• 2020年第40卷第8期文章目次
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    • 桂花RAP212基因的克隆与表达模式分析

      2020, 40(8):1267-1276. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1267 CSTR:

      摘要 (1574) HTML (0) PDF 9.23 M (1523) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家自然科学基金(31870695);

    • 野生大豆GsPP2CA和GsPKA对GsSnRK1.1蛋白活性的调控

      2020, 40(8):1277-1286. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1277 CSTR:

      摘要 (1474) HTML (0) PDF 25.03 M (1623) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确GsSnRK1.1蛋白激酶在野生大豆生长发育中的具体调控机制,该研究利用酵母二元杂交技术发现了蛋白激酶GsSnRK1.1的互作蛋白GsPP2CA和GsPKA,利用原核表达系统对GsSnRK1.1、GsPP2CA和GsPKA进行了表达和纯化用于Pulldown和体外磷酸化分析,并在酵母中研究了GsPP2CA和GsPKA对GsSnRK1.1蛋白活性的调控功能。结果表明:(1)GsSnRK1.1与GsPP2CA和GsPKA具有物理互作关系,PhosTag和pPKDsub特异性磷酸化抗体检测发现,GsSnRK1.1的Thr176磷酸化可以被蛋白磷酸酶GsPP2CA去磷酸化,GsPKA可能会磷酸化GsSnRK1.1的其他潜在磷酸化位点,进而竞争性抑制GsSnRK1.1的Thr176位点的磷酸化水平。(2)将这些基因回补进入酵母ARY330(snf1/reg1/sit4)突变株系中,发现共转化GsSnRK1.1和GsPP2CA或GsPKA的转化子可在非葡萄糖碳源和高葡萄糖碳源的选择培养基上正常生长,GsPP2CA、GsPKA可以替代Reg1和Sit4降低GsSnRK1.1过度磷酸化对酵母细胞产生的毒害作用,进而调控GsSnRK1.1对非发酵型碳源的利用。

    • 转新型抗虫基因Vip3A棉花新种质的创制

      2020, 40(8):1287-1293. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1287 CSTR:

      摘要 (1304) HTML (0) PDF 3.83 M (1256) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究构建植物表达载体pBin438Vip3A,通过农杆菌介导法转化棉花品种‘冀合713’,将新型抗虫基因Vip3A导入到棉花植株,创制对棉铃虫抗性的转基因棉花新种质。结果表明:(1)PCR检测Vip3A基因已经导入到棉花基因组中且能够稳定遗传。(2)室内抗虫性鉴定表明,与对照相比转基因植株对棉铃虫的抗性显著提高,并获得2株高抗和3株抗棉铃虫的转Vip3A基因株系。(3)Southern blotting结果显示,转基因株系BV01为单拷贝。(4)Elisa检测表明,外源Vip3A基因在BV01的根、茎、叶、花、种子中都有表达,在叶片中的Vip3A蛋白表达为苗期>蕾期>花期>铃期>吐絮期。该研究创制了新型抗虫转基因棉花材料,为培育棉花新型抗虫品种提供了种质资源。

    • 玉米热激转录因子基因ZmHSF05的克隆与功能分析

      2020, 40(8):1294-1302. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1294 CSTR:

      摘要 (1261) HTML (0) PDF 3.38 M (1355) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究通过RTPCR扩增和测序从玉米幼苗中克隆到一个高温胁迫诱导的热激转录因子(heat shock transcription factors, HSFs)基因,命名为ZmHSF05,其开放阅读框(ORF)长度为1 080 bp,编码359个氨基酸。序列分析发现,ZmHSF05具有热激转录因子蛋白的典型结构特征,含有一个DNA结合域(BD)和一个AHA激活功能结构域(AD/AHA),并且具有核定位信号(NLS)。亚细胞定位分析发现,pEGADZmHSF05融合蛋白仅分布在细胞核中,表明ZmHSF05基因定位于细胞核。对ZmHSF05基因起始密码子ATG上游2 102 bp序列进行顺式作用元件分析发现,该启动子区域包含多个激素和逆境胁迫响应元件。定量RTPCR结果表明, ZmHSF05基因在根中表达水平较高,并且受高温、干旱和盐胁迫上调表达。转基因功能分析发现,ZmHSF05基因的拟南芥超表达株系耐热性显著提高,说明ZmHSF05对植物的耐热性具有正向调控作用,该研究为深入理解植物耐热性分子机制提供了新依据。

