当期目录

2025年 第45卷 第1期    刊出日期：2025-01-20

上一期   

前瞻观点

植物分类学发展前瞻——从“描述”转向“解释”

孙航

2025, 45(1):  1-2.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.001

摘要 ( 148 )   HTML ( 4)   PDF (331KB) ( 105 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

综述文章



空间转录组技术在植物研究中的应用及前景

梅曼, 王晨璨, 蔺宏霞, 张玉倩, 丁文静, 赵媛媛

2025, 45(1):  3-14.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.002

摘要 ( 108 )   HTML ( 5)   PDF (1556KB) ( 70 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

空间转录组（spatial transcriptomics，ST）是一种用于从空间层面上解析RNA-seq数据的技术，利用该技术解析单个组织切片中的所有mRNA。空间条形码逆转录oligo（dT）引物在显微镜载玻片表面的有序附着，使得在mRNA样品处理和后续测序过程中编码和获取位置信息成为可能。与传统的转录组技术相比，空间转录组技术能获得细胞在组织原位环境下真实的基因表达特征，以及与微环境的关系，为基因表达提供高精度、高分辨率原位的空间信息。近年来，空间转录组技术取得了重要进展，检测的细胞通量、转录本数量和质量不断提高，空间定位信息更加准确全面，并已在拟南芥（Arabidopsis thaliana）、水稻（Oryza sativa）、杨树（Populus）等植物中展开研究。该文阐述了空间转录组技术在植物动态发育轨迹、不同组织和细胞类型差异分析、解码植物与微生物群相互作用等研究中的成功应用，讨论了空间转录组测序在植物组织原位测序中存在的问题和挑战，揭示了其在植物研究中的巨大潜力，为相关领域的进一步研究和应用提供了新的视角。



植物中哌啶酸的生物功能及作用机制研究进展

李秀启, 李文静, 李冰, 肖兴中, 彭涛

2025, 45(1):  15-21.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.003

摘要 ( 200 )   HTML ( 5)   PDF (828KB) ( 108 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

哌啶酸作为一种非蛋白质杂环氨基酸，是生物代谢产物生物合成的前体。在结构上，其六元环由5个碳原子和1个氮原子组成。它是一种来源于赖氨酸的环状氨基酸，近年来在植物研究中引起了人们的关注。该文总结了哌啶酸的发现、生物合成、生物功能、作用机制及其在农业生产中的应用情况，并对未来的研究方向提出了展望，以期为后续应用奠定基础。

研究论文



土地利用方式对土壤细菌群落结构和功能的影响

支君, 段文标, 高明, 胡伟, 李猛, 王姝人

2025, 45(1):  22-33.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.004

摘要 ( 198 )   HTML ( 9)   PDF (5363KB) ( 146 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

土壤微生物群落功能对土地利用方式变化的响应在土壤生态功能的预测方面具有重要意义。为了明确黑土区土地利用方式对土壤细菌群落的影响，该研究分析了东北黑土区农田、林地和草地的土壤细菌群落结构、共现网络结构及功能基因，并采用结构方程模型探讨了土地利用方式、土壤理化性质、细菌多样性、细菌群落结构、共现网络和功能基因之间的相互作用机制。结果表明：不同土地利用方式的土壤理化性质、细菌群落结构存在显著差异（P<0.05），林地和草地的多样性及共现网络平均度显著高于农田（P<0.05）。林地细菌共现网络正相关边的占比高于其他处理，即林地土壤细菌之间存在更强的协同作用。功能基因研究结果表明，不同土地利用方式显著改变了土壤细菌群落功能基因丰度（P<0.05）。结构方程模型表明，细菌群落结构对功能基因的直接影响最大，土地利用方式对土壤细菌群落功能基因的间接影响最大。综上，该研究进一步证实土地利用方式对土壤细菌群落的影响，为黑土区土地管理提供了科学依据。



