• 2020年第40卷第1期文章目次
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    • 菘蓝IiEMF基因的克隆与功能分析

      2020, 40(1):1-9. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0001

      摘要 (2219) HTML (0) PDF 7.37 M (2125) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以菘蓝(Isatis indigotica Fort.)转录组数据为基础,克隆得到菘蓝EMF基因的cDNA全长,命名为IiEMF。(1)序列分析表明,IiEMF基因开放阅读框长度为1 896 bp,编码631个氨基酸。进化树分析表明,菘蓝IiEMF蛋白与甘蓝(Brassica oleracea)EMF蛋白亲缘关系最为接近。(2)实时定量PCR结果显示,IiEMF在菘蓝不同器官中均有表达,且在叶中表达量最高,果实中表达量最低; IiEMF基因在菘蓝抽薹开花过程中叶内的表达量呈先升后降的趋势,并于初花期表达量达到最高后逐渐降低回落;在花/果期IiEMF基因表达量较花蕾中明显降低。(3)成功构建了超表达载体pCAMBIA1300EMF,经农杆菌介导侵染拟南芥,PCR鉴定表明,有7株为超表达转IiEMF基因植株。(4)表型观察发现, 在长日照和短日照条件下,与野生型相比2个转IiEMF基因拟南芥株系的开花时间都明显较早(提前6~10 d),且转IiEMF基因株系的莲座叶数比野生型多10片以上,叶片也比野生型大而肥厚。(5)qRTPCR检测结果显示,在拟南芥营养生长过程中,过表达IiEMF显著抑制了拟南芥AtAP1、AtCOAtLFY的表达,而促进了AtFLC的表达;当拟南芥开花时,转基因株系中的AtAP1和AtFLC表达量均高于野生型,AtCOAtLFY的表达量显著低于野生型。研究表明,过量表达IiEMF基因能够促使拟南芥提前开花,且IiEMF可能是通过影响多种开花途径来共同调节促进拟南芥的早花。

    • 小麦冰重结晶抑制蛋白基因TaIRI5的克隆及分析

      2020, 40(1):10-18. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0010

      摘要 (2210) HTML (0) PDF 6.84 M (2397) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确小麦冰重结晶抑制蛋白基因(TaIRI5)在小麦生长发育过程中的作用,该研究以小麦品种‘北京841’为材料,利用RTPCR方法克隆TaIRI5基因,并对该基因进行生物信息学分析、组织特异性表达分析、启动子活性分析以及亚细胞定位分析。结果显示:(1)成功克隆到TaIRI5基因,该基因全长1 203 bp,开放阅读框为858 bp,编码285个氨基酸,蛋白质分子量为70.7 kD,等电点为5.07,属于疏水性蛋白。(2)实时荧光定量PCR结果显示,TaIRI5基因在小麦的根、茎、叶片、雌蕊、雄蕊、护颖、种子中均有表达,其中根部的相对表达量最高,在雌蕊中表达量最低,表明该基因在小麦的生长发育过程中起重要作用。(3)TaIRI5基因的启动子分析表明,该区域除CAATbox和TATAbox启动子核心元件外,该序列还包含9个光响应元件和6个激素应答元件及其他元件;利用TaIRI5基因不同长度(498 bp、999 bp、1 500 bp)的3个候选启动子,构建了含有GUS基因的pCAMBIA1301融合表达载体;烟草转化实验表明,3个候选启动子都能启动该基因的表达,但表达模式略有差异。(4)成功构建含有GFP基因的融合载体pCAMBIA1300TaIRI5GFP,亚细胞定位结果显示,TaIRI5定位于细胞膜上。该研究结果为进一步研究小麦TaIRI5基因功能奠定了基础。