    • 陆地棉蔗糖转运蛋白基因家族的鉴定及表达分析

      2020, 40(8):1303-1312. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1303 CSTR:

      摘要 (1740) HTML (0) PDF 2.11 M (1227) 评论 (0) 收藏

      摘要:蔗糖转运蛋白(SUT)在蔗糖从“源”到“库”的运输与分配过程中发挥着重要作用。该研究基于最新公布的陆地棉基因组数据,利用生物信息学和荧光定量PCR等方法,对陆地棉SUT基因家族进行全基因组鉴定,并对他们的表达特性进行系统分析。结果显示:(1)在陆地棉基因组中,共鉴定到18个GhSUT基因(GhSUT1GhSUT18),他们不均匀地分布在陆地棉11条染色体上。(2)GhSUT蛋白间序列一致性很高,均具有11~12个跨膜结构域,且都定位于质膜。(3)进化关系分析表明,陆地棉GhSUT蛋白主要分布在双子叶植物特有的SUT1亚组,以及单、双子叶植物共有的SUT2亚组和SUT4亚组,其中SUT1亚组成员最多,包含8个GhSUT基因。(4)位于同一亚组的GhSUT基因具有相似的内含子外显子分布模式,不同亚组间GhSUT基因内含子/外显子数目差异很大。(5)转录组分析表明,GhSUT基因在表达水平上存在差异,GhSUT1和GhSUT10在被检测的组织不表达,GhSUT5、GhSUT14、GhSUT7和GhSUT16在被检测的组织表达量较低,其他GhSUT基因在被检测的组织具有较高的表达水平;另外,GhSUT基因的表达具有组织特异性,其中GhSUT2和GhSUT11主要在“源”和“库”器官中表达,GhSUT6和GhSUT15主要在“库”器官中表达,而GhSUT9和GhSUT18主要在纤维中表达。(6)荧光定量PCR分析表明,GhSUT2在“源”和“库”器官中均具有较高的表达水平,GhSUT6主要在“库”器官包括根、花瓣、纤维和茎中表达,在“源”器官(叶片)中表达量很低;GhSUT18主要在纤维中特异性高表达,在其他组织表达量很低。研究表明,实验验证结果与转录组分析结果相对一致。该研究结果为进一步研究SUT家族基因的功能提供了重要的基因信息,并为棉花产量的提高和纤维品质的改良奠定了理论依据。

    • 芥蓝miR156a家族进化特性及表达分析

      2020, 40(8):1313-1322. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1313 CSTR:

      摘要 (1307) HTML (0) PDF 7.88 M (1281) 评论 (0) 收藏

      摘要:miRNA广泛参与植物的发育过程。芥蓝形态多样,叶片发育因品种而异。为了解miR156a家族的进化特性及其在芥蓝叶片发育中的表达模式。该研究对芥蓝miR156a成员及其前体premiR156a成员进行生物信息学分析,比较不同品种芥蓝叶形的差异,并采用qRTPCR方法分析芥蓝不同组织部位中premiR156a的表达水平、以及叶形相似的芥蓝品种‘翠宝’和‘改良香菇’中不同类型叶片的premiR156a成员及其靶基因的表达水平。结果表明:(1)多序列比对和进化树分析发现芥蓝miR156a家族成员和premiR156a3p_1在进化过程中高度保守;二级结构预测发现premiR156a每个成员均能形成茎环结构并包含2~3个miR156a成员序列;靶基因预测显示miR156a5p和miR156a主要靶向SPL,而miR156a3p_1则靶向CTPS等不同的基因。(2)‘翠宝’和‘改良香菇’芥蓝的叶形最为相似,qRTPCR分析显示,premiR156a在‘翠宝’营养生长期的叶片中高度表达。(3)premiR156a成员在‘翠宝’和‘改良香菇’不同类型叶片中差异表达,premiR156a主要在成熟叶和菇叶中表达,而premiR156a3p_1和premiR156a5p在第一片真叶中表达量更高。(4)靶基因分析的结果在不同品种中呈现不同趋势,‘翠宝’成熟叶中SPL10/15高表达,SPL2表达量降低;‘改良香菇’中SPL10在成熟叶和菇叶中表达降低,SPL15在菇叶中高表达,SPL2在不同类型叶片中表达无差异。研究认为,miR156a成员及其靶基因SPL2/10/15可能参与调控芥蓝叶片发育,不同品种中作用的靶基因可能存在差异,从而导致了各品种芥蓝叶片发育的差异。

    • 沙冬青属植物叶绿体基因组对比和系统发育分析

      2020, 40(8):1323-1332. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1323 CSTR:

      摘要 (1806) HTML (0) PDF 5.30 M (1863) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以沙冬青和矮沙冬青叶绿体基因组为研究对象,比较分析其基因组结构和系统发育关系。结果显示: (1)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组具有典型的四段式结构,全长为153 935 bp和154 140 bp,其中大单拷贝区(LSC)分别为83 891 bp和84 126 bp,小单拷贝区(SSC)分别为18 022 bp和18 014 bp,以及长度各自为26 011 bp和26 000 bp的成对反向重复区(IRs);沙冬青和矮沙冬青均注释130个基因,包括85个蛋白编码基因(PCGs),37个转运RNA(tRNA)以及8个核糖体RNA(rRNA)。(2)沙冬青和矮沙冬青的叶绿体基因组中分别检测出26和15个回文重复序列,39和50个串联重复序列,23和34个散在重复序列。同时都鉴定出96个SSRs位点,包括74和73个单核苷酸重复,5和6个二核苷酸重复,以及各有17个复合SSR位点;边界分析显示两者IR区相似,但仍有一定差异。(3)通过近邻结合法(NJ)对沙冬青和矮沙冬青在内的17种蝶形花亚科以及2种云实亚科植物的叶绿体基因组构建的系统发育树显示,沙冬青和矮沙冬青以较高的支持率聚为一个独立分枝。该研究结果为沙冬青属的种间鉴别、SSR分子标记开发、保育工作、种群动态以及进一步研究坡塔里族的演化过程奠定了理论基础。

    • 金线莲花药发育中多糖和脂滴的分布特征

      2020, 40(8):1333-1338. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1333 CSTR:

      摘要 (1222) HTML (0) PDF 3.87 M (1281) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究采用细胞化学方法研究了金线莲花药发育中多糖和脂滴的分布特征,以探索其花药发育中的物质代谢规律。结果显示:(1)在幼小花药中,花药壁的表皮和药室内壁以及造孢细胞中积累少量的淀粉粒。当小孢子母细胞形成胼胝质壁时,药壁细胞和小孢子母细胞中的淀粉粒减少并且出现一些脂滴,这一现象持续到二胞花粉;在二胞花粉中,糖类代谢显著增强;开花时,成熟花粉中积累了较多的淀粉粒和较少的脂滴。(2)金线莲花粉以花粉块形式发育,其特征为;①在造孢细胞时期一些特殊细胞壁就已确定了花粉块的界限;②在小孢子母细胞时期,胼胝质壁覆盖在整个花粉块表面,但内部花粉没有胼胝质壁结构;③二胞花粉后期,孢粉素花粉外壁覆盖在整个花粉块表面,但内部花粉没有外壁。金线莲花粉块发育的这些结构特征对植物花粉发育规律提出了多项疑问。

