新麦草（Psathyrostachys juncea）被认为是赖草属植物的一个重要祖先物种。对新麦草中高度重复序列Cot-1 DNA文库克隆测序分析鉴定，结果表明新麦草Cot-1 DNA文库中的序列可以分为6种类型：反转座子、转座子、卫星DNA、抗病相关LZ-NBS-LRR、未能鉴定类型、反转座子LTR和LTR/Copia类型序列组合型，占比分别为49.5%、1.0%、28.7%、5.9%、13.9%和1.0%。进一步利用2种卫星DNA序列和5个反转座子序列为探针，对新麦草、赖草（Leymus secalinus）和2个大赖草（L. racemosus）材料进行染色体荧光原位杂交，结果表明卫星DNA序列TaiI-family和pSc250-family杂交信号主要分布在染色体的端部，TaiI-family杂交信号数量分别为20、16、7和18，而卫星DNA序列pSc250-family在新麦草、赖草中的杂交信号数量分别为17和24，在2个大赖草材料均没有信号检出。反转座子序列在3个物种染色体上基本呈散布分布方式，而且在赖草属物种染色体分布呈现同质化倾向，其中克隆序列pPj-44和pPj-28在新麦草和赖草属物种间信号分布差异显著，分别提示在异源多倍化过程中存在序列扩张和收缩，克隆序列pPj-77仅在1个大赖草材料10个染色体杂交信号强度区别于其余染色体。研究结果表明，新麦草重复序列在赖草多倍体形成过程发生了快速进化并可能存在同质化扩散，同时赖草属不同物种基因组间重复序列组成可能存在显著差异。

核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶/加氧酶（Rubisco）是光合作用中决定碳同化速率的关键酶，其中小亚基（rbcS）是由核基因编码，并且主要在叶片中表达。利用RT-qPCR技术确定了小黑杨（Populus×xiaohei）叶片中高表达的Rubisco小亚基基因PxrbcS1和PxrbcS2基因，并克隆了其上游2 240、2 174 bp的启动子。对其进行启动子元件分析结果表明，PxrbcS1和PxrbcS2的启动子具有多个与光诱导表达相关的元件，例如G-box、MRE和Box 4等元件。构建pBI-121-pPxrbcS1：：GUS和pBI-121-pPxrbcS2：：GUS植物表达载体并遗传转化84K杨（P. alba× P. glandulosa）。GUS组织化学染色以及qPCR表达分析表明PxrbcS1和PxrbcS2的启动子能够驱动GUS基因在84K杨叶片特异性高表达。总之，上述结果表明该研究成功地从小黑杨中克隆了具有叶片高表达活性的PxrbcS1和PxrbcS2的启动子，该启动子可应用到包括杨树在内的植物光合作用相关的基因功能研究以及提高植物光合作用的遗传操作中。

乌兰布和沙漠东北段的防护林是保护东部河套平原农业生产的重要生态屏障，由于对人工造林研究缺乏重视，许多防护林体系中的林分有一定的衰退趋势。研究乡土树种人工栽培后的生态适应性，是指导人工防护林建设和可持续经营的重要举措。为了深入探究乌兰布和沙漠乡土树种人工栽培后的生态适应性，本文以3种乡土树种沙冬青（Ammopiptathus mongolicus）、霸王（Zygophyllum xanthoxylon）和蒙古扁桃（Prunus mongolica）为研究对象，通过测定功能性叶片表皮形态、解剖结构、生理指标，结合当地气象数据，阐释3种植物对沙漠环境的适应机制。结果表明：3种植物分别以不同方式适应沙漠环境。沙冬青通过增大叶面积来增加受光面积、提高光合效率，利用密集的表皮毛和发达的角质层强化叶片机械防御能力，降低强光灼伤及水分蒸腾，维持细胞水分平衡，从而降低细胞膜脂过氧化。蒙古扁桃叶片簇生，通过增加叶片数量增加受光面积、提高光合效率，通过卷曲叶片躲避强光灼伤，通过特化气孔位置（将气孔全部分布于叶片下表面），利用发达的维管束、丰富的黏液细胞和晶体结构来降低水分蒸腾，维持细胞水分平衡，从而降低细胞膜脂过氧化。霸王叶片呈圆柱状条形结构，通过降低风阻，降低叶片遭受风沙流危害的概率，通过生理代谢调节提高叶片抗氧化物酶活性和渗透调节物质含量，维持细胞水分和活性氧代谢平衡。这些发现揭示了3种植物在应对荒漠环境时所采取的不同的适应策略，为乌兰布和沙漠东北部乡土树种的引种驯化提供了新思路。

