• 2023年第31卷第4期文章目次
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    • >植物生态与资源管理
    • 崇明东滩湿地芦苇种群内功能性状及生态对策变异分析

      2023, 31(4):455-464. DOI: 10.11926/jtsb.4783

      摘要 (150) HTML (492) PDF 751.30 K (285) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物种群功能性状及生态对策变异对其自身环境适应能力及群落结构具有重要影响。该文基于崇明东滩湿地芦苇(Phragmites australis)种群内3个小种群不同发育时期分株集合的多项性状指标,分析了其性状及生态对策变异,并基于CSR、LHS生态对策体系,对各小种群的生态对策进行了排序。结果表明, 3个芦苇小种群的21项性状指标及C、R对策得分均存在显著差异。在LHS体系中,以比叶面积(11.5 mm2/mg)、株高(175 cm)和花序干质量(4 g)为分界线,可对3个小种群进行区分。处于生殖生长期的芦苇分株具有更大的植株大小、更高的叶片干物质含量及S对策得分,而处于营养生长期的分株则具有较小的植株大小、较大的比叶面积及R对策得分。总体而言,崇明东滩湿地3个芦苇小种群间及各小种群内处于不同生长发育阶段的分株集合间,都存在显著的性状差异及生态对策差异,且二者的差异模式基本吻合。芦苇种内性状及生态对策变异特征,可为该区芦苇种群的生态保育和恢复实践提供重要的理论参考和技术支撑。

    • 湿地水鸟栖息对土壤磷和植物群落特征的影响

      2023, 31(4):465-472. DOI: 10.11926/jtsb.4621

      摘要 (133) HTML (323) PDF 597.71 K (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探究水鸟栖息对土壤磷和植物群落特征的影响,分别在广东顺德水鸟天堂、广东星湖湿地及江门小鸟天堂3地的水鸟栖息区(水鸟区)和非水鸟栖息区(对照区)进行了植物群落调查和土壤理化性质检测。结果表明,水鸟活动提高了各栖息地土壤的总磷、有效磷和无机磷,而在顺德、星湖两地水鸟区土壤有机磷含量亦显著高于对照区。各栖息地植物物种丰富度和shannon多样性指数均显著小于对照区。土壤pH、容重、有机质和有效磷4种环境因子对植物群落变异影响的总解释率为46% (P<0.05),其中有效磷是最大影响因子。这说明水鸟活动显著提高了土壤中各种磷组分的含量,降低了植物的多样性。

    • 大气CO2浓度升高和氮添加对镉污染下两种树木叶片元素含量及回收率的影响

      2023, 31(4):473-484. DOI: 10.11926/jtsb.4598

      摘要 (121) HTML (158) PDF 706.09 K (314) 评论 (0) 收藏

      摘要:选择造林树种大叶相思(Acacia auriculiformis)和樟树(Cinnamomum camphora)为对象,采用开顶生长箱(open-top chamber, OTC)构建实验林,探讨镉(Cd)胁迫及其与大气CO2浓度升高、氮(N)添加的复合作用对2种树木叶片N、P养分利用策略和Cd积累特征的影响。试验设5个处理:对照(CK)、加Cd [10 kg Cd/(hm2·a)] (Cd)、加Cd与加CO2 (700 μmol/mol) (CdC)、加Cd与加N [100 kg N/(hm2·a)] (CdN)、加Cd加CO2加N (CdCN)。处理约2.5 a后,测定两树种的成熟叶和衰老叶中N、磷(P)和Cd含量。结果表明,不同处理对两树种叶片P含量及P回收率均无显著影响,但显著影响叶片N含量及N回收率;CdN处理下两树种叶片N含量升高;Cd和CdN处理下樟树叶N回收率显著降低。Cd、CdC、CdN和CdCN处理下两树种叶片Cd积累浓度及樟树成熟叶中的Cd/N和Cd/P升高。大叶相思叶片N、P回收率显著高于樟树,Cd积累浓度显著低于樟树。速生豆科固氮树种大叶相思比普通非固氮树种樟树具有更好的N、P养分利用策略和抵御叶片积累Cd的能力,表明大叶相思可以作为Cd污染林地土壤生态修复的适宜树种。

