• 2024年第32卷第1期文章目次
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    • >植物生态与资源管理
    • 中国热带珊瑚岛优势木本植物抗风桐和草海桐的水分适应策略解析

      2024, 32(1):1-9. DOI: 10.11926/jtsb.4797

      摘要 (94) HTML (148) PDF 966.65 K (362) 评论 (0) 收藏

      摘要:植物水力性状能够反映植物对不同水分条件的适应能力,研究热带珊瑚岛特殊生境下优势植物的水力功能特征对深入理解热带珊瑚岛植物的水分适应策略,从而选择热带珊瑚岛植被构建和恢复的适生物种具有重要意义。该研究以中国热带珊瑚岛生境中2种优势适生木本植物:抗风桐(Pisonia grandis)和草海桐(Scaevola sericea)为研究对象,比较了其叶片和枝条的水力性状,并分析了其水分适应策略。结果表明, 抗风桐的叶片栓塞抗性、枝条边材比导水率和叶片膨压丧失点显著高于草海桐,而枝条栓塞抗性、叶片导水率、边材密度和叶面积边材面积比均显著低于草海桐。抗风桐的叶片具有比枝条更强的抗栓塞能力,对水分胁迫敏感,但同时选择以高效的枝干水分运输来满足叶片高蒸腾需求的充足供水。草海桐枝条与叶片则存在水力脆弱性分区,在面临水分胁迫时叶片充当“安全阀”以保证枝干木质部的水力安全。抗风桐与草海桐能够通过协调叶片与枝条水力性状采取不同的水分适应策略,从而更好地适应热带珊瑚岛的特殊生境。

    • 不同改良剂对珊瑚砂理化性质和氮素固持的影响

      2024, 32(1):10-16. DOI: 10.11926/jtsb.4847

      摘要 (37) HTML (126) PDF 619.72 K (266) 评论 (0) 收藏

      摘要:高碱环境和土壤养分的匮乏严重限制了我国热带珊瑚岛土壤环境下植物的生长适应能力,因此,珊瑚砂改良对促进珊瑚岛植被恢复,维持珊瑚岛生态环境可持续健康发展具有重要意义。该研究通过室内土柱模拟试验,对比了同一梯度下4种常用土壤改良材料(蛭石、珍珠岩、生物炭和钙基膨润土)对珊瑚砂理化性质、氮素淋溶以及总氮含量的影响。结果表明, 与对照(CK)相比,施用生物炭使珊瑚砂pH显著降低1.4%,钙基膨润土、生物炭和蛭石能够显著提高珊瑚砂的阳离子交换量至CK的24.21、10.43和9.43倍。同时,施用生物炭、钙基膨润土和蛭石并不能降低以硝态氮形式为主的氮素淋失, 但是能显著减少其他途径的氮素损失,从而达到促进珊瑚砂氮素固持的效果,3种改良剂施用下的珊瑚砂总氮损失相较于CK分别降低了40.92%、27.32%和25.09%。因此,施用生物炭、钙基膨润土和蛭石均能有效提高珊瑚砂土壤质量,对改良珊瑚砂和热带珊瑚岛植被恢复具有重要意义,其中生物炭的改良效果最为显著,是改良珊瑚砂的理想材料。

    • 基于最大熵模型的中国兜兰属植物潜在分布模拟

      2024, 32(1):17-26. DOI: 10.11926/jtsb.4703

      摘要 (80) HTML (103) PDF 5.93 M (270) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于已知分布点和20个环境因子,该研究利用MaxEnt模型模拟在现在(1970—2000年)气候条件和2种不同共享经济路径情景下(SSP1-2.6、SSP5-8.5)未来(2081—2100年)兜兰属(Paphiopedilum)植物的潜在分布格局,找出影响物种分布的环境因子。结果表明,兜兰属植物的最适宜分布区位于滇东南地区、贵州西南、广西西部、广东南部、海南北部。影响该属植物分布的主要环境因子是年降水量、年温度变化和最干旱季降水量。随着全球变暖,适生区有向北和西北方向扩张的趋势,逐渐往西北亚热带方向延伸。在SSP5-8.5的情景下,高适生区出现大幅度收缩。在未来气候情景下,不同种群的分布区变化规律并不一致,其分布格局响应气候变化的趋势也有所不同,因此该文针对分布区变化趋势不同的物种提出了不同的保护策略。

