• 2024年第2期文章目次
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    • >植物生态与资源管理
    • 南亚热带不同海拔常绿阔叶林树种叶性状的比较分析

      2024, 32(2):151-160. DOI: 10.11926/jtsb.4730

      摘要 (58) HTML (32) PDF 797.62 K (142) 评论 (0) 收藏

      摘要:南亚热带地带性植被是季风常绿阔叶林(海拔300~600 m;简称季风林),在中山地带则分布为山地常绿阔叶林(海拔1 000~1 500 m;简称山地林)。山地林的生态价值日益受到重视,但是对其树种的环境适应性仍缺乏足够了解。该研究基于南亚热带典型山地林(广西大明山)和季风林(广东鼎湖山)的固定样地,共测定57种代表性树种的叶形态解剖特征、机械强度和水力学性状,比较不同海拔常绿阔叶林树种叶性状以及多类性状关联性的差异。结果表明,与季风林树种相比,山地林树种叶较厚、比叶面积较小、机械强度较高,有利于提高对较高海拔山区冬季冰冻的适应能力。在2022年夏季持续高温干旱时期,季风林树种的叶水势和水力安全边界均低于山地林。但是大部分树种水力安全边界为正值且种间变异较大,表明不同海拔常绿阔叶林的水力风险较低。不同海拔常绿阔叶林的叶性状网络不同,山地林树种叶水力安全性和效率性无权衡关系,而季风林树种叶经济学性状(如比叶面积)与其他指标的关联性较弱。基于叶性状的研究揭示了南亚热带不同海拔常绿阔叶林树种适应策略的差异性和多样性。

    • 湿垃圾来源的蚯蚓粪肥对连作障碍土壤质量和黄瓜产量的影响

      2024, 32(2):161-170. DOI: 10.11926/jtsb.4745

      摘要 (22) HTML (45) PDF 842.57 K (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:随着城市化的发展,湿垃圾产量与日俱增,湿垃圾资源化利用迫在眉睫。利用蚯蚓处理湿垃圾制作蚯蚓粪肥用于农田土壤改良,是一项有效的湿垃圾资源化利用途径以及有利于缓解蔬菜连作障碍方面问题。该文以常规有机肥为参照,选取以湿垃圾及其厌氧沼渣为原料制作的蚯蚓粪肥为研究对象,研究连续3年施加蚯蚓粪肥对黄瓜(Cucumis sativus)土壤综合质量和作物产量的影响。结果表明,经过3年的改良后,施加60.0 t/hm2蚯蚓粪肥的黄瓜产量提高了5.60%,土壤有机质含量提高了50.0%,且蚯蚓粪肥的效果要高于常规有机肥;土壤全氮含量达到最高,高于背景值33.0%;土壤的养分含量(硝态氮、速效磷、速效钾)也得到了提高,其中速效钾含量升高了94.0%。经过3年的改良,土壤中的细菌数量在施加了有机肥后明显增加,其中以添加30.0 t/hm2蚯蚓粪肥的细菌数量最多;土壤细菌/真菌的比值有所提高,土壤生物性状得到改善。土壤的呼吸强度随着有机肥的施入而升高,以施加60.0 t/hm2蚯蚓粪肥的最大;土壤pH略有降低,盐度无明显变化。因此,湿垃圾来源的蚯蚓粪肥能改善土壤的理化和生物学性质,可在一定程度上缓解连作障碍的发生,可作为化肥替代品或与化肥相配合在农业生产中进行推广。

