• 2019年第39卷第2期文章目次
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    • 拟南芥AtNHX6基因启动子的克隆及表达分析

      2019, 39(2):191-198. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0191

      摘要 (2788) HTML (0) PDF 1.67 M (2603) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探明拟南芥内膜反向转运体AtNHX6基因的组织表达模式,从基因组中克隆了AtNHX6基因开放阅读框(ORF)上游侧翼调控区1 922 bp序列,并成功构建AtNHX6基因启动子与GUS融合表达载体pCAMBIA1381proNHX6GUS,通过农杆菌花序浸染法转化野生型拟南芥获得T3代纯合转基因拟南芥株系,经PCR检测扩增得到2 187 bp目的条带。利用组织染色法鉴定转基因拟南芥的GUS表达模式发现,在子叶、下胚轴和花中GUS活性显著。在这些广泛表达的部位中,微管系统中的表达最为显著,真叶中只有局部检测到GUS表达;在根中GUS在根毛和侧根生长部位表达;在未成熟果荚中只有在果荚顶端和基部存在GUS活性,成熟果荚中只在果柄检测到GUS表达;在花中,雄蕊的花丝和花粉粒及雌蕊的柱头中检测到GUS表达。GUS染色分析结果表明,AtNHX6基因启动子与GUS的融合表达载体成功构建并正常启动GUS基因表达,且AtNHX6基因主要在拟南芥的子叶、下胚轴、根、花、果荚中的微管系统、根毛和侧根生长部位以及花丝、花粉、柱头中表达。

    • 苋菜AtGAI基因克隆及表达分析

      2019, 39(2):199-209. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0199

      摘要 (2216) HTML (0) PDF 8.60 M (1910) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究苋菜赤霉素不敏感基因(AtGAI)对赤霉素的响应,采用RTPCR结合RACE技术,从‘大红’苋菜(Amaranthus tricolor L. ‘Dahong’)中克隆得到一个GAI基因,命名为AtGAI(GenBank登录号为MK049175)。结果表明:(1)苋菜AtGAI基因含一个1 818 bp开放阅读框,编码605个氨基酸。(2)生物信息学分析表明,苋菜AtGAI含2个保守结构域DELLA和GRAS,有GAI家族特有序列特征。(3)系统进化树分析表明,苋菜AtGAI蛋白与籽粒苋GAI蛋白亲缘关系最近。(4)显微观察及色素含量分析表明,甜菜色素主要分布于子叶和下胚轴的表皮及维管束鞘周围的薄壁细胞中,GA3浓度与甜菜色素含量呈负相关。(5)qRTPCR分析结果表明,GA3抑制AtGAIAmMYB1、AmaDODAAmCYP76AD1基因在子叶和下胚轴中的表达。研究表明,GA3可能通过影响AtGAI基因的表达来调控苋菜甜菜色素代谢。

    • 辣椒CaWRKY8基因克隆及胁迫下的表达分析

      2019, 39(2):210-217. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0210

      摘要 (2101) HTML (0) PDF 7.36 M (1910) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了揭示辣椒WRKY基因功能,以辣椒PI201234为实验材料,克隆得到WRKY基因全长1 647 bp的cDNA序列,命名为CaWRKY8。生物信息学分析表明,该基因含有一个 1 647 bp完整开放阅读框(ORF),编码548个氨基酸残基。氨基酸序列分析显示,CaWRKY8编码的蛋白含有2个WRKY结构域,属于Group I。氨基酸序列比对结果表明,CaWRKY8与辣椒WRKY25、马铃薯WRKY、番茄基因组中预测的WRKY26、烟草基因组中预测的WRKY33 和猕猴桃WRKY的氨基酸序列之间均具有高度的保守性。实时荧光定量分析表明,CaWRKY8受盐、高温、干旱和辣椒疫霉菌诱导表达;其中CaWRKY8的表达量在盐和干旱处理下3 h达到峰值,分别是对照的2.38倍和121.10倍,在高温和疫霉菌处理下12 h达到峰值,分别是对照的6.12和6.81倍。以上研究结果表明,CaWRKY8基因在辣椒响应胁迫进程中发挥着重要作用。

