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    2017年 第37卷 第3期    刊出日期:2017-05-15
    研究报告
    金喜楼梯草(荨麻科),越南楼梯草属植物一新种
    DO Van Truong, 林云, TRAN Ngoc Hai, 韦毅刚
    2017, 37(3):  321-324.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.001
    摘要 ( 745 )   PDF (530KB) ( 955 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    对产自越南的荨麻科楼梯草属植物一新种金喜楼梯草(Elatostema kimhyense Y.G.Wei & V.T.Do)作了描述和绘图。该种生长于海拔350~400和1 100~1 200 m的石灰岩山地林下。该新种与越南楼梯草(E.vietnamense Q.Lin & L.D.Duan)接近,区别在于其拥有肉质茎,羽状脉,叶背面、苞片和小苞片被微硬毛。
    基于叶片解剖结构的砂生槐群体抗旱性评价
    刘彬, 麻文俊, 王军辉, 普布次仁, 项艳
    2017, 37(3):  325-333.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.002
    摘要 ( 717 )   PDF (1879KB) ( 1032 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    选取来自西藏不同地区11个群体的砂生槐作为研究材料,采用石蜡切片技术,测定11项叶片解剖结构指标,应用SPSS软件进行方差分析、相关性分析和聚类分析,对叶片解剖结构指标进行筛选,运用隶属函数法对不同群体的砂生槐进行综合评价。结果表明:(1)砂生槐属于典型的等面叶,各群体砂生槐的叶肉组织中都存在有海绵组织,海绵组织位于上下栅栏组织之间。不同群体砂生槐的解剖结构指标中,叶片厚度、栅栏组织厚度、主脉维管束直径和紧密度等差异达到极显著水平(P<0.01),栅海比差异达到显著水平(P<0.05),其它指标均未达到显著性水平。(2)通过数据分析,得到如下结果:叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度可以作为分析抗旱性的主要指标,而其它指标可以作为辅助指标。(3)群体LS1、NY1抗旱性较强,而NC1与YL1抗旱性较弱。对于砂生槐来说,影响其抗旱性的主要解剖结构指标包括叶片厚度、上表皮厚度和上表皮角质层厚度,这几项指标可以基本上反映出不同群体砂生槐抗旱性的一些差异;但是,如果要准确评价砂生槐的抗旱性,还需要考虑砂生槐种子萌发和幼苗期间的生理生化指标等来综合评价不同群体砂生槐的抗旱性。
    6种铁线莲属植物的柱头特征对传粉的适应
    王思源, 吴海燕, 蔡正旺, 苏雪, 侯勤正, 孙坤
    2017, 37(3):  334-339.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.003
    摘要 ( 842 )   PDF (1638KB) ( 961 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了解传粉过程中柱头对花粉的捕获策略,对6种铁线莲属植物(甘青铁线莲、灌木铁线莲、粉绿铁线莲、薄叶铁线莲、粗齿铁线莲和短尾铁线莲)的柱头显微结构进行扫描电镜观察,发现6种铁线莲属植物的柱头均位于花柱的腹缝面,由花柱腹缝两侧细胞发育成柱头乳突,乳突形状随花期逐步从球状到指状甚至长指状过度,并伴随着柱头受粉面从花柱顶端朝花柱基部渐次发育成熟的特殊发育式样。观察分析6种铁线莲的花部综合征及花粉胚珠比(P/O)发现,柱头的此类发育式样与其他花部构成存在功能上的协同一致。为理解铁线莲属植物花部的进化提供了新的思路和视野,对观赏用铁线莲属植物的育种栽培具参考价值。
    天山中西段不同地区雪岭云杉径向生长对气候变暖的响应差异
    张艳静, 郑宏伟, 于瑞德, 杨美琳, 石冰冰, 王蕾
    2017, 37(3):  340-350.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.004