    • 光质、光照时间和振荡对‘紫叶’酢浆草叶感夜性运动的影响

      2024, 32(2):171-178. DOI: 10.11926/jtsb.4755

      摘要 (20) HTML (25) PDF 524.59 K (97) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究光质、光照时间和振荡对‘紫叶’酢浆草(Oxalis triangularis ‘Purpurea’)叶片感夜性运动的影响,在人工气候室中调控光质、光照时间,利用振荡器进行振荡处理,并用摄像机记录叶片的运动状态。结果表明,波长越长,叶片展开越快;波长越短,叶片闭合越慢。持续3 d光照,除红光下叶片仅在18:00时有开闭的变化外,其他5种光质下叶片均不会闭合; 12 h/12 h (光照/黑暗)光周期持续3 d,早上叶片展开需45~61 min,夜晚叶片完全闭合需85~120 min,且除白光外的5种光质下,叶片在早上8:00光照前已展开;持续黑暗叶片仍可以每天展开3~5 h。振荡可以改变夜间运动方式,300 r/min振荡0.5~6 h,叶片在振荡时不会完全闭合,只闭合至60°左右;振荡时间越长,停止振荡后叶片闭合速率越快,但振荡2 h后停止振荡,叶片则不闭合,所以植物对于外界应力的适应能力存在一定的范围。在园林中应用‘紫叶’酢浆草时,可以利用短波长光照,延长叶片的展开时间,增加其观赏效果,以及在中午时段避免暴晒。

    • 升温情境中叶损对树木幼苗生长的影响

      2024, 32(2):179-186. DOI: 10.11926/jtsb.4779

      摘要 (19) HTML (24) PDF 2.04 M (101) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究升温能否在一定程度上抵消虫害叶损造成的负面影响,该研究采用控制变量法比较不同叶损程度下落叶松(Larix gmelinii)、红松(Pinus koraiensis)和冷杉(Abies fabri)幼苗当年的高生长以及来年不同温度下的萌芽情况。结果表明, 当叶损程度达到50%时,落叶松幼苗当年的高生长会受到显著影响;而红松和冷杉在叶损程度达到75%时才会受到显著影响。室温下(13 ℃~18 ℃)落叶松来年的萌芽物候比20 ℃和25 ℃提前且高生长情况较好;红松和冷杉在室温下叶损75%会导致萌芽物候推迟且高生长受到影响,在20 ℃或25 ℃时,叶损造成的不利影响则会被削弱。因此,在未来变暖的情境中,推测红松和冷杉因虫害叶损造成的不利影响在一定程度上会被抵消,且对于虫害的抵抗和恢复亦明显高于落叶松。

    • 南亚热带森林不同林型功能性状分布格局及其驱动机制

      2024, 32(2):187-197. DOI: 10.11926/jtsb.4748

      摘要 (26) HTML (31) PDF 680.17 K (103) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物功能性状能反映植物对环境变化的响应,研究植物功能性状的分布格局有助于揭示群落的构建过程及其内在作用机制。该研究以鼎湖山南亚热带山地常绿阔叶林和沟谷雨林为研究对象,采集并测量了样地中木本植物的12种不同的功能性状,分别以5 m×5 m、10 m×10 m、20 m×20 m的样方为尺度单元,通过计算平均成对性状距离指数来探讨群落中功能性状的分布格局及其驱动机制。结果表明, 两个林型的群落中12个功能性状均存在不同程度变异,但功能性状在群落间的差异不显著(P>0.05)。两个林型的群落中功能性状空间分布格局均具有尺度依赖性,但不同尺度的驱动机制有差异,随着空间尺度的增大,山地常绿阔叶林的功能性状空间分布格局主要驱动机制由环境过滤转为扩散限制;沟谷雨林的由环境过滤和相似性限制转为扩散限制,两个林型在20 m×20 m空间尺度上都是扩散限制。生态位分化和扩散限制综合作用于鼎湖山南亚热带山地常绿阔叶林和沟谷雨林的群落功能性状分布格局的产生及其群落构建过程,二者的贡献作用会随空间尺度发生变化。坡度是影响山地常绿阔叶林功能性状分布格局的最关键地形因子,海拔是影响沟谷雨林的最关键地形因子。

