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当期目录

    2023年 第43卷 第2期    刊出日期:2023-03-20
    研究综述
    杨属植物分类的研究进展和展望
    万雪琴, 时羽杰, 黄金亮, 糜加轩, 钟宇, 张帆, 陈良华
    2023, 43(2):  161-168.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.001
    摘要 ( 736 )   HTML ( 75)   PDF (626KB) ( 454 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    自林奈建立杨属(Populus)以来,众多的学者对杨属的分类进行了研究,并建立了较多的分类系统。目前的国际杨属分类,总体上还停留在传统形态分类阶段,存在明显的地域和国别特征。尽管各国在主流上都采用“属—组—种”的分类阶元,但在种、亚种、变种的划分上,却存在很大的不同。中国和美国分别是细分派和聚合派的代表,两国的分类系统存在很大分歧,但各有优点和缺点。即使在国内,杨属分类也还有很多需要解决的问题。新兴的分子系统学研究,为杨属的分类修订提供了一些有益参考,但总体贡献不大。国际杨属分类的趋势和终极目标是建立基于系统发生的统一分类系统。这需要基于种群和综合物种概念,融合形态学、生态学、生物地理学、基因组生物信息学和进化生物学等的综合系统分类来实现。

    系统与进化
    雅鲁藏布江下游地区兰科植物濒危程度和优先保护序列研究
    杨欣欣, 谷文乾, 张淑钧, 邢萌, 屈兴乐, 罗建
    2023, 43(2):  169-178.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.002
    摘要 ( 492 )   HTML ( 31)   PDF (681KB) ( 175 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    在对雅鲁藏布江下游地区兰科(Orchidaceae)植物资源进行调查的基础上,结合资料收集和标本查阅,利用多个评价指标定量计算各濒危植物的优先保护值,确定该区域珍稀濒危兰科植物的濒危等级和优先保护序列。结果表明:对雅鲁藏布江下游地区的60属156种濒危兰科植物濒危等级进行评价,其中处于极危(CR)状态的有15种,处于濒危(EN)状态的有46种,处于易危(VU)状态的有78种,处于近危(NT)状态的有17种;优先保护范围值为0.853 9~0.416 8,其中被划分为Ⅰ级保护植物有45种,Ⅱ级保护植物有72种,Ⅲ级保护植物有39种。该研究结果与各种保护植物名录的濒危程度和优先保护级别存在较大差异,大部分兰科植物在该区受威胁程度加强,与这些兰科植物在雅鲁藏布江下游地区现实生存状态基本保持一致,对该区域兰科植物的保护迫在眉睫,应引起足够重视。

    遗传与育种
    非生物胁迫对烟草悬浮细胞胞内和胞外ATP水平的影响
    李丽, 王馨, 张悦婧, 贾凌云, 庞海龙, 冯汉青
    2023, 43(2):  179-185.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.003
    摘要 ( 515 )   HTML ( 30)   PDF (1080KB) ( 874 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    以烟草悬浮细胞BY-2(Nicotiana tabacum ‘Bright Yellow-2’)为材料,研究了NaCl、PEG(6000)、低温3种非生物胁迫对细胞内ATP(intracellular ATP,iATP)和细胞外ATP(extracellular ATP,eATP)水平的影响。结果显示:50~200 mmol·L-1 NaCl处理导致烟草悬浮细胞膜通透性显著增加(P<0.05),100和200 mmol·L-1 NaCl处理时iATP和eATP水平显著降低(P<0.05)。随着PEG质量浓度的增加(50、100、200 g·L-1),烟草悬浮细胞膜通透性和eATP水平逐渐增加,其中在200 g·L-1 PEG处理时eATP水平显著增加至对照的3.4倍(P<0.05),而iATP水平则在200 g·L-1 PEG处理时显著降低至对照的0.5倍(P<0.05)。0~10 ℃低温处理后,烟草悬浮细胞膜通透性和iATP水平呈不同程度增加,其中0 ℃处理时iATP水平增加至对照的1.9倍,而eATP水平在10 ℃时显著下降至对照的0.8倍(P<0.05)。上述结果表明,虽然植物的iATP是eATP的来源,但在非生物胁迫下iATP不是影响eATP水平变化的唯一因素,细胞运输ATP等因素可能也影响着eATP的水平。