为给辽东楤木（Aralia elata）适时采收提供理论依据，以栽培型辽东楤木为试验材料，分析了辽东楤木叶在不同采收时期（S1时期，2023年4月10日；S2时期，2023年4月30日；S3时期，2023年5月20日；S4时期，2023年6月9日）的生物量、光合色素含量、总酚和总黄酮含量、抗氧化能力。同时，建立了高效液相色谱（HPLC）的检测方法，测定辽东楤木皂苷A、辽东楤木皂苷V、辽东楤木皂苷X的含量，并且基于高效液相色谱-质谱代谢组学技术，对比分析了不同采收期辽东楤木在次生代谢产物上的差异。结果表明：（1）辽东楤木叶鲜质量、干质量、光合色素含量均随着生长而增加，在S4时期达到最大值；（2）总酚和总黄酮含量在S1时期达到最大值（1.36 mg·g^-1、29.38 mg·g^-1）；（3）S1时期DPPH自由基清除能力最强（IC₅₀为0.262 g·L^-1），S2时期ABTS自由基清除能力最强（IC₅₀为0.511 g·L^-1）；（4）辽东楤木皂苷A的含量在S4时期达到最大值，为12.90 mg·g^-1，辽东楤木皂苷V和辽东楤木皂苷X在S2时期的含量显著高于其他时期，分别为1.53、3.30 mg·g^-1；（5）共鉴定了24种酚类代谢物，4个时期的酚类化合物总量分别为64.84、119.31、101.95、89.32 mg·g^-1，其中C6C1骨架化合物（原儿茶酸、龙胆酸），C6C3C6骨架化合物（芦丁），C6C3骨架化合物（咖啡酸）在S2时期显著积累。综上所述，综合考虑功能成分含量、抗氧化活性和食用性认为，S2时期为最适宜的采收时间。

基于土壤微生物可增强植物对全球变化的适应性，研究氮沉降背景下土壤微生物对根际土壤微生境生态化学计量特征的影响，进而探明生态化学计量特征变化对根际土壤微生物养分限制的调控规律。在土壤灭菌处理（灭菌土（+S）和非灭菌土（-S））基础上，对1年生柠条（Caragana korshinskii）盆栽苗木进行2种苗木接种AM真菌处理（（接菌（+M）和未接菌（-M）），并设置氮添加处理（不施氮（CK）、低氮（LN，3 g·m^-2·a^-1）、高氮（HN， 6 g·m^-2·a^-1））。以非灭菌土未接菌条件下土壤原有微生物群落组成为基础，探究不同处理下微生境生态化学计量特征与微生物养分限制的关联性。结果如下：（1）灭菌土处理中，柠条菌根苗根际土壤中真菌相对丰度较非菌根苗在CK、LN和HN处理下分别显著提高了82.20%、25.00%和59.84%。（2）非灭菌土处理中，LN处理的柠条非菌根苗根际土壤微生物生物量碳磷比较CK处理降低了46.28%（P<0.05），而柠条菌根苗微生物生物量碳磷比较CK增加了56.76%（P<0.05）。（3）各氮添加处理下，灭菌土处理的柠条非菌根苗根际土壤与碳、氮相关土壤酶活性计量比，与碳、磷相关土壤酶活性计量比和向量长度均显著低于菌根苗（P<0.05）。（4）PLS-PM路径分析发现，微生物调控对微生物养分限制的总效应系数大于氮添加处理。综上，土壤原生菌和菌根真菌协同调节根际土壤酶化学计量比，进而增强土壤微生物养分限制对氮添加的适应。

为了探究刺五加（Acanthopanax senticosus）种子的休眠类型以及种子萌发过程中生理和代谢特征，以东北地区刺五加种子为研究对象，分别在不同温度条件（20 ℃，4 ℃，20 ℃/4 ℃）下对种子进行140 d沙藏层积处理。通过观察胚的表型变化，筛选出5个典型时期。研究5个典型时期种子中的内源激素、主要营养物质及其水解酶、抗氧化系统和代谢组学的动态变化规律。结果表明：（1）刺五加种子吸水性能良好，20 ℃恒温条件只能促进胚的伸长，不能萌发。4 ℃恒温条件下胚率无增长。只有0~110 d保持20 ℃恒温，110~140 d保持4 ℃恒温，胚率增长且种子能够萌发。（2）随着胚率增长，赤霉素含量上升，脱落酸含量下降，吲哚乙酸、吲哚丁酸和萘乙酸含量均下降；脂肪含量下降，可溶性糖含量上升。脂肪含量与脂肪水解酶活性呈显著负相关，与可溶性糖含量呈极显著负相关。（3）共筛选出92个差异代谢物，碳代谢、能量代谢和抗氧化代谢是主要的差异代谢通路。此外，倍半萜和三萜生物合成、脂肪酸生物合成、甘油脂类代谢等也存在差异。总之，刺五加种子属于形态生理性休眠，变温层积是打破种子休眠的必要条件，内源激素能够调控种子的休眠与萌发。脂肪等大分子营养物质被水解酶分解，为种子萌发提供物质和能量，这也是种子萌发的必要条件之一。该研究可为鉴定刺五加种子休眠类型以及人工繁殖提供理论依据。

