• 2021年第41卷第12期文章目次
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    • 岷江百合WRKY转录因子基因的克隆与功能分析

      2021, 41(12):1983-1993. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.1983

      摘要 (1451) HTML (0) PDF 7.80 M (2221) 评论 (0) 收藏

      摘要:WRKY转录因子家族在植物应对非生物和生物胁迫的防卫反应中起重要作用。岷江百合(Lilium regale Wilson)是高抗枯萎病的野生百合,该研究基于前期转录组测序分析,采用RTPCR方法从岷江百合中克隆得到WRKY转录因子基因LrWRKY4并分析其功能,以探讨岷江百合对枯萎病菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)侵染的转录调控机制,为进一步研究岷江百合WRKY基因家族的功能奠定基础。结果显示:(1)LrWRKY4开放阅读框为993 bp,编码330个氨基酸,LrWRKY4含有一个高度保守的‘WRKYGQK’七肽序列和一个C2H2锌指基序,属于Ⅱc类WRKY转录因子。(2)成功构建GFPLrWRKY4融合载体并通过根癌农杆菌介导转化洋葱表皮细胞,激光共聚焦显微观察发现,GFPLrWRKY4融合蛋白表达的绿色荧光特异性地分布在洋葱表皮细胞的细胞核中。(3)成功构建了过表达载体pCAMBIA2300sLrWRKY4并转化烟草,得到11个T2代转基因烟草株系,且转LrWRKY4基因烟草与野生型烟草(WT)在表型上无明显差异;尖孢镰刀菌接种根部和叶片的实验结果显示,转LrWRKY4基因烟草对尖孢镰刀菌的抗性较WT明显增强;qRTPCR分析显示,岷江百合LrWRKY4基因在11个转基因烟草株系中均有表达,且转基因烟草中JA/SA信号途径相关基因的表达上调,并诱导了部分病程蛋白相关基因以及抗氧化相关基因的表达上调。(4)岷江百合鳞片浸染LrWRKY4 RNAi载体后的腐烂程度和病变面积均远大于RNAi空载转化的鳞片;瞬时表达LrWRKY4 RNAi载体的岷江百合鳞片中LrWRKY4基因的表达水平较对照下降了约45.7%,接种尖孢镰刀菌72 h后表达水平下降了93.8%;瞬时表达LrWRKY4 RNAi后,一些JA/SA信号途径相关基因的表达水平明显下降。研究表明,岷江百合LrWRKY4编码一个定位于植物细胞核的Ⅱc类WRKY转录因子;LrWRKY4基因能够在转基因烟草中稳定表达,且过表达LrWRKY4基因提高了烟草对尖孢镰刀菌的抗性;但瞬时表达LrWRKY4 RNAi降低了岷江百合JA/SA信号途径相关基因的表达并增强了对尖孢镰刀菌的敏感性。推测LrWRKY4基因是岷江百合抗尖孢镰刀菌防卫反应中的正调控因子,可能通过参与JA/SA介导的信号传导途径,诱导防卫相关基因的表达从而调节其对尖孢镰刀菌的抗性。

    • 金鱼草AmPIF4基因克隆及调控花香物质合成释放功能分析

      2021, 41(12):1994-2001. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.1994

      摘要 (1561) HTML (0) PDF 9.07 M (2261) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究光敏因素互作因子(phytochromeinteracting factors,PIFs)在光诱导花香物质合成释放中的调控作用,该研究从‘马里兰’金鱼草 (Antirrhinum majus ‘Maryland True Pink’)中克隆PIF4转录因子(AmPIF4)编码区序列,进行生物信息学分析、亚细胞定位和瞬时表达载体转化烟草,研究AmPIF4蛋白在细胞中的分布;并采用qRTPCR 技术检测AmPIF4基因的时空表达,运用病毒诱导的基因沉默(VIGS)验证基因功能,采用ATDGC/MS技术测定花香成分含量。结果显示:(1) 成功克隆到AmPIF4基因开放阅读框全长1 497 bp,编码498个氨基酸;理论分子量55.58 kD,理论等电点6.44;同源比对分析显示AmPIF4蛋白与芝麻(Sesamum indicum)序列相似度最高。(2)AmPIF4蛋白主要定位于细胞核。(3) 实时定量分析表明,AmPIF4基因在金鱼草各个时期及不同器官、组织中均有表达,而在花盛开期达到最高,其中在盛开期的叶片中表达量最高,但叶片与茎和萼片中的表达差异不显著。 (4)基因沉默使金鱼草花瓣中AmPIF4基因的相对表达量较野生型显著下调约65%,且与阴性对照相比AmPIF4表达量也显著降低,同时使金鱼草花瓣中主要花香挥发物成分月桂烯、罗勒烯、苯甲酸甲酯较野生型分别显著增加了22%、24%、12%,花香释放量总体含量上升。研究表明,AmPIF4对花香物质合成释放有负调控作用,可能参与光对花香次生代谢的调控。

