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  • GUIHAIA
  • 2022Year 42Volume 12Issue
  • Publication date:2022-12-25

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Newest 2022Year 12Issue

Supplement--2021Year增刊
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      [column_en_name]
    • 2022,42(12)    [Abstract](206)    [PDF](32)
    • 2022,42(12)    [Abstract](204)    [PDF](87)
    • 2022,42(12)    [Abstract](198)    [PDF](86)
    • [column_en_name]
    • HUO Dongao1, TIAN Ruifeng2, REN Yongquan3, DUAN Xingyu2, HONG Dengfeng2, WANG Bo2*
      UPLC-MS/MS-based metabol characterization and contrastive analysis between Allium wallichii and A. tuberosum seeds
      多星韭为贵州省赫章县喀斯特地貌区重要的野生植物资源之一,具有较高的开发利用价值。为分析野生多星韭(Allium wallichii )籽与栽培韭菜(A. tuberosum)籽代谢产物差异及其通路,该研究利用UPLC-MS/MS物质分离鉴定技术,对2种韭籽化学成分进行广泛靶向代谢组学分析。结果表明:(1)共检测到782种代谢产物。(2)主成分分析(PCA)显示样本间存在差异,正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)共筛选出12类显著变化(P<0.05,VIP≥1)的差异代谢物,涉及492种,其中上调和下调幅度在前20的代谢物包括黄酮、甾体皂苷、黄酮醇、酚酸类、异黄酮、游离脂肪酸、三萜皂苷、生物碱、吲哚类生物碱、氨基酸及其衍生物等。(3)KEGG注释到84条差异代谢通路,其中差异代谢物显著富集(P<0.01)通路4条,此外还构建了未注释到的显著差异代谢物甾体皂苷的生物合成通路。该研究结果为韭籽有效成分代谢途径解析及药理活性物质研究提供了参考,也为赫章县野生多星韭的开发保护与多元化利用提供了新思路。
      2022,42(12):1995-2006    [Abstract](242)    [PDF](107)
    • LI Zhenbing1, REN ting1, DENG Jiaojiao1, CHEN Junpei1, ZHOU Songdong1*, ZENG Xinmei2, MA Jiao2, LI Fangwen2
      Comparative analysis of the chloroplast genomes of three cultivars of Hibiscus mutabilis and its related species
      木芙蓉(Hibiscus mutabilis)栽培历史悠久,是原产中国的古老园林树种和药用植物。为了探讨木芙蓉品种及近缘种的进化特征,厘清木芙蓉品种间及其与近缘种间的亲缘关系,以及探究木芙蓉叶绿体基因组(chloroplast DNA, cpDNA)的遗传方式,该文选择了一个杂交组合中的3个木芙蓉栽培品种(‘单瓣白'‘金秋颂'‘牡丹粉'),用高通量测序平台Illumina NovaSeq对其cpDNA进行首次测序。经组装注释后得到3条完整的cpDNA序列,结合该团队已经完成的近缘种台湾芙蓉(H. taiwanensis)和来自基因库的木槿、朱槿的cpDNA,对木槿属4种及木芙蓉种下的3个品种进行了cpDNA组成和结构特征的比较分析,并完成了其系统发育树重建。结果表明:(1)‘单瓣白'‘金秋颂'‘牡丹粉'的cpDNA序列长度分别为160 880、160 879、160 920 bp,基因数目均为130个,其中蛋白编码基因85个、核糖体RNA 8个和转运RNA 37个。(2)比较分析结果显示,木芙蓉的种下3个品种及其近缘种台湾芙蓉在cpDNA上高度保守,反向重复区(IR)均为26 300 bp; 木槿和朱槿在IR区发生了收缩,分别为25 745、25 598 bp。