2018, 38(11):1961-1967. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.1961 CSTR:
摘要:中间锦鸡儿(Caragana intermedia)耐旱、耐寒、耐盐碱,是西北干旱地区的重要固沙灌木,筛选其优良抗逆境基因,可以作为林草基因工程的基因源。该研究在中间锦鸡儿干旱胁迫转录组文库中找到1条CiPUB22 (plant Ubox 22)基因的cDNA全长序列,CiPUB22基因包括1 260 bp开放阅读框,编码419个氨基酸。实时荧光定量PCR结果表明,在脱水、盐和ABA处理1 h后CiPUB22基因表达量上升并达到最高水平,分别为对照表达量的12倍、35倍和7倍,干旱处理后12 d达到最高值,为对照的2.5倍,表明CiPUB22的转录水平受非生物胁迫诱导。构建CiPUB22基因的过表达载体并转化野生型拟南芥,对转基因纯合体株系抗逆性分析发现,在150 mmol/L NaCl、1 μmol/L ABA和400 mmol/L甘露醇处理下,过表达株系的萌发率均低于野生型,说明过表达CiPUB22基因降低了拟南芥在种子萌发过程中对盐和渗透胁迫的耐受性。
2018, 38(11):1968-1974. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.1968 CSTR:
摘要:利用黄孢原毛平革菌木质素过氧化物酶基因(PcLIPH8),构建植物双元表达载体35S∷PcLIPH8,并遗传转化水稻野生型品种Kitaake,对转基因水稻进行分子鉴定、酶活及木质素含量测定、表型观察等分析。结果表明:(1) 成功构建了植物双元表达载体35S∷PcLIPH8,获得3个独立的转PcLIPH8水稻株系,但在苗期转基因水稻与野生型对照无明显表型差异。(2) 酶活及木质素含量测定结果表明,转基因水稻的木质素过氧化物酶活性增加3.06%~5.07%,而木质素含量显著低于野生型对照,苗期降低11.44%~14.97%,成熟期降低13.83%~20.05%。(3) 成熟期表型分析表明,转基因水稻较野生型对照的株高增加了28.37%~39.78%,穗谷粒数增多110%~120%,生物量增大18.61%~22.97%,而千粒重减小12.86%~13.34%,谷粒长度变短6.67%~7.15%。该研究结果为利用PcLIPH8基因降低木质素含量,提高生物产量,从而改善植物品质奠定了前期基础。
2018, 38(11):1975-1985. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.1975 CSTR:
摘要:该研究选用多花水仙新品种‘云香’为材料,采用RTPCR技术克隆得到NtNAC2,其开放阅读框为936 bp,编码311个氨基酸。生物信息学分析显示,NtNAC2在N端含有NAM保守结构域,与单子叶植物芦笋、番红花和石斛等具有较近的进化关系。实时荧光定量检测显示,花瓣和副冠中NtNAC2基因的表达量随花器官发育逐渐上升,衰败期达到峰值;在ABA、MeJA、SA、H2O2、50 ℃、NaCl和PEG胁迫处理下,水仙根和叶中NtNAC2基因的表达量上调,且表现出时空表达特异性。为进一步鉴定其功能,构建植物表达载体转化烟草,获得10株转基因烟草,经半定量RTPCR检测NtNAC2在转基因植株中过表达。高盐和干旱胁迫处理后转基因植株根长为野生型的2~3倍,叶片失水率低于30%,存活率高于60%。研究表明,‘云香’水仙NtNAC2的过量表达提高了转基因烟草的抗旱性和耐盐性,可作为水仙抗逆分子育种的重要候选基因。
2018, 38(11):1986-1999. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.1986 CSTR:
摘要:为了解龙眼ERF家族的基本性质以及在体胚发生早期的表达规律,该研究对龙眼基因组鉴定出108个ERF家族成员进行基本理化性质分析与进化树构建,并结合龙眼转录组及miRNA、lncRNA数据库对DlERF家族成员与lncRNA、miRNA之间的关系预测与表达模式分析。结果显示:(1)理化性质及进化树分析表明,AP2/ERF结构域在龙眼中相对最为保守,DlERF对龙眼的抗胁迫能力以及对病菌的防御能力可能起着重要作用。(2)RNASeq中的表达量分析可知,95个ERF基因在转录组中检测到表达,在愈伤组织(EC)、不完全胚性紧实结构(ICpEC)与球形胚(GE)阶段中分别存在31、11与53个ERF基因高表达。(3)qRTPCR结果显示,在龙眼体胚发生早期显著表达5个ERF基因中,Dlo_008317.1ERF152、Dlo_022310.1ERF11与Dlo_009939.1ERF98在GE阶段表达量显著高于EC与ICpEC阶段,Dlo_009070.1ERF1063与Dlo_022634.1ERF221则分别在EC与ICpEC阶段高表达。(4)DlERF家族成员与相关lncRNA、miRNA表达量分析显示,LTCONS_00013739对靶基因Dlo_008317.1ERF152为正调控关系;Dlo_miR413与Dlo_miR1510a共同靶向Dlo_009070.1ERF1063,从EC到GE阶段均表现出显著负调控关系,而Dlo_miR413与Dlo_008317.1ERF152的表达量表现出正相关,推测相比于Dlo_008317.1ERF152,Dlo_miR413更倾向于调控Dlo_009070.1ERF1063;调控Dlo_009939.1ERF98相关的Dlo_miR408与Dlo_miR774b,从表达趋势来看,Dlo_miR774b在龙眼体胚发生早期过程能够负调控Dlo_009939.1ERF98;Dlo_miR399c与Dlo_022310.1ERF11在EC到GE阶段可能存在负调控关系。(5)不同梯度浓度的乙烯处理使得DlERF基因表达显著下调。这些发现提供了有关龙眼体胚发生早期DlERF的重要见解,从而为将来对龙眼体胚发生早期过程中DlERF的功能分析奠定了基础。
2018, 38(11):2000-2009. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2000 CSTR:
摘要:采用Illumina Hiseq 2500转录组高通量测序,构建黄秋葵花和果荚转录组文库,并利用测序评估、差异基因功能注释等生物信息学方法进行分析。研究结果表明:(1)分别获得黄秋葵花和果荚有效数据7.12 Gb和8.14 Gb,碱基百分比(Q30)均达到91.0%以上。(2)获得差异表达基因(DEGs)1 336个,其中上调基因319个,下调基因1 017个。(3)获得功能注释的基因有1 131个,GO将455注释基因归成41个功能小类,主要涉及代谢过程、催化活性、单一生物过程和细胞过程等过程;KOG注释了472个DEGs,涉及23个功能分类,其中与次生代谢直接相关过程O和Q类别获得111个注释结果;KEGG将372个DEGs注释到80条代谢通路中,获得F3H、F3′5′H、DFR、ANR、ANS、GT、LAR共10个关键差异基因,其中F3H、DFR在黄秋葵花中表现上调效应,F3′5′H、ANR、LAR在黄秋葵果荚中表现显著上调效应,ANS、GT则分别在花和果荚中均有上调或下调效应。(4)实时定量PCR分析显示,其中7个差异表达基因得到的相对表达量与转录组表达谱分析趋势完全一致。(5)类黄酮代谢途径分析表明,黄秋葵花通过F3H、DFR、ANS、GT途径将NAR催化为生成花青素苷;果荚则将NAR通过F3′5′H将催化为DHM,后在FLS催化下生成黄酮醇类物质等;部分NAR在F3H、 DFR催化下,生成无色飞燕草素苷元,再分别在ANS、LAR作用下,进入花青素苷元和原花青素合成途径。该研究结果丰富了黄秋葵转录组信息,为黄秋葵类黄酮物质纯化和功能利用提供参考依据。