    • 浙江九龙山香果树群落乔木层物种的多样性格局

      2023, 31(4):485-493. DOI: 10.11926/jtsb.4707

      摘要 (94) HTML (409) PDF 717.64 K (283) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解香果树(Emmenopterys henryi)群落的物种多样性及其驱动因素,在浙江九龙山自然保护区建立了35个以香果树为中心15 m半径的样圆,调查样圆内胸径2.5 cm以上的乔木层树木的物种和胸径。通过线性混合效应模型分析α多样性与海拔、坡向、香果树胸高断面积的关系,通过Mantel检验和方差分解分析样地间距离、海拔、坡向和香果树胸高断面积差异对β多样性的影响。结果表明,九龙山香果树群落乔木层物种丰富(50科96属145种),且以落叶或半常绿树种占优势; 样地乔木层Shannon-Wiener指数为2.37~3.40,Simpson指数为0.86~0.94;群落乔木层α多样性随海拔升高呈先升高后下降的变化趋势,但与样地坡向和香果树胸高断面积无关;群落乔木层Sorenson指数为0.15~0.95,物种周转组分对群落β多样性的贡献达74.88%;样地间地理距离与乔木层β多样性及其组分呈显著正相关,样地间海拔差异与其乔木层β多样性及其物种丰富度差异组分呈显著正相关,而样地间香果树胸高断面积差异仅与物种周转组分显著正相关;样地地理距离对于乔木层β多样性及其组分具有最高的解释度(23%~29%),海拔差异对于乔木层β多样性也有较高的解释度(16%)。因此,九龙山香果树群落乔木层的α多样性主要受海拔影响,而β多样性及其组分受扩散限制、生境过滤或香果树-伴生种互作等因素的影响。

    • 连续炭基肥替代化肥对菜园土壤性质和细菌群落结构的影响

      2023, 31(4):494-502. DOI: 10.11926/jtsb.4624

      摘要 (94) HTML (183) PDF 2.00 M (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解生物炭基肥替代化肥减量施用的田间长期效应,利用定位试验研究连续5 a炭基肥替代化肥对蔬菜产量、土壤理化性质和细菌群落结构的影响。结果表明,连续5 a实施炭基有机肥替代化肥,土壤pH提高了0.13~0.25,土壤有机质、碱解氮和有效磷含量也分别提高了2.1%~62.2%、5.8%~86.0%和0.4%~103.1%,炭基肥替代化肥处理的荠菜(Capsella bursa- pastoris)产量提高了4.0%~14.8%,但75%替代处理较50%替代处理有所降低。炭基肥替代化肥处理的土壤菌群Sobs、Shannon、Ace和Chao指数均高于单施化肥处理,且均以75%替代处理最高。炭基肥替代化肥显著降低了土壤中硝化菌属(Nitrolancea)、拟无枝酸菌属(Amycolatopsis)、芽单胞菌属(Gemmatimonas)等的丰度,增加了纤维素降解菌菌群(PlanifilumSaccharomono-spora)的丰度。芽单胞菌属、Ilumatobacteraceae、Methyloligellaceae等的丰度与土壤全氮、全磷、有机质间具有显著的相关性。可见,连续炭基肥替代化肥明显改善了菜地土壤的理化性质,从而影响了土壤细菌群落结构和多样性,适量替代可以提高蔬菜产量,但应注意长期连续施用对土壤pH、碳/氮的影响,避免过量施用抑制作物对养分的吸收利用。

    • 西藏色季拉山暗针叶林苔藓多样性及林窗干扰的影响

      2023, 31(4):503-509. DOI: 10.11926/jtsb.4655

      摘要 (90) HTML (186) PDF 554.16 K (243) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解西藏色季拉山暗针叶林苔藓多样性及林窗干扰的影响,在过去工作积累的基础上研究了色季拉山西坡5块样地内不同林内环境(林窗、林缘和林下)地面、腐木和树附生苔藓生物量特征。结果表明, 地面生单位面积苔藓植物生物量储量最高,平均910.10 g/m2,其次为腐木生(221.90 g/m2),树附生的最低(53.59 g/m2)。林窗地面生苔藓单位面积生物量最高,均值为360.47 g/m2,其次为林下(305.51 g/m2),最小为林缘(244.11 g/m2);林窗、林缘和林下间的地面生苔藓单位面积生物量差异显著(P<0.05)。沿海拔梯度,林窗苔藓单位面积生物量表现出先增加后减少的趋势。因此,在西藏色季拉山暗针叶林内,林窗对地面生苔藓单位面积生物量有显著影响。