(3)系统发育分析结果显示,种下3个品种先聚成一个单系支,再与台湾芙蓉聚成一个高支持率分支,表明木芙蓉和台湾芙蓉的亲缘关系最近; 相较于木槿和朱槿,木芙蓉、台湾芙蓉2种与海滨木槿、黄槿、大麻槿在亲缘关系上更近。(4)木芙蓉3个品种之间能通过cpDNA序列区分开,在大/小单拷贝区(LSC/SSC)长度上,‘单瓣白'‘金秋颂'‘牡丹粉'分别为89 355 bp/18 925 bp、89 353 bp/18 926 bp、89 400 bp/18 920 bp,并且从重复序列和核苷酸多样性分析中开发出了候选分子标记和DNA条形码,可以作为品种鉴定的分子条码。(5)木芙蓉品种‘单瓣白'与‘金秋颂'cpDNA差异最小,亲缘关系最近,根据两者母本与子代的关系,证明了木芙蓉cpDNA的母系遗传特征。该研究结果有助于更好地了解3个木芙蓉品种及台湾芙蓉cpDNA的进化特征和物种间的系统发育关系,为木芙蓉品种的准确鉴定和优良品种选育提供了cpDNA方面的基础资料。
      2022,42(12):2007-2020    [Abstract](258)    [PDF](114)
    • MA Yuchen1, ZHAO Yumei1,2, HUANG Danlin1, ZHANG Mengqing1, WU Xiaoyu1,2, WANG Jie1,2, CHEN Yu1, HUANG Jiabao1,2, DUAN Qiaohong1,2*
      Identification and expression analysis of CesA gene family in Brassica rapa var. glabra
      为探究CesA基因家族在白菜生长发育及纤维素合成过程中的作用机制,该文通过生物信息学的方法,以白菜的全基因组序列为研究区域,进行理化特征、基因结构、进化特征、保守基序及结构域、顺式作用元件和组织表达等鉴定分析。结果表明:(1)共鉴定出16个编码纤维素合成酶亚基的CesA基因,该家族成员所编码蛋白的理论等电点为4.76~9.12,相对分子量为17.76~122.67 kD,长度为153~1 089 aa。(2)15个基因不均匀地分布于白菜的7条染色体上,Bra036008定位于scaffold上。(3)大部分成员包含4~14个外显子,1~11个保守基序。(4)该家族具有保守的DDD-QXXRW 保守功能域。(5)该家族编码蛋白主要分布在质膜上,二级结构以无规则卷曲与α-螺旋为主,多数成员都含有CesA蛋白典型的N端、C端和跨膜区。(6)CesA基因在茎中表达量相对较高,其中Bra011865、Bra023952和Bra029874在茎、叶、花中显著表达。该研究结果为后续深入研究CesA基因功能以及白菜生长发育研究奠定了基础。
      2022,42(12):2021-2031    [Abstract](262)    [PDF](87)
    • WANG Lijuan1,2, WANG Yi2*, LU Bin2, LUO Maniya1, 2, XU Lingwen1, YUAN Xiaolong2, LI Xianzhong1
      Identification and expression analysis of AP2/ERF transcription factor under water stress in Olea europaea
      为探究油橄榄AP2/ERF基因家族对水胁迫的响应机制,该研究对受干旱及水淹胁迫的‘佛奥'和‘TYZ-1号'2个品种的根和叶进行转录组测序,并对油橄榄中AP2/ERF转录因子的蛋白理化性质、基因结构及系统进化进行分析,同时分析与水胁迫相关的AP2/ERF转录因子在2个油橄榄品种中的基因表达差异且进行RT-qPCR验证。结果表明:(1)在油橄榄中鉴定得到110个AP2/ERF基因家族成员,该110个蛋白质所含氨基酸大小为173~717 bp,均不存在信号肽,为非分泌蛋白。将油橄榄AP2/ERF与模式植物拟南芥AP2/ERF蛋白构建进化树发现,油橄榄AP2/ERF蛋白分为AP2、RAV、ERF和Solosist 4大类,其中ERF分为ERF和DREB两个亚类,ERF包含ERF B1~ERF B6 6个子亚类,DREB包含DREB A1~DREB A6 6个子亚类,这与模式植物拟南芥AP2/ERF的分类一致,每个亚家族同时包含了油橄榄和拟南芥AP2/ERF蛋白,说明拟南芥和油橄榄的AP2/ERF家族在进化水平上有一定的相似性。