大庆城区草地地上生物量时空格局及其与气候因子关系

何昭鑫, 吴连峰, 王永喆, 顾云杰, 赵凤伟, 王兴昌, 王晓春

2025, 45(1):  34-44.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.005

摘要 ( 127 )   HTML ( 4)   PDF (3131KB) ( 53 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

草地是大庆市最主要的土地类型之一，掌握草地生物量的时空动态对了解大庆地区的碳汇潜力具有重要意义。运用MODIS-NDVI遥感数据和草地地上生物量实测数据，结合回归分析构建大庆城区草地地上生物量遥感反演模型。使用趋势分析及相关分析等方法，对大庆草地地上生物量过去20余年的时空分布格局及其与主要气候因子（降水量、温度）的关系进行研究。结果显示：利用归一化植被指数（NDVI）构建的指数函数反演模型对大庆草地地上生物量解释度最高，其决定系数R² 为0.77，均方根误差为38 g⋅m^-2。2000—2023年大庆城区草地生物量表现为波动增加的趋势，2019年达到最高314 g⋅m^-2；大部分区域草地地上生物量呈显著上升趋势，最大值为423 g⋅m^-2，平均值为280 g⋅m^-2，其空间特征呈现为从东南到西北逐渐增加的分布格局，北部集中、南部分散。降水量对生物量有显著的促进作用（r=0.584，P<0.05），月均温对生物量作用不明显。以上研究结果可以为大庆草地科学设置载畜量和采油区、优化草地资源利用策略提供有力的理论基础和数据支持。



塔里木河中下游盐碱地2种沙枣林植物-土壤碳氮磷生态化学计量特征

聂羽伶, 罗青红, 何苗, 张兆祥

2025, 45(1):  45-56.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.006

摘要 ( 139 )   HTML ( 5)   PDF (1152KB) ( 68 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

新疆盐碱地广阔，明晰新疆乡土抗旱耐盐碱的沙枣（Elaeagnusangustifolia）各器官-土壤间碳、氮、磷化学计量循环特征，对于促进塔里木河中下游荒漠盐碱地植被构建和生态修复具有重要意义。以塔里木河中下游胡颓子属沙枣林植物（大果沙枣（E.moorcroftii）、沙枣）为对象，分析林内2种树种不同器官（叶、枝、根）和土壤的化学计量特征及其相互关系。结果表明：（1）沙枣林植物（大果沙枣、沙枣）叶片碳（C）、氮（N）、磷（P）的平均质量分数分别为424.36~484.40 g⋅kg^-1、33.83~38.71 g⋅kg^-1、1.50~2.20 g⋅kg^-1，表现为C、N适中、P略低，且大果沙枣和沙枣的N∶P（17.64、22.82，质量比，下同）均大于16，受P限制。（2）沙枣林植物（大果沙枣、沙枣）各器官生态化学计量特征存在显著差异（P<0.05），N、P含量均为叶片最大。（3）沙枣林（大果沙枣、沙枣）土壤各元素含量受土层深度影响明显，表现为沿土壤剖面垂直递减，且呈现一定的表层（0~20 cm）富集现象。0~60 cm土层的C∶N（质量比）、C∶P（质量比）和N∶P分别为17.94、9.32、0.62，土壤N元素矿化能力较弱，氮素缺乏。（4）沙枣林（大果沙枣、沙枣）土壤N、P含量与根N、P含量呈显著正相关（P<0.05），沙枣叶N含量与0~20 cm土壤C、各层N含量呈显著负相关（P<0.05），与土壤P含量呈显著正相关，叶片P含量与各层土壤P含量呈显著正相关，叶片C与土壤C无显著相关（P>0.05）。总体来说，沙枣林植物面对贫瘠、盐碱较重的土壤时，其枝条和根系中贮存养分较少，通常会将养分优先提供给叶片，研究区沙枣林植物地上部主要受P限制，地下部主要受N限制。因此，沙枣林植物整体养分循环受N、P元素限制。