    • 早春短命植物鸢尾蒜和准噶尔鸢尾蒜的光合途径

      2020, 40(8):1339-1346. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1339 CSTR:

      摘要 (1261) HTML (0) PDF 6.31 M (1306) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以鸢尾蒜属两种早春短命植物准噶尔鸢尾蒜(Ixiolirion songaricum)和鸢尾蒜(Ixiolirion tataricum)为对象,通过解剖结构、光合参数、稳定碳同位素比值(δ13C)和光合关键酶活性分析二者的光合途径。结果发现:(1)显微结构和超微结构显示,两种短命植物的叶脉维管束鞘细胞1层、排列较紧密,鞘细胞内含有较多叶绿体且多离心分布,类似C4花环结构。(2)准噶尔鸢尾蒜和鸢尾蒜最大净光合速率分别为14.81和15.04 μmol·m-2·s-1;两者的CO2补偿点较低,分别为3.57和2.54 μmol·mol-1,δ13C分别为-25.36±0.55‰和-25.76±1.38‰,光合酶PEPC/Rubisco比值分为别0.244和0.322。(3)最大净光合速率、δ13C和PEPC/Rubisco比值均说明两种植物为C3光合途径,但二者均具有类似C4的维管束鞘结构、较低的CO2补偿点和暗呼吸速率,并具有高于部分C3和C3C4中间型植物的PEPC/Rubisco比值,表明两种短命植物的光合途径并非典型的C3途径,而是C3C4中间型。

    • 9个玉米DOF基因对逆境胁迫的响应模式分析

      2020, 40(8):1347-1355. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1347 CSTR:

      摘要 (1222) HTML (0) PDF 5.38 M (1324) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物DOF (DNAbinding with one zinc finger)锌指蛋白是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育及代谢途径中发挥着重要作用。该研究采用qRTPCR方法分析了玉米应答逆境(盐、干旱、硝态氮缺乏和铵态氮缺乏)胁迫条件下9个ZmDOFs基因的表达模式。结果表明:(1)生物信息学分析显示,9个ZmDOF基因散布于5个染色体上,聚类为一个基因亚家族,且9个基因还可以细分为4个小亚家族。(2)9个ZmDOFs基因的表达具有组织特异性,且主要在玉米的穗和雄花中表达,其中ZmDOF1、ZmDOF4、ZmDOF11和ZmDOF12在穗部的表达量分别是根部的18倍、60倍、11倍和75倍以上,ZmDOF19、ZmDOF26、ZmDOF27和ZmDOF42在雄花中的表达量分别是根部的360倍、28倍、13倍和44倍以上,推测这些基因在玉米的雄花和穗的生长发育进程中具有重要的作用。(3)实时定量qRTPCR方法显示,在硝态氮胁迫下有7个ZmDOFs基因强烈诱导表达(>5倍),其中ZmDOF12、ZmDOF27和ZmDOF42基因的表达超过10倍,表明这些基因参与调控硝态氮胁迫的响应途径; 有7个ZmDOFs基因受铵态氮胁迫的强烈诱导表达(>2倍),表明这7个基因在玉米应答铵态氮胁迫中起作用;有5个ZmDOFs基因受PEG6000胁迫的强烈诱导表达(>2倍),其中ZmDOF34的表达上调超过10倍; 有8个ZmDOFs基因受NaCl胁迫的强烈诱导表达(>2倍),其中ZmDOF4、ZmDOF11和ZmDOF12的表达上调在10倍以上,表明这些基因在玉米抵御干旱或盐胁迫中起重要作用。

    • 李果实有机酸组成特征及其与苹果酸转运体基因PsALMT9和PstDT的相关性

      2020, 40(8):1356-1363. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1356 CSTR:

      摘要 (1934) HTML (0) PDF 2.48 M (1364) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明李果实有机酸组成特征及其与苹果酸转运体基因PsALMT9、PstDT的相关性,该研究以‘皇冠李’(Prunus salicina ‘Huangguan’)和‘黑琥珀李’(Prunus salicina ‘Black Amber’)为试材,测定了不同发育阶段果实有机酸组分与含量、可滴定酸含量、pH、单果重,采用实时荧光定量PCR(qPCR)分析了苹果酸转运体基因PsALMT9和PstDT在果实生长发育过程中的表达变化规律,并通过Pearson相关系数探讨PsALMT9和PstDT基因与果实有机酸的相关性。结果显示:(1)‘皇冠李’和‘黑琥珀李’果实各发育阶段主要有机酸组分为苹果酸(占73.83%~92.10%),其次为酒石酸(占4.59%~14.26%),柠檬酸、草酸、乙酸和琥珀酸含量较低(0.47%~7.21%),富马酸仅以微量存在。(2)果实苹果酸含量与可滴定酸含量呈极显著正相关关系,与pH呈极显著负相关关系;PsALMT9表达量与酒石酸含量呈显著正相关关系,与乙酸和草酸含量呈极显著正相关关系;PstDT表达量与柠檬酸、可滴定酸含量呈显著正相关关系,但PsALMT9和PstDT均与苹果酸含量的相关性较低。研究发现,‘皇冠李’和‘黑琥珀李’属于苹果酸型果实,果实酸度主要由苹果酸决定;PsALMT9基因可能同时参与酒石酸、乙酸和草酸的跨液泡膜转运,PstDT基因可能参与柠檬酸的跨液泡膜转运,而苹果酸跨液泡膜转运过程可能与PsALMT9、PstDT等多种膜蛋白基因的协同调控有关。

    • 光周期对人参菜开花和品质的调控作用

      2020, 40(8):1364-1371. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1364 CSTR:

      摘要 (1523) HTML (0) PDF 1.45 M (1368) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选促进人参菜品质形成的最佳光周期,通过盆栽试验,研究了不同光周期对人参菜生长和品质的影响,以及人参菜开花过程中生理特性的变化规律。结果表明:(1)延长光周期不仅有利于人参菜的生长还能促进其营养品质的形成。(2)在光周期为14 h/10 h(昼/夜)时,人参菜的株高、茎粗、根长、叶面积以及地上部分干鲜重均优于其他处理,长势最佳,人参菜叶片中纤维素、VC、齐墩果酸、类黄酮、总酚以及游离氨基酸含量最高,品质最佳。(3)在光周期为14 h/10 h时,人参菜叶片的可溶性糖、可溶性蛋白以及Ca含量在花期均呈先上升后下降的趋势。研究认为,光周期为14 h/10 h对人参菜生长及品质的提升效果最好,其开花过程可能与可溶性糖、可溶性蛋白以及Ca的代谢有关。

    • 番茄复三螺旋基因响应外源激素和非生物胁迫的研究

      2020, 40(8):1372-1379. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1372 CSTR:

      摘要 (1242) HTML (0) PDF 1.65 M (1325) 评论 (0) 收藏

      摘要:复三螺旋(doubletrihelix)基因在植物形态建成和植株抗逆性方面发挥关键作用。该研究以番茄自交品种AC++为试验材料,运用生物信息学方法与qRTPCR技术对5个复三螺旋成员(SlGTL1~SlGTL5)在番茄体内不同器官的表达模式、以及基因对激素与非生物胁迫的响应进行表达分析,以探讨番茄复三螺旋基因的功能。结果表明:(1)生物信息学分析显示,番茄中含有5个复三螺旋基因(SlGTL1~SlGTL5);进化树分析表明,番茄复三螺旋基因具有物种特异性。(2)qRTPCR分析显示,番茄SlGTL3基因在根和茎中特异表达,其他4个基因均在果实中较高表达,表明不同番茄复三螺旋基因的表达具有组织特异性。(3)激素诱导表达结果显示,SlGTL1只响应ABA(1种)激素,而SlGTL5基因可响应4种激素,且速度较快。(4)非生物胁迫诱导证实,SlGTL3、SlGTL5基因可响应盐胁迫,SlGTL3~SlGTL5基因可响应极端温度,SlGTL3和SlGTL4基因可响应机械损伤;SlGTL1、SlGTL4和SlGTL5可响应脱水胁迫。研究认为,SlGTL3的功能可能与植株形态建成和非生物胁迫有关,其他4个基因的功能可能与果实的发育有关;推测SlGTL1可能与ABA信号途径有关,SlGTL5快速响应多种激素,可能位于信息传递的节点,其功能可能与信号传递有关。