    • 茶树开花相关基因家族的克隆及CsMFT基因的可变剪切分析

      2021, 41(12):2002-2013. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2002

      摘要 (1170) HTML (0) PDF 8.83 M (1806) 评论 (0) 收藏

      摘要:开花是植物从营养生长到生殖生长转变的关键过程,PEBP(phosphatidylethanolaminebinding protein)蛋白家族在植物开花过程中发挥重要调控作用。该研究分别采用信息学分析及RTPCR方法,对茶树CsPEBP基因家族进行了鉴定、克隆和表达分析。结果表明:(1)成功克隆获得5个PEBP基因家族成员,并分别命名为CsATCCsMFTCsBFTCsFTCsTFL1,其长度为519~525 bp,分别编码172~174 个氨基酸残基,定位于5条不同染色体。(2)结构分析显示,该蛋白家族不同成员氨基酸序列的相似性高达72.7%,含39.88%~42.28%的自由卷曲,分属于3个亚家族,其亲缘关系与杨树最近。(3)亚细胞定位分析显示,CsATC、CsMFT、CsBFT定位于细胞质, CsFT定位于细胞核,CsTFL1定位于细胞质和细胞核。(4)转录组和荧光定量PCR分析显示,CsMFT基因在茶树不同组织部位和不同非生物胁迫响应下的表达量均高于其他基因;CsFTCsATCCsMFT基因在茶树花半开时的表达量最高。(5)启动子元件分析显示,该基因家族的启动子中含有大量的光响应元件和激素响应元件。(6)CsMFT基因存在可变剪切,有 525 bp和689 bp 两个不同长度的转录本。研究推测,该研究所克隆的5个茶树CsPEBP家族成员均参与了调控茶树的开花过程和茶树对多种逆境的响应,为茶树开花调控相关研究奠定了基础。

    • 藜麦CqSAP8基因克隆及其在非生物胁迫下的表达分析

      2021, 41(12):2014-2020. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2014

      摘要 (1164) HTML (0) PDF 2.53 M (1362) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究根据NCBI公布的藜麦胁迫相关蛋白(SAP)基因CqSAP8序列进行克隆,利用生物信息学分析CqSAP8蛋白序列、理化性质和结构特点,并采用qRTPCR方法检测CqSAP8基因表达的组织特异性及在非生物胁迫下的相对表达。结果表明:(1)藜麦CqSAP8基因CDS全长528 bp,编码175个氨基酸;预测CqSAP8蛋白分子量为18.73 kD,理论等电点为7.46,属于稳定的亲水性蛋白质;CqSAP8蛋白在N端和C端分别含有A20和AN1保守域,是SAP蛋白最典型的类型。(2)序列比对与进化分析显示,藜麦CqSAP8与甜菜BvSAP8、菠菜SoSAP8亲缘关系最近,序列相似性分别为89.66%和89.47%。(3)qRTPCR分析表明,藜麦CqSAP8基因在根、茎、叶、花和种子中均有表达,且在种子中表达量最高;CqSAP8基因在干旱和高温胁迫12 h表达量达到最大值,分别是对照的13.09和17.47倍,高盐和低温胁迫下的最大表达量均为对照的3.91倍,说明藜麦CqSAP8基因响应多种非生物胁迫应答;另外,藜麦CqSAP8的表达量在ABA胁迫下24 h急剧升高,推测CqSAP8基因在非生物胁迫前期的响应不依赖ABA。该研究为进一步研究CqSAP8基因功能及抗逆分子机制奠定了基础。