    • 菜心SOD基因的克隆及其在低温条件下的表达分析

      2019, 39(2):218-225. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0218

      摘要 (2006) HTML (0) PDF 2.25 M (1462) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用同源克隆法从菜心中获得3个SOD基因,并进行生物信息学分析,采用qRTPCR分析3个基因在不同组织器官和低温胁迫下的表达模式。结果表明:(1)获得Cu/ZnSODFeSODMnSOD基因的ORF,分别命名为BclCZSDBclFSDBclMSD,序列长分别为459、639、696 bp,分别编码152、212、231个氨基酸。(2) 生物信息学分析显示,3种蛋白均为稳定的亲水性蛋白,均不存在跨膜结构和信号肽,BclCZSD的二级结构以无规则卷曲为主,含有2个Cu/ZnSOD结构域, BclFSD和BclMSD的二级结构以α螺旋为主,含有一个相同的Mn/Fe SOD结构域;进化分析显示BclCZSD和BclMSD 与油菜最先聚在一个分支,BclFSD与甘蓝、萝卜、油菜、芜菁聚在一个分支。(3) qRTPCR结果显示,BclCZSDBclFSDBclMSD基因在菜心根、茎、叶和叶柄中均有表达,且在根、茎、叶和叶柄中的表达模式不完全相同;低温条件下,3个基因的表达量随着胁迫时间的延长均呈先升高后降低的变化趋势。研究结果为进一步探讨菜心SOD基因在低温胁迫下的响应机制奠定了基础。

    • 柱花草WRKY转录因子在低磷胁迫下的克隆与分析

      2019, 39(2):226-233. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0226

      摘要 (2059) HTML (0) PDF 3.02 M (1490) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究依据生物信息学分析,采用RTPCR方法从格拉姆柱花草[Stylosanthes guianensis (Aubl.)]中克隆出1个WRKY转录因子基因,命名为StWRKY45。该基因最大开放阅读框(ORF)为924 bp,编码307个氨基酸,分子量为35.62 kD,等电点为9.81。系统进化树分析表明,StWRKY45属于WRKY转录因子第Ⅱ类WRKY基因,与拟南芥AtWRKY45、AtWRKY57亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,在非磷胁迫下(对照),StWRKY45基因在柱花草幼苗的根、茎、叶中都有表达,但表达量均相对较低;在低磷胁迫下,StWRKY45基因在格拉姆柱花草根、茎、叶中的表达基本随胁迫时间的延长逐渐升高,且均在叶中的表达量最高;在低磷胁迫96 h时叶、茎中的相对表达量均达到最高,分别是对照的20.47倍、9.38倍,但在低磷胁迫72 h时根中的相对表达量达到最高,为对照的9.29倍。研究表明,StWRKY45基因受低磷胁迫诱导高表达,推测StWRKY45基因可能参与柱花草对低磷胁迫的响应。