为了揭示硒（Se）对膜荚黄芪（Astragalus membranaceus）镉（Cd）胁迫的缓解机制，以传统药用植物膜荚黄芪为材料，利用水培技术综合研究了离子拮抗作用、抗氧化酶系统、重金属螯合物以及异黄酮在Se缓解Cd胁迫中的作用。结果表明：10 μmol·L^-1 Se显著改善了50 μmol·L^-1 Cd胁迫下膜荚黄芪幼苗生长状况并减轻了植株的活性氧积累水平以及膜脂过氧化水平。Cd处理下Se添加显著降低了膜荚黄芪各部位Cd含量，同时Cd添加也显著降低了各部位Se含量，说明膜荚黄芪在Se与Cd的吸收上具有明显的拮抗作用。抗氧化酶活性测定结果显示，Se添加降低了Cd胁迫下膜荚黄芪各部位过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽还原酶（GR）活性，通过相关性分析发现多种抗氧化酶活性与 {\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}^{?-} 含量具有显著正相关关系，暗示抗氧化酶活性的变化更多的是与植物体内活性氧水平相适应的结果。此外，Se添加也降低了Cd处理下膜荚黄芪各部位非蛋白巯基和金属硫蛋白含量，且两者在各部位的含量与对应Cd含量呈现出良好的正相关，表明重金属螯合物含量是由各部位Cd含量所调节的。与抗氧化酶和金属硫蛋白不同，Se添加显著提高了Cd胁迫下膜荚黄芪幼苗根系中3种异黄酮成分的含量。进一步对异黄酮合成途径关键酶基因CHS、IFS、I3′H、IOMT和UCGT表达水平进行研究，发现Se明显上调了Cd处理下所有酶基因的表达水平。综上，Se通过吸收过程中与Cd的拮抗作用降低了Cd处理下膜荚黄芪幼苗中的Cd含量，降低了植物受胁迫程度，同时通过上调异黄酮等次生代谢物质合成，提高了植物对Cd胁迫的耐性。

红松（Pinus koraiensis）是东北地区重要的果材兼用树种，但由于生长周期长，遗传改良进展缓慢，为评价和筛选优质红松种质资源，以吉林省永吉县西阳林木种子园内36个20年生红松半同胞家系为材料，对其生长性状和木材性状进行测定。方差分析结果表明，各性状在家系间差异均达显著水平（P<0.01），各性状表型变异系数为5.89%~45.21%；除通直度（0.46）外，其他性状的家系遗传力均超过0.5，属于高遗传力。相关分析结果表明，树高、胸径等生长性状间均达极显著正相关水平（r>0.663），木材性状间半纤维素、纤维素和综纤维素含量间达显著相关水平，而生长性状与木材性状间仅纤维素含量、综纤维素含量与部分生长性状呈显著负相关。主成分分析结果表明，14个性状构成5个主成分，累计贡献率为79.24%。利用综合评价法对36个半同胞家系进行评价，以10%的入选率，依据生长性状，初步筛选3个优良家系（家系PK61、PK29和PK22），各生长性状遗传增益为6.41%~33.91%；依据木材性状，初步筛选3个优良家系（家系PK16、PK78和PK10），各木材性状遗传增益为1.08%~6.72%；结合生长和木材性状初步筛选出3个优良家系（家系PK61、PK29和PK44），各指标遗传增益为0.27%~37.28%。该研究选出的优良家系可为红松良种选用提供基础。

为了全面理解虎耳草（Saxifraga stolonifera）的种内多样性，探讨种下分类的可能性，为资源保护及创新利用提供参考，对全国43个虎耳草居群的33个性状进行观察记录，通过数量性状变异和质量性状多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析等方法探讨该种的表型性状多样性。结果表明：（1）数量性状变异系数为0.05~0.67，质量性状多样性指数为0.19~1.39，居群间斑纹分布式样和叶色多样性水平高，匍匐茎分枝数和叶长宽比分别为最不稳定和最稳定的性状。（2）数量性状和导出性状变异系数普遍较大、质量性状的多样性指数普遍较高及各主成分的贡献率较分散，因此不宜仅仅依靠形态特征对该种进行种下分类。（3）虎耳草居群间各性状相关性存在差异，叶长和叶宽、下长花瓣长和下短花瓣长、下长花瓣宽和下短花瓣宽等性状相关性显著。（4）基于形态聚类结果可将国产虎耳草分为3个分支，并表现出一定的地域性，其中分支Ⅰ由8个西南居群、2个华东居群和3个西北居群组成；分支Ⅱ由4个华东居群、4个华中居群、4个西南居群和1个西北居群组成，这一类表型的虎耳草分布广泛；分支Ⅲ由10个华中居群、6个西南居群和1个华东居群组成。

