主编:叶清
创刊:J Trop Suptrop Bot
国际标准刊号:ISSN 1005-3395
国内统一刊号:CN 44-1374/Q
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LOMINA Sayavong,汪丛啸,李万年,刘志龙,杨梅
2023, 31(3):305-314. DOI: 10.11926/jtsb.4590
摘要:为探索适合格木(Erythrophleum fordii)人工林在幼龄阶段的种植密度,在不同林分密度(2 m×1 m、2 m×2 m、2 m×3 m、3 m× 3 m)的6 a生格木人工林下设置标准样地,采用土壤质量评价和灰色关联度等方法,探究不同密度下格木幼林的土壤理化与林下植被特征。结果表明,密度2 m×3 m下的林木胸径、树高最优,较最低水平高16.7%、27.9%;土壤总孔隙度最大,全N、硝态N、铵态N含量最高,灌木草本多样性最高。相关性分析表明土壤化学性质对灌木草本的多样性影响最大。不同林分密度下格木幼林土壤理化性质及林下植物多样性有显著差异,因此,选择合适的林分密度对人工林土壤肥力的可持续利用及林分的经营培育至关重要。
2023, 31(3):315-324. DOI: 10.11926/jtsb.4589
摘要:为了解毛竹林下不同盖度芒萁种群对土壤碳含量和养分状况的影响,研究了四川长宁县芒萁(Dicranopteris dichoyoma)盖度分别为7.75% (PE)和63.25% (DD)下的毛竹(Phyllostachys edulis)林土壤团聚体稳定性和生态化学计量特征。结果表明, DD样方土壤大团聚体含量显著低于PE样方,进而导致团聚体稳定性降低。DD样方土壤总有机碳(TOC)、全氮(TN)、全磷(TP)含量显著低于PE样方,且TP降幅最大,使得土壤C: N、C: P和N: P显著增加。毛竹凋落叶和细根的TOC、TN、TP、C: N、C: P和N: P在DD和PE样方间无显著差异,但DD样方芒萁凋落叶和细根的TN和TP含量显著高于毛竹。相关分析表明PE毛竹细根的TP含量仅与大团聚体的TP含量呈显著正相关;DD毛竹和芒萁细根的TP含量与大团聚体、微团聚体和中团聚体的TP含量均呈显著正相关。毛竹林下高盖度的芒萁种群降低了土壤团聚体稳定性和土壤C、N、P含量,通过改变土壤生态化学计量特征进而增加毛竹和芒萁细根对土壤不同粒径团聚体N和P的吸收,尤其是对P的吸收。因此,在川南地区粗放经营毛竹林中应考虑调整林下芒萁盖度,以保证土壤养分供给的长期可持续。
2023, 31(3):325-333. DOI: 10.11926/jtsb.4586
摘要:为了解种间关系对沉水植物群落结构的影响,在不同光照(20%自然光和50%自然光)和不同物种组合下,研究了长江中下游常见优势沉水植物苦草(Vallisneria natans)与黑藻(Hydrilla verticillata)和穗状狐尾藻(Myriophyllum spicatum)的相互作用。结果表明,在低光下,苦草与穗状狐尾藻混种时,苦草生物量、株高和叶数均没有明显变化,当穗状狐尾藻的比例较高时,苦草根长生长受到抑制,根叶比呈下降趋势;在高光下,穗状狐尾藻比例的增加会促进苦草单株生物量和叶生物量的增加,而对苦草株高、根长和叶数无显著影响;与黑藻混种相比,苦草与穗状狐尾藻混种时,苦草的株高、根长和叶数均无显著差异,而苦草的单株生物量和叶生物量均呈降低趋势。因此,物种组合和混种比例均会影响苦草与其他物种的相互作用关系,进而影响沉水植被的群落动态。
2023, 31(3):334-340. DOI: 10.11926/jtsb.4583
