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研究论文
延胡索产量和品质对杉木林郁闭度和凋落物处理的响应
王雨齐, 张前前, 张文卓, 俞叶飞, 吕强锋, 滕秋梅, 李永春
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240461
摘要:
  目的  探究林下药用植物产量和有效成分积累对林冠郁闭度调节和凋落物处理的响应,为药用植物栽培中调控林下光照强度和养分提供理论依据。  方法  以杉木Cunninghamia lanceolata人工林林下3个试验位点(白雨伞、大岩后和毛坞孔)的药用植物延胡索Corydalis yanhusuo为研究对象,采用双因素裂区试验,探究郁闭度调节(高、中、低)和凋落物处理(覆盖、去除)对延胡索产量和品质指标——延胡索乙素质量分数的影响及其驱动因素。  结果  延胡索块茎产量和延胡索乙素质量分数受到郁闭度、凋落物和两者交互作用的影响显著(P<0.05)。去除凋落物时,随着郁闭度的降低,延胡索块茎产量增加,延胡索乙素质量分数则呈降低趋势;覆盖凋落物时,3个试验位点的延胡索块茎产量和延胡索乙素质量分数表现规律不一致。植株生物量、土壤有机碳和可溶性氮质量分数是影响延胡索块茎产量的重要因素,而延胡索净光合速率、土壤速效磷和土壤有机碳质量分数是影响延胡索乙素质量分数的重要因素。  结论  低郁闭度去除凋落物处理在显著增加延胡索块茎产量的同时,还能维持延胡索乙素的质量分数。图3表4参35
狼尾草属叶绿体基因组特征与分子标记开发
江转转, 陈红, 鲍红艳, 代雨童
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240371
摘要:
  目的  利用4种已发布的狼尾草属Pennisetum植物叶绿体基因序列,分析其叶绿体基因组特征并开发相应的分子标记,为狼尾草属植物的进化及系统发育关系提供新的观点。  方法  基于美国国家生物技术信息中心(NCBI)数据库已发布的4种狼尾草属叶绿体完整基因组序列,利用生物信息学手段分析其重复序列、密码子偏好性、多态性、共线性并开发简单重复序列(SSR)分子标记。  结果  4种狼尾草属植物的叶绿体基因组长度及GC含量都较为接近且密码子偏倚程度不高;边界扩张分析显示各区域间收缩不显著;共线性分析表明4种狼尾草植物的种间共线性较强;基于叶绿体基因组序列的系统发育分析表明白草P. flaccidum和御谷P. glaucum、象草P. purpureum和狼尾草 P. alopecuroides的亲缘关系最近。5对SSR分子标记在狼尾草属植物中有较高的实用性,引物SSR2是御谷和狼尾草的特异性引物,引物SSR5是御谷的特异性引物。SSR1、SSR3和SSR4在4种狼尾草属植物中显示出较高的保守性,SSR1的种间保守性最高。  结论  4种狼尾草叶绿体基因组较为保守,且白草与御谷、象草与狼尾草的亲缘关系最为接近,同时引物SSR2是御谷和狼尾草的特异性引物,引物SSR5是御谷的特异性引物。图7表2参28
荧光超疏水透明竹材的制备及性能研究
郑淼, 彭浩哲, 林波, 李延军, 王开立
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240296
摘要:
  目的  制备具有荧光和超疏水功能的透明竹材,并对其进行性能研究与评价,为竹材的功能化应用提供参考。   方法  通过对竹材进行脱木素处理、掺杂荧光微胶囊环氧树脂的真空浸渍处理、超疏水处理等步骤,制备出具有荧光和超疏水性能的透明竹材,并对其各项性能进行表征。  结果  制备的透明竹材具有高透明度、高雾度、光散射性能、热绝缘性能、荧光性能和超疏水性能等优良特性。超疏水荧光透明竹材在波长400~800 nm内的光透过率为80%,雾度基本保持在80%以上,相比较透明竹材透光率略微下降,但雾度有了一定的提升,具有良好的光散射性;其纵向抗拉强度为123.3 MPa,横向拉伸强度相比较刨切竹单板有了显著的提升,达3.2 MPa;能够在365 nm紫外光下发出蓝色荧光。与玻璃和荧光透明竹材相比,超疏水荧光透明竹材具有更低的导热系数,为0.302 3 W·m−1·K−1。该材料具备超疏水性能,水在其表面的接触角为151.2°,滚动角为3.5°。  结论  本研究制备的超疏水荧光透明竹材融合了高透光性、高雾度、光散射性、良好的机械强度、优异的热绝缘性能、荧光特性和超疏水性等优异性能于一体。图11参27
植物钙信号指示剂的研究进展
陆雯艳, 刘金枝, 沈钰琪, 亓果宁, 柳参奎, 任慧敏
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240360
摘要:
钙离子(Ca2+)是植物信号传递中重要的第二信使,对植物的生长发育和胁迫响应起着至关重要的作用。近年来,随着生物化学和分子生物学技术的不断进步,钙信号指示剂在植物研究中的应用取得了显著进展。本文综述了关于钙信号指示剂在植物应用中的发展情况,包括钙指示剂的分类、钙信号检测原理及其在植物应用中的发展。钙信号指示剂的应用提供了可视化观察植物细胞内钙离子动态变化的有效手段,将植物细胞内的钙离子浓度转化为荧光信号。随着指示剂的发展,从最早的化学荧光指示剂逐步向基因编码钙指示剂过渡,能更加精确、实时、生物友好地观察到植物钙信号,对植物应对外界刺激时分子水平的应激手段有了更加深入的认识,成为研究植物应激分子水平上的重要生理指标。同时,本文还对钙信号指示剂在植物研究中存在的挑战和未来发展方向进行了讨论,指出了植物钙信号研究的特殊性与植物细胞中孵育钙指示剂的挑战性,以期为进一步推动该领域的研究提供参考和启示。表1参73
大陈岛植物群落结构及物种组成
杨佰润, 吴江, 官凯程, 沈伟康, 洪旭杰, 王江
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240423
摘要:
  目的  研究大陈岛植物群落结构、物种组成及其与土壤因子的关系,为大陈岛海岛植物维护与管理提供科学依据。  方法  基于大陈岛15个20 m×20 m的海岛植物监测样地,结合冗余分析(RDA)等方法,对群落物种组成、径级结构、群落相似性及其环境因子进行研究。  结果  大陈岛群落共记录木本植物34种,隶属26科32属。物种个体径级分布总体呈倒J型。以木麻黄Casuarina equisetifolia为优势物种的群落多样性指数较高,以柃木Eurya japonica、天仙果Ficus erecta为优势物种的群落多样性指数较低。以柃木-黄檀Dalbergia hupeana为优势物种的群落和以柃木-海州常山Clerodendrum trichotomum为优势物种的群落之间相似度最高,以天仙果为优势物种的群落和以海州常山-朴树Celtis sinensis为优势物种的群落之间相似度最低,而且土壤全磷质量分数与群落相似性系数呈负相关。土壤硝态氮、铵态氮和有效磷与群落物种多样性呈现正相关。  结论  大陈岛植物群落主要以木麻黄、柃木、天仙果为优势物种,土壤全磷质量分数与群落的物种组成存在紧密的联系。图4表2参30
浙江大盘山云锦杜鹃群落结构和种群动态研究
李奇鸽, 俞叶飞, 陈伟杰, 何安国, 陈子林, 金孝锋
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240476
摘要:
  目的  研究浙江大盘山国家级自然保护区较高海拔区域针阔混交林群落结构及群落中云锦杜鹃Rhododendron fortunei种群动态,预测未来的演替趋势。  方法  2018年7月建立1 hm2固定监测样地,对样地内胸径(DBH)≥1.0 cm的木本植物挂牌、鉴定并测量胸径,每5 a复查1次。根据样地内物种的重要值和优势种等,分析群落物种组成和优势种径级结构。利用云锦杜鹃种群年龄结构图和种群生命表等分析云锦杜鹃种群动态。  结果  2018年共记录木本植物4 773株,分属于35科55属90种;2023年有3个物种在样地内消失,个体死亡率为1.38%,更新率为2.38%。样地林层结构清晰,其中亚乔木层云锦杜鹃数量占主要优势。2018、2023年所有乔木树种的总体径级结构皆为倒J型,且2023年乔木树种中5.0 cm≤DBH≤20.0 cm的个体数量明显增多。云锦杜鹃种群径级结构为金字塔型,集中在Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ龄级,Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ龄级个体数量很少。从存活曲线看,种群内大多数个体能够存活到生理寿命,呈现出稳定增长的动态特征。  结论  云锦杜鹃群落物种丰富,5 a间物种组成和结构比较稳定,低龄级个体比例高,更新较好。云锦杜鹃种群为增长型,但Ⅰ龄级植株数量储备不足。图6表2参38
嘧菌酯高效液相色谱分析方法及防腐材抗流失性能研究
张景朋, 蒋明亮, 张斌
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240339
摘要:
  目的  探究嘧菌酯(azoxystrobin)的高效液相色谱(HPLC)分析方法及抗流失性能,旨在确定嘧菌酯处理材的抗流失性能,为其户外使用提供研究基础。  方法  采用紫外检测器及C18反相色谱柱,通过优化检测波长、流动相组成及配比、柱温及流动相流速等色谱条件,确定分析嘧菌酯的色谱条件,采用外标法对嘧菌酯质量浓度进行检测,并进行标准曲线相关系数、精密度、准确度等分析;参照GB/T 29905—2013《木材防腐剂流失率试验方法》开展流失试验,并利用建立的分析方法测定各处理材流失液中嘧菌酯的质量浓度,以确定防腐材的抗流失性能。  结果  优化得到嘧菌酯分析的色谱条件:V(甲醇)∶V(水)=80∶20为流动相,流速为0.8 mL·min−1,检测波长为220 nm。嘧菌酯标准溶液在质量浓度为1~80 mg·L−1内,标准曲线相关系数为0.999 6,线性相关性强;2个分析样品的变异系数为0.45%和0.59%,样品的回收率为98.2%~100.4%。抗流失试验结果表明:处理材中嘧菌酯的抗流失性较好,马尾松Pinus massoniana、杉木Cunninghamia lanceolata和107杨Populus×euramericana处理材的流失率分别为8.4%~18.8%、8.2%~21.0%和8.8%~19.0%。3种处理材之间的嘧菌酯流失率差异不大,均表现为低质量分数制剂处理材的流失率大于高质量分数制剂处理材的规律;乙醇溶解嘧菌酯处理材的流失率稍高于2种水基化制剂处理材的流失率。  结论  采用HPLC测定嘧菌酯的质量浓度,标准曲线线性相关性强,精密度和准确度高,能准确分析嘧菌酯的质量浓度;嘧菌酯的2种水基化制剂的抗流失性能较好,可用于户外木材及其制品。图6表2参26
基于文献计量学和机器学习的小麦生物育种文献分析
郑倩
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240485
摘要:
  目的  分析全球小麦Triticum aestivum生物育种研究进展,揭示其研究主题、核心知识元素和前沿热点,为小麦育种的理论研究和学科发展提供参考。  方法  从Web of Science (WoS)核心合集数据库检索2013—2024年全球小麦生物育种研究领域发表的文献,利用文献计量学方法分析该领域的发文量、学术影响力、发文主体等,利用VOSviewer生成国家合作网络和关键词共现网络,利用机器学习算法潜在狄利克雷分配(LDA)分析文献摘要,建立语言模型,识别研究主题。  结果  2013年以来全球小麦生物育种研究的科研产出大幅增加,共发表文献16 151篇。中国是全球在该领域发文最多的国家,其次是美国。关键词共现图谱显示,产量、数量性状位点、全基因组关联分析、干旱胁迫、基因表达、单核苷酸多态性是小麦生物育种研究的热点,而规律间隔成簇短回文重复序列(CRISPR)、基因组编辑、高通量表型分析、无人机、机器学习等是近年来兴起的研究领域。LDA分析结果显示:小麦生物育种可大致分为5个研究领域,包括遗传定位、基因组和育种、生物逆境、非生物逆境和产量形成。其中,小麦锈病、数量性状位点定位、面粉品质、干旱、基因组等是高度关注的研究主题。  结论  未来小麦生物育种需要充分利用包括组学、自动表型、人工智能、基因编辑、基因组育种等现代生物技术和信息技术,发掘和利用重要基因,开展智慧育种。图4表2参25
2种枳椇属植物果梗的广泛靶向代谢组分析
应俊辉, 潘温文, 张华, 周生财, 林艳, 张俊红, 陈世通
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240429
摘要:
  目的  阐明枳椇Hovenia acerba和光叶毛果枳椇H. trichocarpa var. robusta果梗的代谢物差异,为枳椇属Hovenia植物的开发利用奠定基础。  方法  通过高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)的广泛靶向代谢组学方法,分析枳椇和光叶毛果枳椇果梗中代谢产物和代谢通路的差异。  结果  2种枳椇属植物果梗中共检测到1 810种代谢物,其中显著差异代谢物782种(P<0.05)。与枳椇果梗相比,光叶毛果枳椇果梗中上调差异代谢物有378种,下调差异代谢物有404种,且单宁、醌类代谢物相对含量均显著下调(P<0.05)。2种枳椇属植物果梗中差异代谢物主要富集在苯丙烷类化合物、黄酮类化合物和异喹啉生物碱的生物合成途径,其中极显著差异代谢物包含乌药碱、N-甲基乌药碱和甲基衡州乌药碱等生物碱物质以及柚皮素、柚皮素查尔酮和2’, 3, 4, 4’, 6’-五羟基查耳酮等黄酮类产物。  结论  同一生态条件下,2种枳椇果梗的代谢谱存在显著差异,特别是具有药用价值和高甜度的生物碱和黄酮类代谢产物相对含量存在显著差异。图7表1参41
不同部位低温处理对雷竹笋芽休眠解除的影响
王文辉, 和武宇恒, 徐子骞, 何锦琦, 桂仁意, 邓世鑫
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240343
摘要:
  目的  探讨不同部位低温处理对雷竹Phyllostachys violascens笋芽休眠的影响,揭示笋芽休眠解除的生物学机制及感应低温的主要部位。  方法  以2年生雷竹盆栽苗为研究对象,分别于2021和2022年10月至翌年3月设置T1 (地上、地下部分18 ℃),T2 (地上部分18 ℃,地下部分自然低温),T3 (地上部分自然低温,地下部分18 ℃),T4 (地下、地上部分自然低温)共4种温度处理。观测笋芽母竹之间的维管束连接状态、淀粉和蛋白质分布及笋芽细胞的增殖情况,测定笋芽的可溶性糖、淀粉、脱落酸、赤霉素质量分数和抗氧化酶活性,明确不同部位的低温处理对雷竹笋芽休眠解除的影响。  结果  在雷竹笋芽休眠解除过程中,与T1处理相比,T2、T3和T4处理显著增加了笋芽的可溶性糖质量分数(P<0.05),显著降低了笋芽的淀粉质量分数(P<0.05)。根据淀粉切片观察和质量分数拟合,T4处理休眠解除的时间最早,其次为T2和T3处理,2个处理解除时间相同,分别比T1处理提前了37和29 d。T2、T3、T4处理笋芽的脱落酸(ABA)质量分数在120 d时的下降幅度分别是T1处理的1.68、2.18和3.40倍。T2、T3和T4处理笋芽的赤霉素(GA3)质量分数在80 d时分别比T1处理高17.55%、3.27%和10.91%,且T2、T3、T4处理笋芽的GA3/ABA在120 d时的增量分别是T1处理的1.11、3.46、2.67倍;T3处理的笋芽导管和茎尖分生组织均在1月观察到水分运输恢复和细胞增殖的信号,而T1、T2和T4处理则分别在3、2和3月才能观察到此现象。  结论  低温处理尤其是地下部分低温可以促进雷竹休眠笋芽中淀粉水解为可溶性糖,并通过降低ABA质量分数、提高GA3质量分数、增强抗氧化酶(过氧化氢酶和过氧化物酶)活性、促进笋芽维管束的连通和分生组织细胞的快速分裂增殖等来影响雷竹笋芽休眠的解除。综合分析认为:在笋芽休眠期间雷竹对低温的感知部位主要为地下部分。图7参40
温度对金银花尺蠖幼虫、蛹和成虫4种酶活性的影响
向玉勇, 张妍, 陶翠玲
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240471
摘要:
  目的  探究温度对金银花尺蠖Heterolocha jinyinhuaphaga体内酶活性的影响。  方法  试验用金银花尺蠖采自安徽省滁州市三界镇,于室内饲养,试验的光周期为白天14 h∶黑暗10 h,相对湿度为70%。测定了金银花尺蠖幼虫、蛹、雌蛾和雄蛾在不同温度(16、19、22、25、28、31和34 ℃)下乳酸脱氢酶、过氧化物酶、羧酸酯酶和酸性磷酸酶的活性。  结果  不同温度下金银花尺蠖幼虫、蛹、雌蛾和雄蛾体内的4种酶活性均存在差异,在16~34 ℃,4种酶活性均随着温度的升高表现为先上升后下降的趋势。幼虫、蛹、雌蛾和雄蛾体内的乳酸脱氢酶活性在22 ℃最高,分别为17.93×16.67、15.25×16.67、19.63×16.67和18.81×16.67 μkat·g−1;过氧化物酶活性在25 ℃最高,分别为34.63×16.67、31.83×16.67、37.19×16.67和36.87×16.67 μkat·g−1;羧酸酯酶活性在28 ℃最高,分别为26.78×16.67、23.36×16.67、29.44×16.67和28.32×16.67 μkat·g−1;酸性磷酸酶活性在25℃最高,分别为13.82×16.67、11.37×16.67、15.43×16.67和14.38×16.67 μkat·g−1。根据回归模型,得出金银花尺蠖幼虫、蛹、雌蛾和雄蛾的乳酸脱氢酶活性最高的最适温度分别为21.45、21.44、22.32和21.56 ℃,过氧化物酶活性最高的最适温度分别为26.16、25.94、25.67和25.54 ℃,羧酸酯酶活性最高的最适温度分别为29.20、29.65、28.93和28.92 ℃,酸性磷酸酶活性最高的最适温度分别为25.05、26.39、24.86和25.24 ℃。方差分析表明:温度和虫态的交互作用对金银花尺蠖4种酶活性没有显著影响。  结论  温度能影响金银花尺蠖幼虫、蛹、雌蛾和雄蛾体内乳酸脱氢酶、过氧化物酶、羧酸酯酶和酸性磷酸酶的活性。图4参26
植被恢复条件下红壤水-土-养分淋溶特征及归因分析
范清华, 刘晓君, 李鹏, 张祎, 任正龑, 张虎威, 陶清瑞, 胥世斌
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240473
摘要:
  目的  探明退化红壤区不同植被恢复模式下土壤养分在淋溶过程中的变化规律,阐明土壤水-土-养分淋溶流失规律及影响机制。  方法  以江西省泰和县植被恢复区马尾松Pinus massoniana纯林(PM)、湿地松P. elliottii纯林(PE)、马尾松-木荷Schima superba混交林(RMS)、湿地松-木荷混交林(RES)等4种不同植被恢复模式表层土壤为研究对象,研究60、90、120、150 mm·h−1等4种淋溶强度下,土壤产流、产沙、泥沙颗粒变化特征及养分在淋溶过程中的流失规律。  结果  ①随着淋溶强度增加,产流量和产沙量也增加,泥沙颗粒质量分数及稳定性发生了显著变化,泥沙颗粒平均质量直径(DMW)、>0.250 mm泥沙颗粒质量分数(R0.25)显著升高(P<0.05)。在淋溶侵蚀下,低林下植被覆盖度的马尾松纯林团聚体稳定性低,高植被覆盖度的湿地松-木荷混交林土壤团聚体稳定性高(P<0.05)。②在150 mm·h−1的淋溶强度下,养分淋失显著高于60 mm·h−1 (P<0.05),但在90和120 mm·h−1下,养分淋溶流失没有显著差异。泥沙是养分迁移流失的主要介质。③养分淋失与淋溶强度、产流率、产沙率、>0.250 mm泥沙颗粒质量分数呈正相关,与≤0.053 mm泥沙颗粒质量分数呈现负相关(P<0.05)。④随机森林分析表明:淋溶强度和产流率是影响养分淋溶流失的主要因素,贡献率分别达16.33%、20.91%。  结论  随着淋溶强度的增加,产流量和产沙量显著提升,泥沙颗粒的组成和稳定性发生变化,且淋溶强度和产流率是影响养分流失的主要因素。在中国亚热带退化红壤区生态建设中,应注重增强植被恢复区林下植被丰富度,以改善林分结构并巩固治理成果。图7表2参44
缓释氮肥配施有机肥对稻麦轮作体系作物生长和土壤养分的影响
姚权, 唐旭, 肖谋良, 姜振辉, 吴春艳, 李艳, 尹昌, 李永夫
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240149
摘要:
  目的  过度使用无机氮肥会导致严重的环境问题。适当减少氮肥并配合有机肥的施用,不仅可以保持作物产量,还能确保稻麦轮作体系的长期可持续耕作。  方法  通过田间试验,以常规施氮量(小麦Triticum aestivum季180 kg·hm−2、水稻Oryza sativa季210 kg·hm−2)为基准,氮肥种类为缓控释尿素,设置4个处理:不施氮肥(ck)、常规施氮(N100)、减氮15%配施有机肥(MN85)和减氮30%配施有机肥(MN70),明确氮肥减量配施有机肥对稻麦轮作体系作物产量、植株氮和土壤养分的影响。  结果  氮肥增产贡献率为46.0% (小麦季为66.2%,水稻季为25.8%),施氮肥显著提高了作物产量(P<0.05),尤其是MN85处理的作物产量增幅最大。与N100相比,MN85处理的水稻有效穗数提高了16.8% (P<0.05)。与MN70相比,N100和MN85处理的小麦籽粒氮质量分数分别提高了8.7%和9.0% (P<0.05),秸秆氮质量分数分别提高了16.6%和16.0% (P<0.05)。与N100和MN70相比,MN85处理的水稻籽粒吸氮量分别提高了23.5%和19.9% (P<0.05),秸秆吸氮量分别提高了25.5%和26.6%。施肥处理均导致一部分氮素累积在土壤中,尤其是减氮配施有机肥处理拥有更多的氮素盈余量。与N100相比,小麦氮肥表观利用率、氮肥农学效率和氮肥偏生产率在MN85处理下分别降低了61.7%、57.6%和59.5%,在MN70处理下分别降低了152.8%、122.9%和90.3%;但水稻季减氮配施有机肥处理的氮素生理效率提高了27.0%~33.2% (P<0.05),MN85处理的氮肥农学效率提高了33.3%。与N100相比,减氮配施有机肥处理的土壤有机质和全氮质量分数分别增加了12.23%~13.96%和10.5%~13.0% (P<0.05);微生物生物量氮和硝态氮分别增加了37.9%~42.7%和72.5%~107.9% (P<0.05);而且MN85处理的土壤速效钾和有效磷也增加了45.9%和152.5% (P<0.05),水溶性氮增加了68.9% (P<0.05)。  结论  缓控释尿素减量15%配施有机肥能够提升土壤养分质量分数,促进作物对氮素的吸收,从而提高作物产量和氮肥利用效率,可作为一种有效的氮肥减量增效措施。图1表6参40
