2019, 39(4):571-579. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0571 CSTR:
摘要:CBLCIPK是高等植物中广泛存在的一类解析Ca2+信号的蛋白。该研究在前期工作基础上,对甘蓝型油菜(Brassica napus L.)的BnaCIPK15基因进行了亚细胞定位、双分子荧光互补(BiFC)、酵母双杂交和qRTPCR检测等一系列分析,以探究BnaCIPK15蛋白在ABA激素响应中的作用。 结果显示:(1)亚细胞定位发现,BnaCIPK15蛋白定位于细胞质和细胞核中; BiFC分析发现,BnaCIPK15蛋白与BnaCBL1/3/4/9蛋白之间的互作较强,与BnaCBL10仅有微弱互作。 (2)qRTPCR检测发现,BnaCIPK15基因受ABA和冷胁迫的诱导极显著上调表达,而对百草枯(Paraquat)、活性氧(H2O2)和热胁迫的诱导较弱,表明BnaCIPK15基因很可能参与ABA和冷胁迫的调控过程。(3)酵母滴定实验结果显示,BnaCIPK15蛋白与脱落酸(ABA)信号通路中的BnaHAB1蛋白(属于蛋白磷酸酶PP2C家族)存在明显的互作,而与BnaABFs/AREB3/ABI5转录因子无明显互作;BiFC验证显示,BnaCIPK15与BnaHAB1蛋白之间存在互作信号,而BnaCIPK15与BnaHAB2组合没有观察到信号,证明BnaCIPK15与BnaHAB1磷酸酶具有特异互作特征,推测 BnaCIPK15可能参与调控ABA信号转导。研究认为,甘蓝型油菜中可能存在基于BnaCIPK15BnaHAB1的互作模块,并参与ABA的信号转导和网络调控。
2019, 39(4):580-587. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0580 CSTR:
摘要:PNP氧化酶是VB6代谢途径中一个重要的转化酶。该研究以茶树‘龙井43’为材料,采用RTPCR方法克隆PNP氧化酶基因,以pET22b(+)为载体构建原核表达载体,通过IPTG进行诱导表达并进行功能鉴定;采用荧光定量PCR方法分析茶树不同组织中CsPNPO基因的表达差异以及在低温和干旱胁迫下的表达特征,为进一步解析茶树VB6的生理生化功能奠定基础。结果表明:(1)茶树CsPNPO编码框长度为1 503 bp,编码501个氨基酸,分子量为48.5 kD,理论等电点5.82,不含信号肽,属于亲水性的非分泌蛋白,定位于叶绿体;氨基酸序列分析结果显示,其有叶绿体转运肽区域、YjeFN功能域和PNP氧化酶功能域。(2)成功构建pET22b(+)CsPNPO原核表达载体,并在pH 8.5、37 ℃时测定重组蛋白有较强的PNP氧化酶活性。(3)荧光定量PCR检测结果显示,CsPNPO基因在茶树叶中的表达量最高,其次是茎,根的表达量最低仅为叶的十分之一,表明CsPNPO基因具有组织表达特异性;在低温和干旱条件下CsPNPO基因的表达量下降明显,推测CsPNPO基因可能参与了茶树对低温和干旱的逆境应答。
2019, 39(4):588-594. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0588 CSTR:
摘要:该研究以马铃薯双单倍体‘DM’为材料,克隆到高亲和性硝态氮转运蛋白基因 StNRT2.1的全长cDNA(JGI登录号PGSC0003DMT400002924),并对其进行表达模式和生物信息学分析,为深入探索StNRT2.1基因的生物学功能以及提高马铃薯对氮素的利用效率奠定理论基础。结果表明:(1)通过同源克隆与PCR扩增获得StNRT2.1基因cDNA全长片段,并构建pCEGFPStNRT2.1表达载体;测序结果显示其实际所编码的蛋白质序列与数据库中目的基因蛋白质序列完全一致,表明成功克隆到StNRT2.1基因且未出现错义突变。