    摘要 ( 862 )   PDF (2110KB) ( 899 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为研究乌苏和石河子地区雪岭云杉(Picea schrenkiana)径向生长对气候变暖的响应差异状况,利用响应函数及滑动相关分析等树轮气候学方法,研究了2个地区森林下限雪岭云杉径向生长与气候因子的响应关系。结果表明:乌苏和石河子地区雪岭云杉生长均与生长季的气候因子呈显著相关关系。但乌苏和石河子地区雪岭云杉生长对当地气候因子的响应也存在差异,乌苏地区雪岭云杉径向生长与上一年7、9月平均气温呈显著负相关,与当年8月降水、上一年9月及当年8月平均相对湿度和上一年7~10月的scPDSI呈显著正相关。石河子地区雪岭云杉径向生长与当年1月平均湿度和当年1、2月的scPDSI呈显著正相关。此外,乌苏地区树轮宽度指数具有与温度升高而下降的“分离现象”,而石河子地区树轮宽度指数具有与温度升高相一致的趋势。升温导致的水分胁迫是造成乌苏地区雪岭云杉径向生长与温度变化趋势相反的重要因素。生长季的温度和降水的增加对石河子地区雪岭云杉径向生长有促进作用。乌苏地区雪岭云杉径向生长对5~7月平均气温和降水量变化敏感性上升;石河子地区雪岭云杉径向生长对5~7月降水量变化敏感性上升,而对5~7月平均气温变化敏感性下降。结果显示,气候变化的区域差异是造成乌苏和石河子地区雪岭云杉径向生长趋势不同以及各年表序列对温度和降水变化敏感性变化的主要气候因素。
    基于rbcL序列试论鸢尾属部分物种间的系统发育关系
    蒋喻林, 刘宇婧, 冯艺玫, 谭淼, 蒋天仪, 余小芳
    2017, 37(3):  351-359.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.005
    摘要 ( 783 )   PDF (1754KB) ( 934 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    选用叶绿体rbcL基因对鸢尾属植物的分类和系统发育进行了分析。以雄黄兰为外类群,对21份鸢尾属材料和GenBank下载的共49条序列采用最大简约法构建系统进化树,探讨了鸢尾属的分类系统。针对有争议的物种,聚类结果表明:马蔺与白花马蔺关系较远;扁竹兰和蝴蝶花亲缘关系较扇形鸢尾近;细锐果鸢尾和锐果鸢尾亲缘关系近,大锐果鸢尾较之远;四川鸢尾和薄叶鸢尾聚类近;西伯利亚鸢尾系内物种间聚类复杂,亲缘关系不清楚。
    降水强度变化对天山云杉地表凋落物和细根分解的影响
    李吉玫, 张毓涛, 李翔, 韩燕梁
    2017, 37(3):  360-369.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.006
    摘要 ( 464 )   PDF (2080KB) ( 330 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为了探明不同降水条件下干旱区山地森林主要优势树种凋落物分解特征,采用野外模拟试验,通过设计3种降水强度处理[ZP(去除降水)、CK(自然降水,对照)、DP(双倍降水)],研究了降水强度变化对天山云杉地表凋落物(叶和枝)和细根分解的影响。研究结果表明:分解24个月后对照凋落叶、凋落枝和细根干重损失率比去除降水损失率分别高24.79%、2.54%和23.09%,比双倍降水损失率低7.04%、0.68%和10.70%,去除降水对凋落叶和细根分解的抑制作用显著,对凋落枝抑制作用较微弱,双倍降水对分解具有促进作用,但仅对细根分解的促进作用显著。对照和双倍降水处理下凋落叶和细根月平均分解率均表现为双峰型曲线,凋落枝为单峰曲线,去除降水处理下地表凋落物和细根月平均分解率相对平缓。木质素和纤维素残留率也表现为去除降水 > 对照 > 双倍降水。不同降水处理下分解过程中N元素释放模式不同,但C释放模式基本一致。相关分析表明,凋落物月分解率与0~10 cm土层温度的相关性不显著(P>0.05),但与土壤含水量间为线性极显著正相关(P<0.05)。我们研究结果发现云杉凋落物与根系分解对降水强度变化存在明显差异,未来气候变化对土壤碳周转影响应该充分考虑这种器官间差异。
    利用pmi标记基因筛选培育转EaDREB2B基因甘蔗
    吴杨, 贺俐, 黄勇, 张木清
