2015年 第33卷 第6期
2015, 33(6): 727-733.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60727
摘要：
四川木蓝复合群(Indigofera szechuensis complex)为豆科木蓝属植物,共包含四川木蓝等9个种。本研究以四川木蓝复合群9个种的31个居群为材料进行形态特征变异及其ITS序列分析,结果表明:四川木蓝复合群9个种的形态性状差异主要集中在叶片大小及花序长短上;主成分分析显示,最大叶长、叶片毛被、花药毛被、小叶长宽比是种间主要形态特征差异;ITS序列分析显示,除滇木蓝外,四川木蓝复合群其余8个种的ITS序列差异较小且难以区分,因此四川木蓝复合群的这8个种可能是一个正处于分化过程中的类群,横断山区多样化的生境及复杂的地质历史可能是促使其分化的主要原因。
四川木蓝复合群(Indigofera szechuensis complex)为豆科木蓝属植物,共包含四川木蓝等9个种。本研究以四川木蓝复合群9个种的31个居群为材料进行形态特征变异及其ITS序列分析,结果表明:四川木蓝复合群9个种的形态性状差异主要集中在叶片大小及花序长短上;主成分分析显示,最大叶长、叶片毛被、花药毛被、小叶长宽比是种间主要形态特征差异;ITS序列分析显示,除滇木蓝外,四川木蓝复合群其余8个种的ITS序列差异较小且难以区分,因此四川木蓝复合群的这8个种可能是一个正处于分化过程中的类群,横断山区多样化的生境及复杂的地质历史可能是促使其分化的主要原因。
2015, 33(6): 734-743.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60734
摘要：
槭属鸡爪槭(Acer palmatum Thunb.)是北温带广泛分布的一类园艺观赏树种,由于频繁的种内杂交渐渗导致其种下分类群的形态性状特征趋同,致使传统的形态学分类难以准确鉴定,新兴的DNA条形码技术为快速、准确的鉴定鸡爪槭种下分类群提供了新的思路。本研究采用5个叶绿体DNA片段(rpl16、psbA-trnH、trnL-trnF、rbcL、matK)和核基因组ITS片段,运用PWG-distance和Tree-Building两种方法对鸡爪槭的8个分类群共32个个体进行DNA条形码分析。结果显示,单个叶绿体基因组片段(分辨率为0%~25%)或核rDNA ITS片段(12.5%)的分辨率较低,不同组合的叶绿体DNA片段(0%~62.5%)、叶绿体片段与核rDNA ITS片段(12.5%~50%)的分辨率则相对较高。其中,rpl16 + psbA-trnH + trnL-trnF片段组合的分辨率最高(62.5%),较为符合DNA条形码快速、准确鉴定的要求,因此建议将其作为鸡爪槭种下分类群鉴定的DNA条形码。
槭属鸡爪槭(Acer palmatum Thunb.)是北温带广泛分布的一类园艺观赏树种,由于频繁的种内杂交渐渗导致其种下分类群的形态性状特征趋同,致使传统的形态学分类难以准确鉴定,新兴的DNA条形码技术为快速、准确的鉴定鸡爪槭种下分类群提供了新的思路。本研究采用5个叶绿体DNA片段(rpl16、psbA-trnH、trnL-trnF、rbcL、matK)和核基因组ITS片段,运用PWG-distance和Tree-Building两种方法对鸡爪槭的8个分类群共32个个体进行DNA条形码分析。结果显示,单个叶绿体基因组片段(分辨率为0%~25%)或核rDNA ITS片段(12.5%)的分辨率较低,不同组合的叶绿体DNA片段(0%~62.5%)、叶绿体片段与核rDNA ITS片段(12.5%~50%)的分辨率则相对较高。其中,rpl16 + psbA-trnH + trnL-trnF片段组合的分辨率最高(62.5%),较为符合DNA条形码快速、准确鉴定的要求,因此建议将其作为鸡爪槭种下分类群鉴定的DNA条形码。
2015, 33(6): 744-748.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60744
摘要：
为了探讨大豆属(Glycine)Soja亚属植物的系统演化规律,采用石蜡切片法对产自吉林省的大豆属Soja亚属4种植物的叶片结构进行显微观察。结果显示,Soja亚属中的野生大豆(Glycine soja Seib. et Zucc.)、半野生大豆(semi-wild soybean)、半栽培大豆(semi-cultured soybean)、栽培大豆(Glycine max (L.) Merrill.)叶片的部分结构特征差异显著;从野生大豆到栽培大豆,其叶片和主脉逐渐加厚、表皮毛数量增多,主脉维管束中导管分子列数增多且逐渐演化出异型维管束,栅栏组织层数逐渐增多,CTR(栅栏组织 / 叶片厚)和SR(海绵组织 / 叶片厚)值也有增高的趋势;栽培大豆栅栏组织最发达,已演化出4层栅栏组织细胞。大豆属Soja亚属4种植物(野生大豆、半野生大豆、半栽培大豆、栽培大豆)叶片间的解剖结构差异表现出明显的进化趋势。