(2)StNRT2.1基因位于马铃薯第11号染色体,cDNA序列全长1 593 bp,编码530个氨基酸,预测蛋白相对分子质量约为57.60 kD, 理论等电点为9.36。(3)生物信息学分析显示,StNRT2.1由20种氨基酸组成,其中甘氨酸(Gly)所占比例最多,达到10.8%,并且主要由228个α螺旋、27个β折叠、87个延伸链和188个无规则卷曲构成;StNRT2.1存在功能保守结构MFS_1(PF07690)和12个跨膜螺旋结构域,且N端和C端均位于细胞膜内; StNRT2.1位于质膜上且不具有信号肽,可能为非分泌型膜蛋白。(4)以氮充足(7.5 mmol/L)水平作为对照,马铃薯幼苗经无氮(0 mmol/L)和低氮(0.75 mmol/L)处理3周后呈现出叶片发黄及植株矮化等明显表型差异。(5)qRTPCR结果显示,在无氮条件下,马铃薯根组织中StNRT2.1基因表达量升高3.98倍,说明StNRT2.1可能为诱导型高亲和转运蛋白。
2019, 39(4):595-602. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0595 CSTR:
摘要:前期转录分析发现TCP7like基因在菊花舌状花中较特异地高表达,为了明确菊花头状花序形态建成中舌状花的有无及其分子调控机制,该研究以菊花‘粉地毯’(Chrysanthemum morifolium ‘Fen Ditan’)为材料,用RTPCR和RACE的方法克隆了TCP7like基因,命名为CmTCP7(登录号:MK140598)。CmTCP7开放阅读框全长为786 bp,编码261个氨基酸。CmTCP7蛋白具有典型的螺旋环螺旋的TCP结构域,属植物特有的TCP转录因子家族Ⅰ类成员,为亲水性不稳定蛋白,主要定位于细胞核中。实时荧光定量PCR结果显示,CmTCP7在菊花小花花芽分化时期表达量较高,可能参与小花花芽的形成;而在头状花序开放时期,CmTCP7在舌状花尤其是舌状花花瓣中高表达,推测其能够促进舌状花花瓣的生长,参与形成两侧对称的舌状花。
2019, 39(4):603-612. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0603 CSTR:
摘要:CML是一类重要的Ca2+响应蛋白,为了研究CML蛋白对报春花自交不亲和性的影响,该研究从胭脂花和小报春转录组数据中分别筛选出PmCML19和PfCML19基因,并对这2个基因进行全长克隆、生物信息学分析以及基因亚细胞定位和表达模式分析。结果发现:(1) PmCML19和PfCML19基因全长均为435 bp,所编码蛋白的氨基酸相似度达80.56%,均为酸性亲水性蛋白,包含4个EF手性结构;同源分析表明, PmCML19和PfCML19的亲缘关系与中华猕猴桃AcCML19最近,而拟南芥家族中的AtCML40与这2个蛋白的氨基酸序列相似度分别为44%和46%。(2)亚细胞定位结果表明,PmCML19和PfCML19基因在细胞核和细胞膜上均表达。(3)实时荧光定量PCR结果表明,PmCML19和PfCML19基因在花药中的表达量均高于雌蕊;在胭脂花和小报春亲和授粉组合的雌蕊中具有较高的表达量,而在不亲和授粉组合的雌蕊中表达量显著降低。研究推测,胭脂花和小报春CML19基因与报春花的自交不亲和性密切相关,为进一步研究异型自交不亲和遗传机制提供了新思路。
2019, 39(4):613-619. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0613 CSTR:
摘要:利用本课题组此前开发的20对多态性较高的羊踯躅SSR引物,分析来自3个省份的4个羊踯躅野生幼苗自然居群(共64个株系)的遗传多样性和遗传结构,以期为羊踯躅保护提供科学依据。结果显示:(1)20对SSR引物共扩增出314个等位基因,每个SSR位点的平均等位基因数为15.700,多态信息含量PIC和有效等位基因数Ne的均值分别为0.850和4.457。(2)羊踯躅幼苗自然居群的基因多样性指数H和Shannon多样性指数I的均值分别为0.717和1.557,其中江西金溪(JX)居群的遗传多样性最丰富,浙江磐安(PA)的最低。(3)基于无限等位基因模型(IAM)分析发现,羊踯躅幼苗种群的基因流Nm和遗传分化系数Fst分别为1.372和0.155;AMOVA分析表明,羊踯躅幼苗种群的86.0%变异发生于居群内,仅有14%变异发生在居群间。(4)遗传距离法聚类NJ分析和Structure分析结果基本一致,分别聚为3大类和4大类。综合比较分析发现,羊踯躅幼苗种群中的各个遗传多样性相关的指标参数均低于成年自然居群,表明生境片段化已对羊踯躅的生存构成了极大的威胁。
2019, 39(4):620-629. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0620 CSTR:
摘要:为获得二倍体古老月季品种‘月月粉’人工诱导2n花粉用于现代月季杂交育种,该研究在了解‘月月粉’花粉母细胞发育过程的基础上,使用秋水仙素注射结合包裹法处理幼嫩花蕾,成功获得了可正常萌发的2n花粉,并通过观察诱导获得的花粉离体及其在雌蕊上的萌发特征,初步评估2n花粉用于杂交育种的性能。结果表明:(1)秋水仙素药棉包裹造成部分花蕾在采粉前死亡,花蕾存活率随秋水仙素浓度提高和处理时间延长均极显著降低。(2)2n花粉诱导率在秋水仙素浓度为2.5、5.0、7.5和10.0 g/L间存在显著差异,但在处理时间为24、48和72 h 间无显著差异;最佳诱导处理为5.0 g/L秋水仙素处理24 h,诱导率可达15.83%,该处理获得的2n花粉经亚历山大染色检验活力为27.2%。(3)‘月月粉’花粉母细胞在减数分裂时存在异常落后染色体和平行纺锤体,在四分体时期形成染色体数目加倍的二分体和三分体,最终产生2n花粉。(4)所诱导的2n花粉的体外萌发率和花粉管长度与天然花粉无显著差异,且都可以在母本柱头上萌发并长出花粉管进入子房,表明可用于进一步的杂交育种。
2019, 39(4):630-637. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0630 CSTR:
摘要:采用植物细胞学研究方法对主要采自中国西南地区横断山的6种植物:扁核木(Prinsepia utilis)、小叶金露梅(Potentilla parvifolia)、峨眉繁缕(Stellaria omeiensis)、金铁锁(Psammosilene tunicoides)、山卷耳(Cerastium pusillum)和独尾草(Eremurus chinensis)进行染色体数目和核型研究。研究表明:(1)6个种的核型公式和不对称性如下:扁核木2n=2x=30=1M+20m+9sm,2A;小叶金露梅2n=2x=28=21m+7sm,2B;峨眉繁缕2n=8x=72=1M+71m,1B;金铁锁在同居群下有倍性变化,2n=2x=14=14m,1A和2n=4x=28=28m,1A;山卷耳2n=2x=24=24m(2sat),1A;独尾草2n=2x=14=2m+2sm+8st+2t,4B。(2)讨论了染色体资料在这些物种分类和系统上的意义,支持扁核木为李亚科下的扁核木属;位于委陵菜属木本系的小叶金露梅主要以二倍体和四倍体为主,而草本系的委陵菜属植物多为多倍体。(3)该研究首次报道峨眉繁缕为八倍体,是繁缕属发现的最高倍性的物种;对比金铁锁属与蝇子草属的染色体研究发现,金铁锁属可能是由它们的共同祖先通过非整倍化产生;该研究首次发现山卷耳存在染色体数目2n=24的情况,且有1对随体;独尾草的研究进一步证明该物种可能为二型核。
2019, 39(4):638-647. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0638 CSTR:
摘要:为探究草莓花器官对高温、低温、盐胁迫的响应特征,该研究以草莓品种‘甜查理’为试材,设置0 ℃、4 ℃、25 ℃(CK)、37 ℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl等逆境胁迫处理,考察草莓花外观形态、生长发育状态、花器官抗氧化酶活性, 以及3个草莓花器官分生组织特异性基因、12个成花途径基因、3个抗氧化酶基因、6个抗逆基因的表达等。结果显示:(1)0 ℃、4 ℃、37 ℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理均抑制了草莓花的开放,0 ℃低温显著抑制草莓花器官的开放,并对草莓的花器官造成伤害。(2)当草莓植株受到高温、低温、盐胁迫时,其花器官内抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及MDA含量均得到提高,其相关抗氧化酶基因的表达水平也相应提高。(3)0 ℃、4 ℃、37 ℃以及200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理均显著降低了草莓花器官FaAP1、FaLFY、FaFD、FaSOC1等成花基因的表达量;0 ℃低温诱导了FaICE、FaRD29A、FaCOR、FaAFP 等4个抗寒基因的表达水平;200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl的盐胁迫显著提高了FaP5CS基因的表达量。研究表明,0 ℃、4 ℃、37 ℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理不同程度抑制了草莓的开花进程,对草莓花器官造成伤害;不同逆境胁迫处理显著提高了草莓花器官SOD、POD、CAT活性以及MDA含量,相应的抗氧化酶基因表达得到上调,同时显著降低了草莓成花途径相关基因表达,增强了相关抗逆基因的表达水平。
2019, 39(4):648-659. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0648 CSTR:
摘要:以红肉葡萄新种质‘钟山红玉’为实验材料,通过高效液相色谱质谱联用(HPLCMS)检测‘钟山红玉’从幼果到成熟期果皮、果肉中的花青苷组分及含量,并利用实时荧光定量PCR检测不同发育时期花青苷合成相关基因的表达水平,研究其不同果实发育时期果皮、果肉中的花青苷组分变化,以及相关基因表达规律,探索红肉葡萄果实呈色机制,为葡萄果实品质改良育种提供理论依据。结果表明:(1)‘钟山红玉’果皮和果肉中共检测出13种花青苷且都为单糖苷花青苷,与欧亚种葡萄亲缘关系较近。(2)‘钟山红玉’果皮、果肉中均检测出了欧亚种葡萄中很少有的天竺葵素3O葡萄糖苷;果皮中飞燕草素类(飞燕草素、锦葵色素、矮牵牛素)花青苷衍生物含量显著高于矢车菊素类(矢车菊素、芍药素)花青苷衍生物,而在果肉中则两大类花青苷含量相近,这与果皮中较高的F3′5′H基因表达量有关,且在果皮中酰基化花青苷比例显著高于果肉。(3)花青苷合成相关基因MYBA2和UFGT在‘钟山红玉’不同发育时期的表达变化规律一致,UFGT基因在果肉中基本不表达,而MYBA2可能是决定‘钟山红玉’果肉转色的关键因子;并且ABA响应相关基因PYL1在‘钟山红玉’发育时期的表达规律与OMT和LDOX基因一致。
2019, 39(4):660-668. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0660 CSTR:
摘要:为探讨树体冠层不同部位桃果实着色机制差异及其与环境因子的关系,以晚熟桃品种‘霞晖8号’为试材,研究了果实3个典型发育时期(硬核期、膨大期、成熟期)树体冠层上部、中部外围、中部内膛和下部的温度、光照环境因子变化动态,并就其对果皮色泽、色素含量的影响及与果实着色相关的基因表达特点进行解析。结果表明:(1)与冠层下部果实相比,‘霞晖8号’冠层上部、中部外围和中部内膛成熟果实果皮a*/b*(红色饱和度/黄色饱和度)显著较高。(2)冠层下部成熟果实的果皮花色素苷含量最低而叶绿素含量最高,且与其他部位间差异显著。(3)果实不同发育时期花色素苷合成相关基因的表达量差异表明,果皮花色素苷合成是多基因协同调控的过程。(4)果实转色前,低光照强度抑制了花色素苷合成相关基因的表达,其中对UFGT、DFR、CHS基因的调控作用最明显;果实成熟期,与高光照条件相比,低光照条件下果皮花色素苷合成相关基因上调表达。研究认为,树体冠层不同部位光照条件差异可能是导致果实着色差异的主要环境因素之一,它通过调节与果皮花色素苷积累相关的基因表达水平控制果皮的着色。
2019, 39(4):669-676. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0669 CSTR:
摘要:以疏花卫矛(Euonymus laxiflorus)、丝棉木(E. maackii)和卫矛(E.alatus)3种卫矛属植物为试验材料,测定叶片转色期叶色参数和相关生理生化指标,探讨各项指标的变化规律和内在联系,为优良色叶植物的筛选提供依据。结果表明:(1)转色期,疏花卫矛的明亮度参数L*和色素参数b*(黄/蓝)呈上升趋势,色素参数a*(红/绿)变化不大;丝棉木的L*和b*呈先上升后下降的单峰曲线,a*呈上升趋势;卫矛的L*和b*变化不大,a*呈上升趋势。(2)3种植物的叶绿素含量在转色期呈明显下降趋势;疏花卫矛的花色素苷相对含量、花色素苷/叶绿素的值较为平稳,类胡萝卜素/叶绿素的值呈上升趋势;丝棉木和卫矛的花色素苷相对含量、花色素苷/叶绿素的值均呈上升趋势,类胡萝卜素/叶绿素的值保持平稳。(3)3种植物苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性呈下降趋势,查尔酮异构酶(CHI)活性呈先上升后下降的单峰曲线;卫矛的过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性保持平稳,疏花卫矛和丝棉木的POD活性呈上升趋势,疏花卫矛的PPO活性保持平稳,丝棉木的PPO活性呈下降趋势。(4)疏花卫矛和卫矛的可溶性糖和淀粉的质量分数呈先上升后下降的单峰曲线,丝棉木的可溶性糖和淀粉的质量分数呈上升趋势。(5)相关性分析显示,疏花卫矛呈现黄色主要是因为叶绿素的分解,丝棉木和卫矛呈现红色是因为花色素苷的合成,可溶性糖、淀粉、CHI对花色素苷的合成有一定作用,POD对叶片呈现红色有促进作用,PAL和PPO活性对花色素苷的合成无显著影响。
2019, 39(4):677-684. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0677 CSTR:
摘要:以铁核桃‘黔核7号’叶片为试材,研究了叶片发育过程中多酚含量、多酚代谢相关酶活性、抗氧化能力变化以及它们之间的调控关系。结果表明:(1)‘黔核7号’叶片中酚酸和黄酮类物质是主要的抗氧化多酚;DAPHS、PAL、C4H和4CL 等4种酶在多酚合成中发挥着重要作用;而叶片发育后期多酚分解代谢相关酶(POD,PPO)活性较高,且PPO在多酚氧化中起主要作用。(2)叶片发育进程中,叶片多酚提取液对ABTS及DPPH自由基清除能力总体表现为降低趋势,而对FRAP和铁氰化钾还原能力(PFRAP)则表现为上升趋势。(3)叶片发育进程中,其酚酸含量与PAL和C4H活性呈显著正相关关系,与DAPHS活性的正相关性也较高;PPO活性与酚酸及黄酮类化合物含量呈显著负相关关系。(4)叶片酚酸含量与4种抗氧化能力指标的相关性均达到显著或极显著水平,合成酶中的PAL、C4H和CHI活性与抗氧化能力指标之间的相关性也强于其他酶,其中与ABTS及DPPH自由基清除能力呈正相关关系,与FRAP和PFRAP呈负相关关系;而氧化酶PPO和POD活性与ABTS及DPPH自由基清除能力呈负相关关系,与FRAP和PFRAP呈正相关关系。