    • 森林草莓FvZFHD7基因的鉴定及表达分析

      2020, 40(1):19-27. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0019

      摘要 (2317) HTML (0) PDF 5.10 M (2105) 评论 (0) 收藏

      摘要:锌指同源蛋白ZFHD(zinc finger homeodomain)家族是植物中所特有的一类转录因子家族,在响应植物逆境胁迫,调控花发育以及种子寿命等方面具有重要作用,但其在草莓中的功能尚不清楚。该研究从森林草莓(Fragaria vesca)基因组数据库分离获得了10个ZFHD家族的基因。进化树分析显示,按照亲缘关系远近该基因家族可分为6个不同的亚族;启动子顺式元件分析发现,该基因家族基因的启动子区域含有较多的逆境胁迫和激素响应相关的元件。荧光定量PCR检测发现,FvZFHD7基因在花中的表达量显著大于其他基因;组织特异性表达分析表明,FvZFHD7基因在花中表达量最高,在叶和茎中也有表达,在果实发育的前期表达量较高,而在果实发育后期急剧降低。利用森林草莓‘Yellow Wonder 5AF7’(YW)的cDNA成功克隆到FvZFHD7基因,生物学信息学分析表明FvZFHD7基因全长1 083 bp,编码360个氨基酸;序列比对结果显示,其编码的蛋白质同时含有ZF以及HD保守结构域;蛋白质的相对分子质量为39 153.89 Da,结构中富含α螺旋和无规则卷曲。成功构建表达载体pGWB5FvZFHD7,将目的基因载体转入烟草中,Confocal激光共聚焦显微镜观察发现,转基因烟草的细胞核中检测到GFP信号,表明FvZFHD7蛋白定位于细胞核中。研究表明,FvZFHD7可能广泛参与了植物花发育和逆境胁迫调控,为进一步分析森林草莓ZFHD基因家族的功能奠定了理论与分子基础。

    • 欧李DAM5基因的克隆及表达分析

      2020, 40(1):28-34. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0028

      摘要 (1798) HTML (0) PDF 3.62 M (1578) 评论 (0) 收藏

      摘要:休眠相关MADSbox (DAM) 基因在植物芽休眠诱导过程中发挥重要作用。该研究以欧李‘农大4号’不同阶段的芽为材料,利用PCR技术,克隆获得ChDAM基因。ChDAM基因全长705 bp,编码234个氨基酸。多序列比对与结构域分析发现,ChDAM基因编码的蛋白具有典型的MADSbox结构域和Kbox结构域,其氨基酸序列与桃的DAM5蛋白相似性较高。启动子分析发现,ChDAM5基因的表达可能会受到低温和脱落酸的调控。实时荧光定量PCR分析发现,ChDAM5基因的表达随着休眠诱导进程逐渐升高。研究推测,ChDAM基因在诱导欧李芽休眠中发挥关键作用,为后续深入的代谢途径研究奠定了基础。

    • 甘薯草甘膦抗性基因EPSPS克隆和序列分析

      2020, 40(1):35-42. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0035

      摘要 (2056) HTML (0) PDF 5.54 M (1857) 评论 (0) 收藏

      摘要:EPSPS基因编码5烯醇式丙酮酰莽草酸3磷酸合成酶,该酶是芳香族氨基酸合成的关键酶,该基因在细菌、真菌、藻类和植物中被广泛克隆和研究。EPSPS酶是草甘膦除草剂的靶点酶,过量表达EPSPS基因可以提高作物的草甘膦抗性。该研究根据甘薯基因组数据库设计引物,以‘广薯87’为材料提取RNA,通过RTPCR方法扩增甘薯IbEPSPS基因,测序后进行生物信息学分析和表达分析。结果表明:(1)成功克隆获得甘薯IbEPSPS基因,该基因全长CDS为1 569 bp,编码522个氨基酸,其中在第98~113、173~183位氨基酸序列具有2个EPSPS的保守结构域。(2)系统进化树分析结果表明,甘薯IbEPSPS基因与三裂叶薯(Ipomoea triloba)、打碗花(Calystegia hederacea)、田旋花(Convolvulus arvensis)和牵牛(Ipomoea nil)聚在一类,其中与三裂叶薯的亲缘关系最近。(3)实时荧光定量PCR分析结果表明,甘薯IbEPSPS基因在茎、叶和茎尖表达量较高,同时受到草甘膦胁迫后IbEPSPS基因表达量提高。该研究结果为进一步探讨甘薯IbEPSPS基因的功能及甘薯对草甘膦的耐药性机制奠定了基础。

    • 勃氏甜龙竹不同部位根的解剖结构比较

      2020, 40(1):43-52. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0043

      摘要 (1875) HTML (0) PDF 7.76 M (2396) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究选择勃氏甜龙竹7月份(雨季)和11月份(干季)地面以下10 cm处土壤中秆基处生的根,秆下部节内(地上部分3~4节)和秆上部枝条基部在空气中自然生的根,以及7月份枝条高空压条产生的伸长阶段和成熟阶段的根作为实验材料,采用树脂切片和徒手切片法,对不同部位根的根尖和根毛区进行横切,甲苯胺蓝O和苏丹红7B染色,研究不同起源根的形态解剖结构,为竹子根解剖学研究提供新的理论信息。结果显示:(1)不同来源根的皮层宽度占根直径的比例、周缘纤维组织宽度及其细胞层数、内皮层细胞壁厚度均随生长时间延长而增加。(2)所有起源根的外皮层和内皮层细胞壁均有显著的木栓质沉积,但环内皮层木栓化程度存在显著差别。(3)测量不同来源根的后生木质部导管数目和直径发现,7月份采集的根导管数目更多、直径更大。(4)枝条基部自然生根的根尖与其他起源部位的根相比更为钝平,但根冠面积较小;秆下部节内自然生根非常硬,所以未能成功观察其根尖结构特点。研究认为,勃氏甜龙竹4种不同起源根的基本结构一致,但在各自的具体结构上还存在显著差别,可能与其生长的环境以及发育状况密切相关。