    • >植物生理与分子生物学
    • 磷和钾对大灰藓植株生长生理和营养元素的影响

      2024, 32(2):198-208. DOI: 10.11926/jtsb.4740

      摘要 (13) HTML (15) PDF 918.33 K (94) 评论 (0) 收藏

      摘要:大灰藓(Hypnum plumaeforme)具有良好的景观效果和应用前景,但生长缓慢且缺少系统的栽培技术研究,对其推广应用有一定影响。该研究分别将磷肥(P)、钾肥(K)、PK复合肥作为一次性基肥使用,研究不同施肥处理下大灰藓的生长生理和营养元素的变化,并用模糊隶属函数法选出最佳施肥处理。结果表明,施肥能显著增加大灰藓的覆盖度,K18处理的植株覆盖度较对照(CK)提高了53.9%。施肥能显著增加植株类胡萝卜素、叶绿素(除K12)、可溶性蛋白(P24、PK12、PK30除外)含量,降低植株可溶性糖含量(除P24、PK6),P18处理的植株类胡萝卜素和叶绿素含量最高,分别为CK的3.42和2倍。P肥显著增加了植株P含量,以P18的影响最大,为CK的1.33倍;K肥对植株K含量积累的促进作用最好,K18处理的植株K含量最高(为CK的1.62倍)。模糊综合评价表明K18、P18处理分别对提高植株覆盖度、绿度的维持作用最好。因此,以P18处理对增强大灰藓长势及植株呈色的促进作用最好。

    • 低温诱导大百合鳞茎休眠解除与酚类代谢关系

      2024, 32(2):209-218. DOI: 10.11926/jtsb.4741

      摘要 (11) HTML (16) PDF 1.26 M (93) 评论 (0) 收藏

      摘要:大百合(Cardiocrinum giganteum)为多年生球根药食同源植物,其鳞茎具有典型的生理休眠特性,而低温是百合鳞茎解除休眠的重要环境因子。为揭示大百合鳞茎休眠解除的分子机制,该研究对4 ℃低温处理0、30和60 d的鳞茎分别进行代谢组和转录组分析。结果表明,鳞茎休眠的解除与酚类物质的代谢相关,酚类物质的降解有利于解除休眠,其中苯丙氨酸解氨酶基因(PALs)在此过程中可能起主要作用。同时,bHLH、bZIP、MYB和MADS等转录因子家族成员均与酚类代谢物显著相关,且参与解除休眠。共表达分析证实PALCADPOD是酚类代谢重要的调控基因,MYB4、MYB114和ICE1参与了酚类代谢调控网络,其中ICE1可能是连接温度信号和酚类代谢的关键因素。这些转录因子与酚类物质的共同作用可能对鳞茎打破休眠具有重要作用。

    • 英德野生茶树叶片表型性状的遗传多样性分析

      2024, 32(2):219-228. DOI: 10.11926/jtsb.4731

      摘要 (14) HTML (17) PDF 569.57 K (113) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解英德野生茶树的叶片表型性状的遗传多样性及进化特点,对英德89份野生茶树资源的表型性状的变异系数、遗传多样性指数、表型分化系数进行分析。结果表明,89份资源的18项叶片性状的变异系数为12.90%~43.11%,平均27.86%;平均遗传多样性指数为1.12,表型分化系数为17.07%~45.51%,平均33.40%。聚类分析结果表明,当欧氏距离为21.5时, 所有材料可分为4大类,分类结果与地域分布有一定相关性。巢氏方差分析表明,在不同种群间和种群内,数量性状均有极显著差异。相关性分析表明,叶长与叶宽、叶面积、叶脉对数、叶长宽比、叶形呈极显著相关;叶形与叶长宽比、叶脉对数之间呈极显著相关;叶基与叶宽之间呈极显著相关;叶长宽比与叶尖、着生状态呈极显著负相关。因此,英德野生茶树资源存在丰富的遗传多样性,茶树种质资源类型原始型、进化型以及中间类型并存,但以中间类型和进化型为主。