    • 干旱胁迫对紫花苜蓿黄酮类化合物含量及其合成途径关键酶活性的影响

      2020, 40(8):1380-1388. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1380 CSTR:

      摘要 (1561) HTML (0) PDF 1.16 M (1327) 评论 (0) 收藏

      摘要:以3个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种为试验材料,利用不同浓度(0、5%、10%、15%、20%、25%)的PEG6000溶液模拟干旱胁迫,探究干旱胁迫对不同品种紫花苜蓿黄酮类化合物合成上游3个关键酶活性以及黄酮类化合物含量的影响。结果表明:(1)随着PEG6000胁迫浓度的增加,3种紫花苜蓿叶片中PAL(苯丙氨酸解氨酶)、C4H(肉桂酸4羟基化酶)和4CL(4香豆酸辅酶A连接酶)活性均呈先升高后降低的趋势,但不同酶类之间响应存在差异,即PAL活性在10% PEG6000胁迫浓度下最高,C4H和4CL活性则在15% PEG6000胁迫浓度下最高,且均显著高于相应对照。(2)3种紫花苜蓿植株地上部总黄酮含量和8种黄酮类化合物含量均随着PEG6000胁迫浓度的增加呈先上升后下降的趋势,且均在10%~15% PEG6000胁迫浓度时达到最高值,并显著高于相应对照。(3)各品种紫花苜蓿叶片黄酮类化合物含量与其关键酶活性呈不同程度的相关性,即紫花苜蓿黄酮类化合物合成途径上游3个关键酶活性与其地上部黄酮类化合物含量存在密切的关系。研究认为,不同程度的干旱胁迫可以通过促进黄酮类化合物合成途径上游关键酶活性的变化来调节紫花苜蓿植株中黄酮类化合物的合成,且适度干旱胁迫能显著促进相关酶活性增强和黄酮类化合物含量增加。

    • 玉米茎秆强度形成与木质素积累关系的研究

      2020, 40(8):1389-1395. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1389 CSTR:

      摘要 (1561) HTML (0) PDF 805.96 K (1225) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究玉米基部节间质量性状与茎秆强度形成的内在关系,该研究选用不同耐密性玉米品种为材料,采用随机区组设计,在田间条件下研究玉米基部节间形态特征、干物质积累的变化特点,分析茎秆内部木质素积累动态变化及其相关合成酶活性对茎秆强度形成的影响。结果表明:(1)耐密品种‘先玉335’基部节间单位长度干重(DWUL)和直径均较高,不同品种的茎秆强度快速形成时期有一定差异,与木质素的积累密切相关。(2)耐密品种茎秆穿刺强度(RPS)和木质素积累快速形成时期较不耐密品种‘新玉41’长5~7 d,穿刺强度高于不耐密品种24.9%~36.6%,其木质素积累量高于不耐密品种12.5%~47.0%,且RPS和木质素积累速率较不耐密品种快。(3)玉米抽雄期(VT)前是基部节间木质素快速积累的关键时期,玉米大喇叭口期(V12~V15)酶活性与抽雄期木质素积累量呈显著或极显著正相关,对茎秆强度形成至关重要。(4)在玉米12叶期耐密品种‘先玉335’的木质素合成相关酶均显著高于不耐密品种‘新玉41’,PAL、TAL、CAD和POD分别较‘新玉41’高1.85、0.30、0.11和0.42 U·mg-1。研究认为,玉米大喇叭口期茎秆干物质积累量较高、木质素合成相关酶的活性较强,能有效促进木质素的快速积累,增加茎秆抗倒伏强度,进而提高玉米茎秆抗倒伏能力。