陆地棉早花基因GhPRR9的功能分析及验证
张雅楠, 徐婷婷, 许好标, 喻树迅
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240267
摘要:
  目的  研究早花基因GhPRR9在陆地棉Gossypium hirsutum生长发育过程中的功能,为培养早熟棉品种提供理论依据。  方法  从全基因组筛选鉴定陆地棉GhPRR亚家族成员并研究其结构和表达特征;使用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)分析GhPRR9在不同品种、不同组织及1 d内的表达差异;在烟草Nicotiana tabacum叶片中采用瞬时转化法进行亚细胞定位;分段克隆GhPRR9基因启动子并构建β-葡萄糖苷酶基因(GUS)植株进行染色实验;构建拟南芥Arabidopsis thaliana过表达株系,统计开花表型及相关基因表达量;进行病毒诱导沉默(VIGS)实验并观察开花时间差异。  结果  生物信息学分析显示:陆地棉GhPRR亚家族14个成员多数定位于细胞核,结构较为保守且主要在开花前的茎叶中集中表达。RT-qPCR分析显示:陆地棉GhPRR9表达量与品种早熟性呈正向相关,在花器官中更高,且在1 d内呈周期变化。烟草瞬时转化表明:陆地棉GhPRR9分布在细胞核。GUS染色结果显示:启动子上游500~2 000 bp内可能存在关键调控元件。拟南芥过表达株系可观察到早花。VIGS实验显示:基因沉默导致开花时间延迟。  结论  基因GhPRR9对陆地棉早花性状有正向调控作用,在一定程度上能促进陆地棉生长。图5表2参55
香榧胚性愈伤组织的悬浮培养动力学及对赤霉素的响应
杨正宇, 周佳君, 胡恒康, 张启香
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240291
摘要:
  目的  以香榧Torreya grandis ‘Merrillii’胚性愈伤组织为试验材料,对其悬浮细胞的生长以及悬浮培养动力学进行研究,探究香榧胚性愈伤组织对赤霉素的响应。  方法  以实验室培育的香榧胚性愈伤组织为试验材料,通过测定细胞活力、细胞鲜质量进行悬浮培养动力学的研究,优化培养条件,并对施加外源赤霉素A3 (GA3)的愈伤组织进行转录组分析。  结果  ①在培养周期内,悬浮细胞的鲜质量增长呈S型曲线,细胞活力在3 d时达最高值后平稳下降。②香榧悬浮细胞培养最佳继代周期为9~12 d,最佳接种量为30 g·L−1,培养基最佳初始pH为5.7,最佳摇床转速为110 r·min−1。③对外源GA3处理后的香榧胚性愈伤组织进行转录组分析,共获得差异表达基因428个,其中上调基因236个,下调基因192个。在差异基因的GO富集分析中,GA3处理后上调表达基因主要参与催化活性、氧化还原过程、氧化还原酶活性等,在KEGG代谢通路中,差异表达基因主要富集在苯丙烷类生物合成、木栓质生物合成等途径中。  结论  香榧胚性愈伤组织培养动力学分析能获得最佳接种时期,优化培养条件能提高其细胞增长率及抗逆性,外源GA3处理下的香榧胚性愈伤组织细胞中,苯丙烷生物合成、木栓质生物合成等代谢通路为差异基因主要参与部分,且部分关键基因表达量变化可能在香榧愈伤组织生长发育、适应环境及应对胁迫中发挥重要作用。图5表1参31
薄木-PE复合层积装饰板的制备与性能优化
刘琼瑶, 屈熙, 刘小倩, 方露, 常亮
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240345
摘要:
  目的  以热固性树脂浸渍纸高压装饰层积板(HPL)的层压复合结构为基础,开展薄木-聚乙烯(PE)薄膜复合层积装饰板(WDL)制备工艺的研究,为制备性能优异的无醛复合装饰板提供理论依据。  方法  以 PE 和重组装饰薄木为原材料,采取顺纹组坯的方式热压复合,制备5层结构的薄木-PE复合层积装饰板,并采用响应面法Box-Behnken模型优化装饰板的热压工艺参数。  结果  热压温度、热压时间对层积装饰板的浸渍剥离性能有显著影响,而热压压力对其浸渍剥离性能没有显著影响。随着热压温度和热压时间的增加,浸渍剥离长度逐渐减小。热压温度和时间、热压时间和压力对装饰板的浸渍剥离性能有显著交互作用。薄木-PE复合层积装饰板的顺纹抗拉强度主要由重组装饰薄木自身的强度和厚度决定,但在热压过程中热压温度也会影响薄木-PE复合层积装饰板的顺纹抗拉强度。结合实际生产,热压温度为160 ℃、热压时间为109 s、热压压力为1 MPa时,得到的浸渍剥离长度实际值达到 0 mm,顺纹抗拉强度达到38.2 MPa。  结论  本研究制备了新型薄木-PE复合层积装饰板,无游离甲醛释放,其耐水性达到了GB/T 17657—2022《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》中Ⅱ类浸渍剥离性能测试要求,可满足普通室内装修领域的需求,且后期饰面过程中无需再次添加胶黏剂,是HPL 的升级产品。图8表3参 27
不同茄子品种的综合评价
应学兵, 陈萍梅, 李璐瑶, 王宏, 吴皓天, 张毅隽, 张学荣, 臧运祥
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240394
摘要:
  目的  对不同茄子Solanum melongena品种农艺性状及品质等指标进行分析,旨在建立适用于茄子资源的评价方法,为优质茄子资源快速筛选及品种选育提供理论参考。  方法  以‘紫龙5号’‘紫龙7号’‘亮紫7号’‘浙茄7号’‘杭茄716’‘杭茄718’‘Z1’‘Z2’‘杭茄2020’等10个茄子品种为试材,测定与植株生长、果实等相关的16个指标,并利用主成分分析法进行综合评价。  结果  不同茄子品种的农艺性状及品质指标等存在差异。‘Z2’植株最高,‘紫龙7号’株幅最大,‘杭茄716’最粗。‘Z1’果实最长,‘紫龙7号’最短。‘Z1’果皮颜色最深,而‘Z3’果皮颜色最浅。‘杭茄716’果皮和果实硬度最高,显著高于其他9个品种(P<0.05),而‘亮紫7号’果皮韧性最大,显著大于其他品种(P<0.05)。‘Z2’的可溶性糖和可溶性蛋白质量分数均最高,‘亮紫7号’和‘紫龙5号’果实的游离氨基酸质量分数最高。主成分分析共提取了5个主成分,累积贡献率达87.126%。  结论  以5个主成分及单个主成分所对应的特征值占提取主成分特征值和的比例作为权重,构建了茄子综合评价模型,综合得分最好的品种为‘亮紫7号’,最差的是‘紫龙7号’。图1表6参29
基于InVEST模型的海口市2000—2020年生境质量时空演变分析
张娟, 赵润江, 雷金睿, 林川翔, 王泽宇, 黄家健
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240358
摘要:
  目的  分析海口市生境质量及其影响因素,为生态环境保护及城市建设提供数据支撑及科学参考。  方法  基于2000、2010、2020年3期土地利用数据,采用InVEST模型,综合应用土地利用转移、生境质量变化率和空间统计分析等方法,剖析海口市生境退化度和生境质量时空动态变化特征,并对其影响因素进行总结分析。  结果  ①2000—2020年,林地是海口市主要土地利用类型,各期面积占比为47.22%、55.03%、48.75%,其次是耕地;研究期内建设用地面积增幅最大,增量为230.37 km2,主要由林地、耕地和草地转变而来。②2000—2010年,海口市生境退化度变化率为−1.77%,2010年后生境退化明显,生境退化度变化率为12.20%;研究期内海口市生境退化等级在空间上呈现出以建城区为中心,圈层递减的分布格局。③海口市生境质量总体较好,生境质量等级为优的面积占比各期均在50.00%左右,等级为差的面积占比从2000年的5.33%上升到2020年的16.83%;生境质量等级在海口市中心城区城乡结合部等区域变化较大,转换频繁;研究期内海口市生境质量指数先上升后降低,整体由0.688 0下降至0.658 8。  结论  2000—2020年海口市生境质量总体呈先升后降趋势,与城市建设强度密切相关。海口市应保持生态优先,注重主城区生态修复和基础设施生态化建设,加强主城区外围自然环境生态系统的保护和综合治理。图5表7参25
浙江白露山风景名胜区常绿阔叶林木本植物优势种生态位及种间联结性
潘晨昊, 唐卫平, 黄晗, 胡瀚文, 叶进, 陈胜龙, 吴家森
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240458
摘要:
  目的  研究浙江白露山风景名胜区常绿阔叶林木本植物优势种生态位及种间联结性,掌握浙江中部常绿阔叶林木本植物优势种种间关系及演替特征,以期为亚热带常绿阔叶林的生态恢复和生物多样性保护提供参考。  方法  以浙江省兰溪市白露山风景名胜区常绿阔叶林木本植物优势种为研究对象,建立面积为1 hm2的长期固定监测样地,采用生态位分析、方差比率法(RV)、卡方检验(\begin{document}$ \mathrm{\chi }^2 $\end{document})、Pearson相关系数与Spearman秩相关系数等方法对群落中重要值大于1.00%的木本植物优势树种生态位与种间关系特征进行分析。  结果  ①木荷Schima superba、石栎Lithocarpus glaber、乌冈栎Quercus phillyreoides、马尾松Pinus massoniana为该群落建群种,其中木荷重要值(VI=27.37%)、Levins生态位宽度(BL=20.95)、Shannon生态位宽度(BS=3.11)均为最大,其余3个物种重要值均大于10.00%,平均Levins生态位宽度、平均Shannon生态位宽度分别为16.63、2.87。②木本植物群落优势物种生态位重叠指数(Oik)平均值为0.39,大多数物种在资源利用上相对独立,种间竞争较弱,其中木荷、石栎、乌冈栎、马尾松种间生态位重叠指数较高,平均为0.73,资源利用相似程度高。苦槠Castanopsis sclerophylla与木荷、石栎、乌冈栎、马尾松的生态位重叠指数较低,平均为0.17,竞争最弱。③该常绿阔叶林木本植物群落优势种总体联结性呈显著正相关(P<0.05)。经\begin{document}$ \chi $\end{document}2检验,18种主要木本植物优势种在153个种对中,仅12个种对呈显著联结(P<0.05),91.00%的种对相关性不显著;Pearson相关检验和Spearman秩相关检验结果相似,分别有71.25%、71.90%的种对相关性不显著,正负联结比均大于1,物种倾向于独立分布。  结论  该群落处于演替的中后期阶段,具有相对稳定的生活状态。在浙江中部处于演替前期和中期的常绿阔叶林的经营中,对密度较高的林分进行调控时可适度保留马尾松,在林窗、林缘处适当补植乌冈栎,以促进群落正向演替,提升森林生态系统的稳定性。图4表2参36
濒危植物新绒苔叶绿体基因组特征及系统发育位置分析
朱梦飞, 胡迎峰, 师雪芹
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240356
摘要:
  目的  新绒苔Neotrichocolea bissetii为东亚特有植物,被世界自然保护联盟(IUCN)列为易危植物。阐明新绒苔叶绿体基因组结构特征及系统进化地位,可为新绒苔的物种鉴定、资源保护和系统进化提供理论参考。  方法  以野外采集的新绒苔为材料,进行DNA提取、测序和组装,分析叶绿体基因组结构、重复序列、密码子偏好性,并结合其余18种苔藓植物叶绿体基因组序列构建系统发育关系。  结果  新绒苔叶绿体全基因组序列全长为118 423 bp,包括1对反向重复区(IR,9 031 bp)、1个大单拷贝区(LSC,80 837 bp)和1个小单拷贝区(SSC,19 524 bp);包含79个蛋白质编码基因,8个核糖体RNA (rRNA)和36个转移RNA (tRNA)。新绒苔叶绿体全基因组中共检测到56个简单重复序列(SSR),大部分为AT/AT二核苷酸序列。密码子偏好性分析表明其密码子偏好以A/U结尾。除了少数可变区域外,新绒苔叶绿体基因组的IR边界区域非常保守。系统发育树表明该种与囊绒苔Trichocoleopsis sacculata亲缘关系最密切,两者隶属于新绒苔科。  结论  新绒苔叶绿体基因组为典型的四分体结构,基因组相对保守。系统发育树分析表明新绒苔与囊绒苔聚合成同一分支结构。图5表3参32
新疆天山中-西段不同垂直带蚂蚁物种多样性
农正国, 熊忠平, 徐正会, 王戌勃, 刘霞
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240244
摘要:
  目的  探讨新疆天山中-西段蚂蚁群落结构、物种多样性与海拔和植被的关系,以揭示新疆天山不同垂直带蚂蚁物种多样性规律。  方法  采用样地调查法和搜索法研究新疆天山中-西段4个垂直带的蚂蚁群落,并利用Estimate S 9.1.0进行抽样充分性检测,计算不同垂直带蚂蚁物种多样性的各指标,并应用SPSS 24.0分析蚂蚁物种多样性各指数与海拔和植被特征的相关性,如与海拔相关性显著,则同时使用线性和二项式模型进行拟合,基于拟合系数(R2)评价拟合度,并进行显著性检验。  结果  在天山中-西段共采集到蚂蚁136247头,隶属于2亚科12属29种,优势种为草地铺道蚁Tetramorium caespitum、黑毛蚁Lasius niger和丝光蚁Formica fusca。抽样充分性分析结果表明:此次调查样地中大多数蚂蚁物种被采集到,抽样充分;4个垂直带的物种丰富度为独山子垂直带(18种)>那拉提垂直带(14种)>库车垂直带(13种)>乌拉斯台垂直带(10种)。多样性分析显示:天山中-西段蚂蚁物种多样性随海拔升高总体呈下降趋势,4个垂直带的蚂蚁物种数和多样性指数与海拔变化显著负相关(P<0.05),均匀度指数与海拔的相关显著性不尽相同,二项式和线性模型变化趋势也普遍缺乏规律,优势度指数与海拔变化相关性不显著,但各垂直带二项式模型分析均呈先升高后降低的变化趋势。群落相似性分析发现:蚂蚁群落相似性系数为0.166 7~0.600 0(平均为0.289 0),处于中等不相似水平,蚂蚁群落间分化明显。相关分析发现:蚂蚁物种数与乔木郁闭度显著正相关(P<0.05),多样性其他指标与植被特征相关性不显著。  结论  海拔显著影响该地区的蚂蚁物种多样性,同时坡向、湿度、植被等也起到重要作用。新疆天山地区在植被类型以草丛和灌丛为主,气候炎热干燥,海拔较高且温差大等多重因素影响下,生态系统较脆弱,应加大对该地区的生物多样性保护。图5表5参37
沙柳人工林液流速率对土壤供水状况的响应及其影响因素
孙凯, 刘文娟, 裴志永, 张世纪, 朱心宇, 陈宏伟, 杨建军