以热带胎生睡莲‘鲁比’（Nymphaea ‘Ruby’）和‘蓝鸟’（N. ‘Blue Bird’）的胎生与非胎生叶片为材料，非胎生睡莲‘蓝星’（N. ‘Colorata’）叶片为对照（CK），测定并比较3个品种的叶片形态特征参数，并采用石蜡切片技术观察卷叶期和展叶后的叶片解剖结构，旨在探讨热带睡莲叶片形态特征与胎芽发育的关系。结果表明：3个品种均具有典型的热带睡莲特征，‘鲁比’和‘蓝鸟’的胎生叶片除叶脐形成胎芽以外，叶长、叶宽和叶面积略低于非胎生叶片，但差异均不显著（P>0.05），而叶片解剖结构特征参数随着叶片的发育发生了改变。胎生睡莲展叶后叶片上、下表皮以及海绵组织厚度较卷叶期变薄，均高于非胎生叶片，而栅栏组织厚度、栅海比较卷叶期增加，且低于非胎生叶片，说明胎芽的发育导致栅栏组织结构紧密度降低，而海绵组织结构疏松度增加，但与叶片整体厚度无关；非胎生品种‘蓝星’叶片栅海比和细胞结构紧密度均显著高于胎生品种的叶片。各指标的可塑性变异较高，且存在一定的相关关系，具有明显的协同进化趋势。主成分分析显示，上下表皮厚度、海绵组织厚度、栅栏组织厚度、栅海比、叶片组织结构紧密度和疏松度均可视为反映睡莲胎生叶片解剖结构特征的主要指标。因此，胎生叶片通过改变叶肉组织结构的方式来响应胎萌的发生。

为探讨叶表皮微形态特征的分类学意义，以中国产花楸属（Sorbus）冠萼组（sect. Aria）和落萼组（sect. Micromeles）11种1变种单叶类群为研究对象，利用光学显微镜和扫描电镜对其特征进行观察。结果如下：单叶花楸的叶表皮细胞呈多边形或不规则形；多边形细胞的垂周壁平直或弧状，不规则形细胞的垂周壁弧状或波状；表皮细胞面积在分类群间差异显著，且上表皮细胞面积均大于下表皮细胞；细胞表面纹饰有脊状、条状、皱褶、次生加厚、局部加厚，蜡质纹饰有壳状、颗粒状、片状、线状；叶光滑或具毛，毛被的位置、颜色、疏密和类型是重要的物种鉴定特征；气孔均为无规则型，分布于下表皮脉间区，保卫细胞具环形外缘、两极有或无T型加厚；气孔的长、宽、面积、密度和气孔指数在分类群间差异显著。由此，叶表皮微形态特征对单叶花楸的物种界定和鉴定具有重要价值。

习水报春（Primula lithophila F.H.Chen & C.M.Hu）是早期基于植物标本发表的物种，现有文献资料显示其物候期和诸多形态特征描述有误，导致物种界定困难。该研究基于模式产地的野外实地调查、文献资料考证、标本采集和形态特征比对等方法，补充描述习水报春形态特征和物候期。研究结果表明：习水报春的叶柄不具翅；花色为粉红色，稀白色，花莛高10~25 cm，花梗长15~30 mm，冠筒长约16 mm，冠檐直径10~15 mm。蒴果筒状，长约3 mm，约为宿存花萼一半；花期9月—翌年2月，果期3—6月。此外，文章还报道了贵州省报春花属2新记录种—天竺葵报春（P. pelargoniifolia G.Hao，C.M.Hu & Z.Y.Liu）和晚花报春［P. tardiflora（C.M.Hu） C.M.Hu］。

报道了1种紫堇属（Corydalis DC.）高紫堇组（sect. Elatae Fedde）植物陕西新记录，即巫溪紫堇（C. bulbilligera C.Y.Wu）；对陕西特有紫堇属高紫堇组植物南五台山紫堇（C. nanwutaishanensis Z.Y.Su & Lidén）和腋含珠紫堇（C. virginea Lidén & Z.Y.Su）形态，特别是果实特征，做了补充描述，且对以上3种做了形态比较，并编排了陕西高紫堇组植物分种检索表。

碎米蕨类（cheilanthoid）由于其形态上普遍存在的趋同进化现象，是分类最为困难的类群之一。金毛裸蕨属（Paragymnopteris）虽然仅有5种，但被不同学者分置于若干不同属内，分类地位一直存有争议。该研究基于7个叶绿体基因片段串联数据集、叶绿体基因组及核糖体DNA数据集，探究了金毛裸蕨属与其他碎米蕨类群之间的系统发育关系。结果表明：金毛裸蕨属、旱蕨属（Pellaea）、Astrolepis 3个属具有很近的亲缘关系并共同构成了旱蕨群（pellaeoid group）。金毛裸蕨属的5个物种在系统发育树上形成了2个分支，各自与旱蕨属的成员聚在一起并得到了强烈的支持。基于这一结果，建议对旱蕨属范围重新定义，并将金毛裸蕨属并入旱蕨属中。