    基于Survey分析的濒危植物四合木基因组研究
    王子寅, 刘秉儒, 李子豪, 王继飞, 杨鹏斌
    2023, 43(2):  186-193.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.004
    摘要 ( 483 )   HTML ( 24)   PDF (1760KB) ( 117 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    评价濒危植物四合木(Tetraenamongolica)基因组的大小及复杂程度,开展基因组研究可揭示四合木的超旱生机制,进一步挖掘其特色基因资源。为更好破解四合木的全基因组信息,采用第二代高通量测序技术的基因组Survey分析技术开展四合木基因组大小估测研究,并利用生物信息学方法估计了四合木杂合率、重复序列和GC含量等基因组信息。结果表明:四合木基因组大小为1 079.25 Mb,修正后的基因组大小为1 065.84 Mb,杂合率为0.76%,重复序列比例为75.25%,GC含量为33.57%。在经过四合木基因组初步组装后,获得3 502 126条contigs,总计682 Mb,其N50为187 bp,推测四合木基因组属于同源四倍体复杂基因组,全基因组测序组装难度较大。由于四合木的高杂合率,后续可采用第三代高通量测序技术(单分子测序)同时结合染色质区域捕获技术,有望最终获得高质量的四合木全基因图谱。

    生理与生态
    N添加对西南亚高山红桦林根系分泌物及其介导的养分转化过程的影响
    徐正刚, 许航, 彭修涛, 梁时军, 刘榕, 罗尚华, 肖娟
    2023, 43(2):  194-206.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.005
    摘要 ( 477 )   HTML ( 30)   PDF (2456KB) ( 156 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    目前缺乏对根系分泌物通量以及相关生态后果对不同氮(N)沉降水平响应方向和幅度的深入理解,该研究以西南亚高山典型的红桦(Betula albosinensis)林为研究对象,通过野外原位N添加试验模拟不同氮沉降水平(对照组,0 kg?hm-2?a-1;低氮处理,25 kg?hm-2?a-1;高氮处理,50 kg?hm-2?a-1),分析了红桦林根系分泌物C输入通量及其介导的根际土壤养分循环过程对不同N添加水平的差异化响应,试图揭示不同N添加处理对红桦根系分泌物C输入通量及其介导的土壤养分转化过程的影响。结果表明:(1)N添加显著抑制了红桦林根系分泌物C输入速率(其中低氮(N25)条件下单位根生物量根系分泌速率均值降低约14.87%)和年C输入通量(低氮条件下降低了约45.01%)(P<0.05),其高氮处理的抑制效应更强。(2)N添加显著抑制了红桦林N矿化速率及其相关的微生物胞外酶活性(P<0.05),并显著降低了其根际效应;N沉降显著抑制了根系分泌物C输入通量及其介导的土壤养分转化过程,并且这种抑制效应随N沉降水平的升高而增强。该研究结果可丰富全球气候变化下森林地下碳养分循环过程的认识和理解。