    • 青稞HvnRPS2基因克隆及其在条纹病胁迫下的表达分析

      2021, 41(12):2021-2029. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2021

      摘要 (1092) HTML (0) PDF 21.42 M (1216) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探索NBSLRR类基因RPS2在青稞抗条纹病过程中的作用,该研究以抗条纹病青稞品种‘昆仑14号’和感病品种‘Z1141’为材料,参照转录组序列设计引物,克隆得到一个差异表达的青稞HvnRPS2基因,进行相应的生物信息学分析,并采用实时荧光定量PCR(qRTPCR)法分析HvnRPS2基因在条纹病侵染下不同抗性青稞品种的表达模式。结果表明:(1)HvnRPS2基因全长3 089 bp,无内含子,包含1个2 760 bp的开放阅读框,编码919个氨基酸,理论等电点为5.93,预测蛋白分子量为104.2 kD,其编码的蛋白为亲水性蛋白,二级结构主要由无规则卷曲和ɑ螺旋组成。(2)蛋白质多序列比对及进化树分析表明,HvnRPS2含有高度保守的NBARC和LRR结构域,属于NBARC蛋白家族成员,与大麦HvRPS2和水稻OsRPS2亲缘关系最近。(3)qRTPCR分析显示,随着条纹病感病时间的延长,青稞HvnRPS2基因表达量呈先降低后升高再降低的模式;与正常叶片相比,感病叶片的HvnRPS2基因表达量显著下调,且感病品种表达量下调值显著低于抗病品种(P<0.01)。研究认为,HvnRPS2在青稞抗条纹病过程中发挥重要的负调控作用。研究结果为进一步探究该基因在青稞抗条纹病中的调控机理奠定基础。

    • 青花菜细胞质雄性不育相关miRNA的鉴定与表达特征分析

      2021, 41(12):2030-2037. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2030

      摘要 (981) HTML (0) PDF 1.05 M (1200) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物miRNA是一类内源小分子RNA,在花粉发育和育性调控中具有重要作用。该研究利用高通量测序技术构建了青花菜细胞质雄性不育系及其保持系花蕾的sRNA文库,并通过qRTPCR技术检测育性相关的miRNAs及其预测靶基因的表达特征,为深入探讨miRNA调控青花菜育性机制提供理论依据。结果表明:(1)在青花菜中共鉴定到181个保守miRNA和8个新型miRNA,差异表达miRNA共47个,其中24个已知miRNAs和4个新型miRNAs表达上调,其余为表达下调;发现2个差异miRNA只在不育系中表达,7个差异miRNA为保持系所特有。(2)生物信息学分析表明,共鉴定到2个关联的miRNAmRNA对[miR8591靶向的花粉外壁蛋白基因(T2/Unigene_BMK.21608)和miR5174e1调控的氨基酸通透酶基因(T2_Unigene_BMK.31772)],2个miRNA均负向调控相应的靶基因,均可参与青花菜小孢子发育以及雄性不育的发生过程。(3)qRTPCR分析显示,miR159a1、miR164a1、miR319a1和miRn11在青花菜不育系中的表达量高于其保持系,其中miR164a1、miR319a1和miRn11的表达水平随着花蕾的发育不育系逐渐降低,而在保持系的表达呈上升趋势;miR319a1和miR397a2在雄蕊中的表达量高,而在其他部位的表达量较低,且miR397a2在青花菜不育系中的表达量显著低于保持系。研究推测,miRNA可能是通过抑制雄性不育相关的PPR基因表达、调控LAC基因的表达以及调节激素和Ca2+介导的信号转导通路等,从而导致青花菜雄性不育的发生。