    2017, 37(3):  370-376.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.007
    摘要 ( 418 )   PDF (1634KB) ( 235 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    利用已构建的植物表达载体prd29a-dreb-hyg,通过酶切连接到含有磷酸甘露糖异构酶基因(pmi)的表达质粒pZMLR14上,构建植物表达载体pDREB-PMI。利用基因枪轰击转化甘蔗愈伤,经过甘露糖筛选,共获51株抗性苗,转化再生频率为4.25%。对转基因植株进行分子检测,结果表明有8株为阳性转基因无性系。氯酚红试验表明标记磷酸甘露糖异构酶基因在转基因株系中均有表达。对转基因T1代甘蔗植株进行分子检测,结果表明EaDREB2B基因在转基因甘蔗无性系T1代中稳定遗传。该结果为进一步研究EaDREB2B基因在甘蔗抗旱方面的作用奠定了基础。
    香果树(Emmenopterys henryi)种群种子雨、种子库及 实生苗数量的海拔梯度变化
    郭连金, 曹昊玮, 徐卫红, 田玉清, 肖志鹏
    2017, 37(3):  377-386.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.008
    摘要 ( 501 )   PDF (2251KB) ( 245 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    香果树为我国Ⅱ级野生保护植物,由于原生境中香果树种群的数量迅速减少,目前已濒临灭绝,种群亟待恢复。研究了武夷山不同海拔的香果树种群种子雨、种子库及其幼苗存活现状,目的是阐明不同海拔地区的香果树种群自然更新的动态过程,寻找其更新脆弱的环节及其影响因素,为香果树自然种群的恢复提供理论依据。以分布于不同海拔高度(819、980、1 140及1 301 m)的香果树母树为中心,在其周围(东、南、西、北四个方位)布设种子雨收集框和土壤种子库样方,连续观测种子雨和种子库的动态,并对不同地表覆盖物中种子萌发及幼苗数量进行观测和记录。结果表明,武夷山香果树种群种子雨持续时间近2个月,尤其是11月底至12月中旬为种子雨高峰期;随着海拔的上升,香果树种子总密度以及虫蛀种子密度均显著降低,但千粒重以及饱满种子密度则有所增加;香果树土壤种子库为瞬时种子库,其水平分布以母树南侧和西侧种子密度较大,母树北侧种子密度最小。香果树种子的垂直分布主要集中于枯落物和苔藓层;3月时香果树土壤种子库中存留的饱满种子仅占种子散布后1.80%,而1年实生苗存活率为6.18%,土壤种子库的损耗是其种群自然更新困难的主要原因;不同地表覆盖物对香果树幼苗的存活产生显著影响,枯落物及苔藓层的幼苗死亡率显著高于土壤表面。建议清理林内枯落物及苔藓,增加林内裸露土壤的面积,减小地上草本的盖度,以减少种子霉烂、虫蛀的几率,增加香果树实生苗胚根与土壤接触的几率以及改善光照条件,促进香果树自然更新。
    烟草NtCBL1基因的克隆、表达载体构建及表达分析
    张雪薇, 刘仑, 鲁黎明, 李立芹
    2017, 37(3):  387-394.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.009
    摘要 ( 443 )   PDF (1467KB) ( 261 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    CBL是一类Ca2+感受蛋白,在植物适应或抵制逆境胁迫的过程中发挥重要的作用。从烟草品种K326中克隆到了一个CBL1的同源基因,该序列包含了一个642 bp的开放阅读框,编码一个由213个氨基酸残基组成的蛋白,预测分子量为24.5 kDa,等电点为5.03。同源性分析结果显示,该基因与林烟草CBL1、甜辣椒CBL1等具有较高的同源性,故命名为NtCBL1。生物信息学分析表明,NtCBL1具有CBL家族保守的EF-hand钙结合结构域。组织表达分析发现该基因在成熟期的根、茎、叶、花中均有表达,在根中的表达量最高。逆境胁迫实验表明,该基因表达受低钾、高盐、干旱、ABA和低温诱导调控,参与烟草生物与非生物逆境胁迫的响应。并成功构建了NtCBL1-pBI121过表达载体。研究结果为解析NtCBL1在响应逆境胁迫的功能奠定一定理论基础。
    刚毛柽柳ThPP2C基因的克隆和表达分析
