2021, 41(5):719-726. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0719 CSTR:
摘要:HSSP是用大豆密码子改造的10 kD玉米醇溶蛋白基因。在前期研究中,从获得的转基因大豆中筛选到1份单拷贝转基因材料GSDH5。该研究采用染色体步移法获取转基因大豆GSDH5的TDNA插入位点的左边界旁侧序列,对获得的左边界旁侧序列进行分析,设计特异性引物,建立转基因大豆GSDH5特异性检测方法;采用Realtime PCR检测外源基因在转基因大豆不同组织部位(根、茎、叶、花和种子)中的表达量,采用RTPCR和Western blot检测外源基因在转录和翻译水平上的遗传稳定性,并对转基因大豆GSDH5中的粗蛋白、含硫氨基酸含量及主要农艺性状进行测定分析,为培育高含硫氨基酸转基因大豆新品种奠定基础。结果表明:(1)分子鉴定显示,外源基因HSSP和筛选标记基因Bar成功整合到受体大豆‘东农50’基因组中,且以单拷贝的形式整合到大豆基因组中。(2)HSSP基因成功插入到大豆基因组1号染色体非编码区52 873 883 bp处。(3)HSSP基因在转基因大豆GSDH5的种子中特异性表达,且在T2 ~T4代转基因大豆中能够稳定遗传并表达。(4)‘东农50’粗蛋白含量在41.53%~43.32%之间,GSDH5粗蛋白含量在40.18%~43.03%之间,两者相比无显著差异;GSDH5种子中硫氨基酸占种子干样的比例为1.35%,占种子蛋白的比例为3.14%,与转基因受体品种‘东农50’相比,占比显著升高,分别增加了11%和16%。(5)转基因大豆GSDH5植株与受体品种‘东农50’在单株荚数、百粒重、株高、结荚习性、花色、叶形等方面均无显著差异,证明HSSP基因的插入对大豆植株的生长发育无不良影响。研究认为,转基因大豆GSDH5材料具备进一步培育成高含硫氨基酸大豆新品种的潜力。
2021, 41(5):727-737. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0727 CSTR:
摘要:黑籽南瓜(Cucurbita ficifolia)是云南特有的具有高抗枯萎病遗传性状的瓜类种质资源。为鉴定黑籽南瓜中NBSLRR类基因的抗病功能,该研究从其叶片中克隆了NBS类基因CfRFN2 (GenBank ID:MK618462),测序全长为4 303 bp,完整的编码框长度为4 092 bp,编码1 363个氨基酸残基,该基因注释为拟南芥抗病蛋白At4g27190类转录体X1的同源基因,含有1个NBARC和2个LRR结构域,属于具有信号肽的可溶性蛋白。核苷酸相似性分析显示,CfRFN2与其他瓜类NBS类基因相似性在87%~98%之间;系统进化树分析表明,CfRFN2 蛋白和瓜类的其他NBS类抗病蛋白聚为一个分支,其中CfRFN2 蛋白与中国南瓜和美洲南瓜的RPS2、印度南瓜的RPS2like亲缘关系最近,其次是黄瓜的At4g27190和苦瓜的At4g27220,与甜瓜的Atg27190亲缘关系相对较远;组织表达特性分析表明,CfRFN2基因在黑籽南瓜叶片中表达量最高,其次是茎,而在果皮和根中表达量较低。该研究采用烟草脆裂病毒载体系统,构建了黑籽南瓜VIGS沉默载体pTRV2CfRFN2,含沉默载体的农杆菌侵染黑籽南瓜幼苗后接种枯萎病菌,qRTPCR检测表明,接种后2 d 和4 d的转pTRV2CfRFN2沉默组植株的CfRFN2基因表达量比接种后同时期的野生型植株显著降低(分别下降34.75%和98.27%),病情指数增加为野生型的1.32倍,初步证明黑籽南瓜CfRFN2基因具有抗枯萎病的功能,推测该基因可能在黑籽南瓜抗枯萎病防御过程中发挥着重要作用。该研究中NBS类基因CfRFN2的克隆和VIGS验证为黑籽南瓜更多优异基因的克隆和功能验证奠定了前期基础,也为发掘黑籽南瓜优异抗病基因和开展瓜类分子育种提供新信息。