    • 中国南瓜CmNPR1基因的克隆和表达分析

      2021, 41(12):2038-2045. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2038

      摘要 (989) HTML (0) PDF 9.13 M (1471) 评论 (0) 收藏

      摘要:从实验室前期对中国南瓜雌花败育转录组测序结果推测,CmNPR1基因可能在南瓜花发育过程中发挥重要功能。该研究以中国南瓜自交系‘31’为试验材料,采用同源克隆方法获得中国南瓜CmNPR1基因CDS序列,通过生物信息学、基因表达以及亚细胞定位分析对该基因进行初步研究, 为进一步研究CmNPR1基因在南瓜花发育中的功能和作用机制奠定基础。结果表明:(1)中国南瓜CmNPR1基因CDS全长1 442 bp,编码480个氨基酸;蛋白序列包含有一个BTB/POZ和一个锚蛋白重复序列(Ank)保守结构域;该蛋白无信号肽和跨膜结构;多序列比对分析结果显示,CmNPR1氨基酸序列与美洲南瓜的亲缘关系最近,为96.05%,其次是印度南瓜,为95.63%。(2)CmNPR1基因在所取样品中花纵径0.5 cm时期表达量最高,且在花不同结构中柱头的表达量最高。(3)通过拟南芥原生质体亚细胞定位分析发现,该蛋白定位于细胞质和细胞核。

    • 茶树SBPbox转录因子的比较基因组学与遗传分析

      2021, 41(12):2046-2057. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2046

      摘要 (949) HTML (0) PDF 11.04 M (1320) 评论 (0) 收藏

      摘要:SQUAMOSA启动子结合蛋白(SBPbox)是植物特异性转录因子,在植物生长发育中发挥重要作用。该研究利用生物信息学分析方法,对不同‘铁观音’、‘黄棪’、‘舒茶早’和‘龙井43’茶树基因组的SBP基因进行鉴定和比较,通过qRTPCR技术分析CsTGY_SBP家族成员在不同茶树品种中的表达模式,为探究SBP基因在茶树杂种和亲本上的遗传规律提供参考。结果显示:(1)在茶树品种‘铁观音’、‘黄棪’、‘舒茶早’和‘龙井43’基因组中分别鉴定出21个、25个、24个和23个SBP家族基因。(2)系统进化树将其分为8个亚家族,共线性分析发现茶树和拟南芥、葡萄的SBP基因共线性关系与水稻相比更强,同物种内发现‘铁观音’与‘黄棪’的共线性关系更显著。(3)qRTPCR结果表明,CsTGY_SBP5、CsTGY_SBP9和CsTGY_SBP14在F1‘金观音’中呈中亲表达的模式;大部分CsTGY_SBPs基因在F1‘黄观音’呈低于双亲表达模式,CsTGY_SBP5和CsTGY_SBP8在F1‘金牡丹’中显著高于亲本;CsTGY_SBP5、CsTGY_SBP7、CsTGY_SBP12、CsTGY_SBP16和CsTGY_SBP18在F1‘紫玫瑰’中的表达量显著高于亲本,呈超高亲表达的模式;CsTGY_SBPs基因在F1‘紫牡丹’中整体表达趋于亲本铁观音,在F1‘瑞香’中整体呈现低于亲本‘黄棪’的表达模式。研究表明,CsTGY_SBP5在F1‘金牡丹’和F1‘紫玫瑰’中的表达均显著高于亲本,推测CsTGY_SBP5可能是茶树杂种优势的重要调控因子。