    王培龙, 刘中原, 张腾倩, 唐绯绯, 曲冠证, 高彩球
    2017, 37(3):  395-401.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.010
    摘要 ( 595 )   PDF (1374KB) ( 270 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    蛋白磷酸酶2C(PP2C)是一类丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,在体内以单体形式存在,由它催化的可逆磷酸化反应是细胞信号转导的重要组成部分,这一过程几乎参与所有的生理和病理过程。本研究从柽柳中克隆获得一条PP2C基因,命名为ThPP2C。该基因开放读码框(ORF)长849 bp,编码282氨基酸,推测蛋白质分子量为30.54 kDa,理论等电点为7.13。qRT-PCR结果显示,0.4 mol·L-1 NaCl、20%(w/v) PEG6000、150 μmol·L-1 ABA和100 μmol·L-1 JA胁迫处理后,ThPP2C基因在刚毛柽柳根和叶中的表达均发生了明显改变,但时空表达模式不完全相同。NaCl、ABA和JA处理后ThPP2C基因在叶中都表现为下调表达。而根中,NaCl和JA胁迫后主要表现为上调表达。ABA处理早期表达下调,随后表达量逐渐增加。与其他3种胁迫不同的是,PEG6000处理后ThPP2C基因在根中明显下调,而在叶中胁迫早期表现不明显,48 h后被高度诱导。表明ThPP2C基因可能参与了刚毛柽柳高盐、干旱以及激素处理的适应过程,但其功能还有待进一步验证。
    脱落酸和己糖激酶抑制剂对高表达C4-PEPC转基因稻苗耐旱性的影响
    吴敏怡, 李霞, 何亚飞, 张琛, 严婷
    2017, 37(3):  402-415.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.011
    摘要 ( 368 )   PDF (2680KB) ( 323 )  
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    为了研究高表达转玉米C4-磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(phosphoenolpyruvate carboxylase,PEPC)基因水稻(PC)的耐旱性机制,本研究以PC和未转基因野生型原种kitaake为材料,分别在光照和黑暗预处理24 h,其中光照处理中光强为600 μmol·m-2·s-1,预处理后稻苗再在15%聚乙二醇-6000模拟干旱胁迫下,同时使用药理学的方法,通过加入脱落酸和己糖激酶的专一性抑制剂100 μmol·L-1去甲二氢愈创木酸和10 mmol·L-1葡萄糖胺,观察两种水稻4~5叶期稻苗耐旱表现。结果发现,与WT水稻相比,在PEG-6000处理后,经过光预处理的PC水稻叶片相对含水量下降较少,始终比WT的高,而且丙二醛含量则较少,脯氨酸诱导增加,表现耐旱;而经过暗预处理后PC植株显著降低这个优势,表明光预处理有利于PC耐旱性的表现;黑暗预处理均显著下调了2供试材料植株叶片中可溶性糖的含量,而对可溶性蛋白的含量影响不显著;而光预处理后PC水稻叶片内可溶性糖含量比WT增加,而在黑暗预处理则PC的显著低于WT的,其中葡萄糖胺对光预处理下PC的可溶性糖含量的下调作用最显著;暗预处理逆转或消除了NO,H2O2和钙离子含量变化趋势,这些变化与暗预处理减少了两材料叶片蔗糖和葡萄糖含量变化同步;光暗预处理对两材料的PEPC酶活性的差异影响不大,表明外源玉米C4-PEPC在水稻中是组成型表达。可见PC叶片可部分通过糖组分,参与内源糖介导ABA和HXK信号途径,缓解干旱处理对叶片的伤害,稳定光合能力。
    蝴蝶兰PhalPI基因的克隆及在花器官突变体中的表达分析
    袁秀云, 许申平, 王莹博, 崔波
    2017, 37(3):  416-423.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.012