2021, 41(5):738-745. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0738 CSTR:
摘要:MYB类转录因子广泛地参与了植物生长发育的许多重要过程,在调控木质素合成途径中也起着重要作用。为探索MYB转录因子在玉米发育中的功能,该研究利用玉米茎秆转录组测序数据,对玉米茎秆发育过程中差异表达的MYB转录因子进行筛选和分析,在此基础上,通过RTPCR方法克隆获得了ZmMYB308基因。结果表明:(1)共检测到14个差异表达的MYB转录因子,其中10个下调表达,4个上调表达。(2)ZmMYB308基因包含一个747 bp的开放阅读框,可编码248个氨基酸,相对分子质量27.01 kD,等电点为9.17;系统进化树比对表明,玉米ZmMYB308蛋白和谷子SiMYB308蛋白的亲缘关系较近,相似性高达94%。(3)实时荧光定量PCR结果显示,ZmMYB308在玉米不同发育时期和不同组织中的表达差异显著,且ZmMYB308基因的表达随着玉米茎秆发育的推进呈先升高后降低的趋势,在吐丝期表达量达到最高,随后在灌浆期显著下降;不同组织定量分析显示,ZmMYB308基因在木质素含量高的茎秆和根中高表达。研究推测,ZmMYB308基因可能在玉米茎秆发育过程中起着重要作用,该研究结果为进一步探索玉米木质素合成的分子机制奠定了基础。
2021, 41(5):746-756. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0746 CSTR:
摘要:MBD蛋白是一类与甲基化DNA结合的反式作用因子,在植物生长发育调控过程中发挥重要功能。该研究以‘中国春’小麦为材料,利用生物信息学方法分析了小麦基因组中MBD基因家族成员的组成、序列特征、染色体定位和表达模式,利用qRTPCR技术分析TaMBD6和TaMBD9基因的时空表达模式。结果显示:(1)小麦MBD基因家族包含16个成员(44个基因位点)分布于第1、2、5、6和7号染色体群;聚类分析表明,小麦MBD蛋白分别属于第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ亚类,其中第Ⅱ、Ⅲ和Ⅷ亚类的MBD蛋白含有5个识别甲基化DNA的保守位点;基因结构分析显示,小麦MBD基因家族成员的内含子数目在1~10之间,启动子区域普遍存在光响应和激素应答元件,且基因组结构特征在同一亚类内高度相似。(2)RNASeq数据的基因表达谱分析显示,小麦MBD基因家族多数成员在穗和籽粒发育早期均有较高的表达水平,而且部分成员对干旱和热胁迫有明显响应。(3)qRTPCR分析显示,TaMBD6和TaMBD9的3个部分同源基因在不同组织间差异表达,但均在幼穗中表达量最高。结果表明,小麦MBD基因可能在小麦发育及非生物胁迫响应过程中发挥调控功能,为进一步探讨小麦MBD基因的功能奠定了基础。
2021, 41(5):757-765. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0757 CSTR:
摘要:为探究百合几丁质酶在灰霉病抗性中的功能,该研究以高抗品种东方百合‘索邦’(Lilium oriental hybrid ‘Sorbonne’)接种灰霉菌12 h后的叶片为材料,采用反转录PCR的方法克隆到1个几丁质酶基因成员,并命名为LoChi2(NCBI登录号为MW310626),通过生物信息学手段预测分析了目标基因推导的编码蛋白的结构和功能,并采用qRTPCR分析灰霉菌侵染以及SA/JA处理条件下LoChi2基因在百合中的表达特征。结果显示:(1)LoChi2基因完整的开放阅读框序列长度为915 bp,编码304个氨基酸,预测的蛋白分子质量为32.52 kD,理论等电点为4.16。