    • 贮藏期柚粒化过程中果实总细胞壁物质积累和维管束超微结构的变化

      2021, 41(12):2058-2071. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2058

      摘要 (1022) HTML (0) PDF 64.18 M (1578) 评论 (0) 收藏

      摘要:汁胞粒化是柑橘类果实一类普遍的生理失调病害,主要表现为汁胞硬度增加,果实品质降低。为了明确汁胞粒化过程其他果实组织的生理代谢特征,该试验以成熟‘琯溪蜜柚’果实为材料,室温贮藏60 d,测定不同贮藏阶段果实背面维管束汁胞、侧面维管束汁胞、囊衣和果皮总细胞壁物质含量,以及两类汁胞可溶性固形物含量,同时利用透射电子显微镜观察果实背面维管束和侧面维管束细胞超微结构的动态变化。结果显示:(1)贮藏10 d时两类果实维管束的筛管和伴胞次生细胞壁开始明显加厚,韧皮部薄壁细胞线粒体和囊泡数量开始增多,而且次生细胞壁也开始明显加厚;贮藏20 d时两类维管束韧皮部薄壁细胞线粒体和囊泡数量持续增加,而且高尔基体出现(之后消失),同时囊衣和果皮总细胞壁物质含量开始显著提高;贮藏40 d时仅侧面维管束韧皮部薄壁细胞线粒体数量持续增多,侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量开始显著升高;贮藏60 d时两类果实维管束次生细胞壁持续加厚,囊衣、果皮和侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量均持续显著升高,然而至贮藏期结束背面维管束汁胞总细胞壁物质含量始终无显著变化。(2)贮藏期内囊衣总细胞壁物质含量始终显著高于果皮,而果皮总细胞壁物质含量始终显著高于两类汁胞;贮藏后期侧面维管束汁胞总细胞壁物质含量显著高于背面维管束汁胞。(3)在果实贮藏过程中背面维管束汁胞可溶性固形物含量始终无显著变化,而侧面维管束汁胞可溶性固形物含量从贮藏40 d至贮藏期结束持续显著降低。研究表明,贮藏期柚果实维管束、囊衣和果皮中细胞壁物质代谢的变化早于汁胞;发现果实维管束韧皮部薄壁细胞内线粒体数量增加的同时维管束次生细胞壁明显加厚,在整个贮藏期内侧面维管束汁胞可溶性固形物含量的显著降低伴随着总细胞壁物质含量的显著升高。这些结果可能有助于柑橘类果实粒化机理的全面揭示。

    • 单瓣与重瓣垂丝海棠花器官形态发育比较观察

      2021, 41(12):2072-2079. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2072

      摘要 (1136) HTML (0) PDF 15.26 M (1840) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究垂丝海棠重瓣花成花原因,该研究以单瓣垂丝海棠和重瓣垂丝海棠为实验材料,应用体式显微镜和扫描电镜观察垂丝海棠单瓣、重瓣品种花器官分化过程;解剖观察重瓣垂丝海棠大蕾期的花与盛开的花,统计其花器官的形态与数目;应用R语言对重瓣垂丝海棠的花瓣数目与其余各轮花器官数目进行相关性分析。结果显示:(1)单瓣和重瓣垂丝海棠的花器官分化均分为萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期,且各轮花器官按照向心顺序依次分化发育。(2)在花瓣原基分化期,单瓣垂丝海棠仅分化出一轮(5枚)均匀分布于两枚萼片交汇处的花瓣原基,而重瓣垂丝海棠分化出两轮分布散列的花瓣原基,第一轮为5~7枚,第二轮为7~10枚。(3)在重瓣垂丝海棠各轮花器官中存在较多萼片瓣化、雄蕊瓣化、雌雄蕊异常发育的情况。(4)重瓣垂丝海棠各轮花器官数目间相关性分析结果显示,其花瓣数目与雄蕊数目以及瓣化中的雄蕊数目间存在明显的正相关关系,该现象与常规雄蕊瓣化植物表现的雄蕊数目减少、花瓣数目增多的现象不同。研究表明,重瓣垂丝海棠花瓣数目的增多并不完全依赖于雄蕊变瓣,暗示垂丝海棠重瓣花成花原因的多元性与复杂性。

    • 皂荚刺发育过程中形态与结构观察研究

      2021, 41(12):2080-2086. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2080

      摘要 (1071) HTML (0) PDF 20.92 M (1064) 评论 (0) 收藏

      摘要:以皂荚实生苗为研究材料,利用扫描电镜、体式显微镜和石蜡切片法观察记录皂荚刺的发育过程,以明确皂荚刺发育过程的形态与结构变化,为皂荚遗传改良、定向栽培以及开发利用提供理论依据和技术指导。结果表明:(1)皂荚刺为枝刺,起源于皂荚幼苗叶腋内分生组织,发育过程与枝条的发育相似。(2)皂荚刺结构呈椭圆形,其木质部具有环纹导管,且木质部生长速度大于韧皮部。(3)皂荚刺的发育时期分为8个时期,依次为无刺期(催芽处理后2 d)、刺原基期(3 d)、鳞叶基本完成期(7 d)、刺分化期(8 d)、刺基本结构形成期(14 d)、刺开始木质化期(30 d)、刺开始褐化期(75 d)和刺完全褐化期(165 d)。