    摘要 ( 305 )   PDF (1620KB) ( 263 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    为深入研究兰科植物花器官发育的调控机理,从蝴蝶兰花瓣中克隆了一个B类MADS-box转录因子PhalPI(GenBank登录号为KY020416)。序列分析表明,该基因的cDNA全长为944 bp,含完整的开放阅读框,可编码210个氨基酸,属于BGLO/PI蛋白家族,与蝴蝶兰属的PhPI10和PeMADS6基因关系最近;表达模式分析表明,PhalPI基因在生殖器官中表达,在营养器官中不表达,在授粉后的子房中,该基因的表达水平降低。在5种花器官突变体中,PhalPI基因在萼片唇瓣化突变体的萼片和蕊柱中表达水平明显升高;在雄蕊花瓣化突变体的萼片和侧瓣中表达水平降低,在其唇瓣和蕊柱中显著升高;在侧瓣合柱化突变体的蕊柱中,PhalPI基因的表达也发生了显著升高;PhalPI基因表达的改变与花器官形态的突变相关;而在侧瓣唇瓣化和侧瓣花药化突变体中,PhalPI基因的表达水平没有变化。推测该基因在决定蝴蝶兰侧瓣和唇瓣的发育中起重要的调控作用。
    杨树MYB转录因子家族基因应答盐胁迫表达特性分析
    李晰妍, 赵凯, 张雪梅, 周博如
    2017, 37(3):  424-431.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.013
    摘要 ( 596 )   PDF (1364KB) ( 352 )  
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    MYB转录因子家族是植物中数量最多的转录因子家族之一,在植物次生代谢调节、信号转导和抗逆等生物过程起重要作用。根据MYB转录因子结构域组成差异可分4个亚家族:即1R-MYB(MYB-relaed)、R2R3-MYB、3R-MYB和4R-MYB。其中,R2R3-MYB亚家族数量最多,可进一步分为22个亚组;利用生物信息学分析杨树MYB转录因子蛋白序列的保守结构域、系统发生、基因组定位、氨基酸组成和理化性质等;参照拟南芥MYB转录因子功能,预测杨树MYB转录因子功能;基于84K杨转录组测序和RT-qPCR分析,从301个杨树MYB转录因子基因中筛选出69个应答盐胁迫基因(P≤0.05)。其中,上调表达基因32个,下调表达基因37个。该研究可为进一步研究杨树MYB家族基因功能提供参考依据。
    甘菊DlNAC1转录因子基因提高烟草耐高温能力
    朱凯, 武剑, 杨艳芳, 陈发棣, 喻德跃
    2017, 37(3):  432-439.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.014
    摘要 ( 516 )   PDF (1689KB) ( 191 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    研究针对从甘菊中克隆获得的DlNAC1基因(GenBank登录号为EF602305)进行生物信息学分析,并利用根癌农杆菌介导的叶盘转化法将该基因在烟草中进行过表达研究。结果发现DlNAC1蛋白具有较高亲水性,二级结构中占比最高的为无规则卷曲,并具有N糖基化位点等6类潜在的模体结构和典型的由一个扭曲的反平行β片层和α螺旋组成的NAC结构域。将DlNAC1基因在烟草中过表达后,通过PCR方法从55株转化植株中鉴定出36株为阳性植株,并且转基因烟草T0代植株在45℃高温胁迫后,转35S:DlNAC1基因阳性植株生长状况良好,而对照植株发生萎蔫,并且转基因植株叶片含水量显著高于对照植株。然而,在4℃低温胁迫后,发现转基因烟草T1代植株没有提高耐低温能力。甘菊DlNAC1基因能够提高烟草植株耐高温能力,为今后菊花抗逆育种提供了科学依据。
    舟山群岛红楠林种内和种间竞争研究
    高浩杰, 高平仕, 王国明
    2017, 37(3):  440-446.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.015