    • 疣壶藓尖叶变种的芽胞形成及其生态意义

      2020, 40(1):53-57. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0053

      摘要 (1949) HTML (0) PDF 2.07 M (1548) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以疣壶藓尖叶变种(Gymnostomiella vernicosa var. acuminata)为实验材料,在人工培养条件下观察并记录其芽胞产生及脱落过程,以揭示该分类群及相关类群的芽胞形成过程和机制,为疣壶藓尖叶变种的分类提供参考性特征指标,明确苔藓植物芽胞的进化和生态学意义。结果显示,疣壶藓尖叶变种的芽胞形成过程划分为3个阶段:(1)茎表皮细胞的外切向壁局部向外隆起,外突的疣壶藓尖叶变种表皮细胞富含叶绿体,可进行光合作用。(2)芽胞起始细胞横向分裂,形成一个基细胞和一个顶细胞;基细胞经数次横向分裂,下部形成柄状结构,上部的细胞常呈喇叭形的“柄托”;顶细胞经多方向细胞分裂,形成椭球状至圆球状芽胞体,形成初期为富含叶绿体的厚壁细胞,成熟后叶绿体数目逐渐减少,最终变成深棕色至红棕色。(3)由薄壁的柄细胞随机破损使芽胞从母株上脱落。研究表明,在无法预测的多变栖息环境中,相对于有较高的能量、遗传和生态消耗的有性生殖,疣壶藓尖叶变种产生芽胞是一种风险分担策略,可以提高生存几率和有效利用资源,可视为一种扩大和维持种群的有效途径。

    • 丽格海棠花青素苷成分及分布对花色的影响

      2020, 40(1):58-68. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0058

      摘要 (2424) HTML (0) PDF 3.71 M (1848) 评论 (0) 收藏

      摘要:以红色、红心白边、粉红、玫红、黄色、黄心红边、浅粉和白色8种花色丽的格海棠花瓣为试验材料,采用目视测色法、RHSCC比色法和色差仪测定花瓣表型,通过组织切片法观察花瓣色素细胞的显微结构和分布特点,采用双光束紫外可见光分光光度计和高效液相色谱电喷雾离子化质谱连用技术(HPLCESIMS)测定分析花瓣中花青素苷的成分和含量,为探讨丽格海棠花色的呈色机理和花色育种提供参考。结果显示:(1)丽格海棠的明度L*随花瓣颜色变深而降低,红度a*则表现出相反趋势,红度(a*)和彩度(C*)值与明度(L*)呈显著负相关关系,且a*C*是影响L*的主要因素。(2)红花品种花瓣色素主要分布于上表皮细胞和海绵组织中;红白花品种花瓣色素主要分布于上下表皮中,且下表皮积累量更多;粉色花和玫红花品种花瓣色素主要分布于上下表皮细胞;黄红花和粉白色花品种花瓣上表皮中含有少量色素,而黄花和白花品种花瓣几乎没有色素积累。各花色丽格海棠花瓣上表皮细胞均为圆锥形,且红花和红白花品种锥形化程度最高,它们花瓣下表皮细胞均呈扁平的长方形。(3)8个丽格海棠品种花瓣中共检测出15种花青素苷,其中10种为芍药素苷,3种为矢车菊素苷,1种为锦葵素苷,1种为飞燕草素苷,酰化花青素苷占多数;红花品种花瓣中总花青素苷含量最高,玫红花品种次之,黄花和白花品种中未检出;除粉红花品种外,其余含花青素苷的品种中芍药素苷含量最高,均占总花青素苷含量的50%以上,是花瓣的主要呈色物质。(4)丽格海棠花瓣中总花青素苷含量与其红度(a*)、彩度(C*)值呈正相关关系、与其L*值呈负相关关系。研究表明,花青素苷的积累有利于丽格海棠花瓣红色化,并影响其花瓣彩度(C*)及明度(L*);色素分布细胞数量和上表皮细胞锥形化明显影响花瓣呈色,且花瓣主要的呈色物质为芍药素苷,酰基化修饰可能影响其明度。