为了探讨大豆属(Glycine)Soja亚属植物的系统演化规律,采用石蜡切片法对产自吉林省的大豆属Soja亚属4种植物的叶片结构进行显微观察。结果显示,Soja亚属中的野生大豆(Glycine soja Seib. et Zucc.)、半野生大豆(semi-wild soybean)、半栽培大豆(semi-cultured soybean)、栽培大豆(Glycine max (L.) Merrill.)叶片的部分结构特征差异显著;从野生大豆到栽培大豆,其叶片和主脉逐渐加厚、表皮毛数量增多,主脉维管束中导管分子列数增多且逐渐演化出异型维管束,栅栏组织层数逐渐增多,CTR(栅栏组织 / 叶片厚)和SR(海绵组织 / 叶片厚)值也有增高的趋势;栽培大豆栅栏组织最发达,已演化出4层栅栏组织细胞。大豆属Soja亚属4种植物(野生大豆、半野生大豆、半栽培大豆、栽培大豆)叶片间的解剖结构差异表现出明显的进化趋势。
2015, 33(6): 749-756.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60749
摘要：
为了探讨北京地区刺五加(Acanthopanax senticosus)群落的物种组成、群落结构和种间关联性,在典型抽样法调查的基础上,基于2 × 2列联表,采用方差比率法、χ2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验等数量分析方法,对北京百花山和雾灵山自然保护区刺五加群落中的27个优势物种、351个种对间的种间关联性进行了研究。结果显示,刺五加群落中27个优势物种总体呈极显著正关联,表明该群落处于相对稳定的演替阶段;χ2检验表明,正关联种对有191对,负关联种对有160对,正、负关联种对比值为1.19;Pearson相关检验发现,正关联的种对有112对,负关联的种对有239对,正、负关联种对比值为0.47;Spearman秩相关检验结果显示,正关联的种对有170对,负关联的种对有181对,正、负关联种对比值为0.94。将优势物种对环境的适应方式和主导生态因素相结合进行PCA排序发现,27个优势物种可被划分为4个生态种组。本研究结果表明北京地区刺五加群落物种组成相对稳定且群落结构正处于发展阶段。
为了探讨北京地区刺五加(Acanthopanax senticosus)群落的物种组成、群落结构和种间关联性,在典型抽样法调查的基础上,基于2 × 2列联表,采用方差比率法、χ2检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验等数量分析方法,对北京百花山和雾灵山自然保护区刺五加群落中的27个优势物种、351个种对间的种间关联性进行了研究。结果显示,刺五加群落中27个优势物种总体呈极显著正关联,表明该群落处于相对稳定的演替阶段;χ2检验表明,正关联种对有191对,负关联种对有160对,正、负关联种对比值为1.19;Pearson相关检验发现,正关联的种对有112对,负关联的种对有239对,正、负关联种对比值为0.47;Spearman秩相关检验结果显示,正关联的种对有170对,负关联的种对有181对,正、负关联种对比值为0.94。将优势物种对环境的适应方式和主导生态因素相结合进行PCA排序发现,27个优势物种可被划分为4个生态种组。本研究结果表明北京地区刺五加群落物种组成相对稳定且群落结构正处于发展阶段。
2015, 33(6): 757-765.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60757
摘要：
山茱萸(Cornus officinalis)是我国传统常用药材,本文采用模糊数学分析方法,对采自秦岭地区的山茱萸中马钱苷含量与21个评价因子的隶属函数进行拟合,同时采用最大信息熵模型确定各个评价因子的权重,利用ArcGIS 10空间分析模块模拟研究区域适宜山茱萸生长的潜在分布生境。结果表明,在山茱萸生境的21个评价因子中,主要影响因子为气候,其次是土壤和地形因子;所有评价因子中,土壤质地(TTEX)的权重最大,其次是果实生长期降水量(PG)、年降水量(AP)和降水季节性变化(PS)。研究区内山茱萸高适宜区面积占总面积的19.94%,主要分布在甘肃东南部、陕西南部和河南西部,这些区域温度适中、气候湿润、光照充足,适宜山茱萸生长;适宜区面积占总面积的11.85%,低适宜区面积占总面积的16.31%,不适宜区面积占总面积的51.90%。本研究基于GIS与模糊数学的生境适宜性评价模型,对秦岭地区山茱萸生境适宜性做出了科学划分,同时量化了不同生境区的评价因子对山茱萸的影响,可为山茱萸的管理和保护以及人工种植提供科学依据。
山茱萸(Cornus officinalis)是我国传统常用药材,本文采用模糊数学分析方法,对采自秦岭地区的山茱萸中马钱苷含量与21个评价因子的隶属函数进行拟合,同时采用最大信息熵模型确定各个评价因子的权重,利用ArcGIS 10空间分析模块模拟研究区域适宜山茱萸生长的潜在分布生境。结果表明,在山茱萸生境的21个评价因子中,主要影响因子为气候,其次是土壤和地形因子;所有评价因子中,土壤质地(TTEX)的权重最大,其次是果实生长期降水量(PG)、年降水量(AP)和降水季节性变化(PS)。研究区内山茱萸高适宜区面积占总面积的19.94%,主要分布在甘肃东南部、陕西南部和河南西部,这些区域温度适中、气候湿润、光照充足,适宜山茱萸生长;适宜区面积占总面积的11.85%,低适宜区面积占总面积的16.31%,不适宜区面积占总面积的51.90%。本研究基于GIS与模糊数学的生境适宜性评价模型,对秦岭地区山茱萸生境适宜性做出了科学划分,同时量化了不同生境区的评价因子对山茱萸的影响,可为山茱萸的管理和保护以及人工种植提供科学依据。
