植物科学学报
 
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主管:中国科学院
主办:中国科学院武汉植物园
   湖北省植物学会
主编:王青锋
编辑:《植物科学学报》编辑部
地址:武汉市东湖高新区九峰一路201号(九峰一路与光谷七路路口以北)
邮编:430074
电话:027-87700820
邮箱:editor@wbgcas.cn
ISSN 2095-0837
CN 42-1817/Q
邮发代号:38-103
定价:50元/册
 
植物科学学报  
 
2022年 40卷 5期
刊出日期 2022-10-28

系统与进化
生态与生物地理
遗传与育种
生理与发育
目录
附录
目录
0
目录
2022 Vol. 40 (5): 0-0 [摘要] ( 62 ) [HTML 1KB] [ PDF 792KB] ( 331 )
系统与进化
593 王文广, 申健勇, 李智宏, 马兴达, 施济普, 潘杨杨, 税玉民
中国秋海棠科一新记录种——小花秋海棠

小花秋海棠(Begonia parvuliflora A. DC.)是一种罕见的球茎类草本植物,原记载分布于缅甸毛淡棉市,1869年以来从未有学者采集到,2019年该种在中国云南南部被重新发现。凭证标本保存在中国科学院西双版纳热带植物园标本馆(HITBC)。根据国际自然保护联盟(IUCN)的濒危等级评估标准,小花秋海棠为极危(CR)等级。

2022 Vol. 40 (5): 593-597 [摘要] ( 111 ) [HTML 1KB] [ PDF 5400KB] ( 165 )
598 罗广令, 廖海民, 胡国雄
唇形科苣叶鼠尾草和岩生鼠尾草营养器官的比较解剖结构及其生态适应性

以苣叶鼠尾草(Salvia sonchifolia C. Y. Wu)和岩生鼠尾草(S. petrophila G. X. Hu, E. D. Liu & Yan Liu)为材料,采用石蜡切片法、光学显微镜和扫描电镜对两个物种营养器官的结构进行观测和比较,研究两者解剖结构特征的差异及其形态结构对环境的适应性。结果显示,两种鼠尾草叶片表皮均具有表皮毛和角质层,气孔仅分布于下表皮。岩生鼠尾草叶片上下表皮细胞厚度、上表皮角质层厚度、栅栏组织和海绵组织厚度、主脉韧皮部和木质部厚度、非腺毛的密度等解剖特征均显著大于苣叶鼠尾草。两种植物初生根的原生木质部均为二原型,其中苣叶鼠尾草无髓部,岩生鼠尾草有髓。根的次生结构均由周皮和次生维管组织构成,其中韧皮部占比较大,薄壁细胞内含淀粉粒。茎的棱角表皮下具有发达的厚角组织,4个棱角下方维管束较大。研究结果表明,苣叶鼠尾草和岩生鼠尾草根的初生结构和叶片解剖结构存在差异,根的初生结构是否有髓、叶片栅栏组织的层数、叶片非腺毛的密度可以作为两个物种的鉴定依据,其营养器官的解剖结构都具有适应旱生环境的特征。相比而言,岩生鼠尾草的耐寒性和抗旱性强于苣叶鼠尾草,但后者更适应阴生和弱光环境。

2022 Vol. 40 (5): 598-609 [摘要] ( 47 ) [HTML 1KB] [ PDF 5220KB] ( 187 )
610 王鹏军, 佳依娜·别尔马汉, 买买提明·苏来曼
新疆白齿藓属的分类及其地理分布

通过对新疆白齿藓属(Leucodon)标本的系统整理,确认该属在新疆共有4种,其中3种为新疆新记录种,分别为朝鲜白齿藓(L. coreensis Cardot.)、垂悬白齿藓(L. pendulus Lindb.)和中华白齿藓(L. sinensis Thér.)。本文对上述4个种的形态特征、生境和地理分布等进行了详细描述,并提供了显微形态图版和墨线图。依据白齿藓属植物在我国的地理分布,推测秦岭地区可能是白齿藓属植物在我国的分布和分化中心。

2022 Vol. 40 (5): 610-618 [摘要] ( 47 ) [HTML 1KB] [ PDF 5490KB] ( 127 )
生态与生物地理
619 张弛, 王伟, 操瑜, 孙君瑶, 刘帆, 李伟
青藏高原水生植物相关研究现状及发展趋势