黑龙江省不同种源胡桃楸表型多样性

方玉凤, 徐连峰, 张强, 刘继锋, 蒋先翠, 吴晓微, 任悦

2025, 45(1):  57-65.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.007

摘要 ( 105 )   HTML ( 4)   PDF (1615KB) ( 53 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为探明黑龙江省胡桃楸（Juglans mandshurica）主要分布地区天然林分种质资源生长性状和果核性状的表型多样性，以黑龙江省胡桃楸主要分布地区的77份胡桃楸种质为研究材料，对6个描述性表型性状和10个数量性状进行分析，采用主成分分析和系统聚类方法进行综合评价。结果表明：描述性表型性状变异系数为4.61%~43.49%，核壳颜色变异系数（43.49%）最大，核壳表面沟纹深度多样性指数（0.829）最大，果核顶尖突出程度的变异系数（4.61%）和多样性指数（0.120）均最小，表型性状相对稳定。数量性状方面，果核大小相关因子的变异系数为4.40%~12.05%，生长因子的变异系数为22.60%~35.57%，单株产量的变异系数（48.50%）最大，单个果核质量均值为9.36 g；单个果核质量与果核纵径、横径、侧径均存在极显著正相关性（P<0.01），单株产量与胡桃楸生长因子、果核大小及单个果核质量均呈极显著正相关（P<0.01）。对10个数量性状进行主成分分析，提取的4个指标累计贡献率为88.410%。聚类分析结果显示，77份胡桃楸种质可分为4组，第Ⅰ组可选育果材兼用品种，第Ⅱ组可用于选育高产、大果形果用品种，其中，Ⅱ组MH9和Ⅰ组BW12可作为选育高产、大果形果用品种的亲本，Ⅰ组BW14可作为选育材用品种的亲本。



长白山林区3种基原细辛差异性成分比较

于芸泽, 于营, 赵书文, 金银萍, 逄世峰, 张浩, 邢丽伟, 孙语杨, 郭靖

2025, 45(1):  66-76.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.008

摘要 ( 116 )   HTML ( 2)   PDF (1989KB) ( 51 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

细辛挥发油中含有多种活性成分，可以作为细辛药材质量评价的指标；理清不同基原细辛挥发油成分差异，对细辛品质研究及应用具有重要意义。利用气质联用（GC-MS）法对不同基原细辛挥发油成分进行定性及相对定量分析，结合数据分析软件，通过聚类分析（HCA）、主成分分析（PCA）和正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）找出不同基原细辛的差异性化合物。结果表明：25个批次的细辛样品共检测出59种化合物，按照不同基原划分为3类；细辛挥发性成分差异与细辛基原具有明显关联，确定α-松油醇、肉豆蔻醚、莰烯等11种化合物是不同基原细辛的差异性成分。基于化学计量学方法筛选到的差异成分可以区分不同基原细辛，同时可为细辛资源合理利用提供科学依据。



灌溉和施肥对‘新林1号’杨生长和光合生理特性的影响

李潇, 王汉时, 王宏星, 蒋路平, 庞忠义, 彭彦辉, 赵曦阳

2025, 45(1):  77-87.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.009

摘要 ( 101 )   HTML ( 2)   PDF (3232KB) ( 56 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