(2)油橄榄AP2/ERF同一亚家族蛋白具有相同的基因结构及保守元件,结合基因表达和进化树中已知水分调控功能的基因初步推测OeAP2-75、OeAP2-97、OeAP2-101、OeAP2-23、 OeAP2-13与油橄榄水分调节密切相关,OeAP2-13、OeAP2-28、OeAP2-104、 OeAP2-75、 OeAP2-80、OeAP2-50在2个品种中都有不同的表达量,推测可能是‘佛奥'和‘TYZ-1号'抗性不同的原因。(3)利用RT-qPCR技术检测油橄榄AP2/ERF基因在不同胁迫下的表达变化,OeAP2-101、OeAP2-28、OeAP2-42受水胁迫诱导显著上调,这与转录组分析结果一致。该研究结果为油橄榄AP2/ERF家族基因的抗逆性表达及基因功能研究奠定了基础,为油橄榄选育抗旱和耐涝砧木品种提供了方法和理论依据。
      2022,42(12):2032-2043    [Abstract](254)    [PDF](86)
    • YAO Xinzhuan1, ZHANG Baohui2, CHEN Hufang2, LV Litang1,2*
      Genome identification of Camellia sinensis TIFY gene family and its expression analysis of abiotic stress
      TIFY基因家族在茶树激素信号转导及其逆境胁迫具有十分重要的作用。该文利用生物信息学方法对茶树基因组中的TIFY家族进行了鉴定,分析其理化性质、系统进化、基因结构、染色体定位、启动子区顺式作用元件、组织表达模式,并通过RT-qPCR对部分TIFY家族成员进行了非生物胁迫。结果表明:(1)茶树TIFY基因家族成员19个(CsTIFY1~CsTIFY19),分属于4个蛋白亚家族TIFY、JAZ、ZML 和 PPD,且不均匀地分布在8 条染色体上,按照进化关系及结构特点可分为 7 组,每组内具有相似的基因结构与保守基序组成。(2)CsTIFYs基因的启动子区具有多种包含激素和非生物胁迫响应的顺式作用元件,通过实时荧光定量(RT-qPCR)分析其家族成员对在茉莉酸甲酯、盐(20%氯化钠)、冷(4 ℃)以及干旱(20% PEG-6000)处理下反应强烈,部分基因在根与顶芽中有较高的表达量。由此推测,TIFY基因家族可能在茶树激素信号调控、胁迫响应、生长和发育等多方面发挥功能作用。
      2022,42(12):2044-2055    [Abstract](250)    [PDF](84)
    • [column_en_name]
    • WEI Chunqiang, TANG Saichun*, LI Xiangqin, PAN Yumei
      Increased nutrients enhance the growth and competitive ability of invasive populations of Bidens frondosa
      为了探讨大狼耙草的入侵风险,该文通过同质种植园实验,研究了不同养分水平下大狼耙草河北、江苏、江西和广西4个入侵种群在单种和各种群与近缘本地植物金盏银盘混种时的生长和竞争响应。结果表明:(1)单种时4个种群的株高、分枝数和总生物量在高养分下显著高于低养分下,繁殖比在低养分下显著高于高养分下(江苏种群除外); 混种时4个种群各生长参数的竞争响应在高养分下小于低养分下的。(2)各养分下,广西和江西种群的株高和总生物量显著高于河北种群,广西种群的分枝数最多[低、中和高养分下分别为(12±0.86)、(16.83±0.95)和(21.83±1.14)]; 河北种群的繁殖比在低养分 [(47.33±3.29)%]和高养分 [(25.74±2.82)%]下最高,且显著高于同养分下的广西种群 [低养分为(30.92±1.78)%和高养分为(19.77±1.22)%]。中养分下,河北种群总生物量的竞争响应(-0.51±0.04)显著大于广西种群(-0.35±0.06),繁殖生物量的竞争响应(-0.46±0.03)也显著大于广西种群(-0.28±0.07)。综上表明,高养分提高大狼耙草的生长和竞争能力,生长和竞争能力在种群间有差异,养分增加和入侵种群间基因流可能会潜在地提高大狼耙草的入侵风险,该研究结果有助于预测入侵植物的入侵风险。
      2022,42(12):2056-2063    [Abstract](242)    [PDF](103)
    • MA Xiao1 , WANG Juhong2, LUO Yating1, CUI Xianliang1*, DUAN Fuyuan1