2019, 39(4):685-691. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0685 CSTR:
摘要:以岷当归幼苗为材料,通过温室盆栽试验研究了在低温(4 ℃和-7 ℃)胁迫下交替呼吸途径对当归幼苗叶片叶绿素含量和荧光特性的影响,探讨交替呼吸途径在当归响应低温逆境过程中的作用。结果表明,随着胁迫温度的降低和处理时间的延长,当归叶片的叶绿素含量、实际光化学效率[Y(Ⅱ)]、光合电子传递速率(ETR)及光化学淬灭系数(qL)逐渐降低,而非光化学猝灭系数(NPQ)升高;同时,低温胁迫也导致当归幼苗叶片交替呼吸容量显著升高;在低温胁迫下,经交替呼吸途径抑制剂[1 mmol·L-1的水杨基氧肟酸(SHAM) ]预处理的当归幼苗叶片叶绿素含量、Y(Ⅱ)、ETR及qL进一步显著下降,而NPQ进一步显著升高,且温度越低升降幅度越大。研究发现,低温胁迫对当归幼苗叶片叶绿素的合成以及PSⅡ的光化学性能产生了显著抑制,低温胁迫下交替呼吸途径对当归幼苗叶绿素合成以及PSⅡ的光化学性能具有一定的保护作用。
2019, 39(4):692-701. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0692 CSTR:
摘要:以江苏省苏州吴中区山地种植的24个枇杷果园的‘白玉’枇杷为研究对象,采用典型相关分析法研究土壤、叶片和果实矿质元素间及其与果实品质指标的相关性,应用多元线性回归分析法筛选影响枇杷果实品质的土壤、叶片和果实的主要矿质元素和影响叶片矿质元素的主要土壤矿质养分因子,为改善枇杷果实品质的果园营养管理技术提供理论参考依据。结果表明:(1)枇杷果实品质指标在不同果园间存在较大差异。(2)枇杷果实品质主要受其叶片和果实矿质元素含量影响,其中:枇杷单果质量与叶片中N含量呈显著正相关,与果实中N含量呈显著负相关;可溶性固形物含量与叶片中N和Mg元素含量呈极显著正相关,与果实中P、Mn元素含量呈极显著正相关,与果实中Ca、Mg元素含量呈极显著负相关;可滴定酸含量与叶片中N和Zn元素含量呈显著负相关,与果实中N、Mn元素含量呈显著负相关,与果实中Ca元素含量呈显著正相关。(3)果实品质指标与土壤矿质养分含量的相关性较弱,土壤矿质养分主要通过影响叶片矿质元素含量,进而间接影响果实品质,其中土壤中P、K、Ca、Mn、Cu元素对叶片中矿质元素含量影响较大。研究认为,提高土壤中P、K、Zn含量并减少土壤Ca含量是东山山地枇杷果园土壤管理的关键技术途径;提高叶片中N含量以及果实中N、P、Mn含量和减少果实中Ca、Mg含量是改善东山山地枇杷果实品质的关键措施。
2019, 39(4):702-711. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0702 CSTR:
摘要:该试验在玉米单作茬口、玉米花生间作茬口(间作茬口)、花生单作茬口共3种茬口,以及0 kg P2O5·hm-2 (P0)和180 kg P2O5·hm-2 (P1) 2个磷水平下,研究了间作茬口与施磷对冬小麦分蘖、叶面积指数(LAI)、干物质积累、光合特性及产量的影响机制,为玉米花生间作与小麦玉米复种轮作提供理论依据。结果表明:(1)间作茬口较玉米茬口显著提高了冬小麦有效分蘖数、LAI、净光合速率和干物质积累量,并提高了冬小麦旗叶的SPAD值、CO2饱和点、光饱和点及最大净光合速率(Pnmax)、表观量子效率(AQY)、羧化效率(CE)、最大羧化速率(Vcmax)、最大RUBP再生的电子传递速率(Jmax)和最大磷酸丙糖利用速率(VTPU),且CE、Vcmax、VTPU的增幅均达到显著水平(P<0.05),有效改善了冬小麦产量构成,显著提高籽粒产量(P<0.05)。(2)间作茬口较花生茬口提高了冬小麦乳熟期的Pnmax、AQY、CE,增加了穗粒数和粒重,提高了产量。(3)与不施磷相比,施磷180 kg P2O5·hm-2 显著促进间作茬口冬小麦生长,显著提高冬小麦旗叶的SPAD值、Pnmax、AQY、CE、Vcmax、Jmax、VTPU和籽粒产量(P<0.05)。研究发现,间作茬口较玉米茬口能有效增强冬小麦旗叶表观量子效率和CO2羧化能力,显著提高小麦花后光合能力,促进冬小麦生长,从而增加穗粒数、粒重和籽粒产量,且间作茬口结合施磷180 kg P2O5·hm-2效果更好。