青藏高原以其独特的地貌格局及气候条件发育出众多河流、湖泊和沼泽等高原湿地景观,研究高原水生植物有助于提高对高原湿地湖沼演化、生态系统结构与功能的认识。本文基于中国知网(CNKI)和Web of Science中的核心合集子库数据,获取了1991-2022年2月间发表的156篇青藏高原水生植物相关研究的文章。利用Bibliometrix软件对其发文量、引用量、关键词、期刊、研究机构等进行了分析。结果显示,根据关键词的主题演变发现,过去30年中,研究重点由水生植物群落调查和地理分布逐渐转向水生植物的分化演化、多样性及群落构建机制;水生植物在时间尺度上的演替特征也被用于古湖沼学,成为构建高原隆起后气候、环境变化的技术手段之一。相关研究为我国应对全球变化、评估建立水资源和水生态安全机制奠定了基础。

2022 Vol. 40 (5): 619-626 [摘要] ( 55 ) [HTML 1KB] [ PDF 1589KB] ( 120 )
627 王世彤, 李玲丽, 徐耀粘, 谷志容, 王业清, 于桂清, 陈振法, 杨存存, 张娥, 王永超, 江明喜
极小种群野生植物长果安息香种群结构与动态特征

本研究对分布于湖南桑植和石门、湖北五峰和秭归4个现存区域的极小种群野生植物长果安息香(Changiostyrax dolichocarpa C. J. Qi)群落进行了调查,并绘制种群结构图,建立静态生命表,绘制存活曲线进行生存分析,利用时间序列预测分析种群未来发展趋势。结果显示:桑植、石门和五峰种群均属增长型,秭归种群属衰退型,这4个区域长果安息香种群对外界干扰均具有较高的敏感性;存活曲线都趋向于Deevey-Ⅱ型,死亡率在前期相对稳定,但后期逐渐上升;生存分析结果表明,桑植和秭归种群较早进入衰退期,主要受环境压力的影响,石门和五峰种群进入衰退期相对较晚,主要受生理衰退的影响;时间序列分析显示,在未来2 ~ 8个龄级时间内,桑植、石门和五峰种群的幼龄个体数量会减少,中老龄个体数量会增加,秭归种群幼龄和中龄个体逐渐减少,老龄个体先增加后逐渐减少,须采取适当的抚育措施,以避免种群衰退。针对长果安息香的生存现状,建议加强对原生境的保护和人工繁殖技术的研究,以促进种群数量的稳定增长。

2022 Vol. 40 (5): 627-636 [摘要] ( 51 ) [HTML 1KB] [ PDF 1277KB] ( 102 )
637 王倩, 莫雨轩, 刘文耀
半附生榕树斜叶榕不同生长阶段基质的生态化学计量特征与养分动态

斜叶榕(Ficus tinctoria subsp. gibbosa (Bl.) Corner)是热带雨林中“绞杀”现象最普遍的半附生植物。其生活史经历附生、半附生和独立乔木生长阶段,生长基质由林冠腐殖质转变为土壤。本文以西双版纳斜叶榕为研究对象,测定不同生长阶段不同基质(林冠腐殖质、林地土壤)的总碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)、全钙(Ca)、全镁(Mg)含量以及C、N、P的化学计量比,探究C、N、P化学计量特征与养分随植物生长的变化规律。结果显示:附生阶段林冠腐殖质的TC、TN、TP、TK和Mg含量显著高于半附生与独立乔木阶段地表腐殖质,而Ca含量则低于后者。TC、TN含量在附生阶段与独立乔木阶段较高,半附生阶段较低;在半附生阶段土壤TP含量较低。半附生阶段土壤C∶N、N∶P较高,而C∶P较低。TC、TN含量与C∶N、C∶P、N∶P均呈极显著正相关,TP含量与C∶P、N∶P显著负相关。西双版纳地区半附生斜叶榕土壤C∶N、C∶P和N∶P比值均低于全国土壤的均值,半附生阶段受P的限制较明显。

2022 Vol. 40 (5): 637-645 [摘要] ( 46 ) [HTML 1KB] [ PDF 1094KB] ( 122 )
646 孔庆博, 向婷婷, 邝雪琨, 郑倩, 周佳思, 姜惠, 丁春邦, 冯士令, 周莉君, 陈涛
我国西南和东部地区野生油茶及其近缘物种资源调查、收集与保护