    水曲柳和蒙古栎光合特性和生长对不同氮素形态的响应
    李婷婷, 杨柳, 李晓霞, 王奕淞, 王秀伟
    2023, 43(2):  207-217.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.006
    摘要 ( 520 )   HTML ( 28)   PDF (2713KB) ( 189 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为了探讨不同氮素形态对树木幼苗生长和光合特性影响的差异,及其对不同氮形态的适应策略,以水曲柳(Fraxinus mandshurica)和蒙古栎(Quercus mongolica)1年生幼苗为研究对象,通过盆栽试验施加硝态氮、铵态氮和有机氮,采用了双因素方差分析,确定氮素形态和树种对生长和光合指标的影响及其交互作用,采用Spearman秩相关分析生长指标和光合指标的相关性。结果表明:氮素形态处理和树种及其交互作用对幼苗的生长和生理指标的影响均达到显著水平(P<0.05),氮素形态对光合和生长的影响在2树种间存在显著差异 (P<0.05)。有机氮处理组较对照组和其他氮素形态处理组更有利于蒙古栎的生长;3种氮素形态处理组的水曲柳生长指标均显著高于对照组(P<0.05),但是氮素形态处理间水曲柳的生长指标差异不显著(P>0.05)。通过对水曲柳、蒙古栎的生长和生理指标的相关性分析,发现水曲柳的光合指标间呈显著正相关关系(P<0.05),但光合指标与叶片氮质量分数的相关性不显著(P>0.05),生长指标高生长量与光合指标光补偿点、光饱和点、暗呼吸速率均呈显著正相关(P<0.05)。蒙古栎的最大净光合速率与气孔导度呈极显著正相关关系(P<0.01),其他光合指标间相关关系不显著(P>0.05),最大净光合速率与叶片氮质量分数显著正相关(P<0.001),高生长量与最大净光合速率和气孔导度均呈负相关关系(P<0.01和P<0.05)。氮素形态和树种及其交互作用均对幼苗生长和光合特性有显著影响,不同树种在不同氮素形态的处理下有不同的响应策略,有机氮处理组更有利于蒙古栎的生长,而硝态氮则对水曲柳生长的促进作用更明显。研究结果为东北地区蒙古栎和水曲柳幼苗培育选择合理氮肥形态提供了参考。

    NP配施对平茬后云南松苗木N、P、K化学计量比的影响
    陆庄跃, 杨振欣, 郑超凡, 罗茜, 蔡年辉, 许玉兰
    2023, 43(2):  218-230.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.007
    摘要 ( 454 )   HTML ( 27)   PDF (2111KB) ( 110 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为了解NP配施对平茬后云南松(Pinus yunnanensis)苗木各器官N、P、K化学计量比的影响,分析云南松苗木不同器官(根、茎、叶、萌条)的ω(N)∶ω(P)、ω(N)∶ω(K)、ω(P)∶ω(K)化学计量比的季节变化特征,探讨各器官间N、P、K化学计量比的相关性及其变异来源。采用N、P二因素三水平的3×3回归设计开展不同施肥试验,并对苗木采样测定,研究NP配施对平茬后云南松根、叶、茎及其萌条N、P、K化学计量特征的影响。结果表明:平茬后云南松苗木不同器官的营养元素分配没有统一的规律,展现出丰富的变异。随着施肥季节的变化, ω(N)∶ω(P)在根、茎和萌条中逐渐下降,在叶中先下降后上升,但总体差异不大。单施N肥、P肥和NP配施均对云南松苗木生长的影响产生一定差异,总体来看NP配施更有利于促进苗木的生长,且以处理5(N1P1)表现为极显著(P<0.01)。云南松苗木各器官N、P、K化学计量比主要受N×P交互作用的影响,其次是N,影响最小的是P。除在根和叶中ω(N)∶ω(P)与ω(N)∶ω(K)之间相关性发生改变之外,其余两两间的正负相关性均保持不变,而 ω(N)∶ω(P)与ω(P)∶ω(K)、ω(N)∶ω(K)与ω(P)∶ω(K)的相关性均随着施肥季节的变化相关性发生改变,且相关系数降低,分别受P和K的调控。平茬改变植株体内的营养元素含量,不同施肥处理促使云南松各器官中N、P、K化学计量特征差异极显著(P<0.01)。NP配施可以有效缓解单施N肥、P肥对植株的限制作用,使养分处于一个平衡状态,从而满足植株对生长的需要。