    • 蒙农红豆草不同花色表型及色素成分特征分析

      2020, 40(1):69-76. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0069

      摘要 (1884) HTML (0) PDF 3.20 M (1676) 评论 (0) 收藏

      摘要:蒙农红豆草不仅是良好的饲草作物,还可以用作庭院观赏及蜜源植物。该研究以蒙农红豆草浅色花瓣突变体与对照群体中的粉红色、紫红色花瓣为试验材料,通过对花瓣颜色的表型和色素种类及含量的综合分析,明确影响花色形成的主要物质。结果表明:(1)蒙农红豆草浅色花突变体与对照的粉红色花和紫红色花为3种不同的色系,根据黄度(b*)和色相角(h°)将浅色花突变体的花色定义为黄白色花。(2)在3种花色中共检测到10种类黄酮和5种花青素,其中6种山奈酚衍生物、2种矮牵牛素衍生物、2种飞燕草素衍生物和1种锦葵素衍生物为首次在蒙农红豆草中报道;同时还发现山奈酚3芸香苷、山奈酚3葡萄糖苷和飞燕草素3羧基修饰芸香苷在3种花色中含量(36%~50%、21%~35%和27%~65%)最多。研究推测:芦丁、山奈酚3芸香苷5鼠李糖苷和山奈酚3p香豆酰葡萄糖苷为影响蒙农红豆草花色变化的主要成分。

    • 不同光质光周期对樱桃萝卜生长发育及营养品质的影响

      2020, 40(1):77-86. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0077

      摘要 (2179) HTML (0) PDF 3.16 M (1819) 评论 (0) 收藏

      摘要:光质和光周期可以调节植物生长过程中肉质根等地下贮藏器官的形成。该试验以‘昆优2号’樱桃萝卜为试验材料,以白光(W)为对照,研究8R2B、5R5B、2R8B红蓝光配比光质(红蓝光比例分别为8∶2、5∶5、2∶8)与8L/16D、12L/12D、16L/8D光周期(光照/黑暗分别为8 h/16 h、12 h/12 h、16 h/8 h)组合对樱桃萝卜生长发育和营养品质的影响,筛选适合樱桃萝卜生长的光质光周期组合。结果表明:长光照(16L/8D)W、8R2B处理对樱桃萝卜叶片生长、肉质根大小、根冠比都有显著的促进作用,长光照W有利于樱桃萝卜更快形成膨大的肉质根;长光照W、8R2B处理下的樱桃萝卜肉质根多酚含量、抗氧化能力差异不大;长光照W利于樱桃萝卜肉质根可溶性糖、可溶性蛋白积累,长光照8R2B有利于肉质根可溶性蛋白积累。研究发现,适当的光质和光周期组合可显著促进樱桃萝卜叶片生长、肉质根膨大以及根中营养物质的积累,从而获得良好的长势和营养品质,并以长光照(16L/8D即光照/黑暗为16 h/8 h)白光组合最佳。

    • Ce3+和La3+对人工老化沙葱种子活力及生理特性的影响

      2020, 40(1):87-94. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0087

      摘要 (1608) HTML (0) PDF 2.05 M (1553) 评论 (0) 收藏

      摘要:以未老化和人工老化后的沙葱(Allium mongolicum Regel.)种子为材料,采用氯化铈(Ce3+)和氯化镧(La3+)浸种,测定种子萌发和生理指标,探讨Ce3+和La3+浸种对种子萌发、老化种子活力和生理特性的影响。结果显示:(1) 在老化0~5 h时,Ce3+和La3+处理可显著促进沙葱种子萌发,提高种子活力;在老化5 h后,Ce3+和La3+处理对种子萌发无明显促进作用。(2) 在老化0~15 h时, Ce3+和La3+处理的沙葱种子中抗氧化酶活性和抗坏血酸(AsA)含量提高,其超氧阴离子自由基(O2-·)产生速率、过氧化氢(H2O2)含量和丙二醛(MDA)含量显著降低;在老化15 h后,Ce3+和La3+处理的种子抗氧化酶活性提高、AsA含量降低,O2-·产生速率和MDA含量提高。(3) 在老化5 h时,沙葱种子呼吸速率发生跃变达到最大, Ce3+和La3+处理显著降低了种子呼吸速率。(4) Ce3+和La3+处理在老化0~5 h时提高了沙葱种子超弱发光(UWL)强度,但在老化5 h后沙葱种子的UWL强度降低。研究认为,在沙葱种子人工老化初期,Ce3+和La3+浸种处理可以诱导增强种子抗氧化酶活性和提高AsA含量,有效清除因老化产生积累的过量活性氧(ROS),减轻过氧化伤害,提高种子活力;种子老化中后期,其内部ROS产生与清除系统发生紊乱,加剧了ROS对种子结构的损伤,Ce3+和La3+浸种处理的缓解效应丧失。

