘郑麦9023’和‘郑麦366’为抗寒性较弱的品种,这与它们在试验中的籽粒产量表现相符。研究发现,与抗寒性弱的小麦品种相比,抗寒性强的品种在相同低温下具有相对较高的保护酶活性、较强的渗透调节物质积累能力和较低的质膜破坏程度,这是其在低温胁迫后能维持较高产量的生理基础。
任 飞 , 杨晓霞 , 周华坤 , 姚步青 , 王文颖 , 温 军 , 贺金生 , 赵新全
2013, 33(11):2257-2264. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2257 CSTR:
摘要:采用国际冻原计划(ITEX)模拟增温对植物影响的研究方法,将开项式生长室(OTC)按不同直径设置5个增温梯度,并按其直径从小到大的顺序依次标记为A、B、C、D、E 5个处理,研究了增温效应对青藏高原高寒草甸3种植物生理生化特性的影响。研究表明:(1) A~E 5个增温处理使OTC内部气温依次比对照升高了2.68 ℃、1.57 ℃、1.20 ℃、1.07 ℃ 和0.69 ℃,土壤温度依次比对照升高了1.74 ℃、1.06 ℃、0.80 ℃、0.60 ℃和0.30 ℃。(2)增温对3种植物的叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、SOD活性、谷胱甘肽等生理生化特性产生了一系列的影响,3种植物对增温效应的响应也不尽相同。(3)增温对青藏高原3种植物生理生化特性的影响明显且复杂,适度增温0.69 ℃~1.07 ℃(D、E处理)对3种植物生理生化特性在总体上表现为正效应。
欧英娟 , 彭晓春 , 董家华 , 陈志良 , 赵述华 , 雷国建 , 周 鼎
2013, 33(11):2265-2272. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2265 CSTR:
摘要:采用开顶式气室(OTC)控制模拟环境,研究了二氧化碳(CO2)浓度升高对龙血树和春羽叶片光合生理及叶绿素荧光参数的影响。结果表明:(1)随着CO2浓度增加,龙血树和春羽幼苗叶面积和株高均呈显著增加趋势。(2)龙血树和春羽幼苗叶片净光合速率随着CO2浓度的升高均呈先增加后降低的趋势,而同期蒸腾速率和气孔导度显著降低。(3)随着CO2浓度的增加,龙血树和春羽幼苗叶片最大光量子产量、实际光能转化效率均呈先升后降的趋势,而同期非光化学猝灭系数呈先降低后升高的趋势;光化学猝灭系数总体上也呈先升高后降低的趋势,但差异不显著。研究表明,一定时间的高浓度CO2处理提高了龙血树和春羽的净光合速率,促进了植物的生长,但随着处理时间的延长,这种促进作用逐渐降低进而消失,并以春羽幼苗表现得更突出;即高浓度CO2可能破坏了龙血树及春羽生长后期光系统Ⅱ反应中心结构,导致叶片光合能力降低。
2013, 33(11):2273-2277. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2273 CSTR:
摘要:以芒果单胚型品种‘金煌’、‘贵妃’和多胚型品种‘红玉’、‘白象牙’为试材,选择4个品种栽培管理条件基本一致的同龄芒果园,每品种选取生长势一致植株各18株,自盛花后每品种每周各选取30个果测定其营养成分,比较单胚与多胚类型芒果发育及后熟过程中主要品质特征的变化规律,为提高芒果果实品质及芒果新品种培育提供理论依据。结果显示:(1)单胚品种芒果从果实发育初期到后熟期的可溶性糖和可溶性固形物含量均显著高于多胚品种。(2)不同胚性芒果果实发育过程中可滴定酸含量均呈先升高后降低的变化趋势,且各品种成熟前的最高值和后熟期的最终值均为多胚品种高于单胚品种(‘红玉’>‘白象牙’>‘贵妃’>‘金煌’)。(3)不同胚性芒果果实发育过程中固酸比的变化趋势均为前期平缓,进入后熟期后各品种的固酸比均迅速上升达到最高,其峰值表现为‘金煌’(83.8%)>‘白象牙’(50.04%)>‘贵妃’(49.41 %)>‘红玉’(29.52%)。(4)芒果果实的类胡萝卜素含量在后熟期的峰值和最终值单胚品种均显著高于多胚品种,且单胚品种的果肉黄色较多胚品种明显。研究表明,单胚品种芒果的果实品质优于多胚品种。
2013, 33(11):2278-2285. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2278 CSTR:
摘要:通过田间试验研究了黄土旱塬旱作全膜双垄沟覆盖栽培条件下,不同施氮量(0、100、200、250、300及400 kg/hm2)对春玉米氮素吸收、利用及分配的影响,为提高春玉米氮素利用效率及合理施氮提供理论依据。结果表明:(1)春玉米植株及籽粒含氮量、氮素累积量随施氮量增加而提高,但当施氮量超过250 kg/hm2后增加效果不显著。(2)春玉米植株含氮量随生育期推进而降低,但氮素累积量则随生育期推进而增加。(3)玉米叶片及茎+叶鞘氮素转移量及对籽粒氮素贡献量高于其他器官。(4)春玉米籽粒产量随施氮量增加先增加后降低,并在施氮量为250 kg/hm2时产量最大(11 932 kg/hm2),此时氮素收获指数最大(69.12%)并显著高于其余处理,氮肥农学效率也显著高于施氮量为300、400 kg/hm2的处理。因此,从春玉米产量、氮素利用角度考虑,该试验条件下的合理施氮量为250 kg/hm2。
2013, 33(11):2286-2291. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2286 CSTR:
摘要:以4个不同烤烟品种为研究材料,采用盆栽试验,运用高效毛细管区带电泳法测定各品种根际土、非根际土、根系及叶片中的单糖组分及含量,并分析其相关关系,探究根系分泌物中糖类的分泌特性。结果表明:在各样品中,共检出木糖、葡萄糖、半乳糖、核糖、阿拉伯糖和鼠李糖6种糖;不同品种根际土、非根际土、根系及叶片中检出的糖组分及含量均存在差异;同一品种中,叶片最高,根系次之,根际土和非根际土最低;相关性分析表明,木糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖和半乳糖总量在根际土、非根际土、叶片和根系间呈正相关关系,各单糖组分间均呈正相关关系,部分组分呈显著或极显著相关关系。研究表明,不同烤烟品种根系分泌这些单糖存在品种差异,且根系分泌单糖可能是一个沿浓度梯度的扩散过程。
2013, 33(11):2292-2300. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2292 CSTR:
摘要:选择芦苇、水葱、千屈菜、扁秆藨草、长苞香蒲5种常见湿地植物分别构建人工湿地小试系统,测试它们对生活污水的净化作用,分析污水净化过程中氮磷元素在植物体内和土壤中的动态分布,以明确各湿地植物对污水的综合净化能力。结果表明:(1)5种湿地植物对生活污水中的CODcr、铵态氮、总氮和总磷的去除效果显著高于无植物对照;随处理时间延续,污水中CODcr、铵态氮、总氮和总磷浓度均呈下降趋势,定植土壤中的总氮和总磷含量呈先上升后下降的变化趋势。(2)5种植物能够吸收污水中89.7%~97.9%的磷元素,污水中剩余的磷元素量较少(2.1%~10.3%);污水中氮元素在植物体、污水和土壤中分布因植物种类不同有很大差别,芦苇、水葱和长苞香蒲可吸收污水中76.1%~83.4%的大部分氮元素,而千屈菜和扁秆藨草对氮元素吸收量较少(分别为45.0%和46.8%),在污水和土壤中滞留的氮元素较多(21.7%~31.6%)。(3)5种植物对氮元素的积累能力显著大于对磷元素的积累能力;5种湿地植物对生活污水的综合净化能力差异较大,从强到弱依次为芦苇>长苞香蒲>水葱>扁秆藨草>千屈菜。
邱 权 , 李吉跃 , 王军辉 , 王 宁 , 孙 奎 , 贾子瑞 , 董 蕾 , 潘 昕
2013, 33(11):2301-2308. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2301 CSTR:
摘要:在青海省柴达木盆地选择6个重要的唐古特白刺分布区域,通过测定不同白刺居群的叶片营养元素、土壤养分含量和叶片碳同位素组成δ13C,对比不同白刺居群间的叶片δ13C特征差异,并分析白刺叶片δ13C与地理位置信息及叶片营养和土壤养分含量指标的关系。结果显示:(1)白刺居群间叶片δ13C存在显著空间变异性,其叶片δ13C变化范围在-25.47‰~-27.66‰之间,平均为-26.66‰。(2)纬度、经度和海拔是白刺叶片δ13C重要影响因子,白刺叶片δ13C与纬度、经度和海拔分别呈极显著负相关,正相关和正相关关系(n=10)。(3)白刺叶片δ13C与叶片有机C含量、N、P、K含量总体均呈负相关关系,但仅叶片有机C含量达到极显著水平(n=30),其余均未达到显著性水平(n=30)。(4)叶片δ13C与表层土壤(0~15 cm)有机质、全N、速效K含量呈极显著负相关关系(n=30),与全P、碱解N和有效P含量呈显著负相关关系(n=30),并与15~30 cm土壤有机质和全N含量显著负相关(n=30),但叶片δ13C与30~45 cm土壤各化学指标相关性均不显著(n=30)。研究表明,环境因子纬度、经度、海拔,叶片有机C含量,以及立地土壤全N、全P、碱解N、有效P、速效K含量的变化均显著影响柴达木盆地唐古特白刺居群叶片δ13C值。