    3种海桑属濒危红树植物的种群结构与动态特征
    张孟文, 钟才荣, 吕晓波, 方赞山, 程成
    2023, 43(2):  231-241.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.008
    摘要 ( 497 )   HTML ( 22)   PDF (1191KB) ( 116 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    以3种海桑属(Sonneratia)濒危红树植物——海南海桑(Sonneratia × hainanensis)、拟海桑(S. × gulngai)、卵叶海桑(S. ovata)为研究对象,通过编制静态生命表,绘制存活曲线、死亡率和消亡率等曲线分析其种群结构,并用生存分析与时间序列对其未来的数量动态进行预测,以阐述其种群结构特征和动态变化规律,为海桑属濒危植物种群的保护和恢复提供基础资料和科学依据。结果显示:(1)卵叶海桑种群结构为增长型;而由于缺乏幼龄个体,海南海桑和拟海桑均为衰退型。(2)三者的种群存活曲线都表现为Deevey-Ⅱ型,各种群的死亡率和消失率曲线的变化趋势一致,并随着龄级的增加呈波状上升趋势,其中海南海桑和拟海桑均在老龄阶段遇到了障碍,而卵叶海桑幼龄个体的发展遇到了瓶颈。(3)海南海桑和拟海桑种群自我更新能力较差,未来种群数量将逐渐衰退。卵叶海桑种群具有良好的恢复潜力,未来种群数量将逐步增加,但由于其种群个体数随龄级增加呈衰减趋势,若继续保持这种态势,将有可能导致龄级断层现象。(4)人类的养殖活动导致原有生境破碎化,产生了一系列不适宜种子萌发与幼苗生长的环境因子(光照、盐度、潮汐等),这在很大程度上抑制了海桑属濒危植物种群的自然更新。建议在加大天然种群就地保护力度的基础上,优化迁地保护策略和科学实施野外回归,并积极开展人工辅助育种工作,突破育种难题,以保证其种群的正常更新。

    4种槭树叶功能性状及其关系对季节变化的响应
    刘阳, 许丽颖, 魏统超, 申澜懿, 刘斗南, 刘月
    2023, 43(2):  242-250.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.009
    摘要 ( 532 )   HTML ( 20)   PDF (1405KB) ( 93 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    以牡丹江地区的白牛槭(Acer mandshuricum)、茶条槭(Acer tataricum subsp. ginnala.)、糖槭(Acer saccharum)、五角槭(Acer pictum subsp. mono)4种槭树为研究对象,分别于春季、夏季和秋季进行取样,测定叶片性状指标(叶厚度、气孔长度、气孔宽度、气孔密度、叶脉密度、比叶面积及色素质量分数),分析叶片各性状的季节变化趋势,并探讨色素与叶性状间在不同季节下的关系。结果如下:(1)4种槭树均表现为在夏季具有较高的叶厚度、较低的比叶面积和气孔密度,在秋季具较高的比叶面积和叶脉密度、较低的叶厚度。(2)4种槭树均为在夏季有较高的叶绿素a、b,在秋季色素质量分数均降低,季节变化区间分别为叶绿素a 77.40%~98.80%,叶绿素b 85.60%~99.53%,类胡萝卜素4.29%~78.52%。(3)色素与叶性状关系密切,季节动态下色素与比叶面积、气孔密度、叶脉密度正相关,与叶厚度、气孔长度、气孔宽度负相关(P<0.05),但不同季节相关性略有差异。4种彩叶植物的叶片在应对不同季节的气候条件时形成了不同的构建策略,其叶片功能性状的变异体现了彩叶植物适应季节变化的权衡机制。