油茶(Camellia oleifera Abel.)泛指山茶属(Camellia)中种子含油较高的植物,在我国长江流域及以南区域广泛分布。为掌握我国油茶及其近缘物种种质资源的分布状况和受保护情况,加强油茶资源的保护和有效发掘利用,本研究从2016-2021年持续对我国西南及部分东部地区6省(30区/县/市)55个调查点的油茶种质资源进行了实地调查。结果显示,我国油茶种质资源具有多样性高且分布广泛的特点,以普通油茶数量最多,且分布最广。在55个调查点中,约11%处于离城镇较远的山区或自然保护区内,受保护情况良好。其他资源零星分布于边远山区的杂木灌林或是成片老油茶林中,都处于一般保护或无保护状态,同时栖息地也遭受严重破坏,如砍伐频繁、修路开荒等,甚至有些资源已濒临灭绝。课题组共收集油茶野生资源干燥叶片样本778份,通过实生苗移栽和嫁接方式迁地保存野生油茶种质资源2444份,现保存于四川雅安凤鸣农业园区油茶基地和天全县油茶专家大院。基于对油茶及其近缘物种的分布状况和数量的分析,讨论了可能的受威胁因素和保护过程中存在的问题,并提出了对将来油茶及其近缘物种种质资源的保护策略及发展方向。

2022 Vol. 40 (5): 646-656 [摘要] ( 48 ) [HTML 1KB] [ PDF 7805KB] ( 144 )
遗传与育种
657 刘晓莹, 解潇冬, 成畅, 汪文杰, 吕海燕, 李大卫, 钟彩虹
猕猴桃维生素C的合成规律及关键基因鉴定研究

本研究以3个不同杂交猕猴桃 (Actinidia)群体的果实为材料,测定果实不同发育时期的维生素C(Vc)含量;采用实时荧光定量法PCR法分析猕猴桃Vc合成关键基因的表达情况;对发掘的关键基因GGP开展蛋白结构、理化性质和亲水性和疏水性分析,并在杂交群体中验证GGP基因对于后代果实Vc合成的调控作用。结果显示,当高Vc的猕猴桃物种作为亲本时,杂交子代Vc含量在早期(花后60 d)达到最大值,再随着果实发育而逐渐降低;当中低Vc含量的猕猴桃物种作为亲本,其后代果实Vc含量一直较低且发育规律与母本相似。Vc合成相关基因中,仅有GGP基因在高Vc杂交群体中的表达量均显著高于低Vc杂交群体。在GGP的3个同源基因中,GGP1GGP3的蛋白质二级、三级结构、理化性质以及亲、疏水性高度相似;但GGP2与前者存在较大的差异。在3个杂交群体后代果实中采用关联分析验证GGP1GGP3的功能发现,GGP3基因对杂交后代果实的Vc合成可能具有最为重要的作用。研究结果表明,不同猕猴桃杂交群体Vc含量的合成规律存在差异,GGP3基因可能对不同杂交群体后代果实的Vc合成具有重要影响。

2022 Vol. 40 (5): 657-668 [摘要] ( 57 ) [HTML 1KB] [ PDF 5663KB] ( 146 )
669 魏春梅, 蔡斌, 陶宇蝶, 李林菊, 赵秋燕, 周敏, 黄美娟, 黄海泉
滇水金凤花距发育相关基因GRF的克隆及表达分析

采用RT-PCR技术对滇水金凤(Impatiens uliginosa Franch.)GRF基因进行克隆,对其编码蛋白序列进行同源性分析和系统进化分析,并利用qRT-PCR方法分析GRF基因的时空表达模式。结果显示,从滇水金凤中成功获得两个GRF基因,其 cDNA全长分别为1137和903 bp,分别编码378和300 aa,分别命名为IuGRF1IuGRF2,二者均具有QLQ和WRC结构域。除了保守区域外,滇水金凤GRF基因编码产物序列与其他物种的同源性较低。系统进化分析结果表明,IuGRF1IuGRF2分别位于两个不同的进化分支。基因表达分析发现,IuGRF1在花苞期和盛花期距部表达量最高,而在檐部的表达随花距的发育逐渐降低。IuGRF2在花苞期檐部表达量最高,随着花距的发育逐渐降低。此外,IuGRF1IuGRF2基因均在始花期花距弯部表达量最高,且随着花距的发育,在尖部和弯部的表达量逐渐降低,而在基部的表达量逐渐升高。推测滇水金凤的两个基因为同源基因,IuGRF1主要参与花距距部的生长和发育,而IuGRF2主要参与檐部的生长和发育。

