2024, 44(11):1673-1681. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240330 CSTR:
摘要:【目的】探究不同光质对银杏生长、光合与黄酮醇积累及抗氧化能力的影响,筛选出对银杏生长与黄酮积累较为适宜的光质,为银杏叶药用价值的提高提供理论依据。【方法】以2年生银杏实生苗为试材,设红蓝比例为1:1(1R1B)、1:3(1R3B)、1:5(1R5B) 和白光(W,对照)共4种光质处理,处理20d后对银杏生长、光合生理、黄酮醇含量及抗氧化能力进行分析。【结果】与白光相比,不同比例红蓝光均降低了银杏叶生物量,不利于株高地径的生长。1R5B可促进叶面积增加,提高总叶绿素含量与Ci。 1R1B提高了叶片Tr与Gs及总生物量。1R3B下叶片Pn、Fm、Fv/Fm、Fv/Fo、qP、类胡萝卜素、总黄酮醇含量与抗氧化能力达最大。【结论】不同比例红蓝光均对银杏生长及光合特性产生影响,显著提高叶黄酮醇含量与抗氧化能力。 综合分析得出,1R3B处理最有利于银杏黄酮类物质积累,为理想光质。
2024, 44(11):1682-1691. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240292 CSTR:
摘要:【目的】探究海刀豆幼苗在水分胁迫下的生长及生理响应特征,为其幼苗期的水分管理和优质滨海沙地植物的培育提供参考。【方法】以1年生海刀豆幼苗为试材,通过盆栽控水试验模拟干旱(土壤相对含水量20%、40%、60%)、适宜水分(80%,对照)和水涝环境(100%),分析其生长及生理指标。【结果】在旱涝胁迫下,海刀豆幼苗叶干质量显著降低,叶相对含水量显著升高,苗高、叶面积在水涝下显著升高,在较重干旱下显著降低,总根长、总根表面积、总根体积、根平均直径在干旱下升高,水涝下降低。幼苗叶片丙二醛含量及CAT和POD活性显著升高,SOD活性相对稳定;可溶性蛋白含量减少,可溶性糖和脯氨酸含量显著升高;叶绿素含量均在较重干旱下显著降低;初始荧光显著升高,最大荧光、最大光化学效率、最大量子产率显著降低。【结论】在旱涝胁迫下,海刀豆幼苗主要通过改变水分的积累和分配格局,提高CAT和POD活性,以及可溶性糖和脯氨酸含量来减轻胁迫伤害,表现出较强抗旱耐涝能力。
石文昕 , 李爱 , 张卫华 , 张梁葛 , 郎俊凯 , 许玲兴
2024, 44(11):1692-1702. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240429 CSTR:
摘要:【目的】本研究旨在探讨不同浓度水杨酸(SA)对西瓜幼苗高温胁迫伤害的缓解效应及其生理机制,为SA在西瓜栽培和生产中合理应用提供理论基础。【方法】以温室内盆栽‘K53’西瓜幼苗为试验材料,在叶面喷施不同浓度(0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 mmol/L)SA后,昼夜42℃胁迫36 h,观测西瓜幼苗生长特性、解剖结构及生理生化指标,并用隶属函数法综合评价各处理的缓解效应。【结果】在高温胁迫后,西瓜幼苗叶片萎蔫严重,根长生长受到抑制,叶片变薄、叶肉细胞结构受损。施加SA后叶片变厚,光合色素含量、光合气体交换参数、抗氧化酶(POD、SOD、CAT)活性及渗透调节物质(脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白)含量显著升高,MDA含量和相对电导率显著下降;与高温胁迫处理组相比,1.0 mmol/L SA处理下叶片MDA含量显著降低33.70%,相对电导率显著降低58.58%,叶绿素a、叶绿素b含量分别显著升高22.71%和21.63%,净光合速率显著升高98.34%,SOD和CAT活性分别显著升高23.98%和19.71%。【结论】叶面预喷施不同浓度的SA均能缓解西瓜幼苗高温胁迫伤害,并以1.0 mmol/L SA处理效果最佳。