2015, 33(6): 766-774.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60766
摘要：
为了解湖北三峡大老岭自然保护区森林生态系统质量状况,利用多种遥感卫星影像资料并结合野外调查数据,对该保护区10年间(2000-2010年)的森林生态系统中植物地上生物量(AGB)、叶面积指数(LAI)、净初级生产力(NPP)的年际变化进行了比较研究。结果显示:(1)大老岭自然保护区10年间AGB总体呈下降趋势,但下降幅度很小,说明大老岭自然保护区森林生态系统植被结构状态比较稳定,但整个森林生态系统的结构稳定性不够,应创新管理机制,减少人为干扰;(2)年均LAI以中等(1.6~2.2)和较高等级(2.2~2.8)所占比例较大,年均LAI为1.6~2.8的植被面积占该区植被总面积的90%以上并呈增加趋势,说明该保护区内植被长势较好、生活力旺盛;(3)10年间NPP年总量具有缓慢增加的趋势,即从4.99 × 1010 gC(2000年)增加到5.07×1010 gC(2010年),说明自然保护区内森林生态系统林分类型多样,异质性较强,整个森林生态系统生产能力较高。本研究结果表明大老岭自然保护区森林生态系统质量总体较好,也从侧面反映出建立自然保护区进行植被保护所取得的效果。
为了解湖北三峡大老岭自然保护区森林生态系统质量状况,利用多种遥感卫星影像资料并结合野外调查数据,对该保护区10年间(2000-2010年)的森林生态系统中植物地上生物量(AGB)、叶面积指数(LAI)、净初级生产力(NPP)的年际变化进行了比较研究。结果显示:(1)大老岭自然保护区10年间AGB总体呈下降趋势,但下降幅度很小,说明大老岭自然保护区森林生态系统植被结构状态比较稳定,但整个森林生态系统的结构稳定性不够,应创新管理机制,减少人为干扰;(2)年均LAI以中等(1.6~2.2)和较高等级(2.2~2.8)所占比例较大,年均LAI为1.6~2.8的植被面积占该区植被总面积的90%以上并呈增加趋势,说明该保护区内植被长势较好、生活力旺盛;(3)10年间NPP年总量具有缓慢增加的趋势,即从4.99 × 1010 gC(2000年)增加到5.07×1010 gC(2010年),说明自然保护区内森林生态系统林分类型多样,异质性较强,整个森林生态系统生产能力较高。本研究结果表明大老岭自然保护区森林生态系统质量总体较好,也从侧面反映出建立自然保护区进行植被保护所取得的效果。
2015, 33(6): 775-783.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60775
摘要：
在黄河中游湿地自禹门口至汾河入河口之间设置了13个样地进行植物调查,并将植物物种系统分类学中的分类学差异性指数应用到研究区域物种多样性的测度中。结果显示,样地内共记录植物75种,隶属于2门3纲18目23科61属;按所含物种数的多少统计,在门水平上主要分布在被子植物门(73种),在纲水平上主要分布在双子叶植物纲(57种),在科水平上主要集中在豆科(Leguminosae,11种)、菊科(Compositae,14种)和禾本科(Gramineae,11种),在属水平上主要集中在藜属(Chenopodium,3种)、胡枝子属(Lespedeza,3种)、蒿属(Artemisia,3种)和香蒲属(Typha,3种);一年或两年生植物最多,地上芽植物、地面芽植物和地下芽植物次之的生活型谱特征总体上反映了黄河中游湿地夏季高温多雨、冬季寒冷干旱的气候特征。用平均分类学差异指数(Δ + )和分类学差异变异指数(Λ + )对13个样地植物分类学多样性特征的分析表明,Δ + 和 Λ + 的理论平均值分别为84.25和425.43;运用双变量分析法将Δ + 和 Λ + 进行组合分析,发现汾河入河口样地(S12)的期望值较小,河津市汾河25号坝样地(S8)、闸西侧样地(S9)和万荣县西范控导工程西侧样地(S10)的期望值较大,说明样地S12的物种分类学多样性较大且物种分布较为均一,样地S8、S9、S10则与之相反。Pearson检验结果显示,平均分类学差异指数(Δ + )、分类学差异变异指数(Λ + )与Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Simpson指数、Patrick指数间均无稳定的相关关系(P > 0.05)。