    果肉和埋土深度对新疆野杏种子萌发与幼苗生长的影响
    唐莹莹, 郭传超, 石荡, 蒋南林, 许正, 刘立强
    2023, 43(2):  251-260.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.010
    摘要 ( 466 )   HTML ( 27)   PDF (1460KB) ( 140 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为探明新疆野杏(Armeniaca vulgaris)种子萌发与幼苗生长对果肉和埋土深度的响应,以期为新疆野杏的天然更新与实生苗培育提供理论参考。通过2种果皮结构(有果肉和无果肉)的种子在不同埋土深度(地表至18.0 cm的14个梯度)对新疆野杏种子萌发和幼苗生长进行研究,旨在揭示果皮结构和埋土深度对新疆野杏种子萌发与成苗能力的影响。结果表明:果肉和埋土深度显著影响野杏种子的萌发、幼苗生长与质量(P<0.05)。埋土深度<3.0 cm不利于成苗,埋土深度>6.0 cm时,萌发能力与幼苗生长量随埋土深度的增加而降低,3.0~6.0 cm为适宜埋土深度。无果肉种子萌发优于有果肉种子,萌发率、萌发指数、成苗率、活力指数分别增长了37.18%、3.88%、37.18%、26.59%,幼苗高、基径、叶片数量、根冠比、幼苗质量指数分别增长了36.99%、7.48%、68.69%、20.61%、14.29%,其萌发能力与幼苗生长量显著高于有果肉种子(P<0.05)。有无果肉种子的萌发和幼苗生长指标与埋土深度呈显著负相关(P<0.05)。研究结果表明,无果肉处理对新疆野杏种子萌发和幼苗生长具有一定的促进作用,在埋土深度为3.0~6.0 cm时,新疆野杏种子萌发整齐性高。

    单户与联户经营对高寒草甸土壤理化性质与植物多样性的影响
    尹凤玲, 刘旻霞, 刘成, 王明星, 席可
    2023, 43(2):  261-271.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.011
    摘要 ( 450 )   HTML ( 21)   PDF (1861KB) ( 91 )  
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    在甘南高寒草甸单户经营草场与联户经营草场进行野外群落学调查,分析其物种多样性和功能多样性的变化,以揭示不同经营方式下土壤理化性质对植物多样性的影响机制。结果显示:(1)联户草场内植物群落的Margalef指数、Simpson指数、Shannon-Winener指数较大,而Pielou指数在不同放牧经营方式下的差异并不显著。(2)不同经营方式下,土壤含水量、土壤全氮、土壤全磷和土壤有机碳质量分数表现为联户大于单户的趋势且差异显著(P<0.05);单户草场土壤电导率与土壤pH大于联户草场;随着土层的加深土壤含水量、土壤全氮质量分数、土壤全磷质量分数、土壤有机碳质量分数和土壤电导率增加,而土壤pH在土层之间的差异并不显著。(3)联户经营方式下的功能丰富度、功能均匀度与功能离散度显著大于单户草场(P<0.05)。(4)相关性分析表明,植物群落物种多样性和功能多样性与土壤含水量、土壤全氮质量分数和土壤全磷质量分数存在正相关关系,土壤电导率和土壤pH与植物群落物种多样性和功能多样性存在负相关关系。冗余分析表明,联户经营方式下土壤理化性质对植物多样性的影响更显著,且0<h≤10 cm土层土壤理化性质与植物多样性的相关性更高。单户经营方式下,土壤全氮和土壤有机碳是植物多样性的显著影响因子,联户经营方式下,土壤全氮和土壤全磷是植物多样性的显著影响因子。