超氧化物歧化酶（SOD）在植物细胞中广泛存在，主要分为Mn-SOD，Fe-SOD以及Cu/Zn-SOD 3大类，它们可以在细胞中发挥不同的防御作用，增强植物的耐受力。此外在蓝细胞和海洋生物中存在的Ni-SOD有待探究。该研究根据SOD所包含金属离子的不同对其理化性质和作用机制进行分析；阐述了在干旱、盐碱、冷害等胁迫下SOD在植物中发挥的作用，并对该酶在未来植物生长发育进程中的作用进行展望，为有关逆境环境下植物生长发育机制的研究提供参考。

研究了四川米仓山自然保护区的水青冈（Fagus）天然林林下野扇花（Sarcococca ruscifolia）和箭竹（Fargesia spathacea）群落不同土壤（h）深度（0<h≤10 cm、10 cm<h≤20 cm）的酶活性、化学计量特征及其主要环境影响因子。研究结果表明：（1）在林下不同植物群落中，全氮（TN）含量表现为无植物群落高于有植物群落；在 10 cm<h≤20 cm的土壤深度下，土壤全碳（TC）、碱解氮（SAN）含量表现为野扇花群落最高。（2）野扇花群落的土壤酶活性（酸性磷酸酶（AP）、1，4-β-N-乙酰葡糖胺糖苷酶（NAG））显著高于无植物群落和箭竹群落，β-葡萄糖苷酶（BG）、亮氨酸氨基肽酶（LAP）活性表现为箭竹群落最高，多酚氧化酶（PPO）、过氧化物酶（POD）活性表现为有植物群落显著高于无植物群落。（3）BG、LAP、PPO和POD这4种土壤酶活性与土壤pH呈显著正相关，土壤酶活性（除纤维二糖水解酶（CBH））均与土壤含水量呈显著正相关。冗余分析（RDA）结果显示，土壤含水量、SAN、TC含量分别解释了土壤酶活性及其化学计量特征变异的51.4%、40.5%、37.7%。（4）在3种不同植物群落下，向量角度（VA）均大于45°，表明3种不同植物群落下土壤微生物更易受到磷元素的限制。林下不同植物群落能影响土壤理化性质及土壤酶活性，土壤含水量、SAN和TC含量对土壤酶活性及其化学计量特征起主要调控作用。

探究干旱砾漠区不同地貌单元植物群落特征及其驱动力，对干旱区不同地貌单元针对性的自然植物群落保护措施制定与合理的人工恢复植物群落构建具有重要意义。该研究分析了干旱砾漠区砾漠戈壁、风蚀残丘、风沙地和河谷地4种微地貌单元植物群落结构、组成与多样性特征，并基于土壤和微气象因子监测探究了不同地貌单元影响植物群落变化的主要生态因子。结果表明：（1）干旱砾漠区植物群落呈斑块状分布，垂直结构1~2层，生活型主要以1年生植物和小灌木为主；不同地貌单元中砾漠戈壁灌木约占45%，风蚀残丘和风沙地1年生植物约占50%，河谷地植物群落包含所有统计的5种生活型，其中包括少量乔木和藤本植物。（2）干旱砾漠区河谷地的植物群落覆盖度、植株密度、群落多样性和稳定性最高，风蚀残丘次之，在植物分布稀疏的砾漠戈壁和群落结构最简单的风沙地植物群落多样性和稳定性最低。（3）土壤含水率、有机质、可溶性盐和地表温度是影响干旱砾漠区植物多样性、生产力和群落稳定性的主要因子，除此之外，风蚀残丘的土壤容重、砾漠戈壁和风沙地的地表风速也是影响各自微地貌单元植物群落特征的主要因子。综上所述，干旱砾漠区生态受损后应依据不同微地貌单元中影响植物群落的主要生态因子制定相对应的植被恢复措施，如砾漠戈壁地貌减小地表温度、通过土壤质量改善在风蚀残丘和风沙地恢复建群种、河谷地生态用水的维系等。

罗布麻（Apocynum venetum）是我国重要的野生种质资源，研究罗布麻群落特征及其与环境因子的关系，对罗布麻种质资源保护和合理开发利用具有重要意义。该研究以分布于甘肃省金塔县、民勤县、内蒙古杭锦旗、扎鲁特旗和吉林省白城市的野生罗布麻为研究对象，以其群落组成和生境特征为研究基础，分析生物多样性及其与气候因子的关系，解析影响罗布麻群落变化的环境因子。结果表明：不同地区罗布麻样地生物多样性存在差异，5个样地物种多样性由高到低依次为扎鲁特旗、民勤县、白城市、金塔县、杭锦旗，扎鲁特旗生物多样性最高（H=2.591，D=2.511，E=0.796，R₁=44.833，R₂=6.423），杭锦旗生物多样性最低（H=1.173，D=0.915，E=0.564，R₁=3.641，R₂=1.968）。罗布麻群落物种多样性主要与降水、温度和蒸发量密切相关，尤其丰富度指数与 5—7月的降水量显著正相关，可见生长季的降水量对群落物种多样性具有重要意义。