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240359
摘要:
  目的  研究沙柳Salix psammophila不同径级枝条的液流速率动态变化规律,探究沙柳在生长季降雨影响下响应土壤水势和气象因子的用水控制策略,旨在为理解沙生灌木在季节性干旱下的耗水特征提供理论参考。  方法  在库布齐沙漠沙柳国家种质资源库选择3株样树的12根枝条(包括6~8、8~10、10~12和>12 mm共4个径级),于2023年5—10月采用包裹式植物液流计连续监测沙柳液流变化,并同步监测土壤水势与降雨量、空气温度、空气相对湿度等气象因子,采用主成分分析法与逐步线性回归法分析降雨前后液流对主要气象因子和不同土层土壤水势的响应。  结果  ①生长季内,5—8月各径级沙柳液流速率日变化呈“单峰”或“双峰”型曲线,而9—10月易出现“U”字型曲线,且液流速率起变时间逐渐推迟。②径级较小沙柳液流速率与20和40 cm土层水势显著强正相关(P<0.05),且受40 cm土层水势的直接作用较大;径级较大沙柳与60和80 cm土层水势显著强正相关(P<0.05),受80 cm土层水势直接作用较大。③当降雨量大于10 mm时,各径级沙柳液流速率呈“多峰”型曲线,且日累计液流量下降。降雨前土壤温度、饱和水汽压差、空气相对湿度和大气温度对液流变化累计贡献率达71%,降雨后10与20 cm土层水势对液流变化累计贡献率达63%。  结论  沙柳液流速率的瞬时变动和总体水平分别受气象因子和土壤供水的影响,表明季节性干旱下沙柳短期和长期液流特征对环境因子具有不同响应。图7表5参30
台州地区雁荡山系和括苍山系森林群落结构与物种组成分析
沈伟康, 吴江, 官凯程, 杨佰润, 洪旭杰, 王江
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240416
摘要:
  目的  以台州地区雁荡山系和括苍山系森林群落为研究对象,研究2类山系森林群落结构和物种组成差异及其成因,为了解台州地区常绿阔叶林变化提供技术支撑。  方法  基于雁荡山系11个和括苍山系15个20 m×20 m森林群落样地调查结果,结合冗余分析(RDA)等方法,分析样地物种组成、径级结构及其与环境因子的关系。  结果  雁荡山系森林群落共记录乔木67种,隶属31科46属,括苍山系森林群落共记录乔木89种,隶属38科62属。2类山系森林群落重要值≥1%的共有物种有木荷Schima superba、枫香Liquidambar formosana、樟树Cinnamomum camphora、杉木Cunninghamia lanceolata、檵木Loropetalum chinense、窄基红褐柃Eurya rubiginosa、青冈栎Quercus glauca、苦槠Castanopsis sclerophylla、水团花Adina pilulifera、隔药柃Eurya muricata和白花龙Styrax faberi。括苍山系森林群落中木荷重要值为27.37%,比雁荡山系高16.80%。雁荡山系森林群落Shannon-Wiener、Pielou均匀度指数均显著高于括苍山系(P<0.05)。2类山系森林群落物种总个体径级结构呈倒J型。全氮、岩石裸露率、pH、土壤全碳和土壤电导率是影响2类山系群落多样性指数的主要因素。  结论  2类山系森林群落具有相似优势物种,雁荡山系森林群落的Shannon-Wiener指数与Pielou均匀度指数显著高于括苍山系。2类山系森林群落的主要差异是括苍山系森林群落的木荷重要值明显高于雁荡山系。图3表3参42
不同造林年限马尾松林碳密度结构特征及其影响因素
王冰怡, 张勇, 吴翠蓉, 王增, 傅伟军
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240401
摘要:
  目的  解译典型亚热带马尾松Pinus massoniana人工林生长过程中碳的积累特征,探明马尾松林的固碳机制和固碳潜力。  方法  在浙江淳安县千岛湖镇姥山林场内,选取坡度、海拔基本一致的4个不同造林年限(分别为8、12、22、38 a)的马尾松人工林样地,采用多元统计方法结合冗余分析、结构方程模型,揭示不同造林年限的马尾松林碳密度特征以及影响马尾松林碳密度的主要因素。  结果  马尾松林总生物量在38 a(成熟林)时达到最大值,显著大于中幼林的生物量(P<0.05);草本层和凋落物层生物量在造林年限为22 a时达到最大值,分别为13.74和5.24 t·hm−2。不同造林年限的乔木层碳密度随造林年限增加而增加,在38 a(成熟林)时达到最大值176.36 t·hm−2。不同造林年限马尾松林的土壤碳密度存在显著差异(P<0.05),0~10和10~30 cm土层均在38 a(成熟林)时达到最大值,分别为38.60和57.13 t·hm−2。冗余分析显示:全钾和速效钾质量分数、坡向为马尾松林碳密度的主要贡献因子,分别解释了各组分碳密度的28.70%、27.00%、9.90%,对整体土壤和植被碳的固定至关重要。结构方程模型显示:容重、植被密度、全钾质量分数对马尾松林碳密度具有重要影响。  结论  马尾松林碳密度在很大程度上与造林年限有关,其中成熟阶段的马尾松林固碳能力最强。此外,环境因子和土壤养分状况对马尾松林固碳潜力的提升至关重要。图4表5参44
不同菌株对玄武岩风化过程中元素释放的影响
杨盼, 罗玉博, 杨姣, 袁思, 李建武
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240381
摘要:
  目的  对比分析2种微生物对玄武岩的风化和元素释放的影响,探究微生物在玄武岩风化过程中的作用,为微生物促进玄武岩风化提供理论依据。  方法  选用不同微生物菌株胶质芽孢杆菌Bacillus mucilaginosus和棘孢木霉Trichoderma asperellum,开展玄武岩的生物风化模拟试验;通过元素地球化学方法(元素溶解量和速率等)和矿物分析方法(物质组成等),研究微生物对玄武岩中硅(Si)、钙(Ca)、铝(Al)、铁(Fe)和镁(Mg)释放量、释放速率以及释放能力的影响,并探讨释放机制。  结果  胶质芽孢杆菌和棘孢木霉对玄武岩的风化和元素溶解产生了促进作用,与对照相比,真菌和细菌体系溶液pH分别降低1.46和0.88个单位;与对照相比,真菌作用下玄武岩中Si、Ca、Al、Fe和Mg元素释放量增加10.2、2.6、8.2、92.9和9.9倍,细菌作用下增加2.7、1.2、1.7、19.7和3.2倍;真菌和细菌作用下,玄武岩中元素的释放能力顺序基本相同,从大到小依次为Ca、Mg、Fe、Si、Al;微生物主要通过分泌有机酸创造酸性环境或通过络合作用促进玄武岩的风化和提高元素溶解速率。  结论  微生物能够有效提高玄武岩风化过程中元素的释放量和速率,而不同菌株之间存在差异,其中棘孢木霉处理下玄武岩风化过程中元素的释放量和速率高于胶质芽孢杆菌处理,说明真菌对于加速玄武岩风化具有更有效作用。图6参41
郑州市13种常绿灌木叶面微结构对大气颗粒物滞留能力的影响
贺丹, 原江琴, 高振飞, 李朝梅, 雷雅凯, 刘艺平, 董娜琳
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240415
摘要:
  目的  探究园林植物叶面微结构对大气颗粒物滞留能力的影响,为城市园林树种的选择提供理论依据。  方法  以河南省郑州市火棘Pyracantha fortuneana、八角金盘Fatsia japonica和夹竹桃Nerium oleander等13种常绿灌木为研究对象,采用分级滤膜过滤法测定单位叶面积不同粒径颗粒物[总悬浮颗粒物(TSP)、大颗粒物(PM>10)、可吸入颗粒物(PM10)和细颗粒物(PM2.5) ]的滞留量,利用扫描电镜、超景深显微镜观察叶面微结构,并对叶面微结构特征与颗粒物滞留能力的关系进行分析。  结果  ①13种常绿灌木对不同粒径颗粒物的滞留能力存在显著差异(P<0.05),综合滞尘能力最强的为火棘、八角金盘和夹竹桃,单位叶面积滞留量分别为2.59、2.23和1.97 g· m−2,为滞尘能力较弱的十大功劳Mahonia fortunei和南天竹Nandina domestica的3.58~4.70倍。②颗粒物倾向于分布在靠近中脉和叶尖的位置上。叶表微结构观察发现:上表面存在沟槽、绒毛、凸起等多种结构,气孔大部分位于叶片下表面。这些结构协同作用影响植物对颗粒物的滞留,同时增加了叶表面的粗糙度。夹竹桃叶表面粗糙度最高(4.53 μm),上表面有规则的半圆形凸起,下表面气孔凹陷且气孔面积较大,周围存在毛状组织,有助于粉尘颗粒物的附着。③相关分析表明:叶面积、粗糙度、气孔长度与单位叶面积TSP、PM10和PM2.5滞留量呈显著(P<0.05)或极显著正相关(P<0.01),气孔宽度、气孔面积与PM10和PM2.5滞留量呈显著正相关(P<0.05)。  结论  在郑州市治理大气污染时,火棘、八角金盘和夹竹桃可作为优良的园林滞尘树种。图5表3参35
大豆IGT基因家族的全基因组鉴定及组织表达分析
陈梦瑶, 胡怡然, 郑志富, 潘天
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240354
摘要:
  目的  利用生物信息学方法对大豆‘天隆1号’Glycine max‘Tianlong 1’ IGT基因家族进行全基因组鉴定,探究IGT基因家族在大豆中的潜在功能。  方法  选用大豆‘天隆1号’,通过对IGT蛋白结构域进行BLASTP搜索,确定GmIGTs;以生物信息学方法分析其进化关系、基因结构、保守基序、顺式作用元件、共线性关系,以及在不同组织部位表达模式。  结果  共鉴定出17个GmIGT基因,并根据其系统发育关系将其分为4个分支:TACIGT-likeDROLAZY。蛋白质保守基序分析发现: ‘天隆1号’IGT蛋白均含有Motif2。染色体定位和共线性分析显示:GmIGT不均匀地定位在11条染色体上,并且片段复制可能在GmIGT基因的扩张中发挥了重要作用。顺式作用元件分析表明:GmIGT的表达可能与光响应、生理响应、植物激素响应和胁迫等相关。此外,实时荧光定量聚合酶链式反应分析表明:GmIGT基因具有明显的组织特异表达特点,GmIGT4在所有组织中表达量都相对较高,GmIGT4、GmIGT10与GmIGT17在茎与叶柄中高度表达。  结论  GmIGT基因可能在塑造大豆‘天隆1号’株型中发挥某些潜在作用,GmIGT4、GmIGT10与GmIGT17可能为该过程中的核心基因。图9表2参23
青海东部天然次生白桦林林分结构和土壤养分对草本植物多样性的影响
李睿, 邹星晨, 程唱, 石正阳, 彭小静, 刘婧雯, 刘仟仟, 贺康宁
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240383
摘要:
  目的  探究林分结构和土壤养分对天然次生白桦Betula platyphylla林下草本多样性影响的主导因子,旨在为青海天然次生白桦林林分结构优化与提高草本多样性提供理论依据。  方法  以青海省大通县宝库林场天然次生白桦林为研究对象,通过典型取样法在该研究区内选取20个24 m×24 m的标准样地,利用相关性分析和冗余分析法探究多重因素(林分空间结构、林分非空间结构、土壤养分)对草本多样性的影响。  结果  ①白桦林下共发现草本植物24科41属47种,其中黑麦草Lolium perenne、野草莓Fragaria vesca、珠芽蓼Polygonum viviparum、四叶葎Galium bungei、老鹳草Geranium wilfordii为优势种,其重要值均值分别为19.52%、18.91%、10.53%、6.95%、5.27%。②冗余分析结果显示:开敞度、平均胸径、大小比数分别可解释44.1%、16.8%、8.2%的草本植物多样性变化格局,是影响草本多样性的主要林分因子;碱解氮和速效钾分别可解释7.9%和7.6%的草本植物多样性变化格局,是主要的土壤养分因子。  结论  林分结构和土壤养分均显著影响林下草本多样性。可通过调整林分空间结构、优化林分竞争态势和提升土壤肥力等方式提高林下草本多样性整体水平。图2表4参37
巾子峰国家森林公园常绿阔叶林木本植物优势种的生态位和种间联结性
李琨, 胡兆贵, 张茂付, 甘燕玲, 李苏春, 刘芳, 林海萍
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240307
摘要:
  目的  探究浙江巾子峰国家森林公园常绿阔叶林木本植物优势种的生态位和种间联结性,以期为亚热带常绿阔叶林的生态恢复和生物多样性保护提供参考。  方法  基于样地调查数据,从物种组成、生态位宽度、生态位重叠指数、生态位相似系数、方差比率法、卡方检验(\begin{document}$ {X}^{2} $\end{document})、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数等方面研究了21种重要值≥1%的木本植物优势种的生态位和种间联结性。  结果  ①浙江巾子峰国家森林公园常绿阔叶林群落中共有木本植物113种,隶属31科62属,主要有壳斗科Fagaceae、蔷薇科Rosaceae、樟科Lauraceae和杜鹃花科Ericaceae等。②木荷Schima superba、甜槠Castanopsis eyrei和黄山松Pinus taiwanensis的重要值与生态位宽度较大,在该群落中处于建群种,与其他木本植物优势种间具有较高的生态位重叠值和生态位相似性系数。21个木本植物优势种的生态位重叠值和生态位相似性系数主要集中在0.10~0.50。③浙江巾子峰国家森林公园常绿阔叶林木本植物优势种间总体呈显著正联结(P<0.05)。经\begin{document}$ {X}^{2} $\end{document}检验,在210个种对中,有112个种对呈不显著正联结,49个种对呈不显著负联结,仅有2个种对呈极显著正联结(P<0.01) ,8个种对呈显著正联结(P<0.05),39个种对呈无联结。Spearman秩相关检验和Pearson相关检验结果基本一致,不显著联结的种对分别占81.4%和80.0%,种间联结性较弱,正负联结比系数大于1。④主要优势树种间的Pearson相关系数与生态位重叠值的回归分析呈极显著正联结(P<0.01)。  结论  浙江巾子峰国家森林公园常绿阔叶林群落各物种之间竞争逐渐平衡,处于演替中期,物种丰富。图3表5参34
核桃JrGA3ox基因表达对生长及干旱胁迫的响应
郑琳, 王凤敏, 凡婷婷, 王克涛, 胡恒康, 黄坚钦, 张启香
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240327
摘要:
  目的  研究赤霉素氧化酶基因JrGA3ox对核桃Juglans regia品种改良、生长发育及抗旱品质具有重要意义。  方法  以核桃野生型植株(WT)、JrGA3ox过表达植株(OE)及干扰植株(RNAi)为试验材料,利用体积分数5%聚乙二醇8000 (PEG 8000)模拟干旱处理,探究干旱胁迫下植株表型、生理生化指标及抗旱基因表达水平,明确JrGA3ox基因抗旱机理。  结果  ①经实时荧光定量PCR验证,JrGA3ox基因在过表达植株中表达量是野生型植株的120倍,在干扰植株中是野生型植株的0.3倍。②对植株生长表型分析,过表达植株的株高、节间长显著高于野生型植株,干扰植株的株高及节间长显著低于野生型植株(P<0.05)。③与野生型植株相比,干旱胁迫0~28 d时,干扰植株长势良好,过表达植株长势较弱。④气孔开度、叶绿素质量分数随干旱胁迫时间的延长呈逐渐下降趋势,干扰植株的气孔开度显著低于野生型植株, 过表达植株显著高于野生型植株(P<0.05),且干扰植株的叶绿素质量分数始终显著高于过表达植株和野生型植株(P<0.05)。⑤干旱胁迫后,过表达植株活性氧及丙二醛质量摩尔浓度显著高于野生型植株,干扰植株显著低于野生型植株(P<0.05)。⑥抗氧化酶活性及相关抗性基因表达量在胁迫过程中呈先上升后下降趋势,在干旱胁迫14 d时达到最大值,且干扰植株显著高于野生型植株,过表达植株显著低于野生型植株(P<0.05)。  结论  核桃JrGA3ox基因正调控植株的株高及节间长,负调控植株的气孔开度、光合作用、抗氧化酶活性等,从而提高植株抗旱能力。图10表1参28
桂花番茄红素β-环化酶基因LCYB上游B2亚组ERF转录因子的筛选和鉴定
李莉, 庞天虹, 付建新, 张超
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240316
摘要:
  目的  筛选并鉴定参与调控桂花Osmanthus fragrans番茄红素β-环化酶OfLCYB基因的B2亚组ERF转录因子。  方法  以桂花品种‘堰虹桂’O. fragrans ‘Yanhong Gui’为材料,从桂花转录组数据库筛选B2亚组OfERF基因,通过生物信息学分析、实时荧光定量PCR (RT-qPCR)以及酵母单杂交技术,对OfERF基因序列和表达特性及其对OfLCYB基因启动子结合情况进行分析。  结果  OfLCYB基因启动子序列含有2个ATCTA顺式作用元件;基于桂花转录组数据库筛选出4个B2亚组ERF基因,均包含1个AP2保守结构域;RT-qPCR结果表明:OfERF72aOfERF72b基因表达量均随着开花进程逐渐下降,与OfLCYB基因表达显著负相关,P分别为0.033 8、0.029 6;酵母单杂交结果证明:OfERF72b与OfLCYB启动子之间存在物理结合。  结论  OfERF72b可能通过调控OfLCYB的转录参与桂花类胡萝卜素的代谢。图7表3参25
3种蜡梅属植物花香物质及白天释放节律
胡桂婷, 杨丽媛, 任广兵, 赵宏波
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240266
摘要:
  目的  花香是观赏植物的重要特性,对植物的繁殖至关重要。探讨蜡梅属Chimonanthus植物花香物质的生物合成和释放机制,为蜡梅属植物资源开发及利用提供理论基础。  方法  采用顶空-固相微萃取(HS-SPME)结合气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)对蜡梅C. praecox、柳叶蜡梅C. salicifolius和山蜡梅C. nitens 等3种蜡梅属植物的花香物质进行鉴定和分析。  结果  3种蜡梅属植物共鉴定出44种花香物质,蜡梅、柳叶蜡梅和山蜡梅的花中分别鉴定出19、23和18种物质。蜡梅花中醇类和酯类化合物的相对含量最高,而柳叶蜡梅与山蜡梅的花香物质中烯类化合物的相对含量最高。3种蜡梅属植物花香物质的白天释放节律存在差异。柳叶蜡梅和山蜡梅在上午、中午和下午的花香物质差异较大,但蜡梅的花香物质在不同时段变化较小。系统发育分析表明:柳叶蜡梅和山蜡梅的亲缘关系比蜡梅更近。  结论  柳叶蜡梅和山蜡梅的花香物质较为相似,验证了两者在系统发育上的关联性。鉴于蜡梅特殊的低温开花环境,其传粉昆虫与花香之间的相互作用可能是花香物质产生独特性的原因。图3表3参35
雌性榧树种实性状和SSR标记的遗传变异
李柯豫, 陈荣, 刘琏, 蔡晓郡, 姜郑楚, 谢前丹, 俞晨良, 喻卫武
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240254
摘要:
  目的  探究不同种群雌性榧树Torreya grandis种实性状,基于简单重复序列标记(SSR)引物对榧树的种群遗传变异进行分析,比较榧树种群间、种群内种实表型、品质及遗传多样性的差异。  方法  以浙江富阳、嵊州、临安、建德及安徽黄山种群雌性榧树为材料,通过方差分析、主成分分析对榧树叶片及种实表型进行比较;以浙江富阳、嵊州、临安、淳安及安徽黄山种群雌性榧树为材料,通过SSR分子标记对榧树遗传多样性进行比较。  结果  榧树种实分析发现:叶质量、叶形指数、种实质量、种形指数、种核质量、核形指数、假种皮厚、种壳厚等8个指标在种群间和种群内个体差异极显著(P<0.01);脂肪相对含量及可溶性糖质量分数在种群间差异极显著(P<0.01),脂肪相对含量为29.36%~42.35%,榧树种实外观和种仁品质变异丰富。SSR引物分析发现:榧树种群的Nei’s遗传多样性指数(H)均值为0.400,Shannon’s信息指数(I)均值为0.650,多态性信息含量(PIC)均值为0.400。淳安种群的遗传多样性(H=0.410,I=0.658)最高,嵊州种群(H=0.369,I=0.565)最低。92%总遗传变异存在于种群内。  结论  榧树种实的表型、品质在种群间和种群内存在遗传变异,淳安种群遗传多样性最高,且种群内遗传变异大于种群间。图2表11参26
铅胁迫对八仙花生理及主要根际特征的影响
宋云静, 金净, 赵冰
doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20240301
摘要:
  目的  探究不同质量分数铅胁迫对八仙花Hydrangea macrophylla根系生长生理、根系分泌物和根际土壤养分环境的影响,分析八仙花对铅胁迫的适应机制 ,为八仙花修复铅污染土壤提供科学依据。  方法  通过50 d的温室盆栽试验,研究0(对照)、500、1 500、2 500 mg·kg−1铅胁迫对八仙花生长和铅吸收,根系氧化损伤、抗氧化系统、渗透调节物质和根系分泌物,及土壤理化性质、土壤酶和根际铅化学形态的影响。  结果  铅胁迫抑制了八仙花生长,尤其在2 500 mg·kg−1铅处理下,八仙花生物量较对照显著降低23.7%。但八仙花对高质量分数铅有一定耐受性,八仙花通过提高根系超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性,增加谷胱甘肽(GSH)质量分数,增强抗氧化能力,从而缓解铅胁迫对八仙花造成的氧化损伤;铅胁迫还提高了八仙花渗透调节物质的质量分数,其中可溶性糖质量分数在2 500 mg·kg−1铅处理下达到最大,脯氨酸质量分数则相反;八仙花根系可以分泌脂肪酸、胺类,维持细胞结构、消除活性氧,乙醇酸分泌的增加促进了对铅的吸收;铅胁迫下土壤微生态环境得到改善,根际土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性在2 500 mg·kg−1铅处理下达到最大,有效提高了土壤养分;随着铅质量分数的升高,根际pH降低、电导率增加,土壤铅可交换离子态、碳酸盐结合态占比最高分别达到2.03%、8.09%,提升了土壤铅的有效态成分,有利于八仙花对铅的吸收。  结论  八仙花对铅有良好的适应性,能够在含高质量分数铅的土壤中正常生长并改善土壤理化性质。图2表4参40