    摘要 ( 566 )   PDF (1332KB) ( 245 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    红楠(Machilus thunbergii)林是浙江沿海地区典型森林类型之一,研究竞争强度的动态变化规律及红楠种群的生态适应机制,对舟山群岛常绿阔叶林的保护与可持续利用具有重要意义。利用Hegyi单木竞争指数模型,对舟山桃花岛次生林优势种红楠的种内和种间竞争强度进行定量分析。结果表明:红楠3种类型的竞争强度均随对象木胸径的增大而逐渐减小,小径级的红楠承受的竞争压力较大;红楠的种内和种间竞争强度分别占总竞争强度的44.55%和55.45%,两者大致相等,说明其受到的种内和种间竞争压力均衡;落叶树种的平均竞争指数大,常绿树种的平均竞争指数小,使红楠受压的主要树种是朴树和枫香树;红楠种内和种间竞争强度的顺序为:红楠种内 > 朴树 > 枫香树 > 椿叶花椒 > 柘 > 梾木 > 化香树 > 赛山梅 > 黄檀 > 日本珊瑚树 > 天仙果等;3种类型的竞争强度与对象木胸径均呈显著负相关,且服从幂函数关系CI=AD-B,当红楠胸径达到20 cm以上时,竞争强度变化很小,利用所得的预测模型能很好地预测红楠种内和种间竞争强度。当红楠胸径小于20 cm时,应对其进行抚育管理以提高红楠成活率和促进植被恢复。
    基于RAD-seq技术的异型花SSR信息分析
    王久利, 朱明星, 徐明行, 陈世龙, 张发起
    2017, 37(3):  447-452.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.016
    摘要 ( 752 )   PDF (1180KB) ( 337 )  
    参考文献 | 相关文章 | 计量指标
    用RAD-seq(restriction-site associated DNA sequencing)对异型花(Sinoswertia tetraptera(Maxiowicz) T.N.Ho,S.W.Liu & J.Q.Liu)进行简化基因组测序,并借此分析异型花的SSR(simple sequence repeats)信息。利用SR search软件甄别所得序列中的SSR,得到了双端各有至少100 bp的SSR位点5 844个,其中5 339个(91.38%)成功设计引物,而三核苷酸SSR位点最多(3 323个);在能成功设计引物的SSR位点中,重复序列长度包括17种(12~36 bp);重复序列的基序共277种,其中五核苷酸基序种类最多(106种);随机挑选10对SSR引物,用4个异型花居群的32个个体检测检测其可用性和多态性,经PCR和聚丙烯酰氨凝胶电泳检测,有4对(ST2、ST3、ST6和ST10)成功扩增并表现出多态性;经GENEPOP 4.4对4个位点分析,显示其等位基因数量均值为6,多态性较高且不连锁(P<0.01);4个位点在多数居群中偏离哈迪温伯格平衡(P<0.01)且存在较高的纯合子数量(观测杂合度均值0.023),该结果归因于异型花主要进行自花授粉,在自然界中很难形成进行自由交配的居群;此外,ST2和ST6可在椭圆叶花锚(Halenia elliptica D.Don)中成功扩增,具有潜在通用性。本研究将为日后基于异型花SSR标记的相关研究提供数据库支持。
    水曲柳FmABI5基因非生物胁迫及信号诱导的表达模式分析
    孙爽, 赵兴堂, 梁楠松, 刘颖, 于磊, 刘春浩, 覃俊祺, 詹亚光
    2017, 37(3):  453-460.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.017
    摘要 ( 585 )   PDF (1601KB) ( 203 )  
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    ABI5(abscisic acid-insensitive 5)蛋白是一个响应ABA信号的碱性亮氨酸拉链类(basic leucine zipper,bZIP)转录因子。揭示了水曲柳FmABI5在非生物胁迫下的表达特征,为该基因在水曲柳中代谢调控功能的研究奠定基础。获得了水曲柳ABI5基因的全长,命名为FmABI5,应用生物信息学软件分析了水曲柳FmABI5基因的分子结构特征,利用PEG、低温(4℃)及盐(NaCl)进行非生物胁迫处理,利用脱落酸(ABA)和赤霉素(GA3)进行信号诱导,分析FmABI5的表达特征。生物信息学分析表明该基因全长1 455 bp,含有完整的开放阅读框,编码484个氨基酸。FmABI5为不稳定类亲水性蛋白,不存在信号肽,具有跨膜能力,α-螺旋、延伸链、无规则卷曲分布于整个蛋白。分子进化分析结果表明,水曲柳FmABI5基因与芝麻的遗传距离较近,说明其亲缘关系较近;与马铃薯、潘那利番茄、水茄与甜椒的遗传距离较远,说明其亲缘关系较远。非生物胁迫结果表明,FmABI5基因表达水平随非生物胁迫处理时间不同而上下波动,但在处理6、48和72 h后,FmABI5基因对3种非生物胁迫处理都上调表达,说明FmABI5基因对非生物胁迫具有响应。信号诱导结果表明,外源的ABA与GA共同调节了FmABI5基因的表达。