    • >植物生理与分子生物学
    • 菱叶绣线菊彩叶园艺品种‘粉霜’和‘黄金喷泉’的叶绿体基因组研究

      2023, 31(4):510-520. DOI: 10.11926/jtsb.4769

      摘要 (103) HTML (288) PDF 972.75 K (342) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于菱叶绣线菊(Spiraea×vanhouttei)培育出了很多的彩叶园艺品种,其中‘粉霜’彩叶绣线菊(‘Pink Ice’)和‘黄金喷泉’菱叶绣线菊(‘Gold Fountain’)是两个性状优良的品种,这两个彩叶品种的形成机制尚缺乏深入研究。该研究基于二代测序的浅层测序技术,对‘粉霜’和‘黄金喷泉’的叶绿体基因组进行组装、注释、绘制其叶绿体基因组图谱;结合网上已有的绣线菊属植物的叶绿体全基因组开展比较基因组学研究。结果表明,两个品种的叶绿体基因组均为典型的四分体结构,即含有1个LSC、1个SSC及2个IR;‘粉霜’和‘黄金喷泉’的叶绿体基因组大小分别为155 953和155 941 bp,各含有130个基因,包括85个蛋白编码基因,37个转运RNA基因和8个核糖体RNA基因;分别含有67、69个简单重复序列,其中,单核苷酸重复序列最多。筛选出这两个叶绿体基因组内7个高变异区域,分别为trnH_GUG-psbAtrnK_UUUtrnR_UCU-atpAtrnT_ GCU-psbDndhCrpl32ycf1。菱叶绣线菊、‘粉霜’和‘黄金喷泉’虽有非常近缘的关系,但并未聚成单系。该研究首次获得了两种绣线菊属彩叶品种的叶绿体基因组,为进一步理解绣线菊属及其彩叶园艺品种的亲缘关系提供了大量有用信息,并为今后该属更多园艺资源的发掘奠定了基础。

    • 白化菠萝蜜茎2个蛋白激酶和4个转录因子家族分析

      2023, 31(4):521-530. DOI: 10.11926/jtsb.4619

      摘要 (76) HTML (351) PDF 1.75 M (247) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究蛋白激酶(PKs)和转录因子(TFs)在白化菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)幼苗茎次生生长中的表达变化,基于转录组数据对其差异表达基因(DEGs)进行预测及分类,并对挑选出的2个PKs和4个TFs家族构建系统进化树。结果表明, 胞质类受体激酶(RLCK)-VIII家族的DEGs上下调表达各4个,亮氨酸富集重复类受体激酶(LRR-RLK)-X家族Xa和Xb-2分支中的DEGs均下调表达,Xb-1中的均上调,TCP家族的20个DEGs中有15个上调表达,zf-HD和GRF家族中的大多数DEGs上调表达,Alfin-like家族中的DEGs均下调表达。因此,这表明6个家族可能在菠萝蜜茎的次生生长过程和应对非生物胁迫中发挥重要作用。

    • 湿地松木质部和针叶松脂合成基因分析

      2023, 31(4):531-540. DOI: 10.11926/jtsb.4691

      摘要 (77) HTML (280) PDF 1.76 M (200) 评论 (0) 收藏

      摘要:为挖掘湿地松(Pinus elliottii)松脂合成相关的基因,对不同采脂期的木质部和针叶进行高通量转录组测序,与火炬松(Pinus taeda)参考基因组进行比对,共获得了68 211条unigenes,546 356 450条clean reads,平均比对率达90.21%。将不同时期木质部、木质部与针叶间进行两两对比,以P<0.05,|log2FoldChange|>1.0为标准来筛选差异基因,并进行GO和KEGG富集分析。结果表明,参与萜类物质合成的差异基因有133个,其中大部分富集在MEP途径,从差异基因中挑选8个产脂相关的候选基因进行RT-qPCR验证,确定HMGR、DXS、TPS、ABC转运蛋白基因与产脂存在关联性。通过转录组测序与分析,挖掘出133个参与松脂萜类物质合成相关的差异基因,其中萜烯合酶基因(TPS)和ABC转运基因在正调控萜类物质合成中发挥关键作用。

    • 蕨类植物叶绿体基因ycf94的分子进化研究

      2023, 31(4):541-548. DOI: 10.11926/jtsb.4780

      摘要 (60) HTML (155) PDF 834.40 K (198) 评论 (0) 收藏

      摘要:ycf94基因是近年来在叶绿体基因组中新发现的一个基因,在蕨类植物中表现高度保守。该研究共选取94种蕨类植物,在系统发育背景下,对ycf94基因的结构特征、密码子偏好性、进化速率和适应性进化进行分析。结果表明, ycf94基因的密码子偏好性较弱,偏好使用以A/U结尾的密码子,且不同物种间的偏好性存在一定差异。密码子偏好性的形成主要受到突变压的影响,同时也存在其他因素的作用;基于凤尾蕨科和其他蕨类中ycf94基因的结构特征存在区别,对两者的分子替换速率进行了比较,表明颠换率、非同义替换率和ω值间存在显著差异;仅检测出1个正选择位点74A,强烈的负选择作用表明ycf94基因的结构和功能基本趋于稳定。这为蕨类系统发育分析提供了新依据,并提供了解析ycf94基因功能的线索。