      Ecological stoichiometric characteristics of carbon, nitrogen and phosphorus in different invasition degrees of Ageratina adenophora
      紫茎泽兰(Ageratina adenophora)是一种生态危害性较大的入侵植物。为探讨不同入侵程度下紫茎泽兰的化学计量特征,进一步揭示其营养策略与入侵机制,该研究以紫茎泽兰及其本土伴生种条叶猪屎豆(Crotalaria linifolia)为对象,测定研究了轻度入侵、中度入侵和重度入侵下紫茎泽兰根、茎、叶中碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征与其入侵地土壤养分状况,并进一步比较了紫茎泽兰和条叶猪屎豆的C、N、P化学计量特征。结果表明:(1)3种入侵程度下,紫茎泽兰叶N、P含量均显著大于根和茎N、P含量,将更多的N和P分配至叶,增加资源获取,以利快速生长。(2)3种入侵程度下,紫茎泽兰茎N:P<根N:P<叶N:P,且茎N:P在中度入侵下显著大于轻度入侵,在入侵过程中其茎呈现出较高的生长速率,可促进其获取更多环境资源,增强生长竞争优势。(3)与本土种条叶猪屎豆相比,紫茎泽兰具有更高的根P、茎P含量,根和茎C:P、N:P均显著小于条叶猪屎豆,各器官C:N均显著大于条叶猪屎豆,显示出较高的养分利用效率及较低的资源需求量。(4)紫茎泽兰茎C和叶C、茎N和叶N均呈显著正相关,茎C:P与根C:P存在极显著负相关,说明对能量和资源的分配在生长和贮存之间存在权衡。研究认为,紫茎泽兰在入侵过程中采取增加地上部分的资源分配与利用以利于快速生长,同时具有较高的资源获取能力及较低的资源需求量,进而提高竞争能力,成为一种重要的入侵策略,促进其成功入侵。
      2022,42(12):2064-2074    [Abstract](204)    [PDF](95)
    • LONG Cheng1*, YU Zhixiang2, YANG Yongqiong2, SHUI Meimei3
      Dynamics of community composition and structure in secondary savanna shrub forest of arid-hot valley in National Nature Reserve of Cycas panzhihuaensis
      为揭示四川攀枝花苏铁国家级自然保护区干热河谷次生稀树灌木林群落演替动态规律,该研究以2015年群落内建立的1 hm2永久固定样地为研究对象,经2020年首轮复查,对物种组成、群落多样性、重要值、死亡率、补员率以及胸径(DBH)进行调查研究,以分析5年间群落物种组成及结构动态。结果表明:(1)2020年,群落木本植物共18种,隶属15科18属,较2015年新增1属1种,优势物种组成并无变化,但优势度变化显著。与2015年相比,在重要值(IV)> 1的6个种群中,5个树种IV增高,仅攀枝花苏铁种群IV降低,但其仍为群落优势建群种,铁橡栎和滇榄仁等乔木种群优势度显著增加。(2)2020年,群落中DBH≥1 cm的木本植物个体数增至1 710株,平均胸径由11.10 cm增至11.17 cm。群落年死亡率0.29%,死亡个体平均胸径11.84 cm,年补员率2.75%,补员个体平均胸径4.96 cm。与2015年相比,群落中7个种群出现个体死亡,9个种群出现补员个体。(3)虽然沙针种群规模缩小,但仍有9个种群规模扩大,4个种群规模保持稳定。只有攀枝花苏铁和沙针种群平均胸径减小,其余种群平均胸径均有不同程度的增大。随着森林演替的进行,群落内种间竞争的重要性将逐渐增大,铁橡栎和滇榄仁等乔木树种将在未来演替进程中占据优势地位,但短期内并不会威胁攀枝花苏铁种群优势地位,大径级植株个体的死亡是其优势度显著降低的主要原因。在未来群落演替进程中,攀枝花苏铁将与铁橡栎、滇榄仁等乔木树种组成以乔木树种逐渐占据优势的干热河谷次生稀树灌木林向气候顶极群落演替的过渡型次生林群落。
      2022,42(12):2075-2086    [Abstract](234)    [PDF](82)
    • XIAN Kanghua1, SU Jiang1, FU Chuanming1, HE Wen1, LIU Baojun1, XIE Dongbin2, HUANG Ningzhen1, HE Jinxiang1*