2019, 39(4):712-721. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0712 CSTR:
摘要:研究植物凋落物分解及其微生物的驱动机制,对于掌握湿地生态系统物质循环特征及其关键生态过程具有重要意义。该研究以滇西北高原典型湿地纳帕海湖滨带的优势植物茭草和杉叶藻为研究对象,通过凋落物袋法和Biolog GenⅢ技术,研究其凋落物在大气界面、水界面和土界面的质量衰减特征以及微生物的碳源利用和代谢的变化规律。结果表明:(1)通过一年的分解,茭草凋落物在大气界面、水界面和土界面的质量残留率分别为77.7%、42.2%、25.3%,显著高于杉叶藻凋落物的相应质量残留率(41.6%、32.5%、12.4%);但同一物种不同分解生境下质量残留率则表现为大气界面>水界面>土界面。(2)2种植物不同界面的平均吸光度值上升快慢存在差异,茭草土界面和杉叶藻大气界面中的微生物碳源代谢强度最大;土界面下茭草植物微生物碳源利用率最高,且醇类和胺类的碳源利用率达到0.26和0.24。(3)2种植物的微生物群落结构存在一定的差异,茭草凋落物土界面中微生物群落对各类碳源有较强的利用能力,其微生物群落所含物种比较丰富、群落均匀性和多样性更加明显,与茭草凋落物质量残留率季节性变化结果较为一致。研究认为,研究区域内凋落物质量衰减和微生物的关系,可以为生态系统的稳定与发展及凋落物分解的微生物学机理提供科学依据。
2019, 39(4):722-728. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0722 CSTR:
摘要:采用空间代替时间的方法,以黔中山地孟关林场10a、20a、30a和36a的马尾松人工林为研究对象,通过设置12块20 m×20 m的典型样地,分析了马尾松人工林发育过程中径级结构与物种多样性的动态特征。结果表明:(1)马尾松人工林不同林龄阶段,优势种径级结构存在一定差异,10a林分呈单峰型结构,20a、30a、36a林分呈多峰型结构。(2)林下共有植物种类35科53属53种,其中灌木16科24属24种,草本20科29属29种,物种较丰富;不同林龄林分物种组成种类为:20a林分>10a林分>30a林分>36a林分。(3)随林龄增加,马尾松人工林物种丰富度指数先增大后减小,ShannonWiener指数和Simpson指数以及Pielou 均匀度指数和Alatalo均匀度指数在10a~30a之间变化趋势相反,30a~36a之间变化趋势一致。
2019, 39(4):729-739. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0729 CSTR:
摘要:利用传统的细菌分离培养,结合16S rDNA序列分析等方法,对阿尔山地区不同时期落叶松根际可培养固氮菌群落的多样性进行分析,以揭示落叶松根际固氮菌的多样性及群落结构的季节变化规律,为森林生态系统的可持续发展提供理论依据。结果显示:(1)从阿尔山落叶松根际土壤中共计分离纯化细菌菌株112株,分属于14属41种,包括假单胞菌属、伯克氏菌属、根瘤菌属、叶杆菌属、节杆菌属、类芽孢杆菌属、沙雷菌属、欧文菌属、短小杆菌属、芽孢杆菌属、肠杆菌属、不动杆菌属、柄杆菌属、红球菌属;其中优势菌群为假单胞菌属,次优势菌群为叶杆菌属、伯克氏菌属和节杆菌属。