探究滴灌水肥耦合对‘新林1号’杨（Populus cathayana×canadansis ‘Xinlin1’）生长和光合生理特性的影响，旨在选出促进‘新林1号’杨生长的最佳水肥耦合措施。以10年生‘新林1号’杨为研究对象，设置-20 kPa（I₂₀）、-33 kPa（I₃₃）、-45 kPa（I₄₅）、未灌溉（I₀）4个灌溉水平和尿素500 g?株^-1（N₁）、尿素1 000 g?株^-1（N₂）、尿素 1 500 g?株^-1（N₃）、复合肥500 g?株^-1（F₁）、复合肥1 000 g?株^-1（F₂）、复合肥1 500 g?株^-1（F₃）、对照（CK）7个施肥水平，测定‘新林1号’杨树高、胸径及叶片的光合生理指标。结果表明：（1）灌溉和施肥显著增加了胸径、树高和材积年增量。I₂₀灌溉处理的胸径、树高和单株材积年增量最高，比未灌溉分别提高了18.6%、40.6%、60.6%。F₂施肥处理胸径、树高和单株材积年增量最大，分别达到了2.47 cm、2.09 m、0.097 m³，比未施肥分别提高了8.3%、7.8%、15.3%。其中I₂₀F₂处理‘新林1号’杨生长量最大，显著高于其他处理。（2）灌溉和施肥显著增加了叶片中叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量，提高了谷氨酰胺合成酶活性、硝酸还原酶活性、净光合速率及气孔导度，其中I₂₀F₂处理下可溶性蛋白含量、谷氨酰胺合成酶活性、硝酸还原酶活性和叶面积最高。（3）相关性分析结果表明，‘新林1号’杨胸径、树高和材积年增长量与叶片生理指标和净光合速率呈显著正相关，与胞间CO₂摩尔分数呈负相关。灌溉和施肥显著改变了叶片生理特性，提高了叶片光合能力，促进了‘新林1号’杨的生长。I₂₀F₂处理下，生理指标和净光合速率最高，林木生长达到了最佳水平。因此，保持水分充足（灌溉阈值为-20 kPa）及施复合肥（1 000 g?株^-1）处理是改善‘新林1号’杨光合生理特征，促进林木生长的最佳水肥耦合措施。



不同生长延缓剂处理对欧李根状茎扦插生根的影响

穆霄鹏, 牟小燕, 亓新亮, 王晶, 杨钰, 张建成, 王鹏飞

2025, 45(1):  88-97.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.010

摘要 ( 104 )   HTML ( 0)   PDF (3341KB) ( 53 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为研究不同生长延缓剂对欧李（Prunus humilis）根状茎扦插生根的影响，该研究以‘晋欧1号’根状茎为材料，测定3种生长延缓剂（烯效唑S₃₃₀₇、多效唑PP₃₃₃、缩节胺DPC）处理下根状茎的生根率、发芽率、形态、营养物质含量、抗氧化酶活性、内源激素含量等指标，以期筛选欧李根状茎扦插最适生长延缓剂及浓度。结果表明：S₃₃₀₇（50 mg?L^-1）、PP₃₃₃（100 mg?L^-1）和DPC（100 mg?L^-1）均显著提高欧李根状茎生根率，由对照的22.16%分别提高到78.02%、57.10%和56.70%；还提高根状茎插穗在生根过程中可溶性糖和可溶性蛋白含量及POD、SOD和CAT活性。此外，生长延缓剂促进根状茎插穗生长素（IAA）积累及其合成关键基因ChTAA1、ChTAA2和ChYUC1的表达，同时抑制赤霉素（GA₃）、脱落酸（ABA）和玉米素（ZT）合成，有利于欧李根状茎扦插生根。该研究结果为欧李根状茎扦插繁殖提供了理论基础。



基于EMP和TCA循环途径研究硅对干旱胁迫下党参多糖合成的调控

黄储, 何明月, 孙美乐, 陈彦宏, 王惠珍

2025, 45(1):  98-110.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.011

摘要 ( 113 )   HTML ( 3)   PDF (4957KB) ( 56 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