    • NaCl胁迫对宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的影响

      2021, 41(12):2087-2095. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2087

      摘要 (1052) HTML (0) PDF 11.53 M (1496) 评论 (0) 收藏

      摘要:以宁夏枸杞为材料,采用超薄切片技术制备样品,应用光学显微镜和透射电镜分析了不同浓度NaCl胁迫条件下宁夏枸杞叶和幼根显微及超微结构的变化。结果表明:随着NaCl胁迫的加重,(1)叶片上表皮细胞增厚,栅栏组织细胞出现缩短现象,排列疏松且紊乱;幼根的初生结构无明显变化。(2)叶片栅栏组织中叶绿体不再紧靠在细胞膜上,叶绿体双层膜破坏,基粒片层松散排列,杂乱无章,出现膨胀和空泡现象,淀粉粒和嗜锇颗粒增多,叶肉细胞中线粒体发生轻微变化;幼根中皮层薄壁细胞线粒体形状发生改变,结构破坏,内膜和外膜模糊甚至破裂,大多数嵴模糊,出现空泡现象;细胞核解体,基质外溢。研究表明, 不同浓度的NaCl胁迫对宁夏枸杞叶片和幼根细胞的显微及超微结构影响不同,NaCl浓度大于200 mmol/L时,宁夏枸杞叶片和幼根细胞的显微及超微结构发生了明显变化,且叶肉细胞中线粒体的变化没有叶绿体的变化显著,推测叶肉细胞中线粒体的耐盐性比叶绿体强。

    • 桃儿七种子低温层积过程中胚形态及生理生化物质变化

      2021, 41(12):2096-2103. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2096

      摘要 (1153) HTML (0) PDF 4.06 M (1588) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究低温层积过程中桃儿七种子胚形态及生理生化变化与休眠解除的内在联系,该研究通过低温层积处理(90 d)解除桃儿七种子休眠,观测不同层积时间种子胚形态、胚率、发芽率、营养物质(淀粉、可溶性蛋白质、可溶性糖)含量、内源激素[赤霉素(GA)、吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)]水平及呼吸途径关键限速酶[丙酮酸激酶(PK)、琥珀酸脱氢酶(SDH)、6磷酸葡萄糖脱氢酶(G6PDH)]的活性变化。结果显示:(1)在低温层积过程中,桃儿七种子胚形态为鱼雷或子叶型胚;种子发芽率在层积后期(60~75 d)显著提高(P<0.05)。(2)层积后,种子内淀粉含量及PK活性、SDH活性显著降低(P<0.05),其可溶性蛋白含量和IAA含量显著升高(P<0.05),萌发促进物和抑制物比例(GA/ABA、IAA/ABA、GA+IAA/ABA)也呈升高趋势。(3)种子胚率与其可溶性糖含量呈显著负相关关系,种子发芽率与其可溶性蛋白呈显著正相关关系(P<0.05)。研究发现,桃儿七种子无形态休眠;种子内营养物质的分解转化为种子休眠解除过程中各种代谢活动提供能量,且淀粉可能是此过程中最主要的供能物质;磷酸戊糖途径(PPP)的活化、萌发促进物和抑制物比例的升高及IAA含量的显著上升是桃儿七解除休眠的关键。

    • AM真菌对留兰香和常夏石竹耐盐性的影响

      2021, 41(12):2104-2112. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2104

      摘要 (1081) HTML (0) PDF 1.76 M (1519) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对不同盐胁迫水平下留兰香和常夏石竹侵染特性与生理指标的影响,该研究采用盆栽试验的方法,将留兰香和常夏石竹分为接种处理与对照处理,并施加不同浓度(0、50、100、150、200 mmol/L)的NaCl胁迫,胁迫结束后测定两种植物的侵染特性与生理指标。结果表明:(1)随着盐浓度的升高,留兰香和常夏石竹的侵染率、侵染强度、丛枝丰度和泡囊丰度均不断下降,且常夏石竹的各项侵染指标总体上均高于留兰香。(2)接种AM真菌提高了各盐浓度下留兰香和常夏石竹的总叶绿素含量以及可溶性糖与可溶性蛋白含量,同时显著降低了二者在不同盐浓度条件下的脯氨酸含量。(3)接种AM真菌在不同程度上提高了留兰香和常夏石竹体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)的活性;并降低了在不同盐浓度条件下留兰香和常夏石竹的丙二醛含量。研究发现,接种AM真菌可以在不同程度上提高盐胁迫下留兰香和常夏石竹渗透调节能力和抗氧化酶系统活性,增强了植物的耐盐能力,从而使植物在盐胁迫条件下更好地生长。