    • 混交比例对桉树-乡土树种混交林优势树种叶片资源获取性状的影响

      2024, 32(1):27-36. DOI: 10.11926/jtsb.4744

      摘要 (50) HTML (88) PDF 871.37 K (239) 评论 (0) 收藏

      摘要:桉树-乡土树种混交林在提高林分生产力和生态系统功能等方面具有较大潜力。该研究以南亚热带4种桉树-乡土树种混交林(桉树与乡土树种混交比例分别为5:5、6:4、7:3、8:2)和桉树纯林为研究对象,研究了3种优势乡土树种华润楠(Machilus chinensis)、阴香(Cinnamomum burmannii)、灰木莲(Manglietia glauca)和速生树种尾叶桉(Eucalyptus urophylla)的叶片生理、结构和化学性状在不同比例混交林中的差异。结果表明, 4优势造林树种的叶片性状存在明显的种间差异,其中灰木莲的比叶面积(SLA)、光合磷利用效率(PPUE)、单位质量叶片最大光合速率(Amass)和蒸腾速率(Tmass)以及叶片养分含量最高,说明灰木莲采取资源获取型的生态策略;尾叶桉的SLA、Amass、Tmass及叶片养分含量最低,但具有最高的PPUE,说明尾叶桉兼顾了资源获取型和保守型的物种特征。灰木莲与尾叶桉在SLA、Amass、Tmass、PPUE、叶片氮含量和氮磷比等叶片性状上几乎没有任何重叠,说明灰木莲与尾叶桉之间的叶片资源利用高度互补,可能是与尾叶桉混交的理想树种。物种水平上,灰木莲叶片氮含量、华润楠叶片磷含量以及干季时阴香叶片Amass和PPUE随乡土树种混交比例增加有增加的趋势,但总体上树种混交比例对于4造林树种的叶片结构、化学和生理性状的影响不大;林分水平上,桉树-乡土树种混交林的比叶面积、光合能力以及叶片氮磷比显著高于尾叶桉纯林,说明桉树与乡土树种混交能够提高林分整体的光捕获和光合能力,但同时也加剧了植物生长的磷限制。因此,建议在未来南亚热带桉树人工林的构建与改造中,应优先挑选与桉树资源利用互补并能够优化混交林磷素循环利用的乡土树种。

    • 不同生长光强下8种红树植物幼苗叶片的光响应特征

      2024, 32(1):37-45. DOI: 10.11926/jtsb.4677

      摘要 (46) HTML (123) PDF 717.94 K (234) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探讨红树植物光适应的生理生态策略,对6种真红树植物[无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)]和2种半红树植物[银叶树(Heritiera littoralis)、黄槿(Hibiscus tiliaceus)]的1 a生幼苗在不同生长光强(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的光合光响应特征进行了研究。结果表明,不同生长光强对红树植物光响应特征的影响因物种而异,遮荫显著提高了秋茄和木榄的最大净光合速率(Pmax),而对其他红树植物的Pmax没有显著影响;秋茄在45%光强下具有较高的Pmax,木榄的Pmax则在45%和30%光强下显著高于其他2个处理。随着生长光强的下降,秋茄幼苗叶片的光饱和点显著上升,木榄、老鼠簕和卤蕨的光补偿点呈下降趋势,木榄和卤蕨的表观量子效率升高的同时暗呼吸速率下降。木榄、老鼠簕和卤蕨具有较强的耐荫性,适宜种植在光强较弱的林下;无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿则适宜作为中上层树种或在郁闭度较低的林下种植。