申家朋 , 张文辉 , 李彦华 , 尤健健 , 余碧云 , 杨小舟 , 何景峰
2013, 33(11):2309-2316. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2309 CSTR:
摘要:以黄土高原丘陵区主要退耕还林树种油松为研究对象,对甘肃省庆阳市合水县采用样地调查与生物量实测方法,分析不同坡向(阳坡、阴坡)及退耕年限(退耕6年、9年和12年)油松人工林的乔木不同器官、灌草层、枯落物层和土壤层的碳含量,以及油松人工林乔木层、灌草层、枯落物层和土壤层碳储量及其分配特征,探讨甘肃黄土高原丘陵区生态林的固碳作用。结果表明:(1)油松不同器官碳含量为48.15%~53.90%,各器官碳含量大小为树干>叶>细枝>粗枝>根桩>粗根>树皮>大根>中根>小根>细根>球果;灌木层碳含量为茎>叶>根;草本层碳含量为地上部分>地下部分。(2)油松人工林的枯落物层碳含量为未分解层大于半分解层。(3)0~100 cm土壤层的碳含量随退耕年限增加而增大,随土壤深度的增加而下降;0~10 cm、10~20 cm土壤层不同坡向间碳含量差异显著。(4)阳坡和阴坡退耕6年、9年和12年油松林总碳储量分别为42.90、50.50、59.22 t·hm-2和45.08、53.77、65.70 t·hm-2。研究认为,黄土高原丘陵区阳坡和阴坡均适宜油松林发挥固碳效益,且阴坡要优于阳坡,是甘肃黄土高原丘陵区的理想树种。
2013, 33(11):2317-2325. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2317 CSTR:
摘要:尾矿废弃地是一种极端的生态系统,其植被恢复的研究将丰富传统的生态学理论。该研究通过野外植被调查与室内萌发实验相结合的方法,探讨了兰坪铅锌矿区植被恢复初期不同群落类型地上植被、土壤种子库及其相互关系。结果显示:(1)与对照群落(云南松林、高山栎灌丛)相比,尾矿区恢复期各群落(早熟禾人工草地、魁蒿群落、马桑灌丛)地上植被及土壤种子库的物种数、物种多样性均较低。(2)植被恢复时间较短的2个群落(魁蒿群落、人工草地)土壤种子库较地上植被物种多样性高。(3)尾矿区恢复期各群落地上植被及土壤种子库的优势种均主要由风播、种子繁殖的植物组成,菊科、禾本科占较大比例,这些植物在尾矿区植被恢复初期起重要作用。(4)尾矿区恢复期各群落土壤种子库与地上植被的物种相似性较高,各群落之间地上植被及土壤种子库的相似性则较低。研究表明,尾矿区恢复初期土壤种子库与地上植被紧密联系,群落改造方式、恢复时间对土壤种子库具有重要影响。
杨 宁 , 陈 璟 , 杨满元 , 郭 锐 , 赵林峰 , 林仲桂 , 陈志阳
2013, 33(11):2326-2331. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2326 CSTR:
摘要:通过对贵州雷公山秃杉林的4种林冠环境,即林下(FU)、中林窗(MG)、大林窗(LG)和林缘旷地(FEW)内的箭竹的分株种群结构(包括株高、基径、生物量、叶和分株数等)和年龄结构进行较系统对比研究。结果显示:(1)从林下→中林窗→大林窗,箭竹分株种群的株高(h)、基径(bd)与生物量显著增加。(2)在4种林窗环境中,箭竹各构件的生物量的百分比发生相应变化,枝和叶片生物量的百分比沿林下→中林窗→大林窗→林缘旷地的顺序显著减小,在林缘旷地,地下茎、粗根(d>0.5 mm)和细根(d≤0.5 mm)生物量的百分比显著高于其他3种林冠环境。(3)箭竹分株单位叶面积叶重沿林下→中林窗→大林窗→林缘旷地的顺序显著增大,单叶生物量与叶面积以中林窗最大,林缘旷地次之,二者与大林窗或林下差异显著;大林窗的单株叶片数显著高于其余3种林冠环境。(4)在4种林冠环境中,箭竹分株种群死亡率以林下最低,但各种群平均年龄间无显著差异。研究表明,箭竹分株种群对林冠环境变化的响应主要体现在形态与生物量的分配上,而非种群的年龄。
2013, 33(11):2332-2338. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2332 CSTR:
摘要:通过野外实地调查,利用植物区系谱、多样性指数、相关分析和聚类模型等方法,对辽宁老秃顶子植物区系多样性进行量化分析,揭示山地生物多样性特点、规律以及与周边植被生态的关系。结果表明:(1)辽宁老秃顶子自然保护区种子植物种类组成丰富,共有野生种子植物123科429属1 006种,且优势科现象明显,单种属和少种属占比率较高,表现出一定古老残遗性。(2)老秃顶子自然保护区植物种的区系分布型多样,区系组成复杂,来源较广泛,具有一定古老性,但植物特有现象不明显,以温带性质分布种为主,符合暖温带北部的华北植物区系特点。(3)老秃顶子山与相邻9个山地比较,植物区系Shannon-Wiener指数差异明显(1.736~2.259),其中庐山和徂徕山的Shannon-Wiener指数较高,而白石砬子和长白山的较低;10个山地的Simpson指数差异不显著(0.711 4~0.871 5)。(4)相关性分析显示,10个不同山地植物区系之间的相似程度显著,相关系数达0.617~0.995;聚类分析显示,老秃顶子山与千山、凤凰山的植物区系关系较近。本研究结果支持老秃顶子山、千山和凤凰山共同划归华北植物区系的观点,认为把老秃顶子山保护区植物区系划归于华北山地植物亚地区较为合理。
2013, 33(11):2339-2345. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2339 CSTR:
摘要:通过观测淫羊藿属植物的30个质量性状和15个数量性状,利用聚类分析和主成分分析的方法研究淫羊藿属属下类群的分类关系。结果表明:(1)聚类分析结果将淫羊藿属中国种类划分为大花类群和小花类群,支持Stearn对Sect.Macroceras、Sect.Polyphyllon和Subg.Rhizophyllum的处理,但认为Sect.Epimedium的分类地位尚需进一步探讨。(2)主成分分析结果显示,性状的累积贡献率不是很高,前3个主成分累积贡献率为51.86%,这可能与本属植物演化过程中性状变异的多样化和复杂化相关,但由主成分分析的结果仍可以看出中国种类被划分为大花类群和小花类群。研究认为,花瓣与内萼片长度比、花瓣是否具距、萼片轮数等作为主成分反映的性状对淫羊藿属分类具有重要价值。
2013, 33(11):2346-2350. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2346 CSTR:
摘要:为了简便而快速制作适用于光学显微镜观测的苹果属植物果实表皮标本,采用7种方法分别对小金海棠果实表皮进行整体制片后于光学显微镜下观察其形态特征,比较制片效果。结果表明:用离析刮片法、指甲油印迹法、刮片法和煮沸剥离刮片法制备的标本在光学显微镜下均呈现出清晰结构,其中煮沸剥离刮片法的制片效果最佳。因此,煮沸剥离刮片法最适用于苹果属植物果实表皮整体制片,该方法操作简便且效率高。
2013, 33(11):2351-2353. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2351 CSTR:
摘要:报道了四川省香薷属植物地理分布新记录1种——四方蒿(Elsholtzia blanda Benth.)。四方蒿主要分布于中国西南部(云南、贵州、广西)至东南亚及南亚的热带地区,在四川为新记录,且是该种分布区的北缘。凭证标本存放于上海辰山植物园标本馆(CSH)。
2013, 33(11):2354-2360. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.11.2354 CSTR:
摘要:反转录转座子是真核生物基因组中普遍存在的一类可移动的遗传因子,它们以RNA为媒介,在基因组中不断自我复制。在高等植物中,反转录转座子是基因组的重要成分之一。反转录转座子可以分为5大类型,其中以长末端重复(LTR)类型报道较多。LTR类型由于其首尾具有长末端重复序列,内部含有PBS、PPT、GAG和POL开放阅读框、TSD等结构,可以采用生物信息学软件进行预测。LTR反转录转座子的活性受到自身甲基化和环境因素的影响,DNA甲基化抑制反转录转座子转座,而外界环境的刺激能够激活转座子,从而影响插入位点周边基因的表达。同时由于LTR反转录转座子在植物中普遍存在,丰富的拷贝数以及多态性为新型分子标记(RBIP、SSAP、IRAP、REMAP)的开发提供了良好的素材。该文对近年来国内外有关植物反转录转座子的类型、结构特征、 LTR反转录转座子的活性及其影响因素、 LTR反转录转座子的预测以及标记开发等方面的研究进展进行综述。