    • GLKs转录因子调控番茄果实品质的研究

      2019, 39(2):234-239. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0234

      摘要 (2092) HTML (0) PDF 1.11 M (3100) 评论 (0) 收藏

      摘要:以AC番茄及转化GLKsGoldenLike)转录因子的AC转基因后代(过表达SlGLK2植株,共抑制SlGLK1植株和共抑制SlGLK2植株)为研究材料,通过对各番茄材料的表型观察、未成熟果实外表皮叶绿素的检测和果实叶绿体发育相关基因SlGLK1、 SlGLK2、TKN2(Transcription Factor of Knotted Like Gene)、TKN4和APRR2(Arabidopsis Pseudo Response Regulator 2Like)的表达分析,以及对成熟果实可溶性固形物、总糖含量进行检测,分析GLKs转录因子对番茄果实品质的影响。结果显示:(1) 在表型方面,共抑制SlGLK1基因植株的叶片颜色明显变浅,过表达SlGLK2果实的颜色明显变为深绿色,与之相对应,共抑制SlGLK1基因植株果实顶部叶绿素的含量最低,过表达SlGLK2的果实底部叶绿素含量是AC的5~6倍。(2) 过表达SlGLK2转录因子的AC后代成熟果实中可溶性固形物的含量提高了0.3%,总糖含量提高了5.34 mg/g。(3) 叶绿体发育相关基因的荧光定量PCR显示,与AC相比,转基因材料中SlGLK1 和SlGLK2基因的表达量显著提高5倍以上。研究推测,TKN2可能位于SlGLK2基因上游,并调控SlGLK2基因果表达。研究表明,SlGLKs转录因子通过调控番茄叶片和果实叶绿素的合成,加深叶片和未成熟果实的绿色,提高果实内可溶性固形物和总糖的含量,对改善番茄果实的表型和营养品质有重要作用。

    • 滇杨正/倒扦插苗叶片和树皮组织的转录组比较分析

      2019, 39(2):240-249. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0240

      摘要 (2096) HTML (0) PDF 4.28 M (1763) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究以滇杨正、倒扦插苗为对象,于速生期(8月)收集插穗主枝萌发处下侧树皮组织和主枝的叶片组织进行转录组比较分析。结果显示:(1)正、倒扦插滇杨苗于2种组织中的转录调控变化存在差异;测序得到358 587条Unigenes,并于叶片组织和树皮组织中分别筛选得到6 512和12 020条DEGs。(2)KEGG在叶片组织中成功注释了552个DEGs,被分配至122个通路中;显著富集通路主要为植物病原菌互作、氨基糖和核苷酸糖代谢、戊糖和葡糖醛酸互换、半乳糖代谢、氨基酸生物合成、抗坏血酸和新陈代谢,其中39个DEGs编码了USPase,影响叶片正常的细胞壁代谢。(3)树皮组织中,分布于128个通路中的1 623个DEGs被KEGG成功注释,主要的富集通路为碳代谢、核糖体、氨基酸生物合成、苯丙素生物合成。(4)大量DEGs富集到与ROS代谢相关的作用酶中,包括ROS产生机制相关的卡尔文循环相关酶、ROS清除机制相关的氧化还原酶(POD)和半胱氨酸合成酶(如cysK和MET17)等。研究认为,上述关键酶类的基因变化,表明倒插扰乱了树皮组织的ROS浓度平衡,激发了倒插苗的生理保护机制。

    • 基于SSR分子标记构建南方型美洲黑杨初级核心种质

      2019, 39(2):250-257. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0250

      摘要 (2304) HTML (0) PDF 1.23 M (1655) 评论 (0) 收藏

      摘要:以所收集的363份美洲黑杨无性系为实验材料,利用20对SSR引物扩增数据,设置10%、15%、 20%、25%、30%、35%、40% 共7个取样梯度构建南方型美洲黑杨初级核心种质,并采用平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的t检验对核心种质有效性进行确认,以初级核心种质、保留种质以及原始种质三者之间平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的保留比例作为评价指标,结合主坐标轴分析法对初级核心种质做进一步代表性确认。结果显示:(1)20对SSR引物共检测到278个多态位点,遗传多样性参数IH分别为1.667和0.688 2,表明南方型美洲黑杨种质资源具有丰富的遗传变异。(2)比较平均Na、IH变化确定15%为最佳取样比例,得到54份核心种质和309份保留种质,构建的初级核心种质与原始种质的平均Na、IHt检验不显着,除平均Na外其他平均遗传多样性参数,如Ne、Ho、IH的保留率分别为111%、105%、104%和104%。(3)PCoA分析显示,所构建的初级核心种质不仅与原始种质分布相似,而且分散均匀覆盖较全面,可以代表原始种质在图中的几何分布。研究认为,所构建的45份初级核心种质保存了原始种质大部分的等位基因和基因型,剔除了原始种质的遗传冗余度和遗传重复度,具有更高的遗传多样性参数保留率,能全面代表原始种质的遗传多样性。