摘要:为探究富氮环境中固氮(nitrogen-fixing leguminous trees, NLT)与非固氮豆科树种(non-nitrogen-fixing leguminous trees, n-NLT)的叶片养分利用策略差异,以华南地区5种NLT植物[水黄皮(Pongamia pinnata)、大叶相思(Acacia auriculiformis)、朱樱花(Calliandra haematocephala)、海南红豆(Ormosia pinnata)、台湾相思(Acacia confusa)]和3种n-NLT植物[油楠(Sindora glabra)、中国无忧花(Saraca dives)、银珠(Peltophorum tonkinense)]为对象,测定其单位质量叶片碳(C)、氮(N)和磷(P)含量及其比值、单位面积叶片最大净光合速率(Aarea)和叶片光合氮、磷利用效率(PNUE、PPUE)等功能性状。结果表明,NLT的单位质量叶片N、P含量和Aarea均显著高于n-NLT,而两者PNUE和PPUE无显著差异;尽管两类植物单位质量叶片C含量无显著差异,但NLT的叶片C: N和C: P显著低于n-NLT。因此,这表明华南地区NLT比n-NLT具有更强的养分获取和光合能力,但叶片养分利用效率更低。
2023, 31(3):341-347. DOI: 10.11926/jtsb.4627
摘要:为了解寄生植物叶片功能性状的差异及其影响因素,研究了西双版纳地区寄主植物对3种桑寄生植物叶片功能性状的影响,并分析了桑寄生植物与寄主植物叶片功能性状的相关性。结果表明,不同寄主植物的相同寄生植物叶片功能性状存在显著差异,来自7种寄主植物的五蕊寄生(Dendrophthoe pentandra)的叶片含水量(61.2%~70.1%)、氮含量(9.6~16.0 g/kg)、碳氮比(30.8~48.5)以及缩合单宁含量(3.3%~11.0%)等性状的差异较大;从4种寄主植物上获取的澜沧江寄生(Scurrula chingii var. yunnanensis)的叶片含水量(60.0%~71.7%)、碳含量(431.3~502.3 g/kg)和缩合单宁含量(3.8%~9.9%)等性状也呈现较大种间差异,而在2种寄主植物上的离瓣寄生(Helixanthera parasitica)的叶片功能性状没有显著差异。桑寄生植物与寄主植物的叶片含水量、总碳含量、总氮含量、碳氮比和缩合单宁含量呈显著的正相关。寄主植物作为桑寄生植物营养物质的主要来源,会影响桑寄生植物叶片的相应功能性状。桑寄生植物能从寄主植物获取部分的水、碳、氮以及缩合单宁,但对不同元素的获取能力因寄主种类不同而有所差别。
2023, 31(3):348-354. DOI: 10.11926/jtsb.4614
摘要:为探讨短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)对青枯病(Ralstonia solanacearum)侵染后的生理生化响应,利用其生理生化响应指标与抗病性特征的相关性开展短枝木麻黄家系的抗病评价和选择。结果表明,26个短枝木麻黄家系褐梗小枝接种青枯病后,病情指数(DI)和相对病害强度(RDI)均存在极显著差异(P < 0.01)。在接种青枯病后,家系间的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)、多酚氧化酶(PPO)、总酚(TP)和类黄酮(Flav)差异均达显著或极显著水平,说明参试家系对青枯病抗性的变异丰富,具有较大的选择潜力。短枝木麻黄家系的病情症状与6个生理生化指标间均呈显著或极显著的负相关关系,说明青枯病侵染后防御酶活性或次生代谢物含量越高,木麻黄的病害程度越低。利用2个病情特征性状和6个生理生化指标对短枝木麻黄不同家系进行综合评价和选择,按照30%的入选率初步选出201、206、198、207、202、213、208和195号等8个抗病家系。这些抗病家系的RDI和DI比总体均值分别低25.94%和28.93%,SOD、CAT、PAL、PPO、TP和Flav比总体均值分别高11.90%、13.50%、24.77%、12.71%、25.68%和18.76%。筛选出的8个家系的病害程度低,萎蔫枝条少,植株生长基本不受影响,表明抗病性较强,可以在后续生产中广泛使用。
2023, 31(3):355-362. DOI: 10.11926/jtsb.4600