为探究花楸属复叶组（Sorbus sect. Sorbus）植物的倍性和基因组大小变异，以水稻品种日本晴（Oryza sativa subsp. japonica ‘Nipponbare’）为内标植物，应用流式细胞术对植物体细胞所含的DNA含量进行测定。结果表明：19种植物的基因组大小为0.648~0.803 pg，有二、三、四倍体3种倍性水平，其中二倍体植物有 15种，2C值为1.335~1.607 pg；三倍体仅喜马拉雅花楸（S. himalaica）1种，2C值为2.137 pg；白毛花楸（S. albopilosa）、西康花楸（S. prattii）和假川滇花楸（S. pseudovilmorinii）为四倍体，2C值分别为2.594、2.891、2.751 pg。首次报道了16种花楸属植物的2C值，并报道了5种植物新的倍性水平，表明花楸属植物在种间及种内均存在倍性变化。

基于CRISPR-dCas9的基因转录激活表达能够避免基因异位表达带来的表型干扰，同时使基因有效地特异性表达。该研究利用新型CRISPR-Act3.0表达系统，在毛果杨（Populus trichocarpa）中对维管形成层特异表达转录因子ANT（AINTEGUMENTA）进行基因转录激活，创制遗传材料，并对基因的功能进行分析。首先对毛果杨PtrANTs转录因子进行同源分析，选取其中的PtrANT-4进行后续研究，对该基因进行克隆并利用荧光定量PCR分析其在各组织中的表达情况；其次在PtrANT-4启动子上设计3条gRNAs，构建CRISPR-dCas9转录激活表达载体，利用原生质体瞬时转化法检测该载体的表达；最后将该表达载体利用农杆菌介导法转化毛果杨，获得PtrANT-4转录激活遗传材料。结果表明：毛果杨中有4个PtrANTs转录因子，选取的PtrANT-4基因CDS序列全长为2 058 bp，编码685个氨基酸，在毛果杨侧生分生组织维管形成层特异表达。基于CRISPR-Act3.0表达系统成功构建的转录激活载体，在毛果杨木质部原生质体中转化后具有激活PtrANT-4表达的作用。获得的遗传转化植株中PtrANT-4基因仅在茎维管形成层中的表达量显著提高，说明PtrANT-4在茎维管形成层发育过程中可能起重要作用。该研究为PtrANT的功能研究奠定了一定研究基础，同时为维管形成层干细胞发育的机制研究提供了重要的遗传材料。

为探究‘红叶’紫薇（Lagerstroemia indica ‘Pink Velour’）对盐胁迫和碱胁迫的代谢响应机制，对‘红叶’紫薇1年生无性扦插苗分别进行盐胁迫（NaCl，pH=7.02）和碱胁迫（NaHCO₃和Na₂CO₃的Na⁺摩尔比为2∶1，pH=9.52）处理，采用液相色谱质谱（LC-MS）分析叶片代谢组学变化，并比较2个处理组与对照（CK）之间的代谢差异。结果表明：与CK相比，盐处理组共筛选出156个差异代谢物，碱处理组共筛选出176个差异代谢物，2个对比组共有23个差异代谢物，其余均为特有差异代谢物。KEGG富集分析表明，次生代谢产物生物合成、氨基酸代谢、糖类代谢、脂肪酸代谢和植物激素合成是响应盐胁迫和碱胁迫的主要代谢通路；甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸合成代谢、ABC转运蛋白和维生素B₆合成代谢是盐胁迫组的特有代谢通路；缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、精氨酸和脯氨酸生物合成代谢、叶酸合成代谢，以及戊糖和葡萄糖醛酸相互转化和抗坏血酸合成代谢是碱胁迫组的特有代谢通路。这些差异代谢物变化和代谢通路富集可能是紫薇响应盐胁迫和碱胁迫的主要机制。

叶片、细根功能性状对植物的入侵过程具有重要影响，探究植物叶片、细根功能性状间的差异和联系，阐明植物地上地下部分对异质生境的响应，对于理解生物入侵机制具有重要意义。以3种生境（旱生、湿生、水生）的喜旱莲子草（Alternanthera philoxeroides）为研究对象，应用野外调查的方法，测定其叶片、细根共20个功能性状指标，分析其在不同生境中的差异性及其相关性。结果表明：（1）3种生境下植物功能性状具有显著差异 （P<0.05），其中旱生生境的叶鲜质量（（1.12±0.14） g）、叶面积（（4.80±0.57） cm²）、叶体积（（1.12±0.16） cm³）最大；水生的叶长宽比（2.95±0.22）、根组织密度（（4.14±0.52） g·cm^-3）最大。（2）湿生叶片相对含水量变异系数最大（0.603），叶长宽比变异系数最小（0.057）；旱生根分支数变异系数最大（0.453），水生根平均直径变异系数最小（0.065）。（3）叶片性状之间、细根性状之间联系密切，根-叶性状间的联系较少。（4）旱生偏向于获取型策略（高投入-低收益），湿生、水生偏向于资源保守型策略（低投入-高收益）。