肖梦娜 , 扈月豪 , 蓝增全 , 罗义菊 , 陶燕蓝 , 王德新
2024, 44(11):1703-1713. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240373 CSTR:
摘要:【目的】探索不同间作模式下茶树光合生理及叶片结构的变化。【方法】以云南省南涧县无量山樱花谷种植范围内马缨花-茶(MT)、冬樱花-茶(DT)、核桃-茶(HT)及纯茶园(CK)4种间作模式为对象,通过对不同间作模式下茶树叶片解剖以及茶树光合生理生态功能变化规律进行研究。【结果】三种间作模式显著降低了茶园茶树的光合有效辐射通量(PAR)及春季茶树叶片(TL)温度,不同间作模式的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)春秋两季大致呈现出先上升后下降的单峰曲线状态,其中CK模式与其他间作模式有显著差异,胞间二氧化碳浓度(Ci)日变化趋势为“U”型曲线,皆是先下降后上升。春秋两季不同间作模式下茶树叶片的栅栏组织厚度、叶片厚度都显著低于CK纯茶园模式;春季PAR与TPT、P/S、CTR呈显著正相关,与CLR呈显著负相关,秋季Pn与CTR呈显著正相关。【结论】不同间作模式有效地影响了茶园茶树的光合有效辐射通量、叶片温度、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度,其中以MT和DT两种间作模式下的茶树影响效果较为显著。不同的间作模式下生长的茶树会逐渐改变叶片形态以适应不同的环境特征;茶树叶片解剖结构与光合生理之间有一定的相关性,在一定时期和范围内,栅栏组织厚度、下表皮细胞、栅海比、组织结构紧密度可作为判断叶片光合能力的重要指标。
2024, 44(11):1714-1724. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240372 CSTR:
摘要:【目的】研究纳米氧化锌(ZnO NPs)对盐碱胁迫下‘宁杞10号’枸杞幼苗的生理效应,评估其缓解盐碱胁迫的生理机制及其应用潜力、适宜浓度。【方法】用1年生‘宁杞10号’枸杞盆栽幼苗为材料,先根部浇灌不同浓度(50,100,150 mg/L)ZnO NPs溶液,再进行100 mmol/L盐碱胁迫处理,在胁迫15d和30d取样测定幼苗生物量,光合色素、渗透调节物质、Na+、K+、活性氧(ROS)含量和抗氧化酶活性,以及AsA-GSH循环相关指标等,并综合评价处理效应。【结果】ZnO NPs预处理可以显著促进盐碱胁迫下枸杞幼苗生物量积累,增加叶片叶绿素含量,提高AsA-GSH循环抗氧化物质含量和相关酶活性以及SOD、POD、CAT活性,显著降低细胞膜损伤和脂质过氧化程度,显著提高可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白积累和调节Na+/K+平衡,并以100 mg/L ZnO NPs处理的缓解效果最佳。【结论】根施ZnO NPs通过促进叶绿素积累,调控AsA-GSH循环和抗氧化酶活性高效清除清除过量ROS,提高渗透调节能力及维持Na+/K+平衡,有效减轻盐碱胁迫对枸杞幼苗的生长抑制。
2024, 44(11):1725-1734. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240303 CSTR:
摘要:【目的】鉴定茶树BRX家族基因,分析其在不同组织和逆境下的表达模式,为探究BRX基因功能奠定基础。【方法】基于茶树基因组数据库及TBtools等软件对BRX基因进行鉴定分析;以‘舒茶早’为材料,对其进行不同时间的盐、干旱、高温、低温及外源GA3处理;用RT-qPCR检测CsBRXs基因在不同组织和处理下的转录水平。【结果】共鉴定到5个CsBRXs基因,其编码蛋白由313~370个氨基酸组成,该家族基因结构相似且高度保守,启动子区域含激素和逆境响应元件,根据进化关系BRX蛋白被分为4个亚族。CsBRX1、CsBRX3和CsBRX5在嫩叶中均有表达,CsBRX4仅在老叶中表达,盐胁迫12 h时,CsBRX1、CsBRX2和CsBRX4的转录水平最高,CsBRX2快速响应低温胁迫,在1 h时表达量达峰值,CsBRX2对外源GA3信号积极响应,在24 h时表达量最高。【结论】CsBRXs基因在茶树中的表达具有组织特异性,并差异化响应多种逆境胁迫和GA信号,为研究其抗逆机制提供指导。
胡耀芳 , 李奥 , 殷佳慧 , 王元成 , 刘俊祥 , 孙振元
2024, 44(11):1735-1742. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240306 CSTR:
摘要:ABA是植物干旱胁迫的关键激素,通过代谢组学分析,揭示旱柳离体枝条ABA介导的失水响应差异代谢物及其相关通路,为旱柳干旱胁迫响应提供研究基础和理论依据。【方法】以旱柳离体枝条为材料,探究ABA合成抑制剂钨酸钠溶液浸泡后旱柳失水至不同水势枝条木质部代谢组的差异响应。【结果】失水至P50(-1.9 MPa)旱柳枝条代谢组与未失水枝条(0 MPa)相比,脱落酸含量显著增加了4.25倍,D-果糖等可溶性糖含量与组氨酸等氨基酸含量显著增加。ABA抑制剂处理后脱落酸含量显著降低了3.82倍,D-1,5-脱水果糖等可溶性糖含量与苯丙氨酸等氨基酸含量显著降低。植物激素信号转导、类胡萝卜素生物合成和淀粉与蔗糖代谢途径等是旱柳枝条失水响应的关键代谢通路。【结论】旱柳枝条失水后ABA含量显著增加,介导淀粉水解过程等降低了细胞渗透势以应对干旱胁迫。
2024, 44(11):1743-1751. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240286 CSTR:
摘要:【目的】榨菜具有较高的经济价值,探讨榨菜中茉莉酸信号通路基因JAZ8在植物响应盐胁迫的功能可为榨菜抗逆品种培育提供基因资源。【方法】采用生物信息学方法分析榨菜JAZ8的基因结构、启动子顺式作用元件以及所编码蛋白的理化性质;采用分子生物学技术克隆榨菜JAZ8基因并构建其过表达载体;采用转基因技术在模式植物拟南芥中过表达榨菜榨菜JAZ8基因并分析该基因在拟南芥响应盐胁迫过程中的具体功能。【结果】榨菜JAZ8基因蛋白编码序列全长396 bp,编码131个氨基酸,含有TIFY和CCT-2结构域;该基因启动子含有响应脱落酸、水杨酸及参与防御和应激反应的顺式作用元件;转基因植株表型分析结果表明,过表达榨菜JAZ8的拟南芥植株在萌发和转绿阶段表现为对盐胁迫更加敏感的表型。【结论】过表达榨菜JAZ8增强拟南芥对盐胁迫的敏感性。
2024, 44(11):1752-1759. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240327 CSTR:
摘要:【目的】 TIFY基因在植物生长发育过程中发挥重要作用,本研究对丝瓜TIFY基因家族成员进行鉴定,筛选果实中高表达的成员,并对其进行克隆和组织表达分析,为阐明其生物学功能研究奠定基础。【方法】通过生物信息学方法对丝瓜TIFY基因家族成员进行鉴定,基于转录组分析筛选果实中高表达的成员,基于RT-PCR技术对其进行克隆,基于qRT-PCR研究其组织表达。【结果】丝瓜基因组中包含17个TIFY基因,不均匀地分布于9条染色体上,CDS序列全长297~1353 bp,可分为4个亚家族;LcTIFY2、LcTIFY7、LcTIFY11和LcTIFY13在丝瓜果实中的表达量显著高于其他成员;克隆了其CDS序列,分别具有3,5,6,2个外显子;上述4个基因均在丝瓜果皮中的表达量最高,此外,LcTIFY7和LcTIFY13在生殖器官中的表达量显著高于营养器官;LcTIFY11在雌花蕾和子房中的表达量显著高于雄花蕾。【结论】丝瓜TIFY家族成员LcTIFY2、LcTIFY7、LcTIFY11和LcTIFY13可能在其生殖生长和果实发育过程中发挥作用。