    • 高寒沙地人工林的气流场特征与防风功能

      2020, 40(8):1396-1406. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1396 CSTR:

      摘要 (1077) HTML (0) PDF 4.28 M (1233) 评论 (0) 收藏

      摘要:人工造林是高寒沙地极具生态修复效益与生态挑战的治沙技术。该研究选取青海湖沙地8~10年生的沙棘、乌柳、樟子松和小叶杨人工林作为观测对象,采用手持气象仪结合样方调查方法观测林地2008~2018年的风况环境的时空变化,分析植株附近气流场和防风功能的植物种、高度层和年变化。结果表明:(1)植株株后的气流降幅(20%~85%)和植株有效防护距离(1.0~10.0 m)存在显著的植物种和高度层差异,乌柳和小叶杨(50%~85%,3.5~8.0 m)均大于沙棘和樟子松(20%~65%,1.0~2.0 m)。(2)植株附近流速的方位差异表现为株前>株侧>株后,流向上的方位差异较小;多株植物间的南北通道和中心区成为气流高速区。(3)人工林地植物的防风功能主要表现在中下层(风速降幅18%~76%),且表现为樟子松>乌柳>沙棘>小叶杨,在10年间增长了5%~15%,对应各林地地表输沙率近6年降低了30%~90%,临界起沙风速增大2.0~3.0 m/s。研究发现,人工林的防风机制主要为营造植株不同部位的令流速流向差异来削减风能,4种人工林植物的适宜造林规格为1.0~2.0 m。

    • 带状采伐后不同时期毛竹林恢复和土壤养分特征

      2020, 40(8):1407-1413. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1407 CSTR:

      摘要 (1243) HTML (0) PDF 1.01 M (1338) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究带状采伐毛竹林对竹林恢复和土壤养分的影响,以福建省建瓯市毛竹林为研究对象,设置5 m(处理1,C1)和7 m(处理2,C2)2种采伐宽度,以不进行采伐处理为对照(CK),研究采伐后当年新鞭生长期(I时期,2018年10月)和采伐后次年新立竹生长期(Ⅱ时期,2019年6月)新竹生长相关指标和土壤养分变化特征。结果表明:(1)C1、C2、CK处理的出笋数量分别为2 227、2 650和1 955株·hm-2,且C2与C1、CK差异显著(P<0.05);退笋率各处理之间无显著差异(P>0.05),表现为C12。(2)2种采伐处理的胸径(DBH)显著低于CK,表现为CK>C2>C1。(3)采伐后Ⅰ时期和Ⅱ时期相比,土壤全磷(TP)和全钾(TK)含量增加,全氮(TN)和全碳(TC)含量降低;采伐后I时期的C1、C2处理中土壤TN、TP、TK和TC含量均大于CK,但采伐后Ⅱ时期的土壤TC含量小于CK。研究认为,带状采伐能提高出笋量和立竹数,增加土壤氮磷钾养分含量;7 m带状采伐竹林恢复状况整体上优于5 m带状采伐。

    • 甘南高寒草甸坡向梯度对植物群落功能多样性的影响

      2020, 40(8):1414-1423. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1414 CSTR:

      摘要 (1382) HTML (0) PDF 1.33 M (1729) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物群落功能多样性对于维持生态系统功能具有十分重要的意义。该研究以青藏高原高寒草甸植物群落为研究对象,运用R软件程序包(FD、Vegan)与单因素方差分析法,分析高寒草甸不同坡向植物群落功能多样性的变化及其与环境因子的关系,以揭示微生境梯度上植物对环境的适应策略以及群落种间功能特征及生态系统内部结构和功能的变化机制。结果显示:(1)青藏高原高寒草甸的北坡和西北坡的物种丰富度、植物株高、比叶面积、叶片有机碳、叶片氮以及叶片磷显著高于其他坡向,且坡向间差异显著(P<0.05)。(2)在北坡到南坡的变化中,功能丰富度差异比较明显(P<0.05),株高、比叶面积、叶片有机碳、叶片氮及叶片磷等功能丰富度均呈递减趋势。(3)北坡的株高功能均匀度、西北坡比叶面积、叶片有机碳、叶片氮及叶片磷等功能均匀度均显著高于南坡,且多元性状功能均匀度在坡向间差异显著(P<0.05)。(4)北坡的比叶面积、叶片氮功能离散度及西北坡的株高、叶片有机碳、叶片磷等功能离散度均高于南坡,且坡向间差异显著(P<0.05)。(5)植物群落功能多样性与土壤含水量、土壤有机碳、土壤全氮、土壤全磷呈显著正相关关系(P<0.05),与坡度、土壤pH、土温、照度呈显著负相关关系(P<0.05)。

    • 中国广西石灰岩地区苦苣苔科一新种——覃塘报春苣苔

      2020, 40(8):1424-1427. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1424 CSTR:

      摘要 (2268) HTML (0) PDF 14.14 M (2024) 评论 (0) 收藏

      摘要:报道了中国广西石灰岩地区一新种——覃塘报春苣苔(Primulina qintangensis Z.B. Xin, W.C. Chou & F. Wen),本种与光叶报春苣苔 [P. leiophylla (W.T. Wang) Y.Z. Wang ] 近似,但叶轮生,叶片两侧近对称,侧脉3对;花序数5~8,一回分枝,每序1~3朵花;花序梗成熟后近无毛或疏被微柔毛;苞片明显较小,约8 mm × 2 mm;雌蕊白色;花盘鲜黄色,可以区别。该种目前只发现有一个种群,成熟个体约3 000株,通过IUCN评估标准,该种暂时被评为易危(VU C1)。

    • 陕西省十字花科植物新记录

      2020, 40(8):1428-1435. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1428 CSTR:

      摘要 (1624) HTML (0) PDF 15.55 M (1612) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了陕西省发现的3个新记录属和5个新记录种。新记录属分别是堇叶芥属(Neomartinella Pilger)、皱果荠属(Rapistrum Crantz)和二行芥属(Diplotaxis de Candolle);新记录种分别是永顺堇叶芥[Neomartinella yungshunensis (W. T. Wang) AlShehbaz]、安徽碎米荠(Cardamine anhuiensis D. C. Zhang et J. Z. Shao)、欧亚蔊菜[Rorippa sylvestris (L.) Bess.]、皱果荠[Rapistrum rugosum (L.) All.]和二行芥[Diplotaxis muralis (L.) DC.]。

    • 植物响应非生物胁迫的磷酸化修饰组学研究进展

      2020, 40(8):1436-1446. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2020.08.1436 CSTR:

      摘要 (1529) HTML (0) PDF 1.11 M (1315) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物具有固着生活的特点,高温、低温、干旱和盐等生境中常见的非生物胁迫会严重影响植物的生长发育。蛋白质磷酸化是植物应对非生物胁迫的重要机制,主要通过蛋白质的磷酸化和去磷酸化修饰来调控植物细胞对外界胁迫的应激反应,在植物细胞快速传递胁迫信号并激活对胁迫环境的形态、生理和分子水平适应机制的过程中起重要作用。该文主要介绍了植物磷酸化蛋白质的富集、检测和鉴定技术,并对近年来国内外有关植物响应高温、低温、干旱、淹水、盐、养分亏缺和元素毒害等非生物胁迫的磷酸化修饰蛋白组学研究进展进行综述。