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2023年  第41卷  第3期

栏目
生态与生物地理
摘要:

为科学设定琅岐岛森林群落物种多样性调查的最小面积,提高研究结果的准确性和节约调查成本,本研究在福州市琅岐岛采用巢式样方法开展海岛森林群落的种-面积曲线调查,设置20 m × 20 m的样方,选择对数函数、幂函数和逻辑斯蒂3种模型分别拟合3种类型森林群落,即台湾相思(Acacia confusa Merr.)、柠檬桉(Eucalyptus citriodora Hook. f.)和朴树(Celtis sinensis Pers.)林,及其灌木层、草本层共3个对象的种-面积关系,利用赤池信息准则(AIC)选择出最优拟合模型计算3类群落3个对象最小取样面积。结果显示:(1)3类森林群落3个对象的种-面积关系的最优拟合模型都是幂函数拟合模型。(2)在满足精度为50% ~ 90%时,台湾相思林群落及其灌木层、草本层的最小取样面积分别为113.5、68.9和24.4 m²;柠檬桉林群落及其灌木层、草本层的最小取样面积分别为153.1、69.6和41.4 m²;朴树林群落及其灌木层、草本层的最小取样面积分别为65.5、38和15.2 m²。(3)可将琅岐岛森林群落的最小取样面积设置为10 m × 15 m,灌木层最小取样面积设置为10 m × 10 m,草本层最小取样面积设置为6 m × 6 m。(4)最小样方面积与群落物种数量存在一定的正相关性,还会受群落差异、取样面积、人为干扰、偶见种等因素的影响。

摘要:

以武夷山米槠(Castanopsis carlesii (Hemsl.) Hay.)群落为研究对象,采用生态位测定与种间联结方法,分析了米槠种群乔木层25个优势种群生态位与种间联结。结果显示:米槠、树参(Dendropanax dentiger (Harms.) Merr.)、弯蒴杜鹃(Rhododendron henryi Hance.)和少叶黄杞(Engelhardtia fenzlii Merr.)的生态位较大。群落生态位相似性和重叠性平均分别为0.36和0.42。优势种群间生态位低度重叠占71%,而高度重叠仅9.67%。乔木层总体联结性呈不显著正联结。Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验结果均发现相关性显著的种群占比较低,不显著种群占绝大多数,负联结种对大于正联结。根据主成分分析排序和种间联结关系分析结果,本研究将25个优势物种划分为4个生态种组。总的来说,米槠群落总体呈相对稳定的阶段,多数种对呈不显著相关或无相关性,独立性相对较强。

摘要:

为探究垫状点地梅(Androsace tapete Maxim.)保温作用的主导因素及其对极端温度变化的适应性,用温度计测量了垫状点地梅存活和死亡个体内部的温度;在夏季、冬季和模拟冰雹天气条件下,用温度记录仪分别记录了垫状点地梅表面、内部、附近空气和土壤温度的昼夜变化。结果显示,垫状点地梅存活与死亡个体的内部温度间无显著差异;在昼夜温度变化中,垫状点地梅表面温度的变幅远大于气温,而内部温度的变幅与土壤温度相似,远小于气温;在模拟冰雹天气低温处理后,其表面温度虽然骤降至0 ℃,但内部温度却仍维持在10 ℃以上。结果表明,垫状点地梅的保温作用主要源于其结构特性,受海拔差异、自身代谢活动、冷驯化等因素的影响较小。其保温能力略弱于5 cm处土层,能够显著地缓冲高原昼夜剧烈的温差,减轻极端环境温度的危害。

摘要:

本文在立地尺度上以古尔班通古特沙漠半固定沙丘上的4个优势固沙灌木种群为研究对象,利用变异函数分析其株高、东西和南北冠幅的各向同性和各向异性的空间变异特征。结果显示:(1)4个种群的株高和冠幅的大小顺序依次为白梭梭(Haloxylon persicum Bunge ex Boiss. et Buhse)、沙拐枣(Calligonum leucocladum (Schrenk) Bge.)、 油蒿(Artemisia ordosica Krasch) 、 蛇麻黄(Ephedra distachya L.)。除蛇麻黄和油蒿无显著差异外,4个种群的株高和冠幅两两之间均有显著差异。(2)4个种群株高和冠幅的变异函数值随间距的增加变化趋势相同,在局部范围内存在一定的波动。(3)株高和冠幅具有较强的空间自相关格局。沙拐枣种群冠幅和蛇麻黄种群株高的空间变异主要由随机性和结构性因素共同决定,而其他种群株高和冠幅的空间变异则主要由结构性因素决定。(4)4个种群株高和冠幅的空间格局较为简单,不同方向上均呈现出空间异质性。