    • 橡胶树大筒苗培育方法VII. 遮阴率的筛选

      2024, 32(2):229-236. DOI: 10.11926/jtsb.4726

      摘要 (11) HTML (16) PDF 648.21 K (98) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解不同遮阴环境下橡胶树(Hevea brasiliensis)大筒苗的生长及光合特性,明确大筒苗生长的适宜光照环境,以小苗芽接苗和组培苗为胚苗的橡胶树大筒苗为材料,设置5个遮阴处理:CK (全光照),S60、S70、S80和S90 (分别为60%、70%、80%、90%遮阴率),观测其出圃时的生长指标和光合参数变化情况。结果表明,不同遮阴率对橡胶树大筒苗的生长、光合参数及出圃时顶蓬叶的叶面积和叶绿素相对含量均有极显著影响,且2种胚苗间差异显著。大筒苗的壮苗指数随遮阴率的增加呈现先增后降的趋势;与全光照相比,遮阴显著影响大筒苗的出圃率,但对定植成活率的影响较小;胚苗类型与遮阴处理的交互作用明显。全光照和过度遮阴(S90)均会明显抑制大筒苗的生长,不同胚苗的大筒苗最适遮阴率不同,小苗芽接苗大筒苗在S60、组培大筒苗在S80下的生长表现最好。因此,橡胶树大筒苗培育时应根据不同的胚苗类型选择适宜的遮阴措施。

    • 大花序桉心边材变异规律和候选基因挖掘研究

      2024, 32(2):237-246. DOI: 10.11926/jtsb.4754

      摘要 (13) HTML (20) PDF 755.19 K (95) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究大花序桉(Eucalyptus cloeziana)心材比例差异显著的不同家系间心边材变异规律,挖掘心材变异相关的候选基因,为珍贵用材树种高效培育及育种利用提供基因资源。以18 a生的2个心材比例差异显著的大花序桉家系为材料(家系1和2),各制作解析木3株,沿着树干以1 m为区间分段截取圆盘,测量东西和南北2个方向的带皮直径、去皮直径、总年轮数、边材年轮数、边材直径,并开展心材和边材径向和轴向分析。同时利用各解析木胸径处初生木质部样品进行DNA混池测序,发掘等位基因频率差异显著的SNP位点并挖掘相关功能基因。结果表明,大花序桉边材宽度和心材半径的方位变异中家系2大于家系1,平均差值分别为0.7和5.5 cm,在随树高的变异中,家系1和2的心材半径和心材年轮数的下降速率分别为0.40和0.64及0.43和0.36。两家系间基本密度差异显著,家系1为0.80~0.82 g/cm3,家系2为0.75~0.78 g/cm3。基本密度与树高、横截面半径和心材半径呈显著负相关,与顺纹抗拉强度、弦面硬度和部分力学性质呈显著正相关。利用DNA混池测序共筛选到两家系间基因频率显著差异的SNP位点1 842个,SNP注释分析表明位于基因间、上游区域、下游、外显子和内含子区域的SNP位点分别为55.8%、18.3%、16.3%、5.1%和4.4%。基因功能注释及富集分析发现SNP位点区域的基因主要与植物细胞分裂、植物细胞膜和植物蛋白激酶相关。通过大花序桉心材比例差异大的两家系间解析木径向和轴向分析,探讨了它们的心边材变异规律,结合DNA混池测序,挖掘了心材变异相关的SNP位点并筛选出一些木材形成相关候选功能基因。