2024, 44(11):1760-1768. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240279 CSTR:
摘要:摘要【目的】比较中国选育油橄榄品种与地中海油橄榄叶绿体基因组的多样性和亲缘关系,评估中国选育品种母系来源多样性,为中国油橄榄种质开发提供依据。【方法】基于本研究所测的9个中国选育油橄榄品种、7个伊朗种质和下载的52个地中海油橄榄种质的重测序数据,使用NOVOPlasty组装叶绿体基因组,计算序列多态性;利用GPA和RAxML-NG、Network 5.0等软件分别构建叶绿体基因组图谱、系统发育和单倍型网络关系。【结果】所研究的油橄榄叶绿体基因组在其四分体结构、基因数量上具有一致性;共检测到17个叶绿体单倍型,其中,中国选育油橄榄品种仅有1个单倍型,其为多数栽培油橄榄共享;野生油橄榄序列多态性最高,其次为栽培油橄榄和伊朗种质,而9个中国选育品种的多样性为0。系统发育和单倍型网络关系结果一致,中国选育品种与多数栽培油橄榄、伊朗种质聚为一支。【结论】中国选育油橄榄品种母系来源多样性极低,后期需从更全面的油橄榄种质谱系选育适应中国生境的油橄榄品种。
淑敏 , 青云 , 敖敦格日乐 , 红艳 , 辛颖 , 拉喜那木吉拉
2024, 44(11):1769-1779. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240112 CSTR:
摘要:【目的】研究文冠果(Xanthoceras sorbifolia)幼苗C、N、P和K分配规律对水分和氮添加的响应,为水氮环境适应策略和高质量苗木培育提供参考。【方法】采用2因素(氮和水)的随机区组设计,设置4个氮添加条件[N0:0 g/(m2˙a)、N1:5 g/(m2˙a)、N2:10 g/(m2˙a)和N3:15 g/(m2˙a)]以及3个水分条件[分别为适宜水(WCK)、干旱(Wd)和充分水(Ww)],探究这2种因素对文冠果幼苗叶、枝、根生态化学计量特征的影响。【结果】(1)氮和水分独立或交互影响幼苗C、N、P、K含量,而化学计量比主要受氮添加影响。适宜水(WCK)条件下,氮添加增加C、N、P含量;干旱(Wd)条件下,高氮(N3)添加通过增加K含量、降低N、P含量抵御干旱;充分水(Ww)条件下,仅高氮(N3)添加有效缓解N限制。(2)C、N、P、K营养元素主要集中在叶片,支持光合和生长;N、P含量在叶片变异性高,但N/P稳定性强。(3)相同元素在不同器官间相关性高,叶和根之间的养分协同性高于枝,维持植物生长稳定。【结论】氮添加可缓解N匮乏,但提高P、K需求。建议适宜水分条件下减少氮肥施用,以减少污染并维持生长潜力。
2024, 44(11):1780-1788. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240155 CSTR:
摘要:【目的】研究党参离体再生条件,建立其人工高效快速繁殖体系,为党参种苗繁育提供理论依据。【方法】通过茎尖和茎段在不同外源激素组合中诱导愈伤组织,再引入椰子汁与6-BA、NAA和KT进行L16(45)正交实验,筛选出最佳外植体及不定芽的分化和增殖培养基,最后在瓶外实现生根和炼苗。【结果】(1)茎段在MS + 1.5 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L NAA中的愈伤组织诱导率高达98.76%,而茎尖只有76.56%;(2)椰子汁对党参增殖具有显著影响,在MS + 60 mL/L椰子汁+1.5 mg/L 6-BA + 0.5 mg/L KT + 0.5 mg/L NAA中的增殖系数可达43.39;(3)再生芽的瓶内生根率极低,而瓶外生根的再生芽30 d后即可形成根系,生根率达87.96%,移栽后存活率为97.73%。此外,在愈伤组织诱导和分化过程中出现了基茎丛生芽和腋芽,这也大大提高了党参的增殖系数。【结论】茎段更适合诱导愈伤组织,椰子汁促进愈伤组织再分化,瓶外生根大大提高了生根率。
唐宸宇 , 张博纳 , 汤璐瑶 , 叶琳峰 , 谢江波 , 王忠媛
2024, 44(11):1789-1800. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240388 CSTR:
摘要:【目的】揭示共有种银白杨对不同环境适应策略的区域分异规律,可为气候变化背景下预测植物适应潜力提供数据支持。【方法】沿中国东南至西北降水梯度带选取9处国有林场,测量银白杨水碳相关的18个功能性状,采用性状网络与主成分分析等方法,量化性状的区域分异规律,阐明驱动性状变异的主要气候因子及其生境适应策略。【结果】(1)各性状的变异系数为12.09%~60.35%,其中光合生理及气孔相关性状的变异水平普遍高于其他性状。(2)生长季光合有效辐射、生长季均温、年均降水量及干燥度指数对性状变异的影响分别为35.45%、28.37%、19.36%、16.93%,其中生长季光合有效辐射是驱动性状变异最主要的气候因子。(3)性状网络的中心性状为最大净光合速率。【结论】降水梯度带上银白杨适应策略存在差异,由湿润/半湿润区至干旱区,其碳经济策略由相对保守型向获取型转变。
2024, 44(11):1801-1810. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240218 CSTR:
摘要:【目的】探究春季休牧对藏嵩草型草甸植物生态位的影响,为草地恢复以及生物多样性保护提供数据支撑和理论指导。【方法】将不同休牧时间作为环境梯度,运用单因素方差分析法与R软件程序包 (Pheatmap) 对三江源区典型藏嵩草型草甸不同经济类群物种的重要值、地上生物量、生态位宽度和重叠值进行了分析。【结果】休牧50 d使莎草科的重要值增加(15.09 %),毒害草的重要值下降(50.09 %);休牧50d显著增加了不同经济类群(除毒害草以外)的地上生物量,分别增加了220.99%、69.73%和139.37%;藏嵩草(Carex tibetikobresia S. R. Zhang)、藏异燕麦(Helictotrichon tibeticum(Roshev) Holub)的生态位宽度值(NB)最大(0.999);生态位重叠值(NO)大于0.990的有55对,占总数的26.10 %,NO小于0.75的有3对,占总数的1.43%。【结论】春季休牧措施影响了藏嵩草型草甸不同经济类群的重要值和地上生物量。从生态位角度分析,春季休牧有利于优良牧草的生长,可有效促进草地恢复 。
2024, 44(11):1811-1819. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240127 CSTR:
摘要:【目的】阐明弹花现象的发生机制及花在此过程中的角色与地位,对探讨植物多样化的散粉机制具重要意义。【方法】以新牧4号紫花苜蓿为研究对象,通过弹花现象与传粉者访花行为的野外观测、花粉传递的控制实验及花结构的解剖学观察等手段进行研究。【结果】翼瓣与龙骨瓣边缘的特化结构相互嵌套形成了苜蓿触敏性的花结构,该结构不仅对传粉者具有较高的选择性,而且可通过弹花前后蜜孔位置的变化来操纵传粉者的访花行为。龙骨瓣一旦被弹开,约90%的花粉被散出,雌雄蕊将不再回到原本位置,花当天即可闭合,反之,将持续开放5~6 d,为一次性的花粉释放机制;弹花效率受昆虫体型大小的影响,与访花频率共同决定了昆虫的弹花贡献率;昆虫的二次访花不能增加花药中剩余花粉的移出和柱头花粉的沉积。【结论】苜蓿特殊的花结构及花对传粉者觅食行为的操纵促进了弹花现象的发生和雄性适合度效益的最大化。