    • 光照和水分对白藤幼苗生长特性的影响路径关系研究

      2020, 40(1):95-103. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0095

      摘要 (1732) HTML (0) PDF 1.52 M (1909) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以2年生白藤实生苗为研究对象,通过控制试验,设置4个光强梯度——S0(对照,全光照)、S1(75%~80%全光照)、S2(45%~50%全光照)、S3(20%~25%全光照)和3个水分梯度——W0(对照,RSWC85%)、W1(中度干旱,RSWC55%)、W2(重度干旱,RSWC25%),定期测定幼苗生长特性(株高、地径、叶片数),叶片光合能力[净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)]及吸收能力(根、茎、叶生物量),并利用结构方程模型进行路径分析,探讨光照和水分对白藤幼苗生长特性影响过程,为白藤育苗及资源恢复提供理论支撑。结果显示:(1)随着光照强度的降低,幼苗生长特性与吸收能力、光合能力表现出一致的变化趋势,即先增加后减少;在45%~50%光强条件下,幼苗株高、地径、叶片数,根、茎、叶和总生物量及叶片PnGsTrLs均达最大值。(2)随着土壤含水量降低,幼苗株高、地径及茎和叶生物量均逐渐减少,而根、根冠比呈先增加后减少的趋势;光合能力方面的PnCiTr比对照分别显著降低23.65%、20.61%和25.40%(P<0.05),Gs和WUE与对照差异不显著(P>0.05),Ls比对照显著升高170.00%(P<0.05)。(3)结构方程模型分析表明,光照主要通过影响幼苗叶片的光合能力,水分主要通过影响根系生物量来实现影响幼苗生长特性的作用。研究表明,SEM模型能有效对影响白藤幼苗生长的环境因子进行分析,定量解释环境因子影响的路径过程,光照和水分通过光合能力和吸收能力传递对生长特性的影响,且光照因子影响力大于水分因子,其路径系数分别为0.89和0.56;在白藤幼苗生长特性指标中,地径标准因子载荷为0.85,能够有效反映白藤幼苗生长特性;白藤幼苗培育在适度遮阴(45%~50%)和正常供水(RSWC85%)环境下生长最好。

    • 戈壁日光温室限根栽培对油桃营养生长和光合特性的影响

      2020, 40(1):104-112. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0104

      摘要 (1660) HTML (0) PDF 1.08 M (1870) 评论 (0) 收藏

      摘要:在河西走廊气候生态条件下,以油桃品种‘中农金辉’为试验材料设计135 L、225 L、360 L、576 L和1 440 L(对照)限根体积(root restriction volume,RV)处理(RV135、RV225、RV360、RV576 和 RV1440),测定油桃树体生长、叶绿素含量、光合气体交换参数及叶绿素荧光参数,探讨限根对油桃营养生长及光合荧光特性的影响。结果表明:(1)与对照RV1440相比,RV135和RV225处理的树体干径和新梢长度均显著减小;RV360处理的树体干径显著减小,新梢长度差异不显著;RV576处理树体干径和新梢长度均差异不显著。(2)与RV1440相比,RV135和RV225处理的叶片叶绿素含量及正午(14:00)的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度均显著降低,其胞间二氧化碳浓度显著升高,而RV360和RV576处理以上各光合参数均无显著差异。(3)与RV1440相比,限根处理油桃叶片的OJIP曲线JI相荧光值大幅降低;正午时分的相对可变荧光差值(ΔVt)在K相小于0,且RV135和RV225的相对可变荧光差值(ΔVt)均显著降低;RV135和RV225处理的叶绿素荧光比活性参数单位反应中心吸收的光量(ABS/RC)和单位反应中心热耗散的能量(DI0/RC)较高,最大光化学效率(Fv/Fm)和PSⅡ电子传递的量子产额(φE0)较低,其综合性能参数PItotal分别比对照RV1440显著降低34.9%和27.1%,而RV360和RV576与对照相比差异不显著。研究发现,适当限根既对戈壁日光温室栽培桃树的营养生长有一定的控制作用,但又不影响其光合作用和经济产量,且其最佳限根体积是360 L,该研究结果为戈壁非耕地日光温室油桃限根栽培提供了理论依据。