在黄河中游湿地自禹门口至汾河入河口之间设置了13个样地进行植物调查,并将植物物种系统分类学中的分类学差异性指数应用到研究区域物种多样性的测度中。结果显示,样地内共记录植物75种,隶属于2门3纲18目23科61属;按所含物种数的多少统计,在门水平上主要分布在被子植物门(73种),在纲水平上主要分布在双子叶植物纲(57种),在科水平上主要集中在豆科(Leguminosae,11种)、菊科(Compositae,14种)和禾本科(Gramineae,11种),在属水平上主要集中在藜属(Chenopodium,3种)、胡枝子属(Lespedeza,3种)、蒿属(Artemisia,3种)和香蒲属(Typha,3种);一年或两年生植物最多,地上芽植物、地面芽植物和地下芽植物次之的生活型谱特征总体上反映了黄河中游湿地夏季高温多雨、冬季寒冷干旱的气候特征。用平均分类学差异指数(Δ + )和分类学差异变异指数(Λ + )对13个样地植物分类学多样性特征的分析表明,Δ + 和 Λ + 的理论平均值分别为84.25和425.43;运用双变量分析法将Δ + 和 Λ + 进行组合分析,发现汾河入河口样地(S12)的期望值较小,河津市汾河25号坝样地(S8)、闸西侧样地(S9)和万荣县西范控导工程西侧样地(S10)的期望值较大,说明样地S12的物种分类学多样性较大且物种分布较为均一,样地S8、S9、S10则与之相反。Pearson检验结果显示,平均分类学差异指数(Δ + )、分类学差异变异指数(Λ + )与Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Simpson指数、Patrick指数间均无稳定的相关关系(P > 0.05)。
2015, 33(6): 784-791.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60784
摘要：
焉耆盆地位于新疆天山中段南麓,在植被地理区划上属于新疆暖温带灌木、半灌木荒漠区,其独特的自然地理位置和生态环境孕育了较为丰富的植物资源,研究其种子植物区系多样性分布特点对该区植物资源保护及可持续开发利用具有极其重要的意义。本研究通过野外实地调查及查阅相关文献资料,对新疆焉耆盆地的种子植物区系分布特点进行了系统分析。结果显示,该区种子植物约有1035种,隶属于80科373属,其中新疆特有种有38种,占新疆特有种总种数的14.18%。区系地理成分中,在科级水平上,焉耆盆地种子植物80科可划分为6个分布区类型和7个变型,并以温带地理成分为主(共有22个科),占该区非世界分布科总科数的57.89%;在属级水平上,焉耆盆地种子植物373属可划分为12个分布区类型和17个变型,并以温带地理成分为主(共197属),占非世界分布属总属数的62.54%。焉耆盆地种子植物生活型中,草本植物占优势,共有901种,占该区种子植物总种数的87.05%;灌木有110种(占10.63%),乔木17种(占1.64%),藤本7种(占0.68%)。焉耆盆地种子植物生态类型中,中生类型676种,占该区种子植物总种数的65.31%;旱生类型有191种(占18.45%),湿生类型123种(占11.88%),水生类型45种(占4.35%)。
焉耆盆地位于新疆天山中段南麓,在植被地理区划上属于新疆暖温带灌木、半灌木荒漠区,其独特的自然地理位置和生态环境孕育了较为丰富的植物资源,研究其种子植物区系多样性分布特点对该区植物资源保护及可持续开发利用具有极其重要的意义。本研究通过野外实地调查及查阅相关文献资料,对新疆焉耆盆地的种子植物区系分布特点进行了系统分析。结果显示,该区种子植物约有1035种,隶属于80科373属,其中新疆特有种有38种,占新疆特有种总种数的14.18%。区系地理成分中,在科级水平上,焉耆盆地种子植物80科可划分为6个分布区类型和7个变型,并以温带地理成分为主(共有22个科),占该区非世界分布科总科数的57.89%;在属级水平上,焉耆盆地种子植物373属可划分为12个分布区类型和17个变型,并以温带地理成分为主(共197属),占非世界分布属总属数的62.54%。焉耆盆地种子植物生活型中,草本植物占优势,共有901种,占该区种子植物总种数的87.05%;灌木有110种(占10.63%),乔木17种(占1.64%),藤本7种(占0.68%)。焉耆盆地种子植物生态类型中,中生类型676种,占该区种子植物总种数的65.31%;旱生类型有191种(占18.45%),湿生类型123种(占11.88%),水生类型45种(占4.35%)。
2015, 33(6): 792-800.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60792
摘要：
为了探讨秋茄(Kandelia obovata Sheue et al.)次生木质部的形态解剖和数量解剖特征变化对不同红树林生境的生态适应意义,采用光学显微镜(LM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对深圳福田红树林自然保护区内7个秋茄种群的次生木质部解剖特征进行观测,并对种群样地的土壤盐分含量、pH值和土壤养分含量进行测定。结果显示,(1) 7个秋茄种群的次生木质部具有一些共同形态解剖特征:具纤维状导管和环管管胞;许多导管壁的微观结构(如管壁附物、穿孔板附物和螺旋雕纹等)有利于提高水分输导的高效性和安全性,以适应潮间带生境;(2) 应用逐步回归分析法对秋茄次生木质部数量解剖特征和土壤理化因子的关系进行分析发现,随着土壤Na + 、土壤全盐量增高,秋茄次生木质部导管分子趋向于“大型化”。“大型化”导管有利于水分输导,但降低了安全性。在土壤盐离子含量越高、秋茄导管分子越大其水分输导安全性越低的情况下,推测可能有其它机制保证秋茄导管水分输导的安全性。