    • 普定杜鹃花种群结构和空间分布格局

      2024, 32(1):46-54. DOI: 10.11926/jtsb.4725

      摘要 (51) HTML (87) PDF 650.62 K (256) 评论 (0) 收藏

      摘要:普定杜鹃花(Rhododendron pudingense)是杜鹃花属一新种,在贵州省首次发现的4个分布区设置样方,采用匀滑技术和均值比率等方法分析其种群结构和空间分布格局。结果表明,普定杜鹃花在4个分布区共有1113株,其中晴隆611株, 望谟308株,普定83株,镇宁111株;普定杜鹃花种群个体主要集中在第Ⅰ和第Ⅱ龄级;晴隆、望谟和普定分布点的存活曲线表现为Deevey-Ⅱ型,镇宁为Deevey-Ⅲ型;各个分布点都表现为聚集分布。4个分布区的普定杜鹃花种群属于增长型,但由于普定杜鹃花在分布的群落中数量较少,在群落物种组成中处于从属地位,加上其生长区域大量基岩裸露导致其生境的脆弱性,如果不加强人为干扰措施去保护普定杜鹃花,可能导致这一新物种会被森林群落中的其他物种淘汰。

    • 水菜花种群潜在生境选择与空间格局预测

      2024, 32(1):55-65. DOI: 10.11926/jtsb.4720

      摘要 (30) HTML (76) PDF 7.28 M (239) 评论 (0) 收藏

      摘要:国家二级保护野生植物水菜花(Ottelia cordata),喜生于清洁的水环境中,对环境变化极为敏感,是检验湿地环境及气候变化的关键指示物种之一,在我国仅零星分布于海南北部的火山熔岩湿地区,生存状况不容乐观。研究水菜花种群潜在生境选择及其空间格局演变,有利于加强濒危物种保护保育及湿地生态系统修复、管理。该研究基于GIS平台和MaxEnt模型,结合气候、地形和土壤因子,探究水菜花种群环境限制因子及其在气候变化背景下潜在适宜生境的演变格局。结果表明,水菜花种群对温差与降水量变化敏感,等温性、最冷季度降水量、土壤类型和年均降水量对水菜花种群分布影响显著;全新世中期-当前-2070年气候变化背景下,水菜花适宜生境面积先减小后增大,分布重心呈西南-东北-西南转移格局;未来气候情景下,水菜花种群高度和中度适宜生境缩减,低适宜生境增加,南部地区将出现新增适宜生境,东北、西北及西南部适宜生境将发生消减。该研究从气候环境角度论证了水菜花种群的潜在生境选择及空间变化特征,可为濒危物种保护保育、湿地管理及其生物多样性维护工作提供参考和指导。

    • 西南典型半寄生植物毛叶钝果寄生的生物量分配研究

      2024, 32(1):66-74. DOI: 10.11926/jtsb.4705

      摘要 (26) HTML (83) PDF 636.07 K (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:为深入理解半寄生植物的生长发育特征及其生存策略,对西南典型半寄生植物毛叶钝果寄生(Taxillus nigrans)的生物量分配模式和异速生长特征进行了研究,并建立了以长度(L)或基径(BD)为自变量的个体生物量(TB)回归模型:TB= 0.0027L2.3077TB=134.99BD3.334TB=4.35L+8.34BD–183.85。结果表明,毛叶钝果寄生在幼龄和非幼龄阶段的生物量分配占比分别为叶>茎>吸器和茎>叶>吸器。在幼龄阶段,毛叶钝果寄生吸器和植冠(叶、茎和果实)间呈等速生长关系;在非幼龄阶段,各器官间的异速生长关系不完全符合异速分配理论,叶与吸器间的异速生长指数(1.01)显著高于异速分配理论的假设值(0.75) (P<0.001),而茎与吸器间呈显著的异速生长关系(P=0.001)。毛叶钝果寄生独特的生物量分配模式以及异速生长特征有利于其对寄生生活的适应。