    • 贺兰山东麓不同植被类型叶片化学计量特征研究

      2020, 40(1):113-120. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0113

      摘要 (2143) HTML (0) PDF 1.24 M (1812) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究贺兰山东麓地区不同植被类型植物叶片碳氮磷含量及其计量比特征与环境因子的关系。该研究于研究区沿海拔梯度设置了高山草甸、云杉纯林、山杨纯林、浅山灌丛和荒漠草原5个典型植被样地,测定了63种植物叶片碳、氮、磷含量和样地土壤养分特征,分析了植物叶片碳氮磷含量及其计量比特征与环境因子的关系。结果表明:(1)贺兰山东麓地区63种植物叶片平均C含量为520.46±62.08 mg·g-1,平均N含量为24.03±3.37 mg·g-1,平均P含量为1.69±0.51 mg·g-1;植物叶片N、P、C/N、C/P、N/P服从正态分布,而叶片C不符合正态分布,且叶片C/P和N/P较之C/N变异更大。(2)不同生活型植被叶片化学计量差异显著;叶片C、P含量乔木最高,叶片N含量草本最高;乔木植物叶片C/N最高,而N/P最低;叶片的C/P灌木最高。(3)植物叶片N含量、N/P和C/P均随海拔上升而增高,在海拔2 073 m(山杨纯林处)显著降低,之后又呈显著增高趋势;而植物叶片P含量和C/N在山杨纯林处达到最高值随后呈显著下降趋势。(4)荒漠草原和浅山灌丛受到P限制,云杉纯林受到N限制,高山草甸可能受N、P的共同限制。虽然山杨纯林植物N/P<14,但因其具有较高的N、P吸收能力,且N转换率显著高于P,故不认为山杨纯林植物受到N限制。

    • 民勤荒漠区主要灌木叶片C、N、P化学计量特征的季节变化

      2020, 40(1):121-129. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0121

      摘要 (2036) HTML (0) PDF 898.59 K (1558) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究不同灌木叶片C、N、P化学计量特征季节变化规律,揭示荒漠植物对环境的适应策略,以民勤荒漠区4种主要灌木梭梭、沙拐枣、唐古特白刺、柠条锦鸡儿为研究对象,分析不同荒漠植物在生长季内叶片的 C、N、P含量及其计量比变化特征。结果表明:(1)沙拐枣、柠条锦鸡儿叶片C含量显著高于唐古特白刺、梭梭(P<0.05),且唐古特白刺显著高于梭梭,沙拐枣与柠条锦鸡儿差异不显著;唐古特白刺叶片N含量显著高于其他3种植物叶片;唐古特白刺叶片P含量最高,并显著高于柠条锦鸡儿,但两者均与梭梭和沙拐枣差异不显著。(2)4种荒漠植物叶片C、N、P含量及其计量比各指标在生长季节内的变异系数表现为:P (28.34%) > C∶P (24.70%) > N∶P (19.07%) > N (17.49%) > C∶N (16.89%) > C (2.91%)。(3)C含量与N、P含量呈不显著正相关关系;除沙拐枣,其他叶片N含量与P含量呈显著正相关关系,4种荒漠植物叶片N∶P值的变化主要由P含量变化决定。(4)植物叶片C、N、C∶N、C∶P和N∶P含量的变异主要受植物种类影响,植物叶片P含量的变异主要受生长季节影响。研究发现,民勤荒漠4种灌木植物叶片C、N、P含量及C∶N、C∶P和N∶P在生长季内因物种而不同, 它们在生长季内变异系数在植物种之间也存在差异。