遗传与育种
摘要:

为了明确滇南青冈(Quercus austroglauca Y. T. Chang)叶绿体基因组的结构特征、密码子使用偏好性及其影响因素,本研究运用Geneious、CodonW等软件,对其进行了系统分析。结果显示,滇南青冈的叶绿体基因组全长160 913 bp,编码133个基因。从中筛选出的52条蛋白编码序列第3位碱基的平均GC含量为29.14%,说明其密码子偏爱以A或U结尾,相对同义密码子使用度分析结果也印证了这一点。有效密码子数(ENC)均大于35,表明其密码子偏好性较弱。中性绘图分析、ENC-plot分析以及PR2-plot分析结果均表明,影响滇南青冈叶绿体基因组密码子使用偏好性的主导因素是自然选择。通过筛选确定,其最优密码子共有13个。多重分析结果显示,变异多在非编码区域,编码区ycf1基因的变异程度较大。IR边界分析显示滇南青冈存在ycf1假基因。系统发育分析表明滇南青冈与多脉青冈(Q. hypargyrea (Seemen) C. C. Huang et Y. T. Chang)等栎属植物亲缘关系较近。

摘要:

保守的rps2基因簇(rps2-atpI-atpH-atpF-atpA)在桔梗科的叶绿体基因组中发生了断裂。为探究该基因簇断裂后,相关基因的进化速率是否发生变化,本研究选取50种桔梗科植物和2种睡菜科植物的叶绿体基因组序列进行系统发育关系的构建,对rps2基因簇相关基因的进化速率、选择压力以及适应性进化过程进行分析。结果显示,桔梗科中rps2基因簇发生断裂的物种均来自风铃草亚科,且在系统发育树上组成单系分支;与未断裂物种相比,断裂物种中相关基因的进化速率均值降低;基因间的非同义替换速率存在显著差异。适应性进化分析中,位点模型在atpIrps2基因中检测到正选择位点。本研究结果表明基因簇断裂可能具有系统发育意义,基因簇断裂后进化速率会发生改变,不同基因也经历了不同的进化历程。

生理与发育
摘要:

水芹(Oenanthe javanica (Blume) DC.)雄性不育材料在水芹杂交育种中具有重要作用。本研究描述了一种雄蕊退化的水芹雄性不育材料(OJBY001)。该材料的特征为:侧枝多、叶片及叶柄深绿色,花丝萎缩和花药干瘪、柱头伸长、能够分泌蜜液及接收外来水芹花粉,隶属于水芹种。相较于可育水芹(OJKY002),OJBY001在茎和叶柄中的干物质极显著高于OJKY002,以及走茎中的维生素C、可溶性糖及类黄酮含量显著或者极显著高于OJKY002中的含量。

摘要:

为揭示甘蔗(Saccharum officinarum L.)对氮形态的偏好与其最适铵硝配比,以‘云蔗05-51’为材料开展水培实验,在总供氮水平为10 mmol/L的条件下,设置0∶100、20∶80、40∶60、50∶50、60∶40、80∶20、100∶0共7种铵硝配比处理,分析供氮充足条件下不同铵硝配比处理对甘蔗苗期生长及氮同化利用的影响。结果显示,铵硝配比为20∶80时,甘蔗植株生物量最高,此时根系形态、氮同化关键酶活性最高,氮素的吸收及利用效率也较高。铵硝配比达40∶60时,根系生长开始受限;铵硝配比增加到80∶20时,地上部生长也明显受限。在单独供铵态氮时,植株具有最高的氮含量、单位根长吸氮量、游离氨基酸与可溶性蛋白含量,但氮同化关键酶活性整体较低,氮生理利用效率最低,植株生长和根系形态均为最差。研究结果说明,铵硝同时供应对植株生长和氮同化利用的效果优于单独供硝态氮或铵态氮,本实验条件下‘云蔗05-51’生长所需的适宜铵硝配比为20∶80。

摘要:

以降香黄檀(Dalbergia odorifera T. Chen)和橡胶树(Hevea brasiliensis Muell. Arg)为研究材料,探究干旱、施氮联合处理对幼苗生长、叶绿素荧光特性及两者互作效应的影响。结果显示,同一氮素水平下,干旱胁迫显著提高了幼苗的初始荧光(Fo)和非光化学猝灭系数(NPQ),但降低了株高增量、基径、叶长、总叶绿素含量、PSⅡ潜在活性(Fv / Fo)、PSⅡ最大光化学效率(Fv / Fm)和电子传递速率(ETR)。同一水分水平下,施氮处理组植株有更好的生长态势,且对降香黄檀的促进作用强于橡胶树;干旱与施氮联合处理显著影响降香黄檀的分支数和橡胶树的株高增量、叶柄长、叶绿素a含量、总叶绿素含量及类胡萝卜素含量。混栽对降香黄檀和湿润条件下的橡胶树有促进作用,但在干旱条件下降香黄檀显著抑制橡胶树的生长和光合性能。研究结果表明施氮可减轻干旱胁迫对两树种的不利影响,且均在施氮湿润处理组下具有最佳的生长、光合色素积累状况。此外,土壤水分变化改变了降香黄檀-橡胶树的互作效应。