    • 巨桉EgrGBF1基因的克隆和表达模式分析

      2024, 32(2):247-256. DOI: 10.11926/jtsb.4734

      摘要 (13) HTML (18) PDF 6.37 M (99) 评论 (0) 收藏

      摘要:G-box结合蛋白(GBF)是一类能够识别并结合G-box的转录因子,广泛参与植物基因响应外界刺激的表达调控。通过巨桉(Eucalyptus grandis)初生生长到次生生长的转录组测序筛选出差异表达基因EgrGBF1,为探讨其在桉树生长发育中的功能,从巨桉中克隆了该基因,并进行了结构和进化分析。结果表明,EgrGBF1编码区长度为984 bp,编码327个氨基酸, 存在2个转录本,分别命名为EgrGBF1αEgrGBF1β。实时荧光定量PCR结果表明,EgrGBF1αEgrGBF1β在不同组织中,不同激素、胁迫处理下的表达模式不同,EgrGBF1α主要在茎尖表达,沿节间向下表达量逐渐降低,而EgrGBF1β在韧皮部高表达,在节间的表达量无显著差异。在水杨酸和缺硼处理下,EgrGBF1αEgrGBF1β的表达趋势相反。EgrGBF1α在缺磷处理168 h的表达量最高,而EgrGBF1β在处理6 h的表达量最高。因此,EgrGBF1在桉树生长发育以及响应胁迫中发挥着重要作用,且转录本EgrGBF1αEgrGBF1β可能具有不同的功能。

    • 基于Tail-PCR分析AN2基因上游启动子活性

      2024, 32(2):257-263. DOI: 10.11926/jtsb.4746

      摘要 (21) HTML (14) PDF 1.22 M (89) 评论 (0) 收藏

      摘要:黑果枸杞(Lycium ruthenicum)富含花青素,AN2基因是调控黑果枸杞花青素合成代谢的主效基因。为解析AN2基因启动子的活性差异,采用Tail-PCR方法分别克隆了黑果枸杞和红果枸杞(L. barbarum) AN2基因起始密码子上游约1 686 bp (LrAN2p)和1 495 bp (LbAN2p)的序列。Plant CARE预测表明,LbAN2pLrAN2p中分别有133和137个的顺式作用元件, 其中,参与光调控的顺式元件分别有11和15个;参与激素响应相关的顺式元件分别有13和16个。构建AN2启动子植物表达载体pKGWFS7:LbAN2p和pKGWFS7:LrAN2p,利用农杆菌介导的烟草遗传转化体系获得转基因烟草。GUS染色结果表明,LrAN2p能够驱动GUS在烟草中的表达,叶片呈现蓝色,具有较LbAN2p更强的启动活性,qRT-PCR结果表明,LrAN2p转基因烟草中GUS基因具有更高的转录水平,这可能会使AN2基因在黑果枸杞中具有更高的表达,激活黑果枸杞花青素合成代谢通路。这为解析枸杞果色形成及AN2基因的表达调控机制奠定了理论基础。

    • >植物化学与化学生物学
    • 4种香花型石斛花朵的挥发性成分分析

      2024, 32(2):264-272. DOI: 10.11926/jtsb.4732

      摘要 (8) HTML (21) PDF 1.31 M (138) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究石斛属(Dendrobium)盛花期花朵的主要挥发性成分,采用顶空固相微萃取结合GC-MS技术对球花石斛(D. thyrsiflorum)、扭瓣石斛(D. tortile)、鼓槌石斛(D. chrysotoxum)和密花石斛(D. densiflorum)花朵的挥发性成分进行分析。结果表明,4种石斛花朵的挥发性成分共70种,包括酯类、醇类、酚类、酮类、烷类、烯类、醛类以及其他等8类,其中烯类总含量最高,为主要挥发性成分。球花和密花石斛的主要香气成分为β-石竹烯,相对含量分别为0.46和6.91 μg/(g·h);而扭瓣石斛为醋酸辛酯[6.11 μg/(g·h)];鼓槌石斛为β-罗勒烯[5.23 μg/(g·h)]。该研究有利于评价和筛选有价值的芳香石斛兰种质资源,为香型石斛兰品种培育和兰花精油的开发利用提供参考。