    • 连作改变土壤性状对甜叶菊产量和品质的影响

      2023, 31(4):549-556. DOI: 10.11926/jtsb.4633

      摘要 (83) HTML (272) PDF 640.47 K (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解连作障碍的产生机理,对甜叶菊(Stevia rebaudiana)连作后的土壤性状变化进行了研究,并探讨土壤性状与叶片干质量和甜菊糖苷之间的相关性。结果表明,连作2 a和3 a的土壤pH值、有机质、速效磷、脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、磷酸酶和甜叶菊叶片干质量及甜菊糖苷组分含量均无显著差异。连作4 a后,土壤pH值、全氮和速效钾含量显著下降,分别比对照降低了10.07%、14.38%和24.79%,土壤电导率(EC)和速效磷含量显著增加,是对照的2.57和1.70倍;土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶活性、微生物量碳和微生物量氮在连作4 a降到最低,比对照分别降低了63.68%、72.03%、47.43%、78.35%和41.07;多酚氧化酶则在连作4 a达到最高,是对照的4.22倍;与对照相比,连作4 a的叶片干质量和甜菊苷含量降低了29.51%和16.00%,莱鲍迪苷A含量则增加了22.19%。叶片干质量及甜菊糖苷含量与土壤性状间存在着相关性。因此,连作通过改变土壤性状影响甜叶菊产量和品质,生产中最大连作年限不宜超过3 a。

    • 转录组和代谢组分析瘤菌根菌对铁皮石斛的促生机制

      2023, 31(4):557-565. DOI: 10.11926/jtsb.4643

      摘要 (119) HTML (160) PDF 3.10 M (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选出促进铁皮石斛(Dendrobium officinale)生长的差异表达基因和差异代谢物,对瘤菌根菌与无菌盆栽铁皮石斛苗共生后形成的侧根根系进行转录组、代谢组和双组学联合分析。结果表明,转录组分析共找到262条差异表达基因富集到了35条通路中,其中内质网蛋白质加工通路途径的差异基因最多,其次为氨基糖和核苷酸糖代谢通路。代谢组分析共检测出194个差异代谢物富集到33个KEGG通路中,其中代谢途径的差异代谢物最多有133个,其次为不同环境的微生物代谢途径的差异代谢物有70个。通过联合分析,有9个差异基因的差异表达导致丝氨酸、谷氨酸、d-甘露糖和激素等代谢物的积累量发生变化,这可能是瘤菌根菌促进铁皮石斛生长的重要原因。因此,推测瘤菌根菌促进铁皮石斛生长与氨基酸、糖、植物激素的积累及相关基因的表达变化有关。

    • 斑驳病毒对‘牛尾’山药叶片光合作用的影响

      2023, 31(4):566-572. DOI: 10.11926/jtsb.4623

      摘要 (57) HTML (162) PDF 686.11 K (274) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解斑驳病毒对‘牛尾’山药叶片光合作用的影响,对不同病害程度的‘牛尾’山药叶片的叶绿素和光合日变化进行了测定。结果表明,轻病植株的叶片叶绿素a和总叶绿素显著低于健康植株,重病植株的叶绿素b和类胡萝卜素也较健康植株低,但轻病植株与健康植株间无显著差异。斑驳病毒侵染山药后,轻病和重病植株的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均低于健康植株,但胞间CO2浓度与健康植株间无显著差异。这表明山药感染斑驳病毒后光合效率下降,从而导致生理机能受到影响。

    • >植物系统学与生物地理学
    • 中国茶渍属和石蕊属4新记录种

      2023, 31(4):573-584. DOI: 10.11926/jtsb.4778

      摘要 (148) HTML (193) PDF 10.72 M (250) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过形态学及化学研究,结合nrDNA ITS序列的系统发育分析,该文报道了茶渍属(Lecanora Ach.)和石蕊属(Cladonia P. Browne)地衣4中国新记录种:莱氏茶渍(Lecanora layana Lendemer)、白头山茶渍(L. baekdudaeganensis B. G. Lee & Hur)、伪银茶渍(L. pseudargentata Lumbsch)和草皮石蕊[Cladonia caespiticia (Pers.) P. Gaertn., B. Mey & Scherb.]。该文对这些物种的分类学特征进行了详细描述,并与相似种进行了对比,同时提供了各种的地理分布图和形态图。这为中国茶渍属和石蕊属地衣物种多样性及资源利用提供了基础资料。