    • 果袋类型对‘紫金红霞’葡萄果实品质及花色苷合成相关基因表达的影响

      2021, 41(12):2113-2121. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2113

      摘要 (1064) HTML (0) PDF 742.54 K (1763) 评论 (0) 收藏

      摘要:以‘紫金红霞’葡萄为试验材料,在果实转色前分别进行5种不同类型果袋(白色纸袋、无纺布白纸双层袋、绿色纸袋、蓝色纸袋、棕色纸袋)套袋处理,以不套袋为对照,测定不同发育时期葡萄果实的单果重、果粒纵横径、可溶性固形物、可滴定酸,及总花色苷含量等生理指标,并利用qRTPCR技术分析不同发育时期花色苷合成相关基因的表达水平,探索不同类型果袋对‘紫金红霞’葡萄果实品质、花色苷含量及花色苷合成相关基因表达的影响。结果表明:(1)白色、蓝色和棕色果袋不利于成熟果实中可溶性固形物含量的升高,蓝色和棕色果袋不利于成熟果实中可滴定酸含量的降低。(2)套袋处理会使果实色泽指数显著降低,除无纺布白纸双层袋未显著降低成熟期果皮中花色苷含量外,其他套袋处理均显著降低了果皮中总花色苷含量。(3)套袋处理对6个花色苷合成相关基因的表达主要表现为抑制作用,但无纺布白纸双层袋对成熟期F3′HUFGT基因的表达、白色纸袋对成熟期MYBA1、DFRLDOX基因的表达则具有促进作用。研究发现,无纺布白纸双层袋对成熟期果实的内在品质和果皮着色影响最小,可用于‘紫金红霞’果实套袋,其次为白色和绿色纸袋;蓝色和棕色纸袋可使葡萄果实的品质大幅降低,故不可用于实际生产中葡萄果实的套袋。

    • 放牧践踏对黄蒿功能性状的影响

      2021, 41(12):2122-2132. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2122

      摘要 (1085) HTML (0) PDF 6.15 M (1389) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状是构成植物个体的基础,从性状角度揭示植物个体特征的变化机制尤为重要。该研究以半干旱沙质草地优势草本植物黄蒿为研究对象,探讨不同践踏强度在生长季早期对其功能性状的影响。结果表明:(1)在群落水平上,放牧践踏显著降低了生长季早期植物群落高度;而在个体水平上,黄蒿株高不是响应放牧践踏的敏感性状。(2)黄蒿的叶长、叶宽随践踏强度增加呈先增加后减少的趋势,在中度践踏强度下达到最高;茎直径随践踏强度的增加而增加;根系和全株性状随践踏强度增加无显著差异。(3)黄蒿的叶片长度、叶片宽度、单叶面积随叶片厚度的增加而减小,且叶片与一级根数目、根茎叶生物量之间均呈显著正相关关系;放牧践踏会影响黄蒿茎直径,但对其他表型性状没有显著影响;在生长发育过程中,黄蒿通过不同表型性状的非对称变化进行性状之间的权衡,践踏强度的增加对生长季早期黄蒿根茎叶生物量积累的影响很小。研究认为,黄蒿在生长季早期对放牧践踏具有较强的抵抗力,这对生长季早期半干旱沙地放牧压力的选择和物种保护具有重要的指导意义。