      Microbial diversity in rhizosphere soil of Paris polyphylla var. chinensis in different growth years
      为探究华重楼生长发育与土壤微生物群落结构变化的关系,该研究利用Illumina高通量测序技术对3年生、5年生、7年生、9年生等4个不同生长年限的华重楼根际土壤细菌16S rRNA和真菌18S序列进行测序分析。结果表明:(1)不同生长年限根际土壤中主要优势细菌均为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门; 优势真菌为子囊菌门、担子菌门与毛霉门。(2)不同生长年限华重楼根际土壤中细菌物种较真菌物种更丰富,多样化程度更高。细菌多样性随着华重楼生长年限的增加呈降低、升高、再降低的“И”型规律,最低点在第5年,最高点在第7年; 真菌多样性则随着生长年限的增加呈先升高后下降的“Λ”型规律,最高点在第7年。细菌群落丰富度随着生长年限的增加呈先升高后下降的“Λ”型规律,第7年时丰富度最高; 而真菌丰富度随着生长年限增长变化不大。(3)UPGMA聚类分析显示,随着生长年限的推进根际土壤微生物群落结构演变明显,细菌群落演变比较剧烈的时期是在定植后第7年,而真菌群落则在定植后第5年。(4)Spearman相关性分析发现,速效钾和全氮是影响华重楼根际土壤细菌组成的主要因子,全钾是影响真菌组成的主要因子。综上认为,不同生长发育时期的华重楼根际土壤微生物群落组成和结构不同,而第5至第7年是根际土壤微生物群落多样性发生重大变化的关键时期。
      2022,42(12):2087-2098    [Abstract](216)    [PDF](82)
    • XIAO Jian, HUANG Xiaodan, YANG Shangdong, QU Dacai*
      Comparison of fungal community structures in rhizosphere soil between sensitive and insensitive mulberry varieties to bacterial wilt
      为研究青枯病易感和钝感桑树品种植株根际土壤真菌群落组成,该研究以ITS1F和ITS2R为引物,基于高通量测序技术对桑树青枯病易感品种(台湾长果桑,SM)和桑树青枯病钝感品种(桂桑12号,IM)植株根际土壤真菌群落结构进行分析。结果表明:(1)两个品种间指示真菌丰富度的ACE、Chao1指数及表征多样性的Shannon指数无显著差异,门分类水平,被孢霉门(Mortierellomycota)和球囊菌门(Glomeromycota)是青枯病钝感桑树品种植株根际土壤中特有的优势真菌门; 而属分类水平,Apiotrichum、地丝菌属(Geotrichum)、足放线病菌属(Scedosporium)和腐质霉属(Humicola)等是青枯病易感桑树品种植株根际土壤中富集的特有优势真菌属。(2)青枯病易感桑树品种植株根际土壤中,缺失了被孢霉门、球囊菌门真菌,以及被孢霉属(Mortierella)、镰刀菌属(Fusarium)、曲霉菌属(Aspergillus)和毛壳菌属(Chaetomium)等具有生防功能的优势真菌门属,可能是其易感青枯病的重要原因。(3)根据真菌群落对同类环境资源的利用途径进行功能预测发现,青枯病易感桑树品种根际土壤中,富集了相对较多的病理营养型和腐生营养型真菌; 而青枯病钝感桑树品种根际土壤中,富集了相对丰富的共生营养型真菌。(4)特有真菌数量更为丰富的土壤真菌OTU分类水平,可能是青枯病钝感桑树品种田间表现出更强抗性的重要原因。可见,在青枯病钝感桑树品种植株根际土壤中,富集的被孢霉属、镰刀菌属、曲霉菌属和毛壳菌属等优势特异真菌属,具有作为拮抗桑树青枯病备选菌属的潜力。
      2022,42(12):2099-2108    [Abstract](222)    [PDF](82)
    • [column_en_name]
    • WU Gaoyin1,2, WEI Xiaoli 1,3*, WANG Xiao1,3, WEI Yi1,3
      Effects of carbon and nitrogen sources on the induction, development and organic matter accumulation of embryogenic callus in Ormosia henryi