为探求新疆野扁桃（Amygdalus ledebouriana）实生更新受限的障碍因子，更好的保护该种质资源和种群，以新疆巴尔鲁克山野扁桃当年种子为试验材料，研究种子吸水特性、不同层积时间、不同质量浓度赤霉素（GA₃）和不同基质处理对种子休眠与萌发的影响，并对萌发抑制物进行探究。结果表明：（1）完整种子在层积80 d后解除自然休眠，而去种皮种子不需要层积就可萌发，添加300 mg·L^-1 GA₃培养可以提前打破去种皮种子休眠并提高发芽率。（2）萌发抑制物主要存在于外果皮和中果皮。（3）在原生境土壤中的萌发率比在营养土中高。

高寒草甸具有辐射强、低气压、风大、昼夜温度骤变等不利于植物生长的环境特征，为了探讨中国特有种大理白前（Cynanchum forrestii）对高寒环境的生态适应，以川西南九龙县高寒草甸（海拔3 100~3 500 m）的大理白前为对象，采用光学显微镜技术和扫描电镜技术研究了大理白前的形态解剖特征，并采用TCC法分析了花粉和种子的生活力。结果表明：大理白前的叶、茎、花均被有丰富的单列细胞组成的表皮毛；叶片和茎的表皮角质层较厚；叶的气孔较大而下生，栅栏组织和海绵组织发达；茎表皮细胞小、细胞壁厚，皮层由7层细胞组成，排列紧密，细胞内储藏有丰富的物质，维管柱所占比例较大，木射线数量较多，髓部发达且储藏物质丰富；根维管组织发达，皮层细胞储藏有丰富的物质；种子和花粉活力较高、合生花冠、合蕊柱、种子具有种毛，以及种皮厚而坚硬等特征为提高繁殖效率提供了保障。上述结果表明，大理白前具有一整套适应高寒环境的外部形态和内部结构特征，使其保持较高的抗辐射、抗旱和抗寒能力，为大理白前在高寒环境中成功生存和繁衍奠定了结构基础。

为揭示不同种源和家系红皮云杉（Picea koraiensis）细根（直径≤2 mm）形态和生物量垂直分布特征，以黑龙江省林口县青山林场4个种源（纬度从低到高分别为穆棱、林口、金山屯、乌伊岭）30个家系的24年生红皮云杉试验林为研究对象，采用根钻法研究了不同土壤深度（h）（表层：0<h≤10 cm，亚表层：10 cm<h≤20 cm，底层：20 cm<h≤30 cm）细根形态和生物量垂直分布规律。结果表明：不同种源红皮云杉细根形态特征存在显著差异，而同一种源不同家系间比根长和根组织密度存在显著差异。在种源水平，所有土层根平均直径均以穆棱种源最粗，比根长和根组织密度则均是林口种源最大。在家系水平，0<h≤10 cm土层根直径W035最粗、CK-2最细，比根长CK-2最大、W043最小，根组织密度J082最高、M515最低。不同种源和家系红皮云杉根组织密度和比根长均随土层加深而减小，而根直径随土层的加深有增大的趋势。4个种源的细根总生物量平均值为33.56 g·m^-2，其中林口种源细根生物量最大（39.04 g·m^-2），金山屯种源细根生物量最小（32.52 g·m^-2），呈现出非连续的地理变异。细根生物量均随土层的加深而减小，土壤表层根系生物量占总生物量的比例平均为77%。相比较，低纬度的穆棱种源各家系细根生物量在土壤亚表层和底层分布比例较高，高纬度的乌伊岭和金山屯种源各家系细根生物量在土壤表层分布比例较高，表明温度较低地区的红皮云杉倾向于将细根分布在资源丰富的土壤表层。

为种质资源保护和乡土园林树种推广提供技术支持，对野生露珠杜鹃（Rhododendron irroratum）繁育系统和杂交亲和性进行研究，试验包括开花生物学特性，繁育系统特性，与高山杜鹃优良园艺品种杂交授粉，荧光显微镜观察授粉花粉萌发及花粉管生长过程，以及坐果率和结实率统计。结果表明：（1）露珠杜鹃开花时间为4月下旬到5月下旬，花粉活力与柱头可授粉性随开花时间的延长逐渐下降。（2）杂交指数（OCI）为3，P/O值为343.47。（3）主要传粉者为膜翅目中华蜜蜂（Apis cerana），繁育系统为兼性异交型，自交亲和，需要传粉者，属虫媒花。（4）人工控制授粉发现不存在无融合生殖，能自动自花授粉，异株异花、同株异花、自花授粉坐果率分别为46.96%、45.03%、37.16%，人工授粉平均坐果率与自然传粉坐果率基本一致。（5）露珠杜鹃作为亲本进行人工杂交授粉表现出杂交不亲和，母本花粉管中存在胼胝质栓塞，导致花粉管不能延伸至子房。通过观察发现，露珠杜鹃杂交亲和难点在于花粉管生长过程。