    • 不同火烧强度迹地林下灌草层物种多样性及其与土壤因子的关系

      2020, 40(1):130-140. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0130

      摘要 (2300) HTML (0) PDF 2.36 M (4641) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示胶东丘陵区麻栎黑松混交林过火后林下灌丛群落结构和多样性变化,探究群落物种分布和多样性指数与土壤因子之间的相互关系,该研究以威海仙姑顶中度、轻度、未过火林地为研究对象,对不同火烧强度林地进行土壤的定量分析和植物物种多样性调查,并运用典范对应分析法(CCA)和冗余分析法(RDA)进行排序,以明确影响不同火烧迹地林下灌丛群落物种多样性的关键土壤因子。结果表明:(1)各林地丰富度、多样性、均匀度指数在群落垂直方向上均表现为草本层大于灌木层。灌木层丰富度、多样性、均匀度指数均随火烧强度的增加先升后降,轻度火烧达到最大值,是灌丛群落特征变化的关键转折期;草本层Patrick、ShannonWiener和Simpson指数逐渐降低,Margalef指数先降低后微弱上升,均在未过火林地达到最大值,均匀度指数各林地无显著差别(P>0.05)。(2)未过火与中度火烧地之间的MoristaHorn指数在灌木层、草本层和灌草层中均为最小,β多样性最高,林下物种组成差别迥异;轻度与中度火烧地在灌木层次上物种异质性较高,未过火与轻度火烧地在草本层次上拥有较高异质性的物种更替。(3)中度和轻度火烧地林下灌丛群落大致均可分为3个类群,未过火林下灌丛植物疏离分散,则未形成类群;中度火烧影响植物物种多样性的正向主要因子为碳氮比(C/N),逆向主要因子为全磷(TP)、全钾(TK);轻度火烧正向因子为氮磷比(N/P),逆向因子为pH;未过火林地物种多样性受多种土壤因子的共同作用。(4)火烧提高了林下灌丛群落物种更替速率,增加了灌木层物种多样性,降低了草本层物种多样性,轻度火烧地的物种丰富度水平较高,火烧迹地影响群落物种多样性的因子既有相似性又存在差异性,TK和TP是火烧迹地物种多样性的共同影响因子,磷(P)是火烧迹地物种多样性的共同限制性元素。

    • 长期不同施氮水平对草原植物群落结构的影响

      2020, 40(1):141-149. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0141

      摘要 (2167) HTML (0) PDF 1.22 M (1885) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨施氮对贝加尔针茅草原植物群落结构的影响,该研究于内蒙古贝加尔针茅草原设置不同施氮水平0(N0)、15(N15)、30(N30)、50(N50)、100(N100)、150(N150)、200(N200)和300(N300) kg·hm-2·a-1,研究连续施氮9年后贝加尔针茅草原群落物种组成、重要值、多样性及生物量等指标对不同施氮水平的响应。结果表明:(1)长期施氮导致植物群落物种组成发生了明显的变化,在高浓度氮素添加量下群落物种数最低,但可显著提高优势种在群落中的重要值(P<0.05)。(2)长期施氮使贝加尔针茅草原植物多样性指数不同程度地降低,使优势度指数增加,其中N300添加水平效果最为明显(P<0.05)。(3)长期施氮使草原植被生产力(地上、地下生物量)整体呈先上升后下降的趋势,地上生物量在N100水平时出现峰值,地下生物量在N50水平时出现最大值(P<0.05),且根系分布具有明显的表聚特征(0~10 cm)。(4)RDA分析表明,寸草苔和狭叶柴胡地上生物量与土壤pH呈显著正相关关系(P<0.05);展枝唐松草和二裂委陵菜地上生物量与土壤有机质含量呈显著正相关关系(P<0.05)。研究认为,长期不同施氮水平均可改变贝加尔针茅草原群落物种组成,降低物种多样性,对植物群落结构有着明显的影响。

    • 宁南山区不同乔木林地土壤干层分布及干燥化特征

      2020, 40(1):150-159. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0150

      摘要 (1759) HTML (0) PDF 3.11 M (1596) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁南山区典型坡面不同人工林地为研究对象,分层采集0~600 cm土样,分析杏树(Armeniaca vulgaris)、杨树(Populus simonii)、榆树(Ulmus pumila)、刺槐(Robinia pseudoacacia)和松树(Pinus sylvestris var. mongolica)及农田(对照)土壤含水量垂直剖面分布特征,采用干燥化指数(SID)、土壤水分相对亏缺指数(CSWDI)、干层起始深度(DSLFD)、干层厚度(DSLT)和干层内平均含水量(DSLSWC)等指标对土壤干燥化强度和干层分布特征进行分析,利用冗余分析(RDA)确定相关环境因子对土壤干燥化和干层的影响,为黄土高原山区植被合理利用水土资源和生态恢复等提供数据支撑。结果表明:(1)杏树、杨树、榆树、刺槐、松树土壤水分均属中等变异,且0~600 cm平均土壤含水量与对照农田相比分别降低了31.17%、24.15%、23.19%、29.67%和18.35%。(2)不同人工林地干层起始深度、干层厚度及垂直剖面土壤水分分布明显不同,杏树、杨树、榆树、刺槐、松树和农田土壤干层起始深度分别为90、160、140、140、160和600 cm,干层厚度分别为510、460、480、480、460和0 cm。(3)杏树、杨树、榆树、刺槐和松树0~600 cm平均土壤干燥化指数分别为63.48%、91.88%、95.17%、73.97%和111.91%,土壤水分相对亏缺指数分别为0.68、0.59、0.52、0.63和0.41,其土壤水分干燥化强度及亏缺程度由高到低依次为杏树>刺槐>杨树>榆树>松树。(4)RDA分析结果表明,乔木类型、黏粒含量和地形条件是影响土壤干燥化的重要因素。