    • 闽楠叶片响应干旱胁迫的蛋白质组分析

      2019, 39(2):258-267. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0258

      摘要 (2047) HTML (0) PDF 3.22 M (1528) 评论 (0) 收藏

      摘要:闽楠对土壤水分要求较高,为了提高闽楠造林的成活率,该研究以正常供水为对照,测定了不同干旱胁迫时间(7 d、 14 d)及复水后7 d的叶片蛋白质组及生理生化指标变化,以探讨闽楠响应干旱胁迫的分子生理机制。结果表明:(1)不同干旱胁迫处理下闽楠叶片蛋白质双向电泳(2DE)分析结果共发现51 个差异表达蛋白;采用 MALDITOF/TOF成功鉴定到45个蛋白点;这些鉴定出的差异蛋白与光合作用、碳水化合物和能量代谢、胁迫响应与防御、翻译后修饰、蛋白质转换与分子伴侣功能等生理代谢过程密切相关。(2)检测不同干旱处理时间闽楠叶片膜脂过氧化相关MDA含量,防御相关酶SOD、CAT、 POD活性和糖代谢相关酶PFK、AGPase、PK及PDH活性,发现各指标在14 d持续干旱胁迫时主要呈下降趋势,且变化均达到极显著水平(P<0.01)。研究认为,持续干旱胁迫下,光合作用和植物防御系统以及能量和糖代谢的降低是闽楠不耐干旱的重要生理生化原因,研究结果为今后耐旱闽楠的分子育种提供了理论依据。

    • 温度对紫色不结球白菜外观和营养品质的影响

      2019, 39(2):268-276. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0268

      摘要 (1955) HTML (0) PDF 1.72 M (2412) 评论 (0) 收藏

      摘要:以紫色不结球白菜品种‘紫衣’为试验材料,利用人工气候箱,采用盆栽法,研究3个不同温度(5 ℃、25 ℃和35 ℃)条件对紫色不结球白菜叶片颜色和营养品质等指标的影响,为优质紫色不结球白菜设施栽培温度的选择提供依据。结果显示:(1)紫色不结球白菜在受到5 ℃低温处理时,叶片紫色会随着处理时间的延长而加深,最终呈深紫色;反之,当受到35 ℃高温时,叶片颜色逐渐变浅,直至叶片呈绿色,该现象与叶片中花青素含量的变化规律一致。(2)与正常25 ℃相比,紫色不结球白菜叶片中的还原糖、可溶性糖和总糖含量在受到高温胁迫(35 ℃)后逐渐降低,而在低温(5 ℃)处理下,先增后减,且高温降低幅度大于低温;可溶性蛋白、还原性抗坏血酸和氨基酸含量也随着高温胁迫的延长而降低,但低温处理下则逐渐增加;抗坏血酸过氧化物酶活性(APX)、纤维素和硝酸盐含量在高温胁迫下逐渐增加,低温条件下则显著降低。研究发现,不同温度明显影响着紫色不结球白菜叶片紫色深浅,低温促进花青素积累,高温抑制或是加速花青素的降解;低温能促进叶片可溶性蛋白、抗坏血酸和氨基酸等品质指标的积累,同时降低纤维素含量,从而提高紫色不结球白菜的外观和营养品质,高温胁迫则降低以上品质指标。