摘要:为获取柠檬香茅(Cymbopogon citratus)中萜类化合物及其合成酶基因信息,以正常生长及遮阴下的柠檬香茅嫩叶为材料,进行代谢组学和转录组学结合qRT-PCR验证分析。代谢组分析结果表明,柠檬香茅所含萜类共23种,包括单萜4种、倍半萜4种、二萜8种、三萜3种和四萜4种。在遮阴下,柠檬香茅的二萜类银杏内酯C和四萜类虾青素相对含量更高。转录组测序结果表明,单萜生物合成涉及4类合成酶的24个基因,二萜生物合成涉及11类合成酶的49个基因,倍半萜和三萜生物合成涉及12类合成酶的58个基因,其中6类合成酶的8个基因在遮阴下的相对表达量显著提高,而前萘二烯加氧酶(c64786.0)基因正好相反。qRT-PCR分析表明,遮阴下4个FPKM值差异明显的萜类合成酶基因表达的变化趋势与转录组测序结果一致,但不同合成酶基因的差异表达量存在差异。因此,柠檬香茅所含4类共23种萜类化合物由27类合成酶共131个基因编码而来,不同光照强度影响9个合成酶基因的表达和2种萜类化合物含量。
张红,员世宇,王文浩,刘文俊,何丽芬,闫玉星,王彦尊,王鹏冬,郑洪元,张鑫
2023, 31(3):363-372. DOI: 10.11926/jtsb.4612
摘要:为了解向日葵(Helianthus annuus)的Argonaute (AGO)和Dicer-like (DCL)的功能,利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)的AGO和DCL基因序列在向日葵基因组数据库中进行同源比对,对向日葵AGO和DCL家族成员进行生物信息学分析。结果表明,从向日葵中鉴定到15个HaAGOs和5个HaDCLs家族成员;这2类基因在染色体上的分布均不均匀。系统发育分析表明,与拟南芥相似,HaAGO家族成员可分为3个分支,HaDCL可分为4个分支;所有的HaAGO都具有保守的N domain、DUF1785、PAZ和PIWI结构域,HaDCL家族成员都含有PAZ和RIBOc结构域。表达分析表明,HaDCL3a和HaDCL3b在茎和花序中高度表达;亚细胞定位表明HaAGO多定位于细胞核。这表明向日葵中可能存在典型的RNAi干扰机制,并可能参与了协调向日葵的生长发育过程。
2023, 31(3):373-379. DOI: 10.11926/jtsb.4620
摘要:为了解濒危物种南方红豆杉(Taxus chinensis var. mairei)种子内含物含量受温度和湿度层积的影响,设置4个季节、2种湿度(16%和24%)基质层积处理,对种子的可溶性糖、淀粉、可溶性蛋白和脂肪等内含物质的变化进行研究。结果表明,不同层积处理下种子贮藏物质的含量有显著变化,春季层积9个月后,可溶性蛋白含量达到最高值;可溶性糖含量呈现降低-升高-降低的变化趋势;淀粉和脂肪含量均随层积逐渐减少。秋季层积9个月后,淀粉含量降至最低。相比于24%湿度,16%湿度的春季、秋季、冬季层积9个月后,脂肪含量均减少较多,说明16%湿度下种子代谢活动更强。春季和秋季的暖温更能促进种子代谢,促进种子形态后熟。夏季温度过高,导致种子生活力下降,夏季层积处理3个月后,种子已经发霉和腐烂。层积过程中,种子内含物在相关酶的作用下,降解为可溶性蛋白、可溶性糖等,为种子萌发提供物质与能量。种子层积时间、温度和湿度及交互作用可作为种子内含物的调控因子。
2023, 31(3):380-386. DOI: 10.11926/jtsb.4593
摘要:为挖掘并精准利用福建地方特色花生(Arachis hypogaea)资源,以‘赖坊’、‘衙口小琉球’、‘朱口小籽’、‘文亨红衣’、‘洋后’等5种地理标志花生为研究对象,描述生物学性状,比较分析其营养(脂肪酸、矿质元素、维生素E、甾醇和白藜芦醇等)差异。结果表明,供试花生外形特征和种皮颜色有明显的差异,主茎高或侧枝长与单株生产力均呈负相关;部分品种间的蛋白质、脂肪、可溶性糖、膳食纤维、脂肪酸、矿质元素和天然功能性成分含量差异显著(P < 0.05),其中‘衙口小琉球’的蛋白质含量最高,‘朱口小籽’的脂肪、油亚比、维生素E、白藜芦醇含量最高,‘文亨红衣’的铁、植物甾醇含量最高。供试的5个花生品种均达到食用花生1级、油用花生3级标准,且地方特征明显,更适合直接食用。
2023, 31(3):387-394. DOI: 10.11926/jtsb.4608