      为探讨花榈木体胚发生过程中不同碳氮源处理对胚性愈伤组织诱导、发育和有机物积累的影响,并筛选出有利于花榈木体胚发生的碳氮源,优化体胚发生体系,该研究以成熟胚为外植体,通过单因素试验分析3种碳源、4种蔗糖浓度和6种氮源处理下胚性愈伤组织诱导、发育和有机物积累的差异。结果表明:(1)蔗糖中胚性愈伤组织诱导率显著高于葡萄糖和麦芽糖,但其体胚诱导率、体胚分化率、胚性愈伤组织可溶性糖、淀粉和可溶性蛋白含量差异不显著。(2)随着蔗糖浓度的升高,胚性愈伤组织、体细胞胚(体胚)诱导率、体胚分化率、胚性愈伤组织重量和可溶性蛋白含量呈先升高后降低的趋势,均以添加30 g·L-1蔗糖最高,而胚性愈伤组织可溶性糖和淀粉含量呈增加的趋势。(3)在6种氮源处理中,胚性愈伤组织诱导率以添加500 mg·L-1谷氨酰胺的处理最高,体胚诱导率则以添加谷氨酰胺和水解酪蛋白的处理较高,但不同氮源处理间体胚分化率无差异; 添加有机氮源的处理其胚性愈伤组织可溶性蛋白含量显著高于无氮源处理。总之,不同的碳氮源通过影响花榈木胚性愈伤组织的诱导、发育和有机物的积累,从而影响其体胚诱导率,但对体胚分化率影响不显著。初步认为30 g·L-1蔗糖和500 mg·L-1谷氨酰胺作为碳氮源可促进花榈木体胚发生诱导。
      2022,42(12):2109-2116    [Abstract](204)    [PDF](77)
    • LIU Xiangdong1,2, YIN Chenxi1,2,YANG Jilong1,2, HOU Zhiyong3, LI Yanlin1,2,YU Xiaoying1,2*
      Effects of shading treatment on N, P and K distribution and growth of ornamental Gardenia jasminoides cultivars
      为探究观赏栀子在不同遮光条件下生长和光合及氮、磷、钾(N、P、K)分配的规律,该研究对3种观赏栀子设置5种不同的遮光处理(0%、60%、70%、80%、90%),通过对观赏栀子的生长和光合及各器官N、P、K含量进行统计与分析,探究了不同遮光处理对观赏栀子栽植效果的影响。结果表明:(1)60%和0%遮光率的大花栀子、80%和70%遮光率的雀舌栀子、0%遮光率的花叶栀子均长势较好。(2)随着遮光率的增加,雀舌栀子和花叶栀子的净光合速率、胞间CO2浓度、蒸腾速率逐渐降低,气孔导度、水分瞬时利用率在遮光率60%下达到最大值。(3)大花栀子总N量最高,器官含N量高低排序为叶、根、茎; 雀舌栀子总P量最高,器官含P量排序为根、茎、叶; 大花栀子在90%遮光率下含K量最高。综合考虑认为,雀舌栀子更耐荫蔽,适合在80%和70%的遮光条件下生长; 大花栀子次之,适合在60%和0%遮光条件下生长; 花叶栀子最不耐荫,适合在0%遮光条件下生长。
      2022,42(12):2117-2127    [Abstract](198)    [PDF](94)
    • WANG Gongda1, CHU Yunxia2, XU Zheng1, ZHANG Di1*, ZHANG Yiying2
      Stress physiology of lotus embryo under temperature stress
      为明确莲种胚对不同温度胁迫的耐受能力,探索莲种胚细胞在逆境胁迫下的生理响应规律,该研究以成熟莲子为材料,从形态学、抗性生理和抗氧化相关基因表达定量3个层面进行了研究。结果表明:(1)莲子对于高温与超低温具有较好的胁迫耐受能力,经70 ℃高温与-196 ℃超低温处理后,其发芽率和种芽长相比对照组无显著变化; 80 ℃及以上的高温处理会使莲种胚吸水萌发迟缓,发芽率降低50%及以上,种芽萌发变慢。(2)高温处理后,莲种胚细胞中抗氧化酶活性随吸水萌发过程呈上升趋势,非酶促抗氧化剂含量下降,细胞膜脂过氧化程度逐渐减轻,质膜完整性有所恢复。(3)高温处理下,莲种胚氧化应激相关基因(DHN Rab18、Cu/Zn SOD、Mn SOD、POD41、POD73、CAT1、GR、APX)积极参与胁迫响应,出现不同程度的上调表达,100 ℃处理组中DHN Rab18、Cu/Zn SOD、POD41、GRAPX上调表达幅度较大。综上结果认为,莲种胚具有良好的高温与低温胁迫耐受性,在不同温度胁迫下抗氧化系统与抗逆保护类蛋白对维持莲种胚的细胞活力可能发挥重要保护作用。
      2022,42(12):2128-2137    [Abstract](224)    [PDF](75)
    • LIAO Haizhi, LIN Xiaokai, YANG Chengkun, DU Jingjia, PENG Junjie, ZHOU Kaibing*