    • 干旱及镉污染对巨菌草生理和镉富集特征的影响

      2019, 39(2):277-284. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0277

      摘要 (1755) HTML (0) PDF 984.70 K (1569) 评论 (0) 收藏

      摘要:巨菌草因具有生长迅速、生物量大等优点而成为重金属污染修复的良好材料,干旱是影响其生长和修复能力的主要原因。该研究采用盆栽实验方法,探讨了干旱处理(25% 土壤田间持水量)、镉处理(3 mg·kg-1)及其交互处理对巨菌草生长、光合、抗氧化酶活性、活性氧含量、镉积累与分配特征的影响。结果表明:(1)与对照相比,干旱处理、镉处理及其交互处理对巨菌草生物量积累和光合作用均有一定抑制作用,但各处理巨菌草的耐性系数均较高;叶片中丙二醛(MDA)含量及过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性在各处理下均不同程度升高,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性在交互处理下显著升高,而超氧化物歧化酶(SOD)活性在镉处理和交互处理下显著降低。(2)与单一处理相比,无论从生物量积累,还是叶片活性氧引起的细胞膜受损伤程度(用MDA表示)来看,交互处理并没有引起更严重的负面效应。(3)镉和交互处理下巨菌草各器官的镉含量均显著增加,且主要积累在根部;与镉处理相比,交互处理显著降低巨菌草的镉富集量,但未显著降低其地上部镉富集量。研究发现,巨菌草具有较强的耐旱性和抗镉污染的能力,干旱与镉交互处理并不会造成更严重的叠加负面影响,但会显著降低巨菌草地下部的镉富集量;在受到干旱及镉污染交互影响的区域种植巨菌草具有良好的修复前景。

    • 根区亚低温胁迫下外源GABA对山定子根系抗氧化功能的影响

      2019, 39(2):285-293. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0285

      摘要 (1812) HTML (0) PDF 2.66 M (1633) 评论 (0) 收藏

      摘要:以当年生山定子实生苗为试材,采用温室盆栽土培试验,模拟根区亚低温(5 ℃)条件,设置亚低温(L)、亚低温+外源γ氨基丁酸(LG)和亚低温+氨己烯酸(LV)处理,分别于处理后0、12、24、48、96和144 h后剪取白色幼嫩根系,测定山定子根系内源γ氨基丁酸(GABA)含量、渗透调节物质含量、活性氧含量和抗氧化酶活性等指标,研究根区亚低温下GABA对山定子根系抗氧化系统的调节效应。结果显示:(1)根区亚低温下,山定子根系内源GABA含量略高于对照,渗透调节物质也不同程度积累,超氧阴离子(O2-·)含量、过氧化氢(H2O2)含量显著升高,膜脂过氧化程度加深。(2)外源施加GABA进一步促进了内源GABA的积累,明显增加根系中可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)等渗透调节物质含量,显著提高根系的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)等酶活性,最终使得山定子根系中H2O2等的含量降低,膜脂过氧化程度缓解。(3)GABA专一性抑制剂VGB处理后的效果与外源GABA处理结果相反。研究表明,GABA代谢对山定子根系抵御亚低温胁迫引发的氧化胁迫有积极作用,外源GABA具有通过诱导内源GABA代谢提高根系抗氧化能力的生理效应。

    • 遮阴对杜鹃红山茶幼苗叶片生长特性及初生代谢的影响

      2019, 39(2):294-301. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0294

      摘要 (2095) HTML (0) PDF 935.47 K (1812) 评论 (0) 收藏

      摘要:以2.5年生杜鹃红山茶扦插苗为试验材料,研究了遮光率分别为0(CK)、30%、50%、80%条件下其叶片生长状况、光合色素含量、初生代谢产物以及叶片相对电导率的变化,以揭示杜鹃红山茶叶片生长发育与光照强度的关系。结果表明:(1)遮阴显著促进杜鹃红山茶幼苗叶片的生长,其叶片数量、总叶面积、平均叶面积、比叶面积、叶片含水量等指标均在50%~80%遮光条件下处于最高水平。(2)遮阴条件下的幼苗叶片总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量和SPAD值均比CK上升,且均在80%遮光条件下处于最高水平。(3)随遮阴强度的增加,叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均表现出先降低后上升的趋势,且均在50%遮光条件下处于最低水平;叶片淀粉含量表现出先上升后降低的趋势,并在50%遮光条件下处于最高水平。(4)遮阴显著降低叶片相对电导率,且随遮阴强度的增加表现出先下降后上升的趋势,并在50%遮光条件下处于最低水平。研究认为,杜鹃红山茶幼苗对低光照环境有较强的适应性,适度的遮阴(遮光率50%)有助于杜鹃红山茶幼苗叶片的生长发育。