(2)季节变化对落叶松固氮菌群的变化有显著影响,表现为4月份和10月份最优势类群为γ变形菌纲(γproteobacteria)中的假单胞菌属,6月份和8月份的最优势类群相同,但组成有所差别,其中6月份优势菌群包括假单胞菌属、短小杆菌属、红球菌属、节杆菌属,8月份的优势菌群为假单胞菌属、不动杆菌属、肠杆菌属、短小杆菌属、红球菌属和节杆菌属。(3)不同时期的物种均匀度指数(McIntosh index) 差异显著,8月份最大,4月份最小,变化范围在0.83~1.164之间;物种丰富度指数(ShannonWiener index) 6月份和8月份显著高于4月份和10月份;优势度指数(Simpson index) 4月份和10月份显著高于6月份和8月份。研究表明,阿尔山地区落叶松根际微生物的多样性较高,群落相对复杂,分离的14个菌属多为根际促生菌,且不同时期固氮菌的群落组成受季节的影响明显。
2019, 39(4):740-744. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0740 CSTR:
摘要:通过对西藏兰科鸢尾兰属植物进行的系统调查、标本采集、查阅、整理和鉴定,发现了西藏鸢尾兰属植物5个新记录种,分别为:长苞鸢尾兰(Oberonia longibracteata Lindl.)、短耳鸢尾兰(O. falconeri Hook.f.)、裂唇鸢尾兰(O. pyrulifera Lindl.)、条裂鸢尾兰(O. jenkinsiana Griff.ex Lindl.)和长裂鸢尾兰(O. anthropophora Lindl.),并附有这些新记录种的特征照片。凭证标本保存于西藏高原生态研究所标本室(XZE)。目前西藏鸢尾兰属植物共有14种,编写出西藏鸢尾兰属植物的分种检索表,以期达到对该区鸢尾兰属植物资源鉴定识别和有效保护的目的。
2019, 39(4):745-748. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0745 CSTR:
摘要:报道了中国大陆兰科(Orchidaceae)一新记录种:闭花天麻(Gastrodia clausa T. C. Hsu, S. W. Chung & C. M. Kuo),凭证标本馆藏于中国科学院华南植物园标本馆 (IBSC)。闭花天麻以联合花被管短且闭合,花辐射对称,唇瓣花瓣状,合蕊柱腹部具显著附属物而易与该属其他种类区别。提供了该种的描述、解剖照片及分类学信息。
2019, 39(4):749-751. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0749 CSTR:
摘要:通过2017~2018年对福建省本土植物进行野外调查,发现2种木本植物新记录:薄叶红厚壳(Calophyllum membranaceum Gardn. & Champ.)和光叶紫玉盘(Uvaria boniana Finet & Gagnep.)。薄叶红厚壳为藤黄科(Calophyllaceae)红厚壳属(Calophyllum)植物,该属为福建省新记录属;光叶紫玉盘为福建省番荔枝科(Annonaceae)紫玉盘属(Uvaria)新记录种。现予以报道,并提供相应照片及描述,此次报道丰富了福建省本土木本植物资源,凭证标本存放于福建农林大学林学院植物标本馆。
2019, 39(4):752-762. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.04.0752 CSTR:
摘要:植物根系最主要的作用之一是从土壤中获取养分并将其运输至地上部。水和营养物质径向穿过根的表皮、皮层、内皮层等所有外部细胞层,才能到达中柱,以供地上部代谢所需。其中,内皮层细胞在发育过程中会经历两个特殊的分化阶段,分别形成凯氏带和木栓层两种扩散屏障,二者在控制养分获取与流失方面起着重要的作用。该文就近年来国内外有关植物内皮层分化过程及其屏障功能方面的研究进展进行了综述,以期对深入探索内皮层屏障在植物生长发育和逆境适应中的作用提供参考,为植物育种工作开辟新的思路。