2018, 38(11):2010-2022. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2010 CSTR:
摘要:该研究基于叶绿体16S rRNA基因序列,构建绿色裸藻类的系统发育树,并对绿色裸藻类植物8个形态性状进行祖先重建分析,以明确绿色裸藻类植物的系统演化关系,为研究该类植物的起源提供理论依据。结果表明:(1)贝叶斯法构建的绿色裸藻类系统发育树显示,双鞭藻属与拟双鞭藻属互为姐妹群,扁裸藻属、鳞孔藻属和盘裸藻属亲缘关系较近,而囊裸藻属和陀螺藻属亲缘关系较近,裸藻属、隐裸藻属、柄裸藻属和旋形藻属亲缘关系较近,表明裸藻属不是一个单系类群。(2)基于形态性状的祖先重建结果显示,绿色裸藻类相对原始的7个性状包括:表质柔软易变形,出现螺旋形线纹,细胞后端渐尖或尖尾刺状,无囊壳,叶绿体为片状、盾状或大盘状,具无鞘蛋白核,副淀粉粒为小颗粒状且数量不定,而鞭毛长度不能推断可能的祖先状态。(3)综合8种性状祖先重建结果发现,裸藻属和眼裸藻属植物具有所有原始性状,可能是最先出现的绿色裸藻类的祖先。
2018, 38(11):2023-2035. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2023 CSTR:
摘要:柔毛淫羊藿(Epimedium pubescens Maxim.)是中国淫羊藿属植物中分布较为广泛、形态变异较为丰富的物种,柔毛淫羊藿及其近缘种在分类中存在诸多争议。为研究柔毛淫羊藿及其近缘种变异规律和进行种的界限划分,该研究对柔毛淫羊藿31个居群和近缘种星花羊藿3个居群、镇巴淫羊藿1个居群、万源淫羊藿1个居群共36个居群的叶背非腺毛进行了显微观察。结果显示:(1)所观察到的非腺毛分为直毛、曲毛、伏曲毛、长伏毛、拟短伏毛、短伏毛、单细胞毛7个大类19个小类,并发现每个居群或每个个体的叶背面非腺毛是由多种类型构成。(2)共观察到13个居群具有乳突,且69.2%非腺毛较少(非腺毛密度少于50个/mm2)的居群具有乳突;而且共有27个居群中具有单细胞毛,占该研究36个居群的75%。(3)以非腺毛密度、主要类型构成进行居群归类,其中柔毛淫羊藿21个居群为直毛群(A),柔毛淫羊藿7个居群为曲毛群(B),柔毛淫羊藿2个居群、星花淫羊藿3个居群、镇巴淫羊藿1个居群为长伏毛群(D),柔毛淫羊藿1个居群为拟短伏毛群(E),万源淫羊藿1个居群为短伏毛群(F),所有居群均共有直毛类非腺毛,说明直毛类非腺毛为柔毛淫羊藿及其近缘种的核心类型非腺毛。(4)从居群内非腺毛类型组成的角度梳理出了居群间的演化关系,直毛群:AⅠ→AⅡ→AⅢ→AⅣ→AⅤ;曲毛群:BⅠ→BⅡ→BⅢ→BⅣ;长伏毛群:DⅠ→DⅡ→DⅢ;直毛群→曲毛群;短直毛群→短伏毛特化群;短直毛群→拟短伏毛特化群,且居群间的演化关系与地理分布呈现良好的相关性。(5)单细胞毛为淫羊藿属中首次发现。研究认为,单细胞毛可能与主流非腺毛类型(直毛和曲毛)和地理分布有关,但乳突则与叶背面的非腺毛密度可能存在负相关关系;该研究结果支持将星花淫羊藿归为柔毛淫羊藿种下等级的分类处理。
2018, 38(11):2036-2044. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2036 CSTR:
摘要:以3月龄的杉木实生苗为试验材料,分析了不同氮素形态——硝态氮(NO3-N)、铵态氮(NH4+N)和硝酸铵(NH4NO3)(氮素浓度均为3 mmol·L-1)对杉木幼苗侧根生长、叶片光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响,以揭示杉木幼苗对不同形态氮的偏好性,以及不同形态氮肥下杉木幼苗侧根生长和光合生理的响应特征,为杉木苗期氮肥管理提供理论依据。结果显示:(1)不同氮素形态对杉木幼苗地上部和侧根生物量具有显著影响,其中NH4+N处理下幼苗地上部和侧根生物量最大,NO3-N处理次之,而NH4NO3处理最小。