    • CO2浓度升高对宁夏枸杞苗木光合特性及生物量分配影响

      2019, 39(2):302-309. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0302

      摘要 (2131) HTML (0) PDF 1.56 M (1761) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确大气CO2浓度升高对宁夏枸杞光合特性及生物量分配的影响,以宁夏枸杞苗木为试材,采用开顶气室(OTC)模拟自然环境大气CO2浓度变化,设置3个CO2浓度水平[CK(380±20 μmol/mol)、TR1(570±20 μmol/mol)、TR2(760±20 μmol/mol)],分别于不同CO2浓度处理90 d、120 d后,测定其净光合速率(Pn)、光响应曲线、CO2响应曲线等相关指标及植株不同器官生物量。结果表明:(1)TR1及TR2下Pn于第一年处理至90 d时均较CK显著升高(P<0.05),且TR1处理在120 d时较CK显著降低;第二年处理90 d时,TR1处理较CK下降了 4.77%,处理120 d时TR1、TR2均高于CK,但差异不显著。(2)随着CO2浓度升高,两年中TR1、TR2处理的胞间CO2浓度(Ci)较CK均显著升高,处理后120 d时,气孔导度(Gs)较CK均显著下降;水分利用率(WUE)在第一年处理中均无显著变化,但在第二年处理120 d时,TR1、TR2均较CK显著上升。(3)处理至90 d和120 d时,TR1、TR2组的宁夏枸杞苗木光饱和点、CO2饱和点均高于CK,但TR2组初始羧化效率低于CK。(4)随着CO2浓度升高,宁夏枸杞苗木地上部分生物量分配显著增加,地下部分生物量分配显著降低。研究发现,一定时间内适宜CO2浓度升高可促进宁夏枸杞苗木光合作用,使得其地上部分生物量分配显著提高,地下部分生物量分配显著降低;但随着处理浓度升高及处理时间延长,其光合作用有下调趋势,表现为净光合速率、气孔导度、初始羧化效率等下降。

    • 贵州北盘江喀斯特地区车桑子造林对乡土植物物种多样性的影响

      2019, 39(2):310-318. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0310

      摘要 (2198) HTML (0) PDF 1.46 M (1843) 评论 (0) 收藏

      摘要:为明确车桑子(Dodonaea viscosa)造林对北盘江喀斯特地区乡土植物物种多样性的影响,该研究采用群落样地调查法对不同车桑子覆盖度(0、20%、40%、60%、80%、100%)下的植物群落进行实地调查,并对其植物群落的物种多样性进行了对比分析。结果表明:(1)随车桑子覆盖度的增加,群落物种数及高位芽物种数有所下降,留下的物种多为地面芽、隐芽和一年生的草本植物。(2)随车桑子覆盖度的增加,Margalef指数、Simpson指数、ShannonWiener指数及Pielou指数均呈下降趋势,群落中植物的种类和数量均减少,群落结构趋于简单,稳定性降低。(3)随车桑子覆盖度的增加,群落的物种组成不断发生替换,且草本植物的物种替代率均大于木本植物,但群落中物种间替代率呈先降低后升高的趋势,相邻两覆盖度之间的物种相似性系数呈先增加后减小的趋势。研究认为,当车桑子覆盖度≥60%后,乡土植物物种丰富度、多样性相对较低,物种分配不均匀,群落结构变简单,稳定性较差,不利于群落向更高级的演替阶段发展。