    • 酸枣果抗菌增敏活性成分的提取及生物学活性研究

      2020, 40(1):160-169. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0160

      摘要 (1800) HTML (0) PDF 3.51 M (1913) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用不同极性的溶剂,从野生酸枣果和木枣果中由低极性到高极性依次提取获得不同极性范围的提取物,通过检测其抗菌作用和提取物与抗生素的协同抗菌作用,从中筛选具有抗菌增敏作用的活性提取物,并经活性追踪的柱层析分离纯化进一步得到活性精提物,通过GCMS分析确定其组成成分,最后检测了该活性精提物的生物学活性。结果表明:(1)在所有的枣果提取物中仅酸枣果氯仿提取物具有广谱的抗菌作用,并能显著增强铜绿假单胞菌对氨苄青霉素的敏感性,而其他提取物均无相应的生物学活性。(2)由酸枣果氯仿提取物进一步精制得到的Fr.2a组分,经GCMS初步分析显示它包含49.59% 1,3二氯丙醇、5.49% 1,1二氯甲醚、0.96%六氯乙烷、7.81% 1,1,2,3四氯2丙烯、1.33%月桂酸、1.34%十四酸、0.87%棕榈油酸、7.37%棕榈酸、9.75%邻苯二甲酸二丁酯、2.02%反式13十八碳烯酸、1.88%油酸酰胺、3.06%β香树精、0.93%α菖蒲醇、6.20%羽扇豆醇和1.42%乌索醛等成分。(3)酸枣活性提取物Fr.2a与多种抗生素联用显示出广泛的协同抗菌作用,同时Fr.2a呈剂量依赖性地促进微生物生物膜的形成,降低微生物的运动性和显著抑制牛奶中微生物的生长。该研究结果为酸枣果的药用产品和天然防腐剂的开发奠定了基础。

    • 上海淀山湖2种硅藻植物中国新记录

      2020, 40(1):170-173. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0170

      摘要 (2006) HTML (0) PDF 2.16 M (1822) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了采自上海淀山湖的硅藻门中国新记录植物2种,分别为粗肋小环藻(Cyclotella costei Druart & Straub)和假凸腹鞍形藻[Sellaphora pseudoventralis (Hustedt) Chudaev & Gololobova]。对2个中国新记录种的形态特征、生境和地理分布进行了详细描述,丰富了中国硅藻植物的生物多样性。

    • 西藏红景天属一新变种——嘉黎红景天

      2020, 40(1):174-180. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0174

      摘要 (2241) HTML (0) PDF 3.10 M (2302) 评论 (0) 收藏

      摘要:全国第四次中药资源普查于西藏自治区嘉黎县、芒康县调查中,在海拔4 000~5 000 m灌木丛的石灰岩上发现了一种红景天属植物,该种在形态上与矮生红景天[Rhodiola humilis (HK. f. et Thoms.) S. H. Fu]较近,但花序顶端伞房状、花茎约7~13枝,基生叶先端锐尖,萼片长三角形,叶片和萼片先端具深粉红色浅囊等独有的特征,与后者不同。分子生物学证据表明,与矮生红景天(R. humilis)和异鳞红景天[Rhodiola smithii (Hamet)S. H. Fu]近缘。基于形态学与分子生物学证据,特将它描述为矮生红景天(R. humilis)新变种,命名为嘉黎红景天[Rhodiola humilis (HK. f. et Thoms.) S. H. Fu var. jialiensis H. Wang, X. Z. Lan & H. P. Deng]。

    • 秦岭兰科植物新记录——凹唇鸟巢兰

      2020, 40(1):181-184. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.01.0181

      摘要 (2160) HTML (0) PDF 2.34 M (1918) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了秦岭兰科(Orchidaceae)植物分布新记录种——凹唇鸟巢兰(Neottia papilligera Schltr.)。凹唇鸟巢兰原分布区为中国东北、俄罗斯西伯利亚东部至远东地区、朝鲜半岛、日本,在秦岭地区的分布记录使其在中国的分布区向南扩展了约8个纬度,由寒温带、中温带扩展到达了中国暖温带的最南缘。文中并给出了目前秦岭地区已知的8种鸟巢兰属(Neottia Guett.)植物的分种检索表。