为了探讨秋茄(Kandelia obovata Sheue et al.)次生木质部的形态解剖和数量解剖特征变化对不同红树林生境的生态适应意义,采用光学显微镜(LM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和激光共聚焦显微镜(LSCM)对深圳福田红树林自然保护区内7个秋茄种群的次生木质部解剖特征进行观测,并对种群样地的土壤盐分含量、pH值和土壤养分含量进行测定。结果显示,(1) 7个秋茄种群的次生木质部具有一些共同形态解剖特征:具纤维状导管和环管管胞;许多导管壁的微观结构(如管壁附物、穿孔板附物和螺旋雕纹等)有利于提高水分输导的高效性和安全性,以适应潮间带生境;(2) 应用逐步回归分析法对秋茄次生木质部数量解剖特征和土壤理化因子的关系进行分析发现,随着土壤Na + 、土壤全盐量增高,秋茄次生木质部导管分子趋向于“大型化”。“大型化”导管有利于水分输导,但降低了安全性。在土壤盐离子含量越高、秋茄导管分子越大其水分输导安全性越低的情况下,推测可能有其它机制保证秋茄导管水分输导的安全性。
2015, 33(6): 801-807.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60801
摘要：
利用改良FIASCO法(Fast Isolation by AFLP Sequences COntaining repeats)开发出的9对多态性SSR引物评价了薇菜(Osmunda japonica Thunb.)2个野生居群(庐山和恩施)、1个栽培居群(恩施)的遗传多样性和遗传分化水平。结果显示,9个SSR标记在3个薇菜居群中共检测到47个等位基因,每个SSR位点的平均等位基因数为5.222个,观测杂合度和期望杂合度分别为0.000 ~ 0.944和0.577 ~ 0.834,香农指数为0.962 ~ 1.860,表明各SSR位点多态性较高;各居群的平均期望杂合度均大于平均观测杂合度且种内近交系数均为正值,说明3个薇菜居群中都存在非随机交配现象;对各居群的相关遗传多样性参数分析表明,恩施野生居群遗传多样性最高,而其栽培居群最低;庐山野生居群与恩施野生居群间遗传分化系数为0.092,说明两地野生薇菜居群的遗传分化程度较低,AMOVA分析也表明遗传变异主要存在于野生居群内部。
利用改良FIASCO法(Fast Isolation by AFLP Sequences COntaining repeats)开发出的9对多态性SSR引物评价了薇菜(Osmunda japonica Thunb.)2个野生居群(庐山和恩施)、1个栽培居群(恩施)的遗传多样性和遗传分化水平。结果显示,9个SSR标记在3个薇菜居群中共检测到47个等位基因,每个SSR位点的平均等位基因数为5.222个,观测杂合度和期望杂合度分别为0.000 ~ 0.944和0.577 ~ 0.834,香农指数为0.962 ~ 1.860,表明各SSR位点多态性较高;各居群的平均期望杂合度均大于平均观测杂合度且种内近交系数均为正值,说明3个薇菜居群中都存在非随机交配现象;对各居群的相关遗传多样性参数分析表明,恩施野生居群遗传多样性最高,而其栽培居群最低;庐山野生居群与恩施野生居群间遗传分化系数为0.092,说明两地野生薇菜居群的遗传分化程度较低,AMOVA分析也表明遗传变异主要存在于野生居群内部。
2015, 33(6): 808-818.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60808
摘要：
采用电子克隆和RT-PCR方法从柚(Citrus maxima (Burm.) Merr.)、枳(Poncirus trifoliata (L.) Raf.)和柠檬(Citrus limon (L.) Burm. f.)实生苗中克隆了3个MYB蛋白基因,分别命名为CmMYB15、PtMYB15和ClMYB15;并用实时定量qRT-PCR技术检测了该基因在脱落酸(ABA)、干旱、低温和高盐胁迫处理下的时空表达。结果显示,CmMYB15、PtMYB15和ClMYB15的cDNA序列全长分别为994、992、988 bp,分别编码267、266、265个氨基酸,且编码的氨基酸序列N端均含有2个串联的不完全重复的MYB DNA-binding结构域,由此推测该3个基因均属于R2R3亚类;MYB15基因均能被ABA、干旱、低温和高盐胁迫诱导表达,且在柚、枳和柠檬中存在表达差异。本研究表明柚CmMYB15、枳PtMYB15和柠檬ClMYB15是MYB基因家族成员,可能在柑橘响应非生物胁迫过程中起到一定的作用。