    • 水生空心莲子草入侵群落数量分类及其物种分布的环境解释

      2019, 39(2):319-329. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0319

      摘要 (1869) HTML (0) PDF 1.67 M (1746) 评论 (0) 收藏

      摘要:生境异质性在不同生态层次上影响物种分布与扩散,进而可能影响外来植物的入侵态势。该研究通过在中国21°N~31°N范围内设置23个10 m × 10 m的样地,利用双向聚类(TWINSPAN)和除趋势对应分析(DCA)等数量生态学方法,研究水生型空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵群落的结构特征并划分其群丛类型,并采用冗余分析法(RDA)分析空心莲子草种群特征、群落物种分布与环境因子(经度、纬度、海拔、氨态氮、硝态氮、电导率、溶解氧)的关系,以期为生物入侵防治及本土生物多样性保护提供参考。结果显示:(1)23个样地共记录植物48种,隶属于21科42属,空心莲子草优势地位显著,主要伴生种为双穗雀稗(Paspalum paspaloides)、李氏禾(Leersia hexandra)和水蓼(Polygonum hydropiper)。(2)23个样地群落可划分为6组群丛类型,其中空心莲子草+双穗雀稗+水芹(Oenanthe javanica)是最主要的类型。(3)48种植物可划分为4类功能群,分别为先锋种型、优势伴生种型、次要伴生种型和逃避型,功能群的DCA分异性高于群丛类型。(4)群落物种分布状况主要由氨态氮和电导率决定,而物种丰富度及空心莲子草种群特征则受到电导率、经度、海拔和溶解氧等多个环境变量的影响;水生空心莲子草的入侵重要值取决于其无性分枝数和种群盖度。研究表明,水生空心莲子草入侵群落的结构相对简单,应加大对其入侵监测力度并维持较高的生境异质性,以延缓水域生态系统的生物入侵进程。

    • 鄂西南地区种子植物多样性与区系特征

      2019, 39(2):330-342. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0330

      摘要 (2064) HTML (0) PDF 1.44 M (2039) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据《恩施植物志》内容,结合近年来野外实地调查记录,统计鄂西南地区种子植物信息,并对其物种多样性、科属组成及区系地理特征进行了分析。结果表明:(1)鄂西南地区种子植物共3 053种,占湖北省74.79%,全国的11.20%,隶属于164科1 008属,其中裸子植物9科28属45种,被子植物155科980属3 008种,且草本植物达1 576种;研究区内植物生活型多样化,多年生和落叶物种占优势,珍稀濒危物种多,生物多样性高。(2)鄂西南地区物种较多的科为蔷薇科(210种)、菊科(198种)、百合科(131种)、禾本科(126种)和豆科(111种),表征科中桦木科的重要值最大(22.00);大科、大属的优势性明显,少种科和少种属较多,体现出科属水平上的多样性。(3)研究区内种子植物科的区系划分为11个分布区类型,14个亚型,其中热带成分77科(65.25%),温带成分38科(32.20%),中国特有2科(1.69%),以热带成分为主;属级水平上共15个分布区类型、23个亚型,热带成分388属(41.06%),温带成分485属(51.32%),中国特有57属(6.03%);种级水平上划分为15个分布区类型,温带成分1 572种(59.70%)、热带成分934种(35.47%),中国特有分布型110种(4.18%),属、种水平上温带成分更占优势。研究认为,鄂西南地区种子植物区系具有温带和热带双重性质和过渡性特征,区系起源有一定的古老性,地理成分复杂。

    • 中国壳斗科植物属的分布区定量研究

      2019, 39(2):343-348. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0343

      摘要 (2437) HTML (0) PDF 2.14 M (1573) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过植物专业网站及发表的论文论著,收集每一种壳斗科植物在中国的具体分布地点(县),并采用地理信息系统技术,以县为空间数据的基本单元,以壳斗科植物为研究对象,制作属的空间分布图,从图中定量地提取斑块的数目、面积、周长,计算形状指数、最大斑块指数,以及属的Shannon均匀度指数、Simpson均匀度指数,分析中国壳斗科植物属的空间分布及其特点,为植物区系空间分布定量研究提供依据。结果表明:(1)中国壳斗科植物属的空间分布呈现连续分布或间断分布,间断分布有星散分布、主次分布区、主分布区3种类型,以图形和定量的方式体现出属在空间上的分布差异。(2)中国壳斗科植物属的分布区或最大斑块的分布区在中国亚热带,能连续分布到热带,但在温带斑块分散,面积小,由此推断中国亚热带植物区系应划分为古热带植物区。(3)根据三棱栎属、锥属、柯属在世界和中国的分布,推断它们均为热带亚洲和热带美洲洲际间断分布。