    • 南亚热带尾巨桉人工林土壤种子库特征研究

      2024, 32(1):75-81. DOI: 10.11926/jtsb.4696

      摘要 (18) HTML (86) PDF 513.50 K (215) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解桉树人工林土壤种子库特征,对不同林龄尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E. grandis)人工林种子库的储量、垂直分布特征及与林下植被的相似度进行了分析。结果表明,土壤活力种子储量最高的为1~2 a生桉林,显著高于其他林型;其次为3~4 a生桉林和马尾松(Pinus massoniana)林;最低的为杉木(Cunninghamia lanceolata)林,显著低于其他林型。随林龄增加,尾巨桉林土壤种子库储量快速下降。土壤种子库中植物种类最为丰富的是杂木林和马尾松林,显著大于其他林型。随林龄增加,尾巨桉林土壤种子库植物种类先增后降。所有林型中,0~5 cm土壤种子库的密度均显著高于5~10 cm土层。杂木林种子库和林下植被共存植物种类最多,其次是马尾松林,杉木林最少。尾巨桉人工林随林龄的增加,共存植物种数呈先升高后下降趋势,土壤种子库Jaccard (CJ)和Sorensens (CS)相似系数也呈先升后降的趋势。因此,在速生桉人工林经营中适当间种(保留)乡土树种,可增加森林生态系统的生物多样性和生态功能的稳定性。

    • >植物生理与分子生物学
    • 基于黄花菜产量与品质特征的优异种质筛选及评价

      2024, 32(1):82-92. DOI: 10.11926/jtsb.4701

      摘要 (42) HTML (73) PDF 760.65 K (232) 评论 (0) 收藏

      摘要:为筛选黄花菜(Hemerocallis citrina)优异种质资源,采用相关分析、逐步回归、通径分析和基于逼近理想解排序(TOPSIS)分析等方法,对20份菜用黄花菜种质的产量形成与品质进行了综合评价。结果表明,不同黄花菜种质的农艺、产量和品质性状变异丰富,变异系数为1.9%~75.6%,其中以花蕾色度a*值的变异系数最大,总黄酮含量、花蕾质量次之,花蕾含水量最低。花蕾质量、花蕾粗和花薹数与产量均呈显著或极显著相关,相关系数分别为0.737、0.583和0.517。营养品质间的相关性较弱,而外观颜色指标间及其与部分营养品质存在极显著相关性。影响黄花菜产量的主要决定因子为花蕾质量和花薹数,其决策系数分别为0.534和0.239。营养品质和外观颜色的权重分别为0.523和0.477,结合TOPSIS法可以对不同种质的品质进行有效区分。根据综合得分与产量绘制二维散点分布图可以快速筛选到产量与品质均佳的优异资源。

    • 小桐子植物特异性酪蛋白激酶PS-CK1-5基因的克隆及原核表达分析

      2024, 32(1):93-100. DOI: 10.11926/jtsb.4719

      摘要 (22) HTML (83) PDF 1.46 M (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:酪蛋白激酶(casein kinase, CK)作为一类普遍存在的Ser/Thr蛋白激酶,通过调节靶标蛋白的活性与稳定性,在植物整个生理过程及信号转导途径中发挥重要作用。基于同源序列比对,该研究对小桐子(Jatropha curcas)酪蛋白激酶基因家族进行鉴定与表达分析。结果表明,小桐子基因组中共鉴定到7个酪蛋白激酶1基因(CK1)、5个植物特异性酪蛋白激酶1基因(PS-CK1)、3个酪蛋白激酶2α亚基基因(CK2-α)、2个酪蛋白激酶2β亚基基因(CK2-β),4个亚家族成员在氨基酸长度、等电点及外显子数目等都有其家族特异性。蛋白的氨基酸序列比对表明,小桐子酪蛋白激酶1都包含N端保守激酶结构域,同时其内部都鉴定到典型的激酶活性环基序、ATP结合核心基序、核定位信号肽。qRT-PCR表达分析表明,小桐子JcPS-CK1-5基因在叶片与根中都属于低温诱导基因,可能参与小桐子抗冷性过程。构建其原核表达载体pET-32a-JcPS-CK1-5,并在BL21(DE3)中诱导表达,得到81.6 kD的条带,与理论融合蛋白的分子量一致。这可为小桐子CK基因的功能鉴定及逆境信号转导机制研究提供参考。