近年来，极端气候频发、雨水分布不均，造成党参（Codonopsis pilosula）关键生育期缺水，导致质量和产量下降。针对这一问题，该研究以党参为对象，从糖酵解（EMP）及三羧酸循环（TCA）角度探究硅对干旱胁迫下党参多糖合成的调控效应。设置正常水分（CK）、15% PEG-6000干旱（D）及施加硅后再15% PEG-6000干旱 （Si+D）3个处理组，Si+D组在干旱处理前第7天每盆施用200 mL 2 mmol?L^-1硅酸钾溶液，干旱处理至7、14、21 d时取样，测定EMP及TCA相关代谢物含量、酶活性和基因相对表达量，同时测定党参多糖及其生物合成相关物质含量，综合分析硅对干旱胁迫下党参多糖合成的调控。结果表明：（1）干旱胁迫导致党参光合色素含量降低，加速蔗糖、果糖及葡萄糖等物质消耗，促进EMP和TCA途径中的能量消耗用于淀粉、多糖等物质的合成及积累，存在产量和质量消长的现象。（2）硅的施用提高了党参叶片相对含水量、光合色素含量、蔗糖及果糖含量，降低了淀粉合成相关酶活性、增强了淀粉分解相关酶活性，导致淀粉、多糖含量下降，但党参整体产量提高；硅促进干旱胁迫下党参EMP途径，阻止TCA过程，使得EMP终产物丙酮酸合成柠檬酸并积累。硅的施加通过影响党参光合作用、调控EMP及TCA途径能量生成及分配，增强党参抵御干旱的能力，整体上对党参多糖的合成及质量、产量起到了正向的调控作用。但随着干旱胁迫时间的延长，调控效应有逐渐减弱的趋势。



铁皮石斛叶多糖美白和抗氧化活性

闫昱辛, 何美军, 李宇, 袁晓曼, 谭旭辉, 程名, 罗凯, 廖璐婧

2025, 45(1):  111-118.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.012

摘要 ( 106 )   HTML ( 2)   PDF (1258KB) ( 56 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

采用水提醇沉法提取纯化名贵药食同源中药材铁皮石斛（Dendrobium officinale）茎、叶组织多糖，并研究其吸湿、保湿、美白、抗氧化等活性。从铁皮石斛叶中提取纯化获得的叶多糖（leaf polysaccharide，L-POL）得率为（13.95±0.27）%，纯度达（92.14±7.75）%。L-POL具有较好的吸湿、保湿活性，吸湿率、保湿率分别为（9.50±0.57）%、（25.13±0.24）%。L-POL具有较强的2，2-联苯基-1-苦基肼基（DPPH）自由基清除能力和体外酪氨酸酶抑制活性，IC₅₀值分别为2.232、54.930 g⋅L^-1。质量浓度为125 mg⋅L^-1的L-POL能显著抑制小鼠黑色素瘤细胞B16合成黑色素，抑制率达36.89%。此外，75~300 mg⋅L^-1的L-POL对小鼠黑色素瘤细胞没有细胞毒性（细胞活力89.33%~102.00%）。高纯度的L-POL具有较好的抗氧化、美白、吸湿、保湿活性，为铁皮石斛资源进一步在化妆品或美白功能食品领域中的开发利用提供了新的思路。



艾花不同物候期挥发性成分特征及花粉形态和发育过程

陈昌婕, 马钰洋, 方艳, 刘大会

2025, 45(1):  119-129.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.013

摘要 ( 119 )   HTML ( 2)   PDF (4616KB) ( 65 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

在艾（Artemisia argyi）花不同发育期进行形态学观察并利用GC-MS测定其挥发性成分含量，利用光学显微镜和扫描电镜观察花粉结构并利用透射电镜观察花粉的发育过程。结果发现：艾为椭圆形头状花序，盛开艾花花冠呈紫色或黄色。艾花中桉油精、左旋樟脑、龙脑等大部分药用挥发性成分相对含量随艾花开放逐渐降低，而侧柏酮相对含量呈逐渐上升的趋势。艾花粉为3萌发孔和3孔沟结构，表面有刺状-颗粒状复合纹饰，刺为钝形刺，刺间有颗粒状凸起，形状为圆球形和长球形，存在花粉二型现象。观察花粉母细胞时期、单核小孢子时期、双核花粉时期、花粉成熟期的花粉特征及花粉囊中环境变化过程，发现花药中存在大量异常花粉粒。该研究对艾花及花粉特征进行了系统研究，可为艾的形态学、孢粉学和繁殖学研究提供参考。