      Effects of foliar spraying of calcium and magnesium fertilizers on malic acid accumulation of ‘Feizixiao'litchi fruit
      为探讨叶面喷施钙镁肥对‘妃子笑'荔枝果肉苹果酸积累的影响,该文对‘妃子笑'荔枝树冠作喷布0.3%氯化钙(Ca)、0.3%氯化镁(Mg)及其二者混合(Ca+Mg)等水溶液处理,以树冠喷布清水为对照(CK),测定不同生长时期果肉水溶性钙和镁、苹果酸等含量及苹果酸代谢相关酶活性的动态变化,并作多元线性相关分析。结果表明:(1)苹果酸含量呈“L”型变化,Mg、Ca和Ca+Mg处理在果实发育前期促进苹果酸积累,Ca处理在后期促进苹果酸积累。(2)果肉水溶性钙含量总体呈上升趋势,水溶性镁含量大致呈“M”的动态变化趋势。(3)CK和Ca处理的苹果酸含量与NADP-ME活性、Ca+Mg处理的苹果酸含量与PEPC和NAD-MDH活性等均呈正相关,CK的苹果酸含量与PEPC活性、MS活性呈负相关。(4)水溶性钙抑制NAD-MDH、NADP-ME等活性,水溶性镁抑制NAD-MDH、MS等活性。综上认为,钙、镁叶面营养通过改变水溶性钙、镁等含量和苹果酸代谢途径不同关键酶活性而影响果肉苹果酸积累,其中Ca处理可能通过积累更多的苹果酸而抑制果肉呼吸作用,进而使果肉减少糖分损失,在生产中可作施肥技术应用。该研究结果为我国荔枝实际生产提供一定的理论参考和技术支持。
      2022,42(12):2138-2146    [Abstract](194)    [PDF](76)
    • LI Zhixiong1,2, HUANG Wei1, ZHANG Shibao1*
      Photosynthetic regulation of Cymbidium sinense in response to combined stress of nitrogen and fluctuating light intensity
      墨兰(Cymbidium sinense)是我国的传统名花,具有悠久的栽培历史,该物种为林下荫生植物,生境破坏和森林冠层结构的改变都会导致其遭受氮素和光照波动的双重影响。为了探究墨兰的光合作用响应这种复合胁迫的机制,该文研究了不同氮浓度处理下墨兰叶片的氮含量、叶绿素含量、光系统I(PS I)和光系统Ⅱ(PS Ⅱ)对波动光强的影响。结果表明:(1)0 mmol·L-1氮处理下,墨兰叶片的氮含量、叶绿素含量、PS Ⅱ最大量子效率(Fv/Fm)和PS I最大可氧化的P700信号(Pm)降低,而非光化学猝灭和PS Ⅱ非调节性能量耗散被大量激发。(2)1.25、5、10 mmol·L-1氮处理下,光强突然增加使墨兰叶片的PS I反应中心表现为先过度还原,随后过度还原态被逐渐解除; 环式电子传递的激发表现为先增加后逐渐下降,说明环式电子传递的动态调节和PS I的氧化还原态密切相关。(3)波动光下,0 mmol·L-1氮处理的墨兰叶片没有表现出PS I的过度还原,主要是因为其PS Ⅱ释放的电子很少,避免了过量电子被传递到PS I。综上认为,氮素的波动会显著影响墨兰对波动光强的光合生理响应,这为墨兰的人工栽培和保护提供了科学依据,并有助于探究林下植物光合作用响应氮素和波动光复合胁迫的机制。
      2022,42(12):2147-2156    [Abstract](200)    [PDF](78)
    • QIN Wenhua, ZHANG Yang, ZHU Yongtai, XU Cong, CHEN Huiling, ZHU Gaofeng*
      Variation of net photosynthetic rate of grape and its influencing factors in arid area of Northwest China
      葡萄作为西北干旱区主要经济作物之一,认识其光合生产过程对种植栽培至关重要。为探究大田自然条件下葡萄光合生理特征及影响葡萄光合作用的主要影响因子,该研究于2019年6—9月测定葡萄(品种:无核白)叶片光合作用及其生理生态因子日变化,采用通径分析方法分析各因子对叶片净光合速率的直接和间接作用,确定其主要影响因子,同时在全天分时段模式下进一步分析葡萄叶片净光合速率对各生理生态因子的响应。结果表明:(1)葡萄叶片净光合速率日变化总体呈现先升高、后下降的单峰型曲线变化特征。(2)葡萄叶片净光合速率与光合有效辐射、饱和水汽压差、空气温度、气孔导度和蒸腾速率呈极显著正相关,与相对湿度和胞间CO2浓度呈极显著负相关。(3)各月影响葡萄叶片净光合速率变化的主要决定因子6月、8月和9月为蒸腾速率,而7月为气孔导度。(4)6—9月的葡萄叶片净光合速率与空气温度、光合有效辐射、饱和水汽压差的响应均呈“迟滞回环”关系,与蒸腾速率、气孔导度呈良好的线性关系(R2>0.85),与胞间CO2浓度呈指数函数关系(R2=0.53)。研究认为,葡萄对西北干旱区环境具有较强的适应能力,可以通过控制蒸腾速率和气孔导度来优化管理并提高产量,此外还需要考虑其他因子的直接和间接作用。