2022 Vol. 40 (5): 669-676 [摘要] ( 51 ) [HTML 1KB] [ PDF 4665KB] ( 129 )
生理与发育
677 王小燕, 张成, 张敏, 麻璨璨, 严继萍, 段一凡
籽银桂’果实花青苷成分与果皮颜色分析

以常见结籽桂花(Osmanthus fragrans Lour.)品种'籽银桂’('Zi Yingui’)的果皮为材料,分别测定果皮3个颜色时期中叶绿素、类胡萝卜素和花青苷的总含量。利用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)检测'籽银桂’果皮中花青苷的成分与含量,分析花青苷成分积累量的时序性差异与果色的相关性。结果显示,'籽银桂’果皮转色由叶绿素a降解和花青苷积累引起,且与矢车菊素的积累模式呈正相关。同时,果皮显色受芍药花色素-3-O-芸香糖苷和天竺葵素-3-O-芸香糖苷的影响。矢车菊素-3-O-芸香糖苷、矢车菊素-3-O-阿拉伯糖苷、矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和矢车菊素-3-O-对香豆酰葡萄糖苷是与'籽银桂’果皮紫黑色色素沉积显著相关的花青苷。

2022 Vol. 40 (5): 677-687 [摘要] ( 44 ) [HTML 1KB] [ PDF 2256KB] ( 182 )
688 戎红, 汪承润, 陶雨晴
苯并三唑与镉对水稻幼苗生长的联合毒性效应研究

本文研究了苯并三唑(BTA)(2.5、5和10 mg/L)、镉(Cd)(5 μmol/L)单一及其组合处理对水稻(Oryza sativa L.)幼苗生长的毒性效应。结果显示,与对照组相比,随着浓度的升高,BTA显著降低叶片的叶绿素含量,抑制水稻幼苗生长,降低可溶性糖和淀粉含量,提高可溶性蛋白、游离氨基酸含量和硝酸还原酶(NR)活性,但抑制谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸合成酶(GOGAT)的活性。与单一Cd相比,BTA与Cd复合处理加剧了叶绿素的降解代谢,并显著抑制水稻生长。同时,低浓度(2.5或5 mg/L) BTA与Cd复合降低淀粉和可溶性糖含量,而高浓度(10 mg/L) BTA与Cd复合则提高淀粉和可溶性糖含量。此外,BTA与Cd复合处理提高了游离氨基酸含量和NR活性,但降低了GOGAT活性,且Cd与不同浓度BTA的组合对GS活性具有高促低抑的特点。结果表明,BTA在一定程度上抑制碳氮代谢,但与Cd复合后,对碳氮代谢具有高促低抑的浓度效应。

2022 Vol. 40 (5): 688-694 [摘要] ( 39 ) [HTML 1KB] [ PDF 1396KB] ( 91 )
695 黄文俊, 冉欣雨, 王周倩, 钟彩虹
不同贮藏温度对软枣猕猴桃‘猕枣1号’果实品质和贮藏性的影响

为了探究不同贮藏温度对软枣猕猴桃(Actinidia arguta (Sieb. & Zucc.) Planch. ex Miq.)品种'猕枣1号’采后生理、品质和贮藏性的影响,比较分析了'猕枣1号’果实在常温贮藏(20℃,85%相对湿度)和低温贮藏(1.5℃,90%相对湿度)过程中果实硬度、无损压力硬度、可溶性固形物、失重率、可溶性总糖、总酸和维生素C等指标的变化,同时对低温贮藏6周结束时和转入20℃货架期3 d后的果实贮藏病害进行了评价。结果显示,贮藏温度对果实软化和贮藏期限、失重率、内在品质均有较大影响。在20℃贮藏过程中,果实软化较快,贮藏7 d后果实可食,贮藏12 d后果实过熟;果实失重率和可溶性总糖含量均随贮藏时间的延长而逐渐增加,至12 d时分别达到7.17%和9.60%;而总酸和维生素C含量在贮藏前期基本稳定。在1.5℃贮藏过程中,果实软化较慢,至贮藏4周后才开始快速软化,至6周时果实硬度仍有4.60 N,但是20℃货架3 d后果实过熟;果实日失重速率远低于常温贮藏,以致于贮藏6周后果实失重率仅为3.0%;可溶性总糖变化与常温下相似,但货架结束后的总糖含量(10.73%)略高于常温贮藏,总酸和维生素C含量呈逐渐轻微下降的趋势。低温贮藏6周时,果实腐烂率仅为6.7%,但货架期3 d后急剧上升到81.7%,同时所有果实表现出不同程度的皱缩,但无冷害发生。研究结果表明'猕枣1号’采后应该全程冷链物流,以保证果实品质,减少采后损失。