外源黄酮对红松胚性愈伤组织增殖和体胚发生的影响

郭文慧, 王越, 吴琳, 杨剑飞, 杨玲, 张鹏, 吴海波, 沈海龙

2025, 45(1):  130-138.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.014

摘要 ( 95 )   HTML ( 1)   PDF (2600KB) ( 67 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

黄酮在植物体胚发生过程中扮演重要角色。为了探究黄酮对红松（Pinus koraiensis）体胚发生的作 用效果，该研究以红松胚性愈伤组织为试材，通过添加不同浓度、不同种类黄酮（槲皮素、柚皮素、儿茶素）及苯丙氨酸解氨酶（PAL）抑制剂2-氨基茚满-2-膦酸盐酸盐，测定处理后胚性愈伤组织增殖率、体胚数量及氧化胁迫相关指标变化。结果表明：胚性愈伤组织的增殖率随着外源黄酮浓度的升高逐渐降低，而体胚诱导数量先升高后降低，体胚产生数量在20 μmol?L^-1的外源黄酮处理下达到最高。黄酮能够降低胚性愈伤组织中总活性氧水平（ROS）、过氧化氢（H₂O₂）和丙二醛（MDA）含量，升高超氧化物歧化酶（SOD）活性，降低过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽过氧化物酶活性（GPX）。综上所述，外源黄酮主要通过影响胚性愈伤组织氧化胁迫水平，调控细胞增殖及胚性愈伤组织分化进程，促进红松体胚形成。



一种枣植物组织改良的Steedman’s wax石蜡切片方法

马小玲, 章英才

2025, 45(1):  139-147.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.015

摘要 ( 96 )   HTML ( 2)   PDF (5669KB) ( 72 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

为了建立一种简便、安全、快速的石蜡制片方法，减少试验过程中有毒试剂二甲苯的使用，以4个时期灵武长枣（Ziziphus jujuba ‘Lingwu Changzao’）的叶和果实为试验材料，采用改良的低熔点多酯蜡（Steedman’s wax）切片法观察不同时期的叶和果实结构特征，包括采用改良包埋试剂，省略二甲苯透明步骤，缩短试验过程，建立起一套可行的植物组织石蜡制片方法，并与常规石蜡切片方法比较，为研究植物组织结构特征提供新思路。结果表明：通过改良的低熔点多酯蜡切片法获得的叶片和果实组织的形态结构完整且染色清晰，该改良方法不但简化了试验步骤、缩短了制片周期，而且制得的切片质量与常规石蜡切片质量无差别，达到了优化试验步骤、避免二甲苯等有毒试剂使用、节省试验时间、整体上提高植物石蜡制片效率的目的，值得用于更多植物形态解剖学研究。



7个中国菊科植物名称原白中采集号错误之更正

林云, 毕海燕

2025, 45(1):  148-154.  doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2025.01.016

摘要 ( 81 )   HTML ( 2)   PDF (6537KB) ( 82 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 计量指标

根据《国际藻类、菌物和植物命名法规》（深圳法规，2018）规则9.2的要求，对7个中国菊科（Asteraceae）植物名称原白中采集号错误做了更正，这些名称是宽叶亚菊（Ajania latifolia C.Shih）、观光蓟（Cirsium tsoongianum Y.Ling）、甘肃多榔菊（Doronicum gansuense Y.L.Chen）、太白山飞蓬（Erigeron taipeiensis Y.Ling & Y.L.Chen）、无舌狗娃花（Heteropappus eligulatus Y. Ling ex Y.L.Chen & al.）、小花火绒草（Leontopodium micranthum Y.Ling）和白毛风毛菊（Saussurea lanata Y.L.Chen & S.Y.Liang），这些名称的主模式标本均收藏在中国科学院植物研究所国家植物标本馆（PE）。