    • 秦岭石蝴蝶人工种群花器变异现象研究

      2019, 39(2):349-358. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0349

      摘要 (2011) HTML (0) PDF 3.83 M (1516) 评论 (0) 收藏

      摘要:以人工栽培的秦岭石蝴蝶为实验材料,通过观察并记录花器官形态和数目的变化,初步探讨秦岭石蝴蝶花器变异规律,并分析了导致其变异的诱因。结果显示:(1)在观察的1 996朵秦岭石蝴蝶花朵中,发现了17种花冠变异类型、5种萼片变异类型和7种可育雄蕊变异类型,总变异率分别为34.57%、38.38%和32.67%。(2)秦岭石蝴蝶花梗或可分支,花梗苞片数目2~3枚。(3)相关性分析结果表明,下唇数目与可育雄蕊数目呈正相关,相关系数为0.927 4,而上唇数目与可育雄蕊数目呈负相关,相关系数为-0.481 1,结合花型图示分析这可能与秦岭石蝴蝶雄蕊着生于花冠下唇内侧近基部有关。该研究统计的秦岭石蝴蝶变异类型丰富,可能对于今后秦岭石蝴蝶的系统进化、花器官发育、生殖生态以及分子遗传方面研究奠定了基础,也为培育不同观赏价值的品种提供思路。

    • 中国硅藻1新记录种——喙状比利牛斯山微小曲壳藻

      2019, 39(2):359-362. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0359

      摘要 (3316) HTML (0) PDF 1.64 M (1862) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用光学和扫描电子显微镜对采自武陵山区澧水的1种中国新记录硅藻——喙状比利牛斯山微小曲壳藻进行了形态研究。该种的鉴定特征为壳面线形披针形,具有喙状的末端,有壳缝壳面末端线纹呈略微会聚状或近平行排列,孔纹膜为筛状。该研究结果扩展了对喙状比利牛斯山微小曲壳藻形态结构和地理分布的认识。

    • 镉和砷在植物中的积累及其分子调控机制研究进展

      2019, 39(2):371-380. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0371

      摘要 (2030) HTML (0) PDF 2.21 M (1573) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物源食物是人类摄入有毒金属元素镉(Cd)和砷(As)的主要途径。深化植物对Cd和As积累途径分子机制的认识,有助于培育可食部分中低有毒金属元素含量的作物新种质。该文基于近年来有关植物Cd和As积累在主要模式植物中所取得的实质性研究进展,对植物介导Cd和As吸收的转运蛋白、As形态和生物转化机制以及控制Cd和As根地上部转运效率和分配的关键因子等方面的研究进展进行综述,并对未来的研究前景进行了展望。

    • 龙胆族(龙胆科)分类与进化研究进展

      2019, 39(2):393-370. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2019.02.0393

      摘要 (2273) HTML (0) PDF 940.26 K (1663) 评论 (0) 收藏

      摘要:龙胆是著名的高山植物,广布世界温带地区,不仅可作药用,也可用于园艺观赏。龙胆科分为6个族,其中龙胆族占龙胆科物种数的一半以上;龙胆族包括龙胆亚族和獐牙菜亚族,分类与进化方面的相关研究众多。随着分子生物学在龙胆族研究中的应用,近些年对多个类群进行了研究并发表了多个新属和新种。该文从属间和属内两个层次梳理了龙胆族近年来在分类和进化研究中的最新进展,总结了新发表的类群。并分析了现存的问题,重点强调在今后的研究中用特别注意以下几点: (1)形态性状的准确掌握对龙胆族的研究至关重要;(2)发表新类群应当谨慎;(3)单拷贝核基因有助于解析龙胆族复杂的系统发育关系;(4)关注杂交和多倍化等在龙胆族进化中的作用。