2022 Vol. 40 (5): 695-704 [摘要] ( 43 ) [HTML 1KB] [ PDF 1509KB] ( 98 )
705 凌宇, 龙江宇, 项远航, 范吉标
镉胁迫对高羊茅和匍匐翦股颖抗逆生理特性的影响

以高羊茅(Festuca arundinacea L.)品种'法恩’和匍匐翦股颖(Agrostis stolonifera L.)品种'老虎’为材料,通过盆栽实验法,采用不同浓度的镉(Cd)溶液(0、150、300 mmol/L)对其进行胁迫处理,研究不同浓度Cd胁迫对两种植物生长、光合、丙二醛(MDA)含量和抗氧化酶活性等抗逆生理指标的影响。结果显示,Cd胁迫下高羊茅和匍匐翦股颖冠层的高度、叶绿素含量、最大光化学量子产量(Fv/Fm)显著低于对照,MDA含量、可溶性蛋白含量、过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著高于对照,且随Cd2+浓度的增加而增加。通过Cd毒害系数计算后发现,300 mmol/L浓度的Cd胁迫对高羊茅生长、光合、MDA含量及抗氧化酶活性的毒害系数显著低于匍匐翦股颖,表明高羊茅耐Cd能力高于匍匐翦股颖。

2022 Vol. 40 (5): 705-713 [摘要] ( 44 ) [HTML 1KB] [ PDF 1404KB] ( 182 )
714 康宇乾, 杨挺, 李雪青, 李雨欣, 张婷婷, 王鹏, 余文刚, 王健, 王健, 周扬
不同三角梅品种苞片色彩表型及色素组成分析

三角梅(Bougainvillea spectabilis Willd.)是典型的热带花卉,其苞片色彩丰富,具有重要的观赏价值。为了研究三角梅苞片色彩与色素组成之间的关系,本文使用比色卡和色差仪测量了10个三角梅品种的苞片颜色表型,运用紫外-可见光谱分析对其色素组成进行了鉴定,并进行了定量分析。结果显示,10个三角梅品种可分为5个色系,即白色系、黄色系、橙色系、红色系和紫色系;定量分析结果表明,苞片中色素含量从高到低依次为类黄酮、叶绿素、甜菜色素;色彩表型和色素含量的相关性分析表明,类黄酮、甜菜红素和甜菜黄素是影响三角梅苞片色彩的重要因素。

2022 Vol. 40 (5): 714-723 [摘要] ( 53 ) [HTML 1KB] [ PDF 2452KB] ( 74 )
724 伊力努尔·艾力, 陈晓楠, 高文礼, 王海鸥, 麦格皮热提古丽·达吾提, 马晓东
AMF-多枝柽柳幼苗共生体对干旱胁迫的生理响应

丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是一类能与绝大多数维管植物形成互惠共生关系的土壤微生物。为了探究塔里木河下游荒漠河岸林优势种多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)幼苗-AMF共生体应答干旱胁迫的反应,本研究设置了正常水分(土壤相对含水量为(70 ±5)%)和干旱胁迫(土壤相对含水量为(30 ±5)%)两种处理,探讨AMF接种与否对多枝柽柳幼苗生长势及生理指标的影响。结果显示:(1)干旱胁迫下,与未接种组相比,接种AMF的多枝柽柳幼苗的株高、基径、冠幅相对增长率分别增加24.6%、9.1%、32.3%;(2)与正常水分处理组相比,干旱胁迫下,多枝柽柳幼苗的菌根侵染率降低了26.47%;(3)与未接种的幼苗相比,AMF-多枝柽柳幼苗共生体在干旱胁迫下,抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性与渗透调节物质(Pro、SS)含量升高,丙二醛含量降低。

2022 Vol. 40 (5): 724-732 [摘要] ( 37 ) [HTML 1KB] [ PDF 1612KB] ( 85 )
附录
1
王世彤:附表
2022 Vol. 40 (5): 1-1 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [ PDF 593KB] ( 73 )
1
王小燕:附表
2022 Vol. 40 (5): 1-1 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [ PDF 703KB] ( 84 )
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