2024, 44(11):1820-1827. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240304 CSTR:
摘要:【目的】本研究皆在探讨大喇叭杜鹃野外自然种群的传粉及繁殖生物学特征,为小种群物种的保护提供一定的理论依据。【方法】在野外条件下,通过对大喇叭杜鹃花部特征、传粉昆虫及访花特性、花气味、繁育系统的研究来揭示其传粉及繁殖生物学特性。【结果】(1)相比已经报道的杜鹃花属广布物种,大喇叭杜鹃花粉活力较低,而柱头活力强,持续时间较长;(2)大喇叭杜鹃白天的主要传粉昆虫为中华蜜蜂;花朵主要挥发物1,8-按叶素推测可能夜间吸引蛾类传粉;(3)繁育系统检测表明,大喇叭杜鹃自花授粉可结实,自花的补充授粉坐果率均低于异花授粉的坐果率。人工补充授粉处理与自然对照相比能够极大的提高坐果率,说明大喇叭杜鹃在种子形成过程中存在着花粉限制。。【结论】大喇叭杜鹃的花部形态有避免主动自交的趋势,同时低的花粉活力,但持续强的柱头可授性可能是植物适应传粉效率较低的一种策略。传粉昆虫白天以中华蜜蜂为主,夜间可能有蛾类传粉,其繁育系统为自交亲和,在向兼性混合交配模式发展。
刘佳佳 , 林奕岑 , 缪家云 , 李世波 , 徐天瑞 , 林连兵
2024, 44(11):1828-1830. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240193 CSTR:
摘要:【目的】报道产自云南昭通小草坝镇的天麻属一新变型——晴蓝天麻(Gastrodia elata Bl. f. cyaneum L. B. Lin),并提供它的形态特征描述和彩色图片。【方法】通过解剖、形态观察,以及与现有标本和文献进行比较。【结果】晴蓝天麻最突出的特征在于其块茎形状为倒卵形,顶芽(鹦哥嘴)凸出、较长、底部宽、顶部呈灰绿色,花茎、花、蒴果均为晴蓝色。【结论】确定晴蓝天麻是天麻属一新变型。晴蓝天麻的发现不仅丰富兰科植物的多样性,同时也为天麻的选育提供优良材料。
2024, 44(11):1831-1836. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.20240061 CSTR:
摘要:【目的】紫堇属Corydalis是罂粟科Papaveraceae一个大属,也成为分类学上最困难的类群。由于分类学性状挖掘不充分以及,加之分类修订不全面够完善,导致现今河南紫堇属植物的种类很不明确。【方法】本研究在审查考证了原始文献,并研究和中国数字植物标本馆(CVH) 所有标本之后的基础上,开展了大量野外调查、照片拍摄以及和标本采集工作。【结果】发现河南省紫堇属3个新分布种:南五台山紫堇C. nanwutaishanensis Z.Y.Su & Lidén、黄紫堇C. ochotensis Turcz.和阜平黄堇C. wilfordii Regel.。也证实以往文献资料记载河南产的曲花紫堇C. curviflora Maxim.和土元胡C. humosa Migo.实为陕西紫堇C. shensiana Lidén ex C. Y. Wu, H. Chuang & Z. Y. Su和小药八旦子C. caudata (Lam.) Pers.的错误鉴定。此外,考证到假刻叶紫堇C. pseudoincisa C. Y. Wu, Z.Y. Su & Lidén.标本旁白的翻译错误,推测该种可能不产于在河南省没有分布。【结论】本研究为河南省生物多样性研究以及《河南植物志》的再版等提供基础资料。