    农业活动对三江平原湿地主要植物种群生态位的影响
    韩明浩, 刘赢男, 周丹, 隋心, 倪红伟, 穆立蔷
    2017, 37(3):  461-467.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.018
    摘要 ( 637 )   PDF (1314KB) ( 233 )  
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    农业活动是三江平原湿地主要干扰方式之一,长期的农业活动已对该区域湿地生态环境产生显著影响。本研究以三江平原退化湿地20种主要植物为研究对象,分析其在土壤含水量、土壤有机碳、全氮、碱解氮、全磷、速效磷、全钾、速效钾8个资源维上的生态位宽度及生态位重叠特征,揭示农业活动导致的生境退化对湿地主要植物种群生态位产生的影响。研究结果表明:优势种中,小叶章具有最大生态位宽度,漂筏苔草具有最小生态位宽度。伴生种中,球尾花具有最大生态位宽度。湿地植物对不同资源的利用能力存在差异。60%的湿地植物对土壤有机碳表现为较窄的生态位宽度,70%以上的湿地植物在土壤含水量、氮、磷、钾资源维具有较高的生态位宽度。优势种在土壤含水量、土壤有机碳和氮资源维表现出不同的生态位宽度和生态位重叠,这种差异是影响湿地优势物种分布和种群生态位分化的主要原因之一。农业活动导致的土壤养分的变化,会引起植物种群间对有限资源的竞争,成为影响植物群落物种组成和群落动态的关键因素。
    7个变异红叶杜仲叶片色素及活性成分分析
    杜庆鑫, 庆军, 朱景乐, 杜红岩, 杜兰英
    2017, 37(3):  468-473.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.019
    摘要 ( 425 )   PDF (1100KB) ( 205 )  
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    为探讨不同变异类型红叶杜仲叶片呈色机理及活性成分含量,以7个不同变异红叶杜仲和绿叶杜仲为材料,对叶片颜色、色素分布、含量及活性成分含量进行测定分析。结果表明:7个变异红叶杜仲叶片正面呈暗红或紫红色,栅栏组织呈红色或暗红色;背面颜色3、5和6号呈红色,下表皮也呈红色,1、2、4和7号为绿色,下表皮透明;7个变异红叶杜仲叶片CaCbCT含量均低于对照杜仲叶片,而CCarCF含量以及CCar/CTCF/CT值均显著高于对照叶片,叶片色素含量在7个红叶杜仲间也存在一定差异;7个变异红叶杜仲叶片5种活性成分含量均较高,且绿原酸、京尼平苷和总黄酮含量明显高于对照杜仲叶片。叶片中CF分布、含量及CF/CT值是红叶杜仲呈色差异的主要原因,高活性成分含量使其在药用方面有很大的开发利用潜力。本研究可为观赏兼药用杜仲资源选育提供材料。
    研究简报
    超声辅助低共熔溶剂提取沙棘籽粕多酚的工艺优化
    倪玉娇, 赵春建, 李春英, 李国春, 王楷婷, 张玉坤
    2017, 37(3):  474-480.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2017.03.020
    摘要 ( 598 )   PDF (1535KB) ( 330 )  
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    以一系列低共熔溶剂为提取剂,采用超声波辅助法从沙棘籽粕中提取多酚。在单因素试验结果基础上,利用Box-Behnken实验设计,运用响应面分析法对影响沙棘籽粕多酚得率的主要因素(超声功率、超声时间、超声温度)进行优化。结果表明,沙棘籽粕多酚最佳提取工艺条件为:以含水量为30%的氯化胆碱—草酸低共熔溶剂为最佳提取剂,液料比为14∶1,超声功率420 W,超声时间56 min,超声温度44℃。在此条件下,多酚得率为3.31±0.008%。对比试验发现:氯化胆碱—草酸低共熔溶剂对沙棘籽粕多酚的得率明显优于传统溶剂;与热回流提取相比,超声提取法具有明显的优势。