(2)NH4+N和NO3-N处理下杉木幼苗总根长、根系总表面积和根系总体积均显著高于NH4NO3处理(P<0.05),且NH4+N处理又显著高于NO3-N处理,但不同氮形态处理间侧根数量差异不显著。(3)NH4+N处理下杉木幼苗叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率明显高于NO3-N和NH4NO3处理,但NO3-N和NH4NO3处理之间无明显差异。(4)NH4+N处理下杉木叶片初始荧光强度低于NO3-N处理,而最大荧光强度、可变荧光强度和PSⅡ潜在活性却高于全硝氮和硝铵氮处理。上述结果表明,NH4+N处理不仅有利于杉木幼苗侧根生长发育,且其叶片具有较强的光合能力,较高的PSⅡ中心稳定性、光化学活性以及电子传递效率,从而更有利于植株生长。因此,从根系生长和光合特性来看,杉木幼苗对铵态氮具有偏好性。
2018, 38(11):2045-2052. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2045 CSTR:
摘要:以7种(品种)秋海棠为材料,观察叶片斑区和非斑区组织结构、测定叶绿素含量及叶绿素荧光参数Fv/Fm值,分析叶片斑纹的形成原因及银点秋海棠点状斑的遗传特性。结果显示:(1)银点秋海棠、铺地秋海棠、假厚叶秋海棠、‘皮卡’和‘非洲丛林’叶片斑区的上表皮细胞与栅栏组织细胞间存在空隙,非斑区则没有空隙,彩纹秋海棠和‘虎斑’的斑区与非斑区上表皮细胞和栅栏组织细胞间均紧密相连。(2)7种(品种)秋海棠叶片斑区和非斑区都具有完整的叶绿体超微结构,类囊体膜丰富,基质和基粒片层清晰;银点秋海棠、假厚叶秋海棠、‘皮卡’和‘非洲丛林’斑区的叶绿素a、b及总叶绿素含量均低于非斑区,而铺地秋海棠斑区和非斑区差别不大;除假厚叶秋海棠的斑区叶绿素荧光参数Fv/Fm值小于非斑区外,其余6种秋海棠均为斑区高于非斑区。(3)银点秋海棠与无斑种类杂交,杂交后代叶片有斑和无斑的植株约为1∶1,而其自交后代中有斑和无斑的植株比例近3∶1。研究发现,银点秋海棠、铺地秋海棠、假厚叶秋海棠、‘皮卡’和‘非洲丛林’的叶斑属于空隙结构型,彩纹秋海棠和‘虎斑’叶斑属于色素型。银点秋海棠点状叶斑与无斑是1对可遗传的相对性状,白色点状斑为显性性状。
2018, 38(11):2053-2059. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2053 CSTR:
摘要:在2013~2015年青海省黑果枸杞资源调查中发现了白色浆果类型材料,该研究对白果和黑果在成熟后期——3个发育期(Ⅰ~Ⅲ)的果实表型以及使其浆果具有营养和药理价值的重要活性化合物进行了测定分析。结果表明:(1)黑果枸杞白色和黑色浆果的发育进程相近,果型一致,体积、质量差异不明显。(2)花青素在黑色浆果中于第Ⅱ时期含量最高(17.18 mg/g),而在白色浆果中的3个测定时期均极低,花青素的消失是果实颜色呈现白色的根本原因。(3)多酚、多糖和维生素E在黑、白色浆果中都存在,且均在成熟后期的Ⅱ、Ⅲ时期含量达到最高,但三者在各个时期白色浆果中的含量均显著低于黑色浆果。(4)在浆果中检测的17种矿质元素,其中在白色浆果中有10种元素(B、Ca、Li、Mg、Mn、Na、Si、K、Zn和Al)的含量较黑色浆果高。该研究为黑果枸杞品种选育、黑果枸杞白色果实营养价值的评判和其适应性研究奠定了基础。
2018, 38(11):2060-2071. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2060 CSTR:
摘要:以‘全年油麦菜’尖叶莴苣为试验材料,采用水培方式,研究3个浓度(0 mg·L-1、0.1 mg·L-1、1 mg·L-1)Ni2+在22.4 mg·L-1 N处理下对尖叶莴苣氮素吸收的生长及生理影响。结果显示:(1)尖叶莴苣根系和地上部生物量随处理时间的增加呈上升趋势。与对照T1(0 mg·L-1 Ni2+、112 mg·L-1 N)相比,T2处理(0 mg·L-1 Ni2+、22.4 mg·L-1 N)对尖叶莴苣根系及叶片生长具有一定抑制作用,植株鲜重、干重、根冠比、根系长度、平均直径、表面积、体积、根尖数、分根数、叶片表面积和体积在T3处理(0.1 mg·L-1 Ni2+、22.4 mg·L-1 N)下显著高于对照,T4处理(1 mg·L-1 Ni2+、22.4 mg·L-1 N)对尖叶莴苣根系及其叶片生长具有一定促进作用,但对其根尖数和分根数表现出一定抑制性。(2)随着Ni2+浓度的增加,尖叶莴苣叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量呈先升后降的变化规律,且均在T3处理下显著提高。(3)随着处理时间的增加,尖叶莴苣叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)逐渐上升,胞间CO2浓度(Ci)逐渐下降,且T3处理叶片的Gs显著高于对照,其Ci最低,Pn最大。(4)施加Ni2+对尖叶莴苣有机酸、可溶性蛋白和可溶性糖含量以及SOD和POD活性有显著影响,在T3处理下有机酸含量降低,可溶性糖和可溶性蛋白含量显著增加,SOD和POD活性显著提高。(5)T3处理尖叶莴苣根系中N及叶片中B和Ca含量较高;根系中Ni含量高于叶片,T3处理叶片中的Ni含量较低,Mg含量较高;植株体内Cu含量随Ni2+浓度增加而下降。研究表明,外源Ni2+处理能影响低氮条件下(22.4 mg·L-1 N)尖叶莴苣幼苗生长及生理状况,适宜浓度(0.1 mg·L-1)Ni2+可有效提高尖叶莴苣根系对氮素的吸收利用效率,减少氮素施用量,促进尖叶莴苣根系和地上部叶片生长,增加光合色素含量,并提高净光合速率,进而改善植株的产量和营养品质。
2018, 38(11):2072-2080. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2072 CSTR:
摘要:以甜瓜品种‘红优’幼苗为试验材料,在人工气候箱内采用基质栽培法,对其叶面喷施不同浓度(0.1、0.5、1.0、2.0 mmol·L-1)水杨酸(SA),研究SA预处理对低温(昼12 ℃/夜6 ℃)胁迫7 d及恢复7 d后甜瓜幼苗生长、叶绿素含量、渗透调节物质含量以及抗氧化系统的影响。结果表明:(1)低温胁迫能明显抑制甜瓜幼苗的生长,外源施用不同浓度SA预处理均能缓解低温对甜瓜幼苗的伤害,并以1.0 mmol·L-1 SA作用最明显,且显著提高了低温胁迫下甜瓜幼苗的株高、茎粗、地上鲜重和叶绿素含量。(2)适宜浓度的外源SA预处理可明显提高低温胁迫下甜瓜幼苗叶片的渗透调节物质可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸的含量,增强其渗透调节作用。(3)低温胁迫下外源SA预处理能够诱导提高甜瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)和脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)的活性,增加甜瓜幼苗叶片中抗坏血酸(ASA)、谷胱甘肽(GSH)含量、ASA/DHA及GSH/GSSG,从而有效降低叶片电解质渗透率、丙二醛(MDA)和活性氧(ROS)含量。研究发现,适宜浓度的外源SA预处理,能够在低温胁迫条件下通过增加渗透调节物质的含量,诱导增强抗氧化酶活性,以及激活ASAGSH循环系统,促进甜瓜幼苗的生长,从而提高甜瓜幼苗的耐低温性能。
2018, 38(11):2081-2089. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2081 CSTR:
摘要:以菜豆黄化幼苗作为试验材料,探讨了铅(Pb)或PEG(聚乙二醇)胁迫下交替呼吸途径在植物转绿过程中对叶绿素含量以及叶绿素荧光特性的影响,以阐明逆境胁迫下植物交替呼吸途径的生理学作用。结果显示:(1)与菜豆黄化幼苗正常转绿过程(对照)相比,Pb或PEG胁迫导致菜豆黄化幼苗的叶绿素含量积累延迟,使叶片PSⅡ潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)、光适应下最大光化学效率(Fv′/Fm′)、PSⅡ光适应下实际光化学效率(Y(Ⅱ))和光化学荧光猝灭系数(qP)显著下降,而非光化学猝灭系数(NPQ)则显著增加。(2)在菜豆黄化幼苗转绿过程中,Pb或PEG胁迫导致其交替呼吸途径容量较对照均显著上升。(3)Pb或PEG胁迫下,交替呼吸途径抑制剂[水杨基氧肟酸(SHAM,1 mmol/L)]使菜豆黄化幼苗转绿过程中叶绿素含量、Fv/Fm、Fv′/Fm′、Y(Ⅱ)和qP进一步下降, NPQ却进一步增加,说明抑制交替呼吸途径会加剧Pb或PEG胁迫对PSⅡ反应中心活性的进一步抑制,使还原力积累加剧,造成热耗散进一步增加。研究表明,Pb或PEG胁迫均显著降低了菜豆黄化幼苗PSⅡ对光能的利用率,进而阻碍了菜豆黄化幼苗转绿进程;交替呼吸途径有助于在胁迫条件下缓解PSⅡ的过度还原,可能在一定程度上缓解了Pb或PEG胁迫对其转绿进程的阻碍作用。
2018, 38(11):2090-2100. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2090 CSTR:
摘要:以番茄品种‘英石大红’为材料,在滴灌施肥种植条件下进行日光温室栽培试验;灌水上限设3个水平,即土壤相对含水量分别为田间最大持水量的70%(W1)、80%(W2)、90%(W3),灌水下限统一设定为田间最大持水量的50%;N、P、K施肥设3个水平,分别为低肥F1 [N(228 kg/hm2)、P2O5(132 kg/hm2)、K2O(300 kg/hm2)]、中肥F2 [N(285 kg/hm2)、P2O5(165 kg/hm2)、K2O(375 kg/hm2)]和高肥F3 [N(342 kg/hm2)、P2O5(198 kg/hm2)、K2O(450 kg/hm2)],以大水漫灌(8165 m3/hm2)、当地推荐施肥量(342 kg/hm2 N、198 kg/hm2 P2O5、450 kg/hm2 K2O) 组成共同水肥对照(CK),探讨不同灌水上限和施肥量处理组合对番茄产量、品质和干物质量的影响,以筛选日光温室栽培番茄的最佳灌水上限和施肥量组合。结果显示:(1)在水肥一体化条件下,番茄植株的地上部干鲜重、地下部干鲜重、根冠比除F3W1处理外均显著高于传统水肥CK。(2)番茄果实产量在不同灌溉上限和施肥量处理下表现各异,其中在F2W2处理下番茄果实单果重、经济产量、生物产量达到最高,且与CK差异显著。(3)在同一灌水上限条件下,在一定范围内增加施肥量可以显著提高番茄果实的可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白、番茄红素含量,而番茄果实有机酸和硝酸盐含量随施肥量的增加而不断增加;在同一施肥量条件下,番茄果实有机酸含量随着灌水上限的上调而不断减少,而番茄果实硝酸盐含量却随着灌水上限的上调而不断增加。研究发现,在滴灌施肥条件下合理控制温室番茄的灌水量与施肥量能够显著增加番茄产量以及番茄果实中可溶性糖、维生素C、可溶性蛋白、番茄红素、有机酸等含量,降低硝酸盐含量,增加干物质积累量;在灌水上限为田间最大持水量的80%、灌水量为3 686.691 m3/hm2,施肥量为285 kg/hm2 N、165 kg/hm2 P2O5、375 kg/hm2 K2O是最佳水肥处理组合,且番茄产量可以比传统水肥处理显著增加15.03%,果实品质同时得到有效改善。
2018, 38(11):2101-2109. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2101 CSTR:
摘要:该研究在观测压砂地沙枣、柠条、西瓜、枸杞及草地土壤含水量的基础上,分析比较不同植被类型的土壤含水量、水分过耗量、干燥化指数、干层厚度等土壤干燥化特征,以揭示压砂地不同植被类型的土壤干燥化效应,为宁夏中部旱区压砂地可持续发展提供理论依据。结果表明:(1)不同植被类型下0~600 cm土壤含水量、贮水量和有效贮水量均值分别为7.163%、591.978 mm和187.088 mm,土壤水分过耗量均值为274.942 mm。(2)不同植被类型的土壤剖面含水量随深度增加呈先减小后增大的趋势;除西瓜地外,其余植被类型的土壤剖面含水量明显低于当地土壤稳定湿度。(3)不同植被类型的土壤平均干燥化系数介于2.152%~85.026%,干燥化系数均值为37.674%,属严重干燥化强度,其中柠条地和沙枣地均达到强烈干燥化强度;土壤平均干层厚度达到或超过500 cm,干燥化程度由强到弱依次为柠条地>沙枣地>枸杞地>草地>西瓜地。(4)典型相关分析发现,经纬度、高程、植被类型、粉粒及砂粒含量等环境因子是影响土壤干燥化指数、干层内平均含水量等干燥化指标的重要因素。
2018, 38(11):2110-2119. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2110 CSTR:
摘要:该研究以黄山森林植物多样性监测的3个大样地(钓桥庵、云谷寺、望瀑楼)内的优势种——甜槠(Castanopsiseyrei)种群为对象,分别从年龄结构、静态生命表、存活曲线、种群增长模型、生存分析和点格局分析等方面对甜槠种群的数量动态与空间分布格局进行了研究。结果表明:(1)研究区3个样地的甜槠均呈现种群幼苗众多,幼树储备丰富,且各样地个体数均随着龄级的增加逐渐减少,说明研究区甜槠种群均处于增长阶段,更新能力强,属于稳定型种群。(2)钓桥庵和望瀑楼样地的甜槠种群存活曲线均趋近于DeeveyⅡ型,两样地内甜槠各龄级均具有相近的死亡率,出现的3个死亡高峰分别在幼年期、近成熟前期和老龄期。(3)云谷寺样地的甜槠种群存活曲线趋近于DeeveyⅢ型,其前期死亡率较高,中期和后期死亡率比较低而且稳定。(4) 黄山森林植物中甜槠种群在小尺度呈显著的聚集性,随着尺度的增加则表现为随机分布。
2018, 38(11):2120-2128. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2120 CSTR:
摘要:基于2017年对北京松山自然保护区6种典型植物群落物种调查数据,选取α、β多样性指数描述植物群落乔、灌、草本层植被多样性特征,分析影响植物群落多样性的主导因素。结果表明:(1)研究区内共有40科58属75种植物种;主要乔木优势种为油松(Pinus tabulaeformis)、蒙古栎(Quercus mongolica)、毛白杨(Populus tomentosa)和山杨(Populus davidiana);灌木层优势种为土庄绣线菊(Spiraea pubescens Turcz.)和扁担杆(Grewia biloba G. Don);林下草本多以菊科植物(Compositae)为主。(2)不同植物生长型间ShannonWiener多样性与丰富度指数排序均为草本层>灌木层>乔木层;随着山体高度的增加,林下草本α多样性指数增大,草本物种丰富度、均匀度都对其α多样性影响较大。(3)分析从山底到山顶草本β多样性指数的变化趋势发现,草本共有种经历先减少后增加,物种替代率则呈先增大后降低的变化模式。研究认为,在今后生物多样性保护实施过程中,需按照自然演替规律,综合考虑冠层物种组成与结构、微地形的调控作用,制定合理可行的保护经验和技术,为森林群落多样性保护及其生态功能的发挥提供科学支撑。
2018, 38(11):2129-2137. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2129 CSTR:
摘要:植物种群的空间分布格局及关联性是研究种群扩散、群落演替及生物与环境因子相互作用的重要手段。该研究以甘肃省皋兰县老虎台干旱荒漠区的主要物种——红砂(Reaumuria songarica)和西北针茅(Stipa sareptana var. krylovii)为对象,采用Ripley K 函数分析了不同坡向红砂和西北针茅种群的点格局特征及其关联性,以揭示干旱荒漠区植物演替过程中优势种群之间的竞争关系和生存繁衍策略。结果表明:(1)红砂和西北针茅在4个坡向上的分布格局具有显著差异性,随着坡向由西北坡向南坡的转变,红砂种群的株数、盖度及重要值先增加后降低,西北针茅种群则不断增加;西北坡向上,红砂种群的空间格局在0~2.1 m尺度上呈聚集分布,随着尺度的增加聚集强度减弱并趋向于随机分布,而西北针茅种群在整个尺度内均呈聚集分布;西坡坡向上,在整个研究尺度内,红砂种群表现为随机分布,而西北针茅种群表现为聚集分布;西南坡向上,红砂种群在0~3.7 m尺度上表现为聚集分布,3.7~5 m的尺度上表现为随机分布,西北针茅种群在0~1 m及4.2~5 m尺度上表现为随机分布,1~4.2 m尺度上表现为聚集分布;南坡坡向上,在整个研究尺度内,红砂种群表现为聚集分布,西北针茅种群表现为随机分布。(2)在西北坡与西坡坡向上,红砂和西北针茅种群的空间关联性在小尺度上均表现为负相关关系,随着研究尺度的增大,种间关联度均趋向于不相关;在西南坡与南坡坡向上,两物种在整个尺度范围内均表现为无关联性。
2018, 38(11):2138-2147. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2138 CSTR:
摘要:该研究采用负压渗透技术,以正常培养2 h的丰水梨花粉为实验材料,探索负压渗透条件下,花粉管中加载Ca2+荧光探针(Fluo4/AM)的方法。结果显示:(1)将花粉及花粉管进行负压处理2 h,花粉萌发率及花粉管的活性没有受到影响。(2)对培养2 h后的花粉管进行不同条件下的负压渗透处理,辅助荧光探针Fluo4/AM进入花粉管;激光共聚焦显微镜观察发现,在低温(4 ℃)条件下,负压(-80 kPa)渗透加载荧光探针30 min,花粉管尖端可以观察到明显的Ca2+梯度。(3)抑制花粉管外Ca2+内流或降低花粉管外Ca2+浓度,花粉管中荧光密度也显著降低。研究认为,负压渗透辅助加载的方法可以有效促进荧光探针进入花粉管细胞内与Ca2+结合。
2018, 38(11):2148-2150. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2148 CSTR:
摘要:本文报道了湖南双子叶植物1个新记录属、2个新记录种以及1个新记录变种,即中华青牛胆 [Tinospora sinensis (Loureiro) Merrill]、柳叶润楠(Machilus salicina Hance)、广西白背叶(Mallotus apelta var. kwangsiensis F. P. Metcalf)、赛葵 [Malvastrum coromandelianum (Linnaeus) Garcke],赛葵对应的赛葵属(Malvastrum A. Gray)为湖南植物新记录属。入侵植物赛葵可能会对当地的农业生产和生态造成破坏。
2018, 38(11):2151-2154. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2018.11.2151 CSTR:
摘要:通过对采自黑龙江省呼中自然保护区地卷属地衣的形态解剖学和化学研究,结合基因nrDNA ITS序列的系统发育分析,报道了地卷属地衣1中国新记录种——西方地卷(新拟)[Peltigera occidentalis (.E. Dahl) Kristinsson]。该种的识别特征为上表面平滑,中部稍具光泽,无绒毛、裂芽和小裂片;下表面边缘淡棕色,中部棕黑色,脉纹扁平且明显,假根单一至束状。该文对基于中国标本的西方地卷进行了详细描述,并与形态相似的3个种——小瘤地卷、多指地卷和犬地卷分别进行了比较,提供了西方地卷形态相似种的检索表。