    不同生长阶段苘麻生物量分配对种群密度和土壤水分的响应
    令狐克念, 王姝
    2023, 43(2):  272-280.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.012
    摘要 ( 435 )   HTML ( 22)   PDF (1591KB) ( 125 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    通过研究不同生长阶段下植物生物量分配对土壤水分和种群密度的响应,揭示植物同时应对生物与非生物环境因子的策略。本研究在田间条件下对1年生草本植物苘麻(Abutilon theophrasti)进行加水和对照2种水分处理,每种处理下进行低、中、高3种种植密度处理,分别在生长20、50 d时测量植物根、茎、叶片、叶柄和繁殖(花和果实)生物量,探讨在不同生长阶段苘麻生物量分配如何响应于密度和水分。结果表明:植物生长20 d时,在加水处理中,与低密度相比,中密度提高了根生物量比率19.4%和根冠比21.5%,降低了叶生物量比率34.4%;未加水处理(对照)中生物量分配对密度的响应不显著;50 d时,对照处理下,高密度相对于低密度降低了总生物量63.5%,2种水分处理下高密度都降低了根冠比和根生物量比率,提高了茎生物量比率,不影响总生物量和其他器官生物量分配。结果说明施加水分前期更容易促进根生物量分配对密度的积极响应(增大),后期减缓高密度对总生物量的不利影响(降低)。生物量分配对密度的响应取决于种内相互作用的强度,早期适中水平的相互作用更容易产生地下促进作用,促进根部的积极响应。中密度下适中的种内相互作用也可以促进根生物量分配和总生物量对水分增加的积极响应。生长阶段可以通过影响植物个体大小而改变植物相互作用强度,进而改变生物量分配对密度和水分可用性的响应。

    分子生物学
    苜蓿体内H2S信号与Ca2+调节气孔运动的作用机制
    郝雪峰, 亢春霞, 裴雁曦, 金竹萍
    2023, 43(2):  281-287.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.013
    摘要 ( 439 )   HTML ( 20)   PDF (1800KB) ( 99 )  
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    为探究H2S信号在苜蓿(Medicago sativa)体内调节气孔运动的作用,及在此过程中H2S与Ca2+的关系,以蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)的野生型和钙离子转运体突变体为试验材料,分别从转录水平、细胞水平和生理水平开展研究。采用qRT-PCR比较相关基因的表达量变化、荧光探针显示体内Ca2+含量、电极法测定H2S含量、光学显微镜观察和测量气孔孔径等。结果表明:蒺藜苜蓿突变体NF3011和NF2734体内H2S的含量与野生型相比极显著降低(P<0.01);H2S信号在一定程度上抑制钙离子转运体编码基因MTR_6g027580的表达;外源生理浓度H2S熏蒸可诱导蒺藜苜蓿气孔关闭,与Ca2+通道阻断剂LaCl3联合处理对野生型气孔运动未产生影响,而在突变体中的结果截然相反;利用荧光探针测定保卫细胞内的Ca2+含量,所得结果与气孔孔径的变化规律完全一致。综上所述,H2S信号促进叶片保卫细胞内Ca2+的含量增加,最终表现为植物气孔孔径变小,在此过程中胞内Ca2+含量变化主要通过Ca2+转运体进行,少部分依赖Ca2+离子通道。该研究结果不仅在理论上丰富了H2S信号的作用机制,更具应用于苜蓿生产实践并推广于其他作物的潜力。

    小黑杨转录因子PsnbZIP1应答盐胁迫功能分析
    廖诗贤, 王宇婷, 董立本, 顾咏梅, 贾丰璘, 姜廷波, 周博如
    2023, 43(2):  288-299.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.014
    摘要 ( 328 )   HTML ( 25)   PDF (7255KB) ( 113 )  
    数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