    • 低温促进毛竹叶片类黄酮合成及相关基因的表达模式分析

      2024, 32(1):101-110. DOI: 10.11926/jtsb.4717

      摘要 (17) HTML (79) PDF 1.05 M (239) 评论 (0) 收藏

      摘要:类黄酮在植物耐低温胁迫方面发挥着重要作用,为揭示低温对毛竹(Phyllostachys edulis)叶片中类黄酮合成的影响,采用分光光度法测定了不同生长时期和低温胁迫下毛竹幼苗叶片中的类黄酮含量,通过生物信息学方法对毛竹类黄酮早期生物合成关键酶基因进行了鉴定,并用qPCR方法分析了其表达模式。结果表明,随着叶片的生长,类黄酮含量呈现先升高后降低的趋势,而低温下,功能叶片中类黄酮含量则呈现上调趋势,且在8 h时达极显著水平。在毛竹基因组中鉴定了类黄酮早期生物合成3个酶基因家族共29个成员,包括20个查尔酮合酶基因(PeCHSs)、8个查尔酮异构酶基因(PeCHIs)和1个黄酮-3-烃化酶基因(PeF3H1),这些基因的启动子中均含有响应低温及其他非生物胁迫的调控元件。PeCHSs倾向在根和叶中表达, 而PeCHIs为组成型表达。在不同生长时期的叶片中,仅PeCHS1表达与类黄酮的含量变化趋势一致;而低温胁迫下,3个PeCHSs、2个PeCHIs和PeF3H1在功能叶片中呈上调表达,与类黄酮含量变化趋势一致。因此,毛竹可能通过提高类黄酮早期生物合成酶基因的表达量促进类黄酮的合成来响应低温胁迫。

    • 走马胎灰分对光的响应特征及其与生长指标的相关性

      2024, 32(1):111-117. DOI: 10.11926/jtsb.4738

      摘要 (21) HTML (103) PDF 616.23 K (226) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究光照强度和光质对走马胎(Ardisia giantifolia)灰分积累的影响,利用遮阳网和薄膜设定4个光照梯度(100%、60%、40%、20%全光照)和4种光质(绿、白、蓝、红),分析了基径、株高以及生物量的响应特征,以及灰分与生长指标的关系。结果表明,走马胎灰分含量在绿光下随着光照强度的减弱而呈减少的趋势,在白光下随着光照强度的减弱呈现“低-高-低-高”的波动变化,在蓝光或红光下没有显著变化;在100%光照强度下,白光的灰分含量最低,与其余光照强度存在显著差异; 在60%、40%、20%光照强度下,光质对走马胎灰分含量的影响不显著。走马胎灰分含量与株高、基径和生物量间不存在明显的相关性;随着光照强度的减弱,走马胎的株高、基径以及生物量均呈现增加的趋势,且在白光下达到最大。因此,光照对走马胎灰分的积累和生长指标均有影响,种植走马胎时要选择适当遮荫强度或郁闭度较高的林型。

    • 不同培育方式对橡胶树实生苗生理指标、养分及长势的影响

      2024, 32(1):118-124. DOI: 10.11926/jtsb.4757

      摘要 (24) HTML (84) PDF 619.59 K (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:橡胶树(Hevea brasiliensis)种子催芽生长一般使用沙床培育,沙子是不可再生资源,为了选择一种适合橡胶树种子培育方式来替代对沙子的依赖,该研究通过水培、悬空培育和传统的沙培比较橡胶树实生苗第1蓬叶稳定时,苗木的生长势、生理指标及养分含量。结果表明,水培实生苗地上部株高、茎粗、叶面积的长势最佳,壮苗指数和生物量的含量最高,但其根太长,根相对较细。水培的叶、茎、根的可溶性糖、丙二醛、游离脯氨酸、超氧化物歧化酶的含量均较低;水培和悬空培育的叶片和茎的叶绿素、类胡萝卜素及根系活力的含量没有显著性差异,均高于沙培。水培的叶、茎、根中的氮和磷含量最低,沙培的最高;而水培实生苗根和茎中钾的含量较高,叶片中含量与悬空培育、沙培均没有显著性差异;悬空培育在叶、茎、根中钾的含量最低。水培促进了苗木的生长,降低干旱胁迫,提高养分利用率,但后续还需调控根系,建设良好根团。悬空培育的苗木长势较弱,还需进一步完善方法。