采用电子克隆和RT-PCR方法从柚(Citrus maxima (Burm.) Merr.)、枳(Poncirus trifoliata (L.) Raf.)和柠檬(Citrus limon (L.) Burm. f.)实生苗中克隆了3个MYB蛋白基因,分别命名为CmMYB15、PtMYB15和ClMYB15;并用实时定量qRT-PCR技术检测了该基因在脱落酸(ABA)、干旱、低温和高盐胁迫处理下的时空表达。结果显示,CmMYB15、PtMYB15和ClMYB15的cDNA序列全长分别为994、992、988 bp,分别编码267、266、265个氨基酸,且编码的氨基酸序列N端均含有2个串联的不完全重复的MYB DNA-binding结构域,由此推测该3个基因均属于R2R3亚类;MYB15基因均能被ABA、干旱、低温和高盐胁迫诱导表达,且在柚、枳和柠檬中存在表达差异。本研究表明柚CmMYB15、枳PtMYB15和柠檬ClMYB15是MYB基因家族成员,可能在柑橘响应非生物胁迫过程中起到一定的作用。
2015, 33(6): 819-828.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60819
摘要：
amiRNA (artificial microRNA)作为一种诱导基因发生特异性沉默的技术已在多种植物中应用,但设计出的不同amiRNAs在所转化株系中的沉默效率难以预测,因此对amiRNA载体的沉默效率进行预验证是非常必要的。本实验以丹参(Salvia miltiorrhiza)的1个MYB类转录因子基因SmPAP1的mRNA序列为amiRNA作用对象,并挑选2个经在线软件WMD3(Web MicroRNA Designer)设计的amiRNAs,分别命名为amiRNA1-SmPAP1和amiRNA2-SmPAP1,然后通过农杆菌介导将构建的2个amiRNA载体和SmPAP1过表达植物载体在烟草叶片细胞中进行瞬时共表达。结果显示,amiRNA2的表达丰度约是amiRNA1的2倍;amiRNA2对靶标SmPAP1的沉默效率约是amiRNA1的2.5倍;SmPAP1在mRNA和蛋白水平上均与相应amiRNA的表达水平呈显著负相关。因此,amiRNA在烟草细胞中的瞬时表达可快速、有效地对不同amiRNA沉默效果进行预验证,从而为后续的植物遗传转化研究提供重要参考。
amiRNA (artificial microRNA)作为一种诱导基因发生特异性沉默的技术已在多种植物中应用,但设计出的不同amiRNAs在所转化株系中的沉默效率难以预测,因此对amiRNA载体的沉默效率进行预验证是非常必要的。本实验以丹参(Salvia miltiorrhiza)的1个MYB类转录因子基因SmPAP1的mRNA序列为amiRNA作用对象,并挑选2个经在线软件WMD3(Web MicroRNA Designer)设计的amiRNAs,分别命名为amiRNA1-SmPAP1和amiRNA2-SmPAP1,然后通过农杆菌介导将构建的2个amiRNA载体和SmPAP1过表达植物载体在烟草叶片细胞中进行瞬时共表达。结果显示,amiRNA2的表达丰度约是amiRNA1的2倍;amiRNA2对靶标SmPAP1的沉默效率约是amiRNA1的2.5倍;SmPAP1在mRNA和蛋白水平上均与相应amiRNA的表达水平呈显著负相关。因此,amiRNA在烟草细胞中的瞬时表达可快速、有效地对不同amiRNA沉默效果进行预验证,从而为后续的植物遗传转化研究提供重要参考。
2015, 33(6): 829-839.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60829
摘要：
对180份苦荞种质资源的8个主要农艺性状进行了评价,并对单株粒重与其他7个农艺性状之间进行了相关性分析和通径分析。结果显示,主要农艺性状的变异系数为8.10%~39.40%;简单相关分析表明,单株粒重与单株粒数、主茎分支数呈极显著正相关;偏相关分析表明,单株粒重与单株粒数、千粒重呈极显著正相关;多元回归和通径分析均表明,单株粒数、千粒重是影响单株粒重的主要因素,其中单株粒数影响最大。系统聚类分析表明,180份苦荞种质资源可划分为5类,其中第Ⅲ类(包括47份供试材料)的综合农艺性状较好,主要表现为主茎分枝能力强、单株粒数多、单株粒重和单株米粒重高,可作为优异基因资源进一步开发利用,也为以增加单株米粒重与出米率为选育目标的苦荞薄壳育种提供依据。
对180份苦荞种质资源的8个主要农艺性状进行了评价,并对单株粒重与其他7个农艺性状之间进行了相关性分析和通径分析。结果显示,主要农艺性状的变异系数为8.10%~39.40%;简单相关分析表明,单株粒重与单株粒数、主茎分支数呈极显著正相关;偏相关分析表明,单株粒重与单株粒数、千粒重呈极显著正相关;多元回归和通径分析均表明,单株粒数、千粒重是影响单株粒重的主要因素,其中单株粒数影响最大。系统聚类分析表明,180份苦荞种质资源可划分为5类,其中第Ⅲ类(包括47份供试材料)的综合农艺性状较好,主要表现为主茎分枝能力强、单株粒数多、单株粒重和单株米粒重高,可作为优异基因资源进一步开发利用,也为以增加单株米粒重与出米率为选育目标的苦荞薄壳育种提供依据。
2015, 33(6): 840-846.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60840