摘要:为了解药用植物大叶藤黄(Garcinia xanthochymus)叶片的化学成分,采用UPLC-QTOF-MS从叶片中得到19个化合物,主要为双黄酮类、黄酮类和间苯三酚类化合物。采用色谱分离法从叶片的80%甲醇提取物中分离得到5个单体化合物,根据理化性质及波谱数据,分别鉴定为二氢山奈酚(1)、dulcisbiflavonoid A (2)、7-去甲基银杏双黄酮(3)、mono-[2-(4-carboxy-phenoxycarbonyl)-vinyl] ester (4)、山奈酚(5)。化合物1和2为首次从大叶藤黄中分离得到,化合物3和4为首次从藤黄属植物中分离得到。化合物1和5清除DPPH自由基的IC50值分别为146.8和39.0 μg/mL,表明其具有抗氧化活性。
2023, 31(3):395-400. DOI: 10.11926/jtsb.4616
摘要:为了解我国特有药用乌头种紫草乌(Aconitum episcopale)的生物碱类化学成分及其对大鼠心脏细胞H9c2的细胞毒性, 从紫草乌中分离出10个C19-二萜生物碱,根据理化性质和波谱数据,其结构分别鉴定为滇乌碱(1)、粗茎乌头碱甲(2)、黄草乌碱丙(3)、黄草乌碱甲(4)、丽乌亭(5)、猎鹰乌头碱(6)、14-O-乙酰萨卡可尼亭(7)、萨卡可尼亭(8)、查斯曼宁(9)和展毛黄草乌碱A (10)。化合物5、6和10为首次从该植物中分离得到。化合物1~4、6~7和9~10对大鼠心脏细胞H9c2增殖的半数抑制浓度为163.8~341.6 μg/mL,表明紫草乌中的生物碱对H9c2细胞具有毒性作用。
梁慧君,李倩然,李百琳,范钰汶,敖卓仪,张伟杰,吴杰伟,袁捷
2023, 31(3):401-407. DOI: 10.11926/jtsb.4622
摘要:为了解米碎花(Eurya chinensis)的化学成分及其生物活性,运用多种色谱技术从其乙醇提取物分离得到11个化合物, 并对化合物进行体外抗鼻咽癌细胞增殖活性评价。经波谱数据分析,分别为异落新妇苷(1)、3,5,7-三羟基色原酮-3-O-α-L-鼠李糖苷(2)、1-O-反式-桂皮酰基-β-D-葡萄糖(3)、1-O-(4-羟基苯乙基)-6-O-反式-桂皮酰基-β-D-葡萄糖(4)、eutigoside D (5)、1-O-(3,4-二羟基苯乙基)-6-O-反式-香豆酰基-β-D-葡萄糖(6)、eutigoside A (7)、1-O-(4-羟基苯乙基)-6-O-反式-咖啡酰基-β-D-葡萄糖(8)、grayanoside A (9)、1-O-(4-羟基苯乙基)-6-O-(4-羟基苯甲酰基)-β-D-葡萄糖(10)、3-O-β-D-葡萄糖基-4-羟基-苄基苯甲酸酯(11)。其中,化合物4为首次从天然来源获得,化合物2~4和8~11均为首次从该属植物中分离得到。MTT法表明,化合物10具有中等抑制5-8F细胞增殖活性。
2023, 31(3):408-416. DOI: 10.11926/jtsb.4601
摘要:为比较番石榴(Psidium guajava)不同品种果实的外观、营养价值和香气特征,采用国家标准方法,对5个番石榴品种(‘红宝石’、‘粉红蜜’、‘西瓜’、‘水蜜’、本地种)果实的外观和营养成分进行测定,采用顶空气质联用(HS-GC-MS)技术对5个品种果实的香气成分进行测定。结果表明,不同品种果实外观及营养成分差异明显。‘水蜜’的果形指数最低,果实扁圆形,种籽最少;大多数糖类物质(总糖、还原糖、蔗糖等)、糖酸比、总酚含量最高;果糖、VC和总黄酮含量位居第2;总酸、脂肪、粗纤维、灰分含量最低。主成分分析表明,‘水蜜’作为鲜食水果的食用品质最高。己醛和石竹烯是红肉型品种的特征风味物质,3-羟基-2-丁酮是白肉型品种的特征香气成分。
2023, 31(3):417-423. DOI: 10.11926/jtsb.4599
摘要:为研究越南槐(Sophora tonkinensis)根的抗HIV蛋白酶活性成分及其分子对接机制,采用硅胶、MCI、Sephadex LH-20等多种色谱分离方法,对越南槐根的化学成分进行分离,采用HIV蛋白酶对化合物进行体外抗HIV活性筛选,运用分子对接手段初步探究活性化合物与HIV-1蛋白酶的结合机制。结果表明,从越南槐中共分离得到8个化合物,根据波谱数据分别鉴定为三叶豆紫檀苷(1)、苦参碱(2)、N-acetylnicotinamide (3)、2′-O-甲基腺苷(4)、毛蕊异黄酮苷(5)、玫瑰花苷(6)、环广豆根素(7)、芒柄花苷(8),此外还分离得到塑化剂衍生物邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(9)和邻苯二甲酸二异丁酯(10)。抗HIV蛋白酶活性测试显示化合物1和2的IC50分别为13.2和38.6 μg/mL,分子对接表明其与HIV蛋白酶有一定的结合作用。化合物3~5为首次从该植物中分离得到,化合物1和2显示中等的抗HIV蛋白酶活性。