    • 不同微生境下季风常绿阔叶林附生维管植物多样性特征

      2021, 41(12):2133-2141. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2133

      摘要 (1236) HTML (0) PDF 3.67 M (1706) 评论 (0) 收藏

      摘要:附生植物是森林生态系统中的重要结构性成分,对于维持森林生态系统物种多样性及生态系统功能均具有重要意义。该研究对云南普洱市太阳河省级自然保护区内季风常绿阔叶林5种微生境(陡坡、缓坡、高谷、沟谷和山脊)的附生维管植物组成进行野外实地调查,并结合地形数据和其他环境数据,分析了附生维管植物的多样性及其与微生境的关系。结果表明:(1)研究区季风常绿阔叶林中共记录附生维管植物97种12 302株,分属16科45属;物种多度曲线显示,隐柄尖嘴蕨(Belvisia henryi)、带状书带蕨(Vittaria doniana)、半圆盖阴石蕨(Humata platylepis)等3个物种优势明显。(2)山脊生境中附生维管植物具有更高的物种多样性和个体多度,而缓坡、沟谷生境中附生维管植物个体多度均较低。(3)在不同径级以及不同高度宿主之间的附生维管植物丰富度均具有显著差异(P<0.05),物种主要分布在中小径级宿主及林木树干中下部位。(4)影响附生维管植物物种丰富度、个体多度的主要环境变量为海拔高度、光照强度、温度;回归分析表明,附生维管植物物种丰富度与海拔高度呈线性正相关关系、与光照强度呈线性负相关关系;附生维管植物物种个体多度与光照强度呈线性负相关关系,与海拔高度和温度均呈线性正相关关系。

    • 福建大型海岛山体植物组成及其空间特征影响因素研究

      2021, 41(12):2142-2152. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2142

      摘要 (1111) HTML (0) PDF 3.00 M (1448) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了明确大型海岛的植物资源及其空间特征影响因素,该研究以福建省大型海岛海坛岛为对象,采用样线法和样方法实地调查岛上20座山体的植物组成、生活型与属的区系地理成分,并采用Spearman相关分析、方差分解与多元回归等方法,解释空间特征对物种丰富度、不同类群植物(生活型、属的区系地理成分)和山体间Beta多样性的影响。结果表明:(1)海坛岛山体共有植物110科381属541种,物种丰富度差异较大。(2)海坛岛山体植物生活型以矮小型高位芽和一年生植物为主;在地理分布上,海坛岛山体植物区系地理成分复杂, 联系广泛,具有强烈的热带亲缘关系。(3)海拔、周长面积比是影响海坛岛20个山体总的物种丰富度与不同类群植物(生活型、属的区系地理成分)物种丰富度分布格局的显著因子。(4)海坛岛山体间Beta多样性随着面积比、海拔比的增加而增加,随着周长面积比比值的增加而减少。研究认为,海坛岛山体植物组成并不总是受面积的影响,海拔和边缘效应也是重要的影响因素。

    • 不同土地利用方式对宁夏盐渍化土壤细菌群落的影响

      2021, 41(12):2153-2162. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.12.2153

      摘要 (998) HTML (0) PDF 4.52 M (1336) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解盐渍化土壤不同利用方式对土壤细菌群落结构的影响,该研究选取盐渍化荒地(CK)、水旱轮作12年玉米地(PD12Y)、连续种植12年水稻地(P12Y)、水旱轮作12年水稻地(DP12Y)以及连续种植12年玉米地(D12Y)的土壤,利用Illumina Hiseq高通量测序技术解析不同种植年限土壤细菌的群落结构特征,并分析土壤理化因子与细菌群落结构的关系。结果表明:(1)变形菌门是研究区所有土壤中最为优势的菌群,占21.25%~46.87%;其次为芽单胞菌门,占7.10%~25.36%,其丰度在盐渍化荒地(CK)组最高(25.36%),显著高于其他处理组96.28%~257.18%(P<0.05);第3大优势菌门为放线菌门,占5.30%~18.87%,放线菌门在CK中最高并显著高于其他处理组105.00%~261.51%(P<0.05)。(2)在属水平上,由于土地利用方式变化,盐渍化土壤中耐盐性的Salinimicrobium、unidentified ActinomarinalesCandidatus entotheonella等显著下降(P<0.05)。(3)土壤理化性质测定结果表明,全氮、碱解氮、全磷在PD12Y和D12Y处理中最高,其中碱解氮在D12Y处理中显著高于其他处理组(P<0.05),全磷在PD12Y处理组最高(P<0.05);速效磷在PD12Y处理组中显著高于其他处理组(P<0.05);土壤pH(P<0.05)、电导率值、含水量在PD12Y处理组最低。(4)冗余分析(dbRDA)与Spearman相关性分析结果表明,土壤含水量和总氮是影响细菌群落结构的主要因子。