摘要：
以耐旱性较强的德国景天(Sedum hybridum)扦插苗为材料进行干旱胁迫处理(60 d),并测定其叶片相对含水量、丙二醛含量、细胞伤害率、光合参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、荧光参数(Fv/Fm、qP、PHiPS2),以及苹果酸含量、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性等生理指标。结果显示,干旱胁迫导致德国景天叶片相对含水量、光合参数、荧光参数降低,细胞伤害率、丙二醛含量升高;干旱胁迫30 d时,各项生理指标变化幅度较小,但40 d后变化幅度显著增加,并且德国景天叶片的苹果酸含量和PEPCase活性显著升高,表明C3光合途径不断减弱,景天酸代谢(CAM)途径被激活,参与了德国景天对干旱胁迫的响应,提高了其耐旱性;当干旱胁迫达60 d时,因超过其耐受范围,德国景天受损严重,逐渐死亡。这说明德国景天在生理上表现出极强的耐旱性,并且具有兼性CAM植物的特征,通过CAM途径活化提高植株耐旱性是德国景天重要的耐旱机理。
以耐旱性较强的德国景天(Sedum hybridum)扦插苗为材料进行干旱胁迫处理(60 d),并测定其叶片相对含水量、丙二醛含量、细胞伤害率、光合参数(净光合速率、气孔导度、蒸腾速率)、荧光参数(Fv/Fm、qP、PHiPS2),以及苹果酸含量、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPCase)活性等生理指标。结果显示,干旱胁迫导致德国景天叶片相对含水量、光合参数、荧光参数降低,细胞伤害率、丙二醛含量升高;干旱胁迫30 d时,各项生理指标变化幅度较小,但40 d后变化幅度显著增加,并且德国景天叶片的苹果酸含量和PEPCase活性显著升高,表明C3光合途径不断减弱,景天酸代谢(CAM)途径被激活,参与了德国景天对干旱胁迫的响应,提高了其耐旱性;当干旱胁迫达60 d时,因超过其耐受范围,德国景天受损严重,逐渐死亡。这说明德国景天在生理上表现出极强的耐旱性,并且具有兼性CAM植物的特征,通过CAM途径活化提高植株耐旱性是德国景天重要的耐旱机理。
2015, 33(6): 847-854.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60847
摘要：
为了开发东非半边莲属特有植物的微卫星分子标记(SSR),本研究基于Illumina-HiSeq 2000测序平台对巨人半边莲Lobelia deckenii的基因组进行高通量测序。利用MISA软件对获得的基因组数据库进行搜索与分析,共鉴别出58 966个SSR位点,并利用Primer软件成功设计出3558对特异性的SSR引物。利用L. deckenii 3个居群的6个样品对随机挑选的40对SSR引物进行扩增效率检验,发现有32对重复性好且可扩增出清晰条带。利用筛选出的32对SSR引物对来自肯尼亚山居群的24株个体进行PCR扩增并采用荧光分型技术检测多态性,结果显示有14对可扩增出稳定的多态性条带,共有86个等位基因,各SSR位点的等位基因数(NA)为4 ~ 9个,观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.000~1.000和0.625~0.854。本研究结果表明,通过高通量测序技术开发东非特有植物巨人半边莲的SSR标记是一种简单而高效的途径,这些新的SSR分子标记为巨人半边莲的居群遗传多样性、遗传结构以及对其开展保护生物学研究提供了工具。
为了开发东非半边莲属特有植物的微卫星分子标记(SSR),本研究基于Illumina-HiSeq 2000测序平台对巨人半边莲Lobelia deckenii的基因组进行高通量测序。利用MISA软件对获得的基因组数据库进行搜索与分析,共鉴别出58 966个SSR位点,并利用Primer软件成功设计出3558对特异性的SSR引物。利用L. deckenii 3个居群的6个样品对随机挑选的40对SSR引物进行扩增效率检验,发现有32对重复性好且可扩增出清晰条带。利用筛选出的32对SSR引物对来自肯尼亚山居群的24株个体进行PCR扩增并采用荧光分型技术检测多态性,结果显示有14对可扩增出稳定的多态性条带,共有86个等位基因,各SSR位点的等位基因数(NA)为4 ~ 9个,观测杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.000~1.000和0.625~0.854。本研究结果表明,通过高通量测序技术开发东非特有植物巨人半边莲的SSR标记是一种简单而高效的途径,这些新的SSR分子标记为巨人半边莲的居群遗传多样性、遗传结构以及对其开展保护生物学研究提供了工具。
2015, 33(6): 855-860.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60855
摘要：