    • >植物化学与化学生物学
    • 不同倍性白姜花切花挥发性成分差异分析

      2023, 31(4):585-594. DOI: 10.11926/jtsb.4629

      摘要 (96) HTML (297) PDF 2.06 M (291) 评论 (0) 收藏

      摘要:为比较二倍体和四倍体白姜花(Hedychium coronarium)切花挥发性成分差异,采用顶空固相微萃取(HS-SPME)和气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术测定了二倍体和四倍体白姜花切花初开期、盛开期和初衰期释放物质种类,通过峰面积归一法测定了各成分的相对含量,建立正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)模型进行主成分分析和变量重要性投影(VIP)分析。结果表明,白姜花切花挥发性成分包含63种萜烯类、40种苯丙素类和22种脂肪酸衍生物类物质;萜烯类物质相对含量大于其他两类,四倍体白姜花在初开和盛开期挥发物质总质量极显著大于二倍体。二倍体与四倍体挥发性成分的组间差距明显,两个倍性组内差距在正常范围内;挥发性成分约63.7%的代表性特征得到较好聚类;优势成分和劣势成分均是两个倍性白姜花差异的重要成分。在盛开期和初衰期,α-罗勒烯是四倍体特有的且相对含量最大的优势成分,β-罗勒烯是二倍体中相对含量最大且显著多于四倍体的优势成分;二倍体和四倍体共有的优势成分和贡献较大的物质是石竹烯、沉香醇、桉树脑、α-金合欢烯和苯甲酸甲酯等。总体上,二倍体白姜花在四倍化过程中挥发性成分种类和总含量增加,相同倍性不同时期的挥发性成分种类和含量也存在差异,白姜花切花的挥发性成分以萜烯类为主。

    • 贵州鼠尾草化学成分研究

      2023, 31(4):595-601. DOI: 10.11926/jtsb.4632

      摘要 (110) HTML (482) PDF 576.41 K (183) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解贵州鼠尾草(Salvia cavaleriei)的化学成分,运用色谱分离技术,从其95%乙醇提取物中分离得到16个化合物,经波谱数据分析分别鉴定为:β-倍半水芹烯 (1)、6R-(7R,11-二甲基-10-乙烯亚基)-环己烯酮 (2)、β-没药烯 (3)、α-姜黄烯 (4)、3,4-二羟基苯乙酸甲酯 (5)、香草醛 (6)、姜油酮 (7)、6-姜烯酚 (8)、阿魏酸十八烷酯 (9)、维生素E醌 (10)、5-羟甲基-2-糠醛 (11)、硫代乙酸酐 (12)、吲唑 (13)、棕榈酸 (14)、角鲨烯 (15)和二十六烷 (16)。其中,化合物2为新天然产物,除化合物346外,所有化合物均为首次从贵州鼠尾草中分离得到,此外,化合物25912为首次从唇形科(Lamiaceae)植物中分离得到,化合物115为首次从鼠尾草属植物中分离得到。

    • 异叶三宝木的二萜成分及抗菌活性研究

      2023, 31(4):602-606. DOI: 10.11926/jtsb.4753

      摘要 (78) HTML (251) PDF 554.17 K (227) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究异叶三宝木(Trigonostemon heterophyllus)的二萜成分及其抗菌活性,采用硅胶柱层析、凝胶柱层析、高效液相色谱对萃取物进行分离纯化,结合现代波谱技术对所得化合物进行结构鉴定,并通过牛津杯法和2倍稀释法检测化合物对革兰氏阴性菌大肠杆菌(Escherichia coli)以及革兰氏阳性菌肺炎双球菌(Pneumococcus)的生长抑制活性和MIC值。从异叶三宝木中分离得到了6个化合物,包括5个二萜类, 1个木脂素类,分别鉴定为trigonochinene E (1)、neoboutomannin (2)、6,9-O- dedimethyltrigonostemone (3)、stelltian B (4)、3,4-secosonderianol (5)、biondinin A (6)。化合物1235对大肠杆菌有抑制作用,MIC值分别为9.375、18.75、18.75、18.75 μg/mL。化合物234、6为首次从该种植物中分离得到,化合物4为首次从该属植物中分离得到。除化合物4外,其他化合物都有一定的抗菌活性,且化合物123对大肠杆菌抑制作用强于阳性对照硫酸卡那霉素。

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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