    为揭示小黑杨(Populus simonii × P. nigra)在面对非生物胁迫时,转录因子PsnbZIP1在植物体内发挥的功能,以小黑杨为试验材料,克隆得到PsnbZIP1的ORF区序列长为432 bp,并初步分析PsnbZIP1盐胁迫下的分子机制。采用q-PCR分析PsnbZIP1在150 mmol·L-1 NaCl处理小黑杨组培苗时的表达模式,发现该基因的表达量快速上升;通过生物信息学分析预测PsnbZIP1转录因子为无跨膜结构且具有信号肽的亲水性不稳定蛋白;用农杆菌(Agrobacterium)介导的烟草(Nicotiana)瞬时表达观察该基因的亚细胞定位情况,结果表明该基因为核定位蛋白;用酵母单杂交实验证明该基因编码的蛋白在酵母体内不具有转录激活功能。对PsnbZIP1基因的启动子序列进行分析,结果表明该启动子包含了生长素应答、脱落酸应答元件、光应答元件以及种子特异性调控的顺式作用调控元件,该基因可能在植物的生长发育与响应胁迫过程中发挥了重要作用;启动子还包括参与干旱诱导的MYB结合位点和MYBHv1结合位点,表明该基因有可能与一些干旱诱导相关MYB基因相互作用。

    小黑杨转录因子PsnbHLH162基因在盐和低温胁迫下应答分析
    刘森尧, 贾丰璘, 国庆, 樊高锋, 周博如, 姜廷波
    2023, 43(2):  300-310.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.015
    摘要 ( 491 )   HTML ( 17)   PDF (5711KB) ( 95 )  
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    为揭示小黑杨(Populus simonii × P.nigra)在面对非生物胁迫时,转录因子PsnbHLH162在植物体内发挥的作用,同时探究该基因在植物体内的信号转导过程,进而为未来获取优良的抗逆树种提供理论基础。以小黑杨为原材料,克隆获取PsnbHLH162基因,对目的基因和启动子进行生物信息学分析;之后用150 mmol·L-1 NaCl、 4 ℃低温分别对野生型小黑杨进行胁迫处理,利用荧光定量PCR,分析基因响应非生物胁迫的功能。结果显示:PsnbHLH162 cDNA基因片段长537 bp,基因N端内含1个高度保守的HLH结构域。该基因表达蛋白是不含跨膜区域的稳定的亲水性蛋白,其定位在细胞核内且没有转录激活活性。启动子区域内含多种ABA应答、生长素应答、光应答和circadian元件,证实此基因参加非生物胁迫应答。荧光定量PCR结果表明在盐胁迫下,与茎、叶组织相比,基因在根组织的表达量最高;在低温胁迫下,与叶、根组织相比,基因在茎组织的表达量最高。发现野生植株内,PsnbHLH162能被盐、低温诱导表达。

    生殖生物学
    珍稀濒危植物细果秤锤树开花生物学特性和繁育系统
    台昌锐, 赵凯, 阳艳芳, 吴彦, 翟伟, 童跃伟
    2023, 43(2):  311-320.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2023.02.016
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    为了解珍稀濒危植物细果秤锤树(Sinojackia microcarpa)开花特征和有性繁殖,对其花部形态特征、开花动态、花粉胚珠比(P/O)、柱头可授性、花粉活力、套袋试验、访花昆虫及访花频率进行观测。结果表明:(1)细果秤锤树的杂交指数(OCI)为4,单花期5~7 d,种群花期可持续20 d左右。花粉与胚珠比为4 093.21±498.56。开花后第3天的花粉活力最高(76.21%),而开花后第7天时花粉活力较低(18.37%)。细果秤锤树柱头最适可授期在开花后第2天。(2)套袋试验表明,细果秤锤树存在部分自交不亲和性,同时不存在无融合生殖,传粉昆虫是其完成生殖过程所必需的,且异株授粉能够提高其坐果率和结籽率。细果秤锤树的访花昆虫有3目5科7种,主要访花昆虫有黄胸木蜂(Xylocopa appendiculata)、熊蜂(Bombus sp.)、胡蜂(Vespa sp.)、中华蜜蜂(Apis cerana)、黑带食蚜蝇(Episyrphus balteatus)、其中熊蜂平均访花频率最高,达(8.67±0.21) 次·h-1。对该物种开花生物学特征与繁育系统进行深入研究,有利于进一步探究其濒危机制,为后续珍稀濒危植物的研究提供理论依据和参考。