血水草(Eomecon chionantha Hance)是中国亚热带地区特有的单种属植物。本研究采用(AG)15、(AC)15两种生物素探针及磁珠富集法从血水草基因组中开发并筛选出13个微卫星位点,且在该物种中能进行稳定的PCR扩增并表现出多态性。利用筛选出的13个SSR多态性标记对血水草4个野生居群24个个体进行PCR扩增,结果显示每个微卫星位点的等位基因数为2 ~ 7个,观测杂合度(HO)和期望杂合度(HE)分别为0.125 ~ 0.792和0.299 ~ 0.691。说明这些SSR标记可用于血水草遗传多样性的后续研究,并揭示该物种地理分布格局形成的原因,有助于保护和利用中国亚热带地区的血水草野生资源。
血水草(Eomecon chionantha Hance)是中国亚热带地区特有的单种属植物。本研究采用(AG)15、(AC)15两种生物素探针及磁珠富集法从血水草基因组中开发并筛选出13个微卫星位点,且在该物种中能进行稳定的PCR扩增并表现出多态性。利用筛选出的13个SSR多态性标记对血水草4个野生居群24个个体进行PCR扩增,结果显示每个微卫星位点的等位基因数为2 ~ 7个,观测杂合度(HO)和期望杂合度(HE)分别为0.125 ~ 0.792和0.299 ~ 0.691。说明这些SSR标记可用于血水草遗传多样性的后续研究,并揭示该物种地理分布格局形成的原因,有助于保护和利用中国亚热带地区的血水草野生资源。
2015, 33(6): 861-866.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60861
摘要：
为了探索同时测定荷叶茶及饮片中6种黄酮类成分(芦丁、金丝桃苷、紫云英苷、槲皮素、山奈素和异鼠李素)含量的方法,本研究以8种不同的荷叶样本为材料,采用高效液相色谱分析法对6种黄酮类成分进行了同时测定。样品经过前处理,以0.5%甲酸-水(A)和0.1%甲酸-乙腈(B)作为流动相进行梯度洗脱,流速为1 mL/min,柱温为25℃,进样量为20 μL,经Agilent TC-C18(2) (150 mm × 4.6 mm, 5 μm)色谱柱分离,于360 nm 波长处检测,结果显示,芦丁、金丝桃苷、紫云英苷、槲皮素、山奈酚、异鼠李素6种黄酮类成分分别在1.6 ~ 160、1.8 ~ 180、2.16 ~ 216、1.4 ~ 140、2.12 ~ 212、1.6 ~ 160 μg/mL浓度范围内有良好的线性关系(R2 > 0.9992),其检测稳定性、重复性、日内精密度、日间精密度以及加样回收率的RSD均小于2%。进一步用该方法对不同来源的8个荷叶样本进行检测,结果显示荷叶样本中6种黄酮类成分含量以槲皮素最高,并且以样本G荷叶茶(购自G公司,批号为130802)的槲皮素含量最高。本研究建立的同时测定6种荷叶黄酮类成分含量的方法快速、准确,可为荷叶有效成分的检测和质量控制提供技术支撑。
为了探索同时测定荷叶茶及饮片中6种黄酮类成分(芦丁、金丝桃苷、紫云英苷、槲皮素、山奈素和异鼠李素)含量的方法,本研究以8种不同的荷叶样本为材料,采用高效液相色谱分析法对6种黄酮类成分进行了同时测定。样品经过前处理,以0.5%甲酸-水(A)和0.1%甲酸-乙腈(B)作为流动相进行梯度洗脱,流速为1 mL/min,柱温为25℃,进样量为20 μL,经Agilent TC-C18(2) (150 mm × 4.6 mm, 5 μm)色谱柱分离,于360 nm 波长处检测,结果显示,芦丁、金丝桃苷、紫云英苷、槲皮素、山奈酚、异鼠李素6种黄酮类成分分别在1.6 ~ 160、1.8 ~ 180、2.16 ~ 216、1.4 ~ 140、2.12 ~ 212、1.6 ~ 160 μg/mL浓度范围内有良好的线性关系(R2 > 0.9992),其检测稳定性、重复性、日内精密度、日间精密度以及加样回收率的RSD均小于2%。进一步用该方法对不同来源的8个荷叶样本进行检测,结果显示荷叶样本中6种黄酮类成分含量以槲皮素最高,并且以样本G荷叶茶(购自G公司,批号为130802)的槲皮素含量最高。本研究建立的同时测定6种荷叶黄酮类成分含量的方法快速、准确,可为荷叶有效成分的检测和质量控制提供技术支撑。
2015, 33(6): 867-872.
DOI: 10.11913/PSJ.2095-0837.2015.60867
摘要：
为获得甘草细胞在反应器中放大培养的最佳条件,在建立稳定的甘草细胞搅拌式生物反应器放大培养体系的基础上,分别以单因素和正交实验获得的数据为样本,以细胞净增长生物量为考察指标,运用BP神经网络耦合遗传算法对反应器操作策略进行优化。结果表明,接种量6.4%、摇床转速89 r/min、通气速率0.1 vvm是甘草细胞进行反应器培养的最优条件;与传统的正交实验方法相比,这种基于神经网络耦合遗传算法的优化方法使反应器中细胞生物量的积累提高了6.9%。
为获得甘草细胞在反应器中放大培养的最佳条件,在建立稳定的甘草细胞搅拌式生物反应器放大培养体系的基础上,分别以单因素和正交实验获得的数据为样本,以细胞净增长生物量为考察指标,运用BP神经网络耦合遗传算法对反应器操作策略进行优化。结果表明,接种量6.4%、摇床转速89 r/min、通气速率0.1 vvm是甘草细胞进行反应器培养的最优条件;与传统的正交实验方法相比,这种基于神经网络耦合遗传算法的优化方法使反应器中细胞生物量的积累提高了6.9%。