    • 基于SSR标记的紫花风铃木群体遗传多样性分析

      2024, 32(1):125-133. DOI: 10.11926/jtsb.4697

      摘要 (20) HTML (77) PDF 901.97 K (217) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示紫花风铃木(Handroanthus impetiginosus)的群体遗传变异特征,对广东省6市12个群体72份种质材料进行遗传多样性和群体遗传结构分析。结果表明,9对引物共扩增出123个等位基因位点,引物的平均多态信息量为0.754,具有较高的多态性。12个群体均具有较高的遗传多样性,群体间平均有效等位基因数为3.272个,平均Shannon指数为1.159。AMOVA分析表明群体间遗传分化程度相对较低,群体内遗传分化程度较高。群体的总体遗传分化系数为0.077,处于中等程度。基于Structure分析、主坐标分析和NJ聚类分析均可将12个群体分为2大类群,分组结果具有一定相似性,表明供试紫花风铃木群体遗传结构较为简单。这为紫花风铃木优良种质资源的利用、遗传变异和科学育种提供了理论参考。

    • 苦瓜果实不同发育时期细胞壁组分及相关酶活性的差异分析

      2024, 32(1):134-142. DOI: 10.11926/jtsb.4699

      摘要 (16) HTML (77) PDF 743.89 K (220) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了解苦瓜(Momordica charantia)果实品质差异的原因,以厚肉型种质‘LX1-3’和薄肉型种质‘ZK54’为材料,对果实发育过程中细胞壁组分含量及相关酶活性进行了分析。结果表明,花后17 d,‘LX1-3’果实的横径(FD)、腔径(FLD)、果肉厚度(PT)、单瓜鲜质量(FFW)和干质量(FDW)均超过‘ZK54’。细胞壁组分和酶活性表现品种间差异,水溶性果胶含量整体水平表现为厚肉型高于薄肉型,且与PT、FFW和FDW呈显著正相关;花后17~23 d ‘LX1-3’的半纤维素(HCE)和纤维素(CE)含量均高于‘ZK54’;花后3 d,两种质的β-半乳糖苷酶(β-Gal)和β-木糖苷酶(β-Xyl)活性显著高于其他3个时期,多聚半乳糖醛酸酶(PG)、β-Gal和果胶酶变化趋势与离子型果胶和共价型果胶含量的变化一致。β-Gal、β-Xyl和纤维素酶活性与5个生长性状间呈极显著/显著负相关,PG与FD、FLD和PT呈极显著/显著负相关。因此,细胞壁组分和酶活性与果实发育密切相关,β-Xyl和β-Gal在苦瓜早期发育中发挥主要效应,而HCE和CE对果实中后期发育影响较大。

    • >研究进展
    • 光敏色素A调控光响应基因表达及其翻译后修饰研究进展

      2024, 32(1):143-150. DOI: 10.11926/jtsb.4723

      摘要 (29) HTML (86) PDF 652.12 K (223) 评论 (0) 收藏

      摘要:光是调节植物生长发育最重要的环境信号因子之一。植物通过光受体感受自然环境中光的强度、方向以及光周期等信号的变化,从而调控其生长发育过程。光敏色素A (phytochrome A, PHYA)是植物中唯一的远红光受体蛋白,具有在黑暗下在细胞质中合成,而在照光后快速入核和降解的特性,并通过多种途径精确调节了植物光响应基因的转录网络。同时,蛋白质翻译后修饰在调节PHYA稳定性和活性的过程中发挥了重要的作用。该文论述了PHYA调节光响应基因表达以及PHYA翻译后修饰方向的研究进展,并展望了PHYA在农作物分子设计育种中的应用前景。

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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