‘窄冠白杨1号’（Populus leucopyramidalis 1）是一种冠形窄、耐盐碱的优良白杨派无性系。由于缺乏其遗传转化体系，因此无法通过基因工程手段对其进行遗传改良。该研究以‘窄冠白杨1号’为材料，建立了农杆菌介导的遗传转化体系，并获得了较高的遗传转化效率。首先将组培苗继代培养不同时间段（35、45、55、65 d），分别取其3种组织（叶片、叶柄、茎段）以对比分化能力的强弱，确定了继代45 d后的叶片具有最强的分化能力，其增殖倍数为8.77。随后，使用继代45 d后的叶片作为遗传转化的材料，研究不同侵染条件对转化率的影响，设立了菌液浓度、侵染时间和共培养时间各3个梯度的正交试验，对这3个因素进行最佳水平筛选，通过PCR检测和GUS染色鉴定转基因株系。结果表明‘窄冠白杨1号’遗传转化体系的最佳组合为：菌液浓度OD₆₀₀=0.4，侵染时间15 min，共培养时间2 d，在该组合下转化率最高可达54.23%。最后，利用该遗传转化体系获得了转BtCry3Aa抗虫基因‘窄冠白杨1号’株系，证明该体系可以做为‘窄冠白杨1号’遗传改良的有效方法。

小黑杨（Populus simonii×P. nigra）是东北地区速生、耐寒、材性优良的树种。为了创制适种范围广、耐旱性状明显改良的林木新种质，利用小黑杨为材料，以干旱胁迫关键响应因子PsnNAC007转录因子为对象，创制了小黑杨过表达OE-PsnNAC007转基因植株。对OE-PsnNAC007转基因植株的生长指标、干旱胁迫适应能力、净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、导水率指标、细胞形态和木材组分进行分析。结果显示：与野生型小黑杨相比，转基因植株的生长情况无明显差异，而干旱胁迫成活率提高了26.15%。在干旱胁迫条件下，转基因植株气孔导度减小、蒸腾速率下降、水分利用效率明显提高，植株茎干的导水率损失显著减少。解剖学分析发现，PsnNAC007的过量表达导致植株茎干产生更多、更小的导管细胞，这种细胞特性有利于植株在干旱条件下维持水分连续高效的运输。木材组分分析发现，转基因植株茎干木质素沉积明显增强，构成纤维素、半纤维素的单糖含量均无明显变化。

为讨论叶表皮毛状体特征的分类学价值和系统学意义，借助体视显微镜和扫描电镜对中国杨属（Populus）33个物种的叶表皮毛状体进行了观察和分析。结果表明：杨属物种叶片毛状体整体上是非腺状的、简单的、基底固定的；除胡杨（P. euphratica）叶表皮没有毛状体外，其余物种叶表皮均被有毛状体，但毛状体的分布、形态、长度等在物种间存在不同程度差异。毛状体外形（圆柱状至条带状）、弯曲程度（直立至曲卷）、相对于叶表皮表面的方向（伏贴或不伏贴）及毛状体长度具有一定的分类学意义。结合分子系统发育研究提供的进化框架，本研究认为杨属叶表皮毛状体特征在亚属水平难以区分，但胡杨亚属（subg. Turanga）和白杨亚属（subg. Populus）在种间水平可区分很多物种，尤其是白杨亚属内的物种毛状体差异大；脂杨亚属（subg. Tacamahaca）内叶片毛状体相似且稳定，但不同分支上的叶片毛状体在长度上有差异。毛状体特征整合后可划分为以下类型：无毛、毡毛、绢毛、短柔毛和长柔毛。

青海湖流域位于青海省东部（36°15′~38°15′N，97°50′~101°45′E），处于青藏高原和黄土高原的过 渡地带，海拔3 160~4 953 m，全区面积约29 660 km²，属于高原大陆性气候。该区有种子植物823种，隶属于 61科231属，依次为青海种、科、属数的23.13%、62.89%和38.82%。区系分析结果表明：（1）该区系的种类仅有2.78种/km²，这在唐古特地区的众多自然区域中相对并不丰富。（2）包括中国特有植物种类在内，该区系的温带成分占99.00%，以绝对优势确定了本区系明显的温带性质。（3）木本种类少，少有古老的和原始的类群，而是以多年生草本为核心的植物区系。（4）该区的一些中国特有种是经其广布的亲缘种衍生而来，这是该区系年轻和衍生的性质的具体体现。（5）我国华北区系和西南高山区系均对该区具有不同程度的影响。（6）特有属少，特有种多数为水生植物，表现出青海湖独特而隐域性的水湿环境的特化结果。（7）中国特有种的核心成分是出现种类最多的甘肃—西藏—四川亚型。而在青藏高原植物亚区中，该区隶属于其中的唐古特地区。