摘要:

穗花牡荆(Vitex agnus-castus L.)是观赏价值极高的夏秋开花植物,其种子繁殖困难。本研究利用石蜡切片技术,观察穗花牡荆的种实结构,同时应用多种催芽技术,探求穗花牡荆最佳的萌发方式。结果显示,穗花牡荆具有坚硬的内果皮,且种实败育率较高。实验的催芽方法中,浓硫酸浸种20 min后再用600 mg/L赤霉素浸种24 h的组合效果最好,能够显著将发芽势、发芽率和发芽指数分别提高到10%、14.44%和1.09。

摘要:

以北温带4个不同地理来源的广布性沉水植物菹草(Potamogeton crispus L.)休眠芽为对象,使用玻璃温室模拟增温状态( 2 ℃ ~ 5.8 ℃),以不同克隆种群所产生的休眠芽和果的数量与生物量为指标,对不同增温状态下菹草的无性和有性繁殖策略进行研究,并根据菹草休眠芽苞叶数和无性繁殖体适合度的潜在关系对休眠芽进行分型:贫叶芽(苞叶数 ≤ 4)和富叶芽(苞叶数 > 4)。结果显示,地理来源和增温状态可显著影响菹草的繁殖。尽管模拟增温对不同地理来源菹草克隆种群产生休眠芽数量的影响具有差异,但模拟增温未导致休眠芽总生物量的下降。模拟增温导致休眠芽中贫叶芽占比的减少,从而导致富叶芽占比的增加。此外,模拟增温导致3个种群有性繁殖的丧失。由于菹草主要经由水媒传粉,推测水体的增温破坏了其花粉活力,导致有性繁殖的丧失。苞叶具有营养储藏和光合作用的功能,苞叶数与腋芽数呈正相关。推测增温条件下,菹草通过产生较大的无性繁殖体来维持其适合度,这可能是菹草在繁殖模式上应对气候变暖的策略。

专题综述
摘要:

莲(Nelumbo)作为真双子叶基部类群植物,对植物系统进化研究具有重要意义,同时,作为重要的水生园艺植物,还具有观赏、食用及药用等经济价值。近年来,随着莲基因组测序、组装及注释工作的不断完善,莲分子生物学研究得到了极大的发展。本文综述了莲分子生物学研究的最新进展,主要包括3个方面:(1)莲基因组研究的最新进展及其意义;(2)莲各个园艺性状及不同生理过程的遗传机理及多组学研究状况;(3)调控莲重要园艺性状关键基因的挖掘及其功能验证的相关进展。最后,对目前莲的相关研究所面临的问题及今后的发展趋势进行了展望。

摘要:

莲(Nelumbo)是一种重要的水生经济作物,富含黄酮、生物碱、多糖等生物活性物质,可药食两用。目前在莲中已经鉴定出超过百种的黄酮类化合物,包括芦丁、槲皮素、金丝桃苷等,这些物质具有抑菌抗炎、降脂减肥、抗氧化等多种药用功效。本文介绍了莲黄酮类化合物的种类,以及包括大孔树脂色谱法和高效液相色谱-质谱联用法在内的提取与鉴定方法,并对莲黄酮类化合物的功能活性、功能产品开发及其在疾病治疗中的最新应用进行了系统总结,以期为莲黄酮类化合物的科学研究和综合利用提供参考。

摘要:

海藻糖-6-磷酸代谢通路是植物响应非生物胁迫生理调控网络中的重要组成部分,海藻糖-6-磷酸合成酶基因TPSTrehalose-6-phosphate synthase)是植物合成海藻糖的关键基因。为了更加充分地理解TPS基因在植物应答非生物胁迫、调节开花时间等方面的作用,本文首先对植物TPS基因家族成员的系统进化关系及序列结构信息进行了研究,重点论述了TPS基因在植物响应干旱、盐害、高温、低温胁迫中的调控功能及分子作用机制,最后对TPS基因参与植物开花调控的研究进展进行了综述。本文深入总结了目前植物TPS基因响应非生物胁迫及开花调控的研究进展,并对今后TPS同源基因的研究方向和应用价值进行了展望。