(2)蛋白结构和系统进化分析显示,LoChi2属于糖苷水解酶18家族Ⅲ类成员,含有保守的GH18 narbonin催化结构域、跨膜结构域以及信号肽、糖基化和磷酸化位点,预测为疏水的分泌蛋白,且定位于细胞外;多序列比对结果表明,LoChi2基因序列与麝香百合、菠萝和梅花中的Chi2基因具有较高的相似性。(3)qRTPCR分析发现,LoChi2基因的表达水平与品种间的抗病性呈正相关,其中在高抗品种‘索邦’中的表达水平显著高于中感品种‘雷山三号’(L. × formolongi ‘Raizan 3’)和高感品种‘穿梭’(L. asiatic hybrid ‘Tresor’);外源水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)可诱导LoChi2基因的表达。研究表明,LoChi2基因是参与灰霉菌防御反应的关键抗病基因,且该基因可能在JA和SA抗病信号通路中扮演重要角色;推测LoChi2基因在百合抗灰霉病育种方面具有广阔的应用前景,将成为百合抗灰霉病转基因育种中新的候选基因。
2021, 41(5):766-774. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0766 CSTR:
摘要:利用扫描电镜对伞形科滇芎属7个种的花粉与叶表皮形态进行了观察与研究,其中3种滇芎属植物的花粉形态为首次报道,7种叶表皮微形态为首次报道,为滇芎属的种间关系与属下系统发育研究提供参考资料。结果表明:(1)滇芎属7种植物花粉形态分为菱形、椭圆形、近矩形等3种,极面观的形状则有三角形、三角圆形以及钝三角形;花粉极轴与赤道轴的比值P/E为1.22~2.07,体积大小指数为16.59~19.26;萌发孔位置为角萌发孔,赤道面纹饰皆为脑状纹饰。(2)滇芎属7种植物叶表皮细胞轮廓均不清晰,只有木里滇芎的叶表皮细胞为规则的多边形,角质膜具不规则的条纹纹饰;滇芎、丽江滇芎、紫脉滇芎、波棱滇芎的气孔只分布于远轴面;气孔的形态为椭圆形或卵圆形,气孔器长为14.90~25.40 μm,宽为9.76~17.49 μm;依据叶表皮的微形态特征,可以将滇芎属的各个物种区分开来。(3)波棱滇芎和小滇芎为两个独立的物种,亲缘关系最近。(4)花粉形态和叶表皮微形态对解决滇芎属的种间分类问题具有重要参考价值。
2021, 41(5):775-781. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0775 CSTR:
摘要:采用石蜡切片法观察5种虾脊兰菌根的显微结构、菌根真菌的侵入途径与分布特征,为更好地保护和开发利用虾脊兰属植物资源提供理论依据。结果表明:(1)5种虾脊兰菌根的显微结构由根被、皮层和中柱组成,根被细胞3~6层,皮层由9~13层薄壁细胞组成,韧皮部与木质部8~12束,呈辐射状相间排列,中柱中央为薄壁细胞组成的髓。(2)菌丝通过外皮层中的通道细胞侵入皮层,且皮层是内生菌根真菌寄居的主要区域,菌丝和菌丝结在靠近外皮层的几层皮层细胞中数量居多,菌丝在细胞核附近被消解,细胞核变形膨大。研究认为,5种虾脊兰可能拥有广泛的侵染能力较强的菌根真菌类型,使得这5种虾脊兰均具有较强的生态适应性。
2021, 41(5):782-794. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0782 CSTR:
摘要:2019-2020年观察河南省栾川县引种栽培的西藏特有植物大花黄牡丹(Paeonia ludlowii)开花过程和访花昆虫,计算花粉胚珠比(P/O)和杂交指数(OCI),检测花粉活力与柱头可授性并结合人工控制授粉试验,探究其开花特性和繁育系统类型。结果表明:(1)大花黄牡丹花朵昼开夜合,花朵随花冠展开下垂,伴花冠闭合回升。(2)花淡香,有花内蜜腺,花瓣与雌蕊子房之间是主要泌蜜部位。(3)2019年群体花期为5月17日~6月19日,持续34 d,为集中开花模式;单花花期(8.95±1.28)d。(4)大花黄牡丹从开花第2天至第6天皆具有较高的花粉活力;开花前1天柱头即具有可授性,持续12 d;花粉活力与柱头可授性最强时期高度重合,共2 d。(5)P/O为119 356.31~731 238.07,OCI为4,繁育系统类型为异交、部分自交亲和、需要传粉者。(6)大花黄牡丹可能有无融合生殖,但不稳定,去雄严重影响结实。(7)河南省栾川县大花黄牡丹主要访花昆虫为意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)、芦蜂(Ceratina sp.)和隧蜂(Halictus sp.)、灰带管蚜蝇(Eristalis cerealis)和黑带食蚜蝇(Episyphus balteatus),其中意大利蜜蜂访花次数最多。(8)大花黄牡丹侧花比顶花结实稳定,杂交育种时建议在侧花开放第3、4天授粉以获得较高结实率。
2021, 41(5):795-807. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0795 CSTR:
摘要:以山丹百合鳞茎和樱桃番茄‘碧姣’果实为材料,分析不同浓度(0~1.0 g/L,以不做任何处理为对照CK)百合鳞茎提取液在低温(5 ℃)和常温(20 ℃)贮藏期间对樱桃番茄果实感观品质、营养品质和超氧化物歧化酶(SOD)活性的影响,并采用比色法、比浊法等方法测定提取液中活性成分含量及其抗氧化能力、抑菌活性,探究山丹百合鳞茎浸提液对采后樱桃番茄果实的保鲜效果及其机理。结果表明:(1)用0~1.0 g/L百合鳞茎提取液处理樱桃番茄果实,在常温和低温下果实分别可贮藏21 d和35 d,贮藏期分别比CK延长了3~6 d和7~14 d。(2)低温下适宜浓度(0.4~0.8 g/L)和常温下各浓度百合鳞茎提取液均能有效抑制番茄果实硬度下降,延缓质量损失率和色度的升高,而在常温和低温下均以0.8 g/L处理效果最佳;在贮藏结束时,常温(低温)贮藏的质量损失率和色度分别比CK显著降低了70.27%(58.82%)和93.44%(89.33%),硬度显著提高了81.11%(69.78%)。(3)低温下适宜浓度和常温下各浓度百合鳞茎提取液均能显著延缓番茄果实维生素C(Vc)和总酸(TA)的消耗,以及可溶性固形物(TSS)含量的升高,而在常温和低温下仍以0.8 g/L处理效果最佳;在贮藏结束时,常温(低温)贮藏果实TA和Vc含量分别比CK显著提高了65.59%(65.06%)和70.87%(53.44%),而TSS含量显著降低了93.49%(84.62%)。(4)低温下适宜浓度和常温下各浓度的百合鳞茎提取液能有效延缓番茄果实SOD活性的下降,而在常温和低温下均以0.8 g/L处理效果最佳,贮藏结束时,常温和低温下果实SOD活性分别比CK显著提高了66.42%和70.80%。(5)0.8 g/L百合鳞茎提取液中富含多糖、黄酮、黄烷醇、皂甙、总酚和生物碱等活性成分(0.34~2.41 mg/g),对DPPH自由基清除力和铜离子还原能力分别达到7.10和1.06 μmol/g,并对番茄青霉菌生长具有明显的抑制作用,青霉菌数量较对照组显著下降了74.44%~79.76%。研究发现,百合鳞茎提取液中富含多糖、皂甙和多酚等活性成分,具有良好的抗氧化能力和抑菌活性;适宜浓度的百合鳞茎提取液能有效降低番茄果实质量损失率,保持番茄硬度和色度,维持维生素C、总酸和可溶性固形物等营养成分,并保持较高的SOD活性,明显延长贮藏时间,表现出良好的保鲜效果,并以0.8 g/L浓度的百合鳞茎提取液的保鲜效果最佳。
2021, 41(5):808-816. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0808 CSTR:
摘要:以茶树黄化品种‘中黄3号’(‘ZH3’)和常绿品系‘苔茶15’(‘TC15’)为材料,检测其4、5、7、8月新梢(一芽二叶)色素和主要生化成分含量,探讨不同月份黄化茶树新梢色素和主要生化成分累积的特征以及它们之间的关系。结果表明:(1)新梢叶绿素a、总叶绿素含量在两种茶树中均随生育期先降低后上升,叶绿素b含量变化趋势不同,但均以8月份最高,‘ZH3’叶绿素b含量在4、5月份分别比‘TC15’低41.9%、54.9%,在7、8月份分别比‘TC15’高47.5%、22.1%;新梢类胡萝卜素含量在‘ZH3’中呈递减趋势,而在‘TC15’中表现为先下降后上升再下降;花青素含量在两种茶树中均先上升后下降,在4、5、8月份‘ZH3’略高于‘TC15’,在7月份‘ZH3’比‘TC15’低26.4%。(2)两种茶树新梢的花青素含量在总色素中占比均先增加后降低,总叶绿素含量占比则表现先降后升的变化趋势;类胡萝卜素含量占比在‘ZH3’中呈递减趋势,而在‘TC15’ 中先递减后小幅上升。(3)两种茶树新梢的游离氨基酸含量均先降低后上升并以4月份最高,茶多酚含量则均先升后降并以7月份最高,‘ZH3’水浸出物和咖啡碱含量在月份间变化不显著。(4)‘ZH3’ 新梢的游离氨基酸、水浸出物和咖啡碱含量与各色素含量相关均不显著,而其茶多酚含量与叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量均呈显著正相关关系,与类胡萝卜素含量呈显著负相关关系; ‘TC15’新梢的水浸出物和茶多酚含量与花青素含量、游离氨基酸含量与总叶绿素含量、咖啡碱含量与叶绿素a以及总叶绿素和类胡萝卜素含量均呈显著正相关关系。研究发现,黄化茶树品种‘中黄3号’新梢颜色越黄,类胡萝卜素、游离氨基酸含量越高,叶绿素a、叶绿素b、茶多酚含量越低,叶绿素a/b值较高,花青素含量适中,茶树新梢色素含量与其主要生化成分含量关系密切。
2021, 41(5):817-827. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0817 CSTR:
摘要:为了确定河西走廊地区‘赤霞珠’酿酒葡萄核心品质指标,建立‘赤霞珠’酿酒葡萄品质综合评价模型。从张掖、武威、嘉峪关3个酿酒葡萄主产市的代表性果园采集6份‘赤霞珠’葡萄样品进行品质测定,通过主成分分析和聚类分析法确定‘赤霞珠’葡萄核心品质指标,运用层次分析法确定指标权重并建立‘赤霞珠’葡萄品质综合评价模型。结果表明:(1)不同产地‘赤霞珠’酿酒葡萄品质指标存在明显差异性,张掖市国风葡萄酒庄园的‘赤霞珠’葡萄果糖、蔗糖、草酸、柠檬酸含量均高于其他地区,且可溶性固形物、可溶性糖、总酚、苹果酸含量在各产地中也均保持在最高水平。(2)相关性分析发现,葡萄果实葡萄糖含量与可溶性固形物含量、果糖与可溶性糖含量之间呈极显著正相关,固酸比和糖酸比均与可滴定酸含量呈极显著负相关关系。(3)综合主成分分析、聚类分析和相关性分析结果,确定维生素C(Vc)、单宁、果糖和固酸比是‘赤霞珠’葡萄核心品质指标,应用层次分析法建立了‘赤霞珠’葡萄品质综合评价模型为Y=0.0960×Vc含量+0.1611×单宁含量+0.2771×果糖含量+0.4568×固酸比(各指标含量均经过标准化处理)。研究发现,河西走廊地区‘赤霞珠’葡萄果实品质最佳产地是张掖市,果实Vc、单宁、果糖和固酸比是‘赤霞珠’葡萄的核心品质指标,以其建立的评价模型可用于‘赤霞珠’葡萄品质的综合评价。
2021, 41(5):828-837. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0828 CSTR:
摘要:鄂尔多斯高原砒砂岩区土壤贫瘠、水土流失强烈,土壤氮素养分也是该区域植被恢复重建的主要限制因子。该研究以3种乡土种芨芨草(Achnatherum splendens)、长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)和沙棘(Hippophae rhamnoides)与2种外来种掌叶大黄(Rheum palmatum)和杂交狼尾草(Pennisetum americanum×P. purpureum)为研究对象,采用田间试验方法,分析比较鄂尔多斯砒砂岩区5种潜在适生植物在4个施氮水平[对照N0、低(NL,0.1 g N/kg风干土)、中(NM,0.2 g N/kg风干土)、高(NH,0.3 g N/kg风干土)]下个体生长表现和氮素利用相关指标的差异,旨在从氮素利用角度以及物种选择与施氮干预两方面为区域植被恢复重建提供理论依据。结果表明:(1)5种植物的个体生长表现在中等施氮水平下最佳,试验期间掌叶大黄、芨芨草、长柄扁桃、杂交狼尾草和沙棘在中等施氮水平下的株高和生物量分别增加10.00、41.41、38.95、151.45、41.08 cm和52.84、60.55、75.36、668.67、142.86 g。(2)5种植物在4个氮素水平下的平均氮素利用效率(NUE)为1 154.42 g·g-1,各施氮水平下,沙棘、掌叶大黄、长柄扁桃、杂交狼尾草和芨芨草的NUE分别为1 546.16、1 429.45、1 389.75、731.09、675.65(g·g-1),且5种植物的NUE存在显著的种间差异,各施氮水平下植物的NUE综合表现为:沙棘、掌叶大黄、长柄扁桃大于杂交狼尾草、芨芨草。(3)氮素水平对5种植物NUE的影响显著,以中等施氮下最高,且5种植物不同施氮水平的NUE综合表现为:中氮>对照、高氮>低氮。(4)在影响NUE的两种乘项构成因素中,5种植物因生活型等方面的差异呈现出较为明显的氮素生产力(NP)和平均滞留时间(MRT)间的权衡,其中作为速生植物类引进的杂交狼尾草倾向于通过提高氮素生产力来提高氮素利用效率;而大型灌木类本地种——沙棘和长柄扁桃则偏向于通过提高滞留时间来提高氮素利用效率。研究认为,在砒砂岩区植被恢复物种选择和施氮干预中,建议栽植沙棘和长柄扁桃;并且适度施氮有助于提高区域适生植物氮素利用效率,促进植被恢复重建。
2021, 41(5):838-845. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0838 CSTR:
摘要:选取三峡库区村镇水源水中5种典型水华藻种(小球藻、衣藻、小环藻、针杆藻和光甲藻)为材料。比较研究了不同剂量的聚合氯化铝(PAC)对于这些藻种细胞(叶绿素a和浊度)的去除效果,以及混凝沉淀后絮体结构、形态的差异,以筛选典型水华藻种混凝去除的适宜PAC投加量。结果显示:(1)实验所选藻种形态差异明显,针杆藻呈长线形结构,小环藻呈短圆柱形结构,小球藻、衣藻和光甲藻呈球形或椭圆形,光甲藻和针杆藻细胞相对最大。(2)光甲藻和针杆藻PAC混凝去除效果最好,小球藻和衣藻次之,小环藻相对不易取得良好的混凝去除效果;PAC混凝去除效果与藻类形态特征有关。(3)针杆藻和光甲藻容易形成大而密实的絮体,小球藻和衣藻形成的絮体相对较小,小环藻絮体形成能力最弱。(4)光甲藻和针杆藻适宜的PAC投加量范围为15~80 mg/L,小球藻为15~50 mg/L,衣藻为15~65 mg/L,小环藻为50~80 mg/L;在适宜的PAC投加范围内,各试验藻液叶绿素a和浊度的去除率分别达到81%~97%和76%~97%。研究表明,PAC混凝沉淀法可用于去除三峡库区村镇水源水中5种典型水华藻种,但各藻种的适宜投加量存在差异,适量PAC均可使各藻液中的叶绿素a和浊度有效降低。
2021, 41(5):846-853. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0846 CSTR:
摘要:选择宁夏自北向南方向的贺兰山、罗山和六盘山(3座山的降水量呈现逐渐增加的趋势)共有的青海云杉林和油松林土壤作为研究对象,分析两种针叶林土壤有机碳特征[土壤有机碳(SOC)含量、稳定碳同位素组成(δ13C)和有机碳分解速率(β值)]的变化情况,并采用冗余分析法分析土壤化学指标对土壤有机碳特征的影响作用,探究干旱半干旱区土壤稳定碳同位素特征,为揭示干旱区山地森林土壤碳动态变化规律提供依据。结果表明:(1)随样地降水量的增加,青海云杉和油松林地土壤SOC含量均逐渐增加,而土壤δ13C和β值均逐渐减少,且在同等降水量条件下,青海云杉比油松更有利于土壤有机碳的累积。(2)青海云杉和油松林地土壤SOC含量均随土层深度的增加而下降,而其有机碳δ13C均随土层深度的增加而增加。(3)宁夏贺兰山、罗山和六盘山青海云杉、油松森林土壤有机碳特征与其土壤化学指标间的冗余分析发现,碱解氮是影响土壤有机碳分布特征的主导因子。
2021, 41(5):854-862. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0854 CSTR:
摘要:以云南省澄江市梁王山一带3个大花香水月季居群240个个体为研究对象,采用巢式方差分析、表型变异系数分析、Pearson 相关性分析等方法,对大花香水月季的花、叶等16个表型性状进行分析。结果表明:大花香水月季居群内和居群间均存在丰富的表型多样性,表型分化系数在-1.51%~26.18%之间,在较近的距离内,居群内多样性远高于居群间多样性。表型性状在居群内的平均变异系数为13.62%,离散程度相对较低,其中,变异系数最大的是花梗长,最小的是花瓣长宽比。相关性分析发现,大多数花部性状间、叶部性状间相关性较强,但花部性状与叶部性状之间相关性较低甚至不相关。
2021, 41(5):863-871. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0863 CSTR:
摘要:该研究以贵州省野生凤仙花属植物为研究对象,在建立物种名录和地理分布数据库的基础上,对其物种多样性和地理分布格局进行研究。通过查阅文献资料和实地调查,从物种组成、特有性、水平分布、垂直分布和相似性等方面进行分析,最后采用筛除算法确定贵州凤仙花属植物分布的热点地区,为贵州省凤仙花属植物资源的研究和持续利用提供理论参考。结果表明:(1)贵州省凤仙花属植物共记载60种(含种下等级),分布于69个县级行政区,有55个中国特有种和10个贵州特有种,垂直分布以1 000~1 500 m海拔段最为丰富。(2)通过相似性系数分析,发现贵州与湖南的相似程度最高;并筛选得到9个热点县,共代表了86.67%的凤仙花属植物。(3)贵州省气候温暖湿润,具有典型的高原喀斯特地貌,凤仙花属植物的物种多样性和区域特有性明显。
2021, 41(5):872-879. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0872 CSTR:
摘要:地理因素对植物天然居群的物种分布和种内分化具有重要影响。该研究通过对箭竹复合体内39个居群的14对SSR数据进行深入分析,旨在揭示重要地理因素(如海拔、纬度、地理距离)对该复合体内遗传多样性和遗传分化式样的影响。结果表明:(1)糙花箭竹亚支系遗传多样性最高(He=0.50),而团竹亚支系的遗传多样性最低(He=0.33)。(2)遗传多样性与纬度、海拔在A、B两个支系水平呈显著正相关关系,但在亚支系水平,遗传多样性的变化趋势呈现出更为复杂的局面,部分支系表现为负相关关系,推测纬度和海拔对箭竹复合体内遗传多样性水平具有一定影响,但也需重视其他进化因素的作用。(3)Mantel检验显示,仅在团竹亚支系中检测出较弱的正相关关系,表明地理距离不是影响箭竹复合体内遗传分化的主导因素,后续需结合基因流检测推断杂交事件对其遗传分化的影响。