    • 滇重楼内生真菌Aspergillus fumigatus代谢产物的研究

      2024, 32(2):273-286. DOI: 10.11926/jtsb.4737

      摘要 (7) HTML (15) PDF 11.14 M (99) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究滇重楼内生真菌Aspergillus fumigatus的代谢产物,采用多种色谱分离技术对其菌丝体和发酵液进行分离纯化,得到31个化合物。根据理化性质及波谱数据,结构分别鉴定为tryprostatin B (1)、tryprostatin A (2)、12,13-dihydroxyfumitre- morgin C (3)、cyclotryprostatin B (4)、14-norpseurotin A (5)、pseurotine F1 (6)、pseurotine F2 (7)、azaspirofuran A (8)、pseurotin D (9)、spirotryprostatin K (10)、6-methoxyspirotryprostatin B (11)、deacetylpyripyropene A (12)、烟曲霉素 (13)、fuma- gillene A (14)、5,9-dihydroxy-β-trans-bergamotene (15)、对羟基苯乙酸 (16)、demethoxyfumitremorgin C (17)、fumiquinazoline J (18)、烟曲霉酸 (19)、麦角甾醇 (20)、过氧麦角甾醇 (21)、4,4-dimethyl-5α-ergosta-8,24(28)-dien-3β-ol (22)、羊毛甾醇 (23)、亚油酸 (24)、油酸 (25) 、烟曲霉毒素C (26)、烟曲霉毒素B (27)、震颤真菌毒素 (28)、pseurotin A (29)、fumiquinazoline C (30)和questin (31)。其中,化合物1~16仅从发酵液中分离得到;化合物17~25仅从菌丝体中分离得到;其余化合物在发酵液和菌丝体中均分离得到。化合物1523为首次从烟曲霉属真菌中分离得到。此外,化合物26~29的乙酰胆碱酯酶抑制活性和烟草黑胫病菌抑制活性评价表明,化合物2627对烟草黑胫病菌具有微弱的抑制作用,抑菌率分别为19.64%和17.86%。

    • 重唇石斛地上部分化学成分及其生物活性研究

      2024, 32(2):287-293. DOI: 10.11926/jtsb.4736

      摘要 (10) HTML (18) PDF 538.77 K (99) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解重唇石斛(Dendrobium hercoglossum)的化学成分,利用硅胶、Sephadex LH-20柱色谱和半制备高效液相色谱等方法,从其地上部分分离了14个化合物,经波谱分析,其结构分别鉴定为:3,4,5-三甲氧基苯酚 (1)、3-hydroxy-1-(4-hydroxy- 3,5-dimethoxyphenyl)-propan-1-one (2)、methyl 3-(p-hydroxyphenyl) propionate (3)、justiciresinol (4)、榕醛 (5)、异落叶松脂素 (6)、threo-2,3-bis-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-3-methoxypropanol (7)、(+)-松脂素 (8)、aloifol Ⅰ (9)、dendrocandin T (10)、3-甲氧基-4-羟基苯丙酮 (11)、1,3,5-三甲氧基苯酚 (12)、香草醇 (13)和丁香脂素 (14),其中化合物1~12, 14均为首次从重唇石斛中分离得到,化合物71014为首次从石斛属植物中分离得到。化合物4810具有显著的酪氨酸酶抑制活性, IC50值分别为(10.40±0.36)、(12.16±0.18)和(9.46±0.78) μmol/L。

    • >研究进展
    • 光调控植物种子萌发分子机制研究进展

      2024, 32(2):294-300. DOI: 10.11926/jtsb.4750

      摘要 (20) HTML (16) PDF 1.13 M (101) 评论 (0) 收藏

      摘要:萌发是种子植物进入农业生态系统的重要发育阶段。对于需光类种子,光是调控其萌发最重要的环境信号因子之一,红光促进而远红光抑制种子萌发。光敏色素是调控种子萌发的主要光受体。活化的光敏色素诱导萌发主效抑制因子PIF1发生蛋白降解,调节赤霉素和脱落酸代谢和信号途径相关基因的表达,从而促进种子的萌发。同时,一系列的表观遗传因子通过改变染色质结构,动态调节萌发相关基因的表达从而影响种子的萌发进程。该论文重点论述了光调控种子萌发的转录及表观遗传机制研究进展,并对其在农业生产中的应用进行了展望。

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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