2023, 31(3):424-432. DOI: 10.11926/jtsb.4602
摘要:为提高黑老虎(Kadsura coccinea)资源的综合利用率,采用广泛靶向代谢组学技术鉴定并分析了根、茎、叶代谢组分差异及高度富集成分。结果表明,在根、茎和叶中分别鉴定出642、650和619个代谢物,以酚酸、脂质、类黄酮和有机酸为主;叶与根、茎与根的共有成分分别为566和650个,显著差异成分有442和393个,主要为酚酸、类黄酮和脂质,差异代谢物在苯丙烷生物合成、黄酮与黄酮醇生物合成通路中显著富集。代谢物总丰度和次生代谢物丰度均表现为叶 > 根 > 茎,叶中酚酸、类黄酮和脂质及茎中酚酸积累量显著高于根,而氨基酸及其衍生物、萜类、木脂素、香豆素、生物碱的丰度在根中显著上调。因此,黑老虎根、茎、叶有大量共有成分,叶和茎中酚酸、叶中类黄酮和脂质高度富集,含有新绿原酸、绿原酸、槲皮素等多个丰度较高且具有重要生物活性化合物,具有较高利用价值。
2023, 31(3):433-438. DOI: 10.11926/jtsb.4607
摘要:最近在中国内蒙古发现了乌兰坝紫萼藓(Grimmia ulaandamana J. Muñoz, C. Feng, X.L. Bai & J. Kou)的可育植株,介绍了乌兰坝紫萼藓成熟孢子体、雌株和雄株的特征。孢子体的孢蒴长于蒴柄,蒴柄弯曲,蒴壶表面具纵褶,蒴壁中部表皮细胞厚壁,环带细胞方形或短长方形,蒴盖有喙;蒴齿具疣并在上部分叉,蒴齿在基部分开,蒴齿基部低于蒴壶口,蒴壁表皮细胞和蒴齿之间存在一层小型细胞,蒴齿骨小梁在基部1/3处强烈凸出;蒴帽基部完整。最内侧雌苞叶较茎叶大。乌兰坝紫萼藓具有重要的形态特征变异,可育植株与相似种直叶紫萼藓(G. elatior)易于区分。对乌兰坝紫萼藓进行了全面的描述并配显微图,探讨了孢子体对确定其系统发育位置的重要性。
2023, 31(3):439-443. DOI: 10.11926/jtsb.4625
摘要:通过对文字衣科黑文衣属形态学、解剖学、化学与分子生物学的研究,发现中国新记录种1种,即变黄黑文衣(Phaeographis flavescens Dal-Forno & Eliasaro),该种主要特征为地衣体壳状,表面浅黄绿色,无光泽,光滑;子囊盘弯曲, 多分支,聚生于假子座中;盘缘黑色,相邻线盘之间有小缝隙,盘面较平坦,黑色,覆有白色粉霜;子囊层无色透明,侧丝顶端分支;子囊含8个子囊孢子;子囊孢子褐色,横隔透镜型,(4~)6胞室,大小19~25.5 μm×6~7 μm,I+紫红色。该种分布于云南和福建,该研究丰富了对中国黑文衣属物种组成与分布的认知。
2023, 31(3):444-454. DOI: 10.11926/jtsb.4609
摘要:为保护广西北部湾海岸带、海岛的植物多样性和生态系统多样性,通过样方、样带法野外实地调查并结合文献资料,对其外来入侵植物的物种组成、原产地、生活型、入侵途径和危害状况等进行了分析。结果表明,广西北部湾海岸带、海岛共有入侵植物64种,隶属28科55属,其中菊科(Asteraceae)最多(15种)。草本植物最多,有48种(75.00%)。原产地来自美洲的植物最多,有49种。入侵风险等级可划分为5个等级,其中Ⅰ级严重危害的有8种(12.50%)。与广西、广东、海南及华南地区的外来入侵植物在物种组成、生活型和原产地等方面呈现出较强的相似性;北部湾与广西中越边境内陆地区来自美洲的入侵植物都超过60%。因此推测广西外来入侵植物有两条可能的入侵线路:一是从海南登录,二是从中越边境跨入。广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物总数(相对整个广西)虽较少,但其8种Ⅰ级严重危害植物的防治,仍需引起重视。
主编:叶清
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