2021, 41(5):880-888. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0880 CSTR:
摘要:为了探讨喀斯特区圆果化香(Platycarya longipes)群落内物种间的竞争关系,该研究通过对茂兰国家级自然保护区圆果化香群落内36株对象木及1 502株竞争木的调查,结合Hegyi的单木竞争指数计算了喀斯特圆果化香的种内和种间竞争强度。结果显示:(1)圆果化香的种内竞争强度(387.05)显著高于其种间竞争强度(226.19)(P<0.01),其竞争压力主要来自于种内竞争。(2)圆果化香的伴生种类较多,有59种,其中竞争指数>5的树种为云贵鹅耳枥(Carpinus pubescens)>华南五针松(Pinus kwangtungensis)>枫香树(Liquidambar formosana)>香叶树(Lindera communis)>密花树(Myrsine seguinii)>清香木(Pistacia weinmanniifolia)>短刺栲(Castanopsis echidnocarpa)>小叶青冈(Cyclobalanopsis myrsinifolia)>青篱柴(Tirpitzia sinensis)>朴树(Celtis sinensis)。(3)圆果化香与整个林分、伴生树种和种内的竞争指数与对象木的胸径之间均服从幂函数关系(CI=aDb),对象木胸径越大,其竞争压力越小。(4)竞争模型预测表明,随着圆果化香胸径增大,其种内、种间、整个林分的竞争指数随之降低;当圆果化香胸径大于第Ⅰ径级(DBH<3 cm)时受到种间的竞争压力变小,当胸径大于第Ⅱ径级(3 cm≤DBH<6 cm)时受到的种内竞争压力变小,当胸径大于第Ⅲ径级(6 cm≤DBH<9 cm)时受到的整个林分的竞争压力变小,说明圆果化香在中小径级就具有较高竞争能力。研究表明,圆果化香作为建群种,在群落的发展阶段和稳定阶段都占有较重要的地位,更适应喀斯特地区环境,在群落演化中占有很大优势,为揭示圆果化香种群在喀斯特森林中的地位和作用机制奠定了理论基础。
2021, 41(5):889-891. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0889 CSTR:
摘要:报道了采自云南省绿春县的杜鹃花科树萝卜属一中国新记录种,即葡萄树萝卜(Agapetes putaoensis Y. H. Tong & N. H. Xia)。葡萄树萝卜原记录产于缅甸东北部克钦邦葡萄地区。该研究对该种进行了描述,补充了该种发表时未曾描述的果实特征,并提供彩色图版以方便鉴别。凭证标本存放于中国科学院西双版纳热带植物园标本馆(HITBC)和中国医学科学院药用植物研究所云南分所标本馆(IMDY)。
2021, 41(5):892-893. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0892 CSTR:
摘要:为丰富并完善陕西秦岭山区蕨类植物种类记录,通过对秦岭山区的蕨类植物资料整理和野外调查,发现秦岭山区蕨类植物分布新记录属——荚囊蕨属,其属下种是荚囊蕨。该文描述了荚囊蕨在秦岭山区的形态特征和生境特点。凭证标本保存于湖南人文科技学院植物标本室。
2021, 41(5):894-898. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2021.05.0894 CSTR:
摘要:该研究考证了石蒜科葱属植物黑脉葱(Allium rhabdotum Stearn)的主模式标本采集地,指出该地点位于中华人民共和国西藏自治区错那县,而不在不丹王国境内,因此黑脉葱并非不丹特有种。该研究还报道了近年在西藏隆子县采集到黑脉葱的记录,提供了黑脉葱分布的新资料。此外,该文为黑脉葱拟定了汉语名,补充了形态、生境记载,讨论了其识别特征、系统学地位、开发价值、保护级别和潜在分布区。