      2022,42(12):2157-2166    [Abstract](184)    [PDF](73)
    • WU Fanglan1, LI Shuling2, YANG Mei1*, PANG Weican1,2, HUANG Jingjie1,LI Qianlin1, FAN Rongyuan1
      Effects of LED light qualities and photoperiods on growth and photosynthetic characteristics of Michelia gioii
      香子含笑(Michelia gioii)为我国珍贵阔叶树种,在用材、香料、景观等方面具有重要价值。为了进一步培育优良苗木和开发利用其非木质资源,该研究将香子含笑幼苗放置在由2个光周期(12、16 h·d-1)和4种光质(R:B=8:1、R:B=6:1、R:B:P:G =8:1:1:1、R:B:P:G=6:1:1:1,其中R、B、P、G分别代表红光、蓝光、紫光、绿光)两两组合成、光照强度一致的8个光照条件下生长。结果表明:(1)香子含笑幼苗的苗高和地径增长量、叶长宽比、最大净光合速率、暗呼吸速率及光补偿点在12 h·d-1光周期R:B=6:1光质下最高,叶面积和叶绿素含量在16 h·d-1光周期R:B:P:G=6:1:1:1光质下最高。(2)16 h·d-1光周期处理下的苗高增长量、叶面积、质量指数、叶绿素a+b含量、叶绿素a/b比值、类胡萝卜素含量和光饱和点均高于12 h·d-1光周期。(3)在红蓝组合光质基础上添加紫、绿光提高了幼苗的质量指数,并影响光合色素的合成和积累;(4)光质R:B=6:1与R:B=8:1相比,更具有促进香子含笑幼苗苗高、地径、叶片生长及提高光合作用的潜力。综上结果认为,对于促进香子含笑幼苗生长和进行光合作用,光周期为 16 h·d-1光质为R:B:P:G=6:1:1:1光照条件的潜力较大,其次是光周期为12 h·d-1光质为R:B=6:1的光照条件。
      2022,42(12):2167-2177    [Abstract](198)    [PDF](79)
    • DU Meina*, ZHAO Xiang, LI Mingjia, XU Junshan
      Comparison of leaf structure and photosynthetic characteristics between two leaf types of Viola monbeigii
      为探讨叶片斑纹的光合适应意义,该文选择有斑和无斑两种叶型的维西堇菜(Viola monbeigii)作为研究材料,采用石蜡切片制片和显微镜观察叶片结构及GFS 3000便携式光合测量仪测量光合参数并进行比较。结果表明:(1)两种叶型维西堇菜气孔均为不等型气孔,有斑叶片上、下表皮气孔密度、栅栏组织(PT)厚度、栅栏组织与海绵组织的比值(PT/ST)均显著低于无斑叶片; 而上表皮气孔较大,表现出更适应弱光环境的结构特征。(2)两种叶型维西堇菜暗呼吸速率(Rd)、初始荧光(Fo)、最大荧光产量(Fm)、光化学猝灭系数(qP)、非光化学猝灭系数(qN)、PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、实际光化学反应量子效率(Yield)均无显著差异,有斑植株叶片叶绿素含量、最大净光合速率(Pmax)显著低于无斑植株; 有斑叶片表观光合电子传递速率(ETR)在光合有效辐射(PAR)处于400~2 000 μmol·m-2·s-1之间时显著低于无斑叶片,无斑植株的光饱和点(LSP)高于有斑植株,而补偿点(LCP)较低。综上认为,无斑植株PAR利用范围较宽,光合适应能力更强,有利于维西堇菜充分利用环境中有限的资源,保障物种生存; 有斑植株具有较适应弱光胁迫的特征,表明叶片斑纹的出现可能是维西堇菜适应林缘弱光环境的一种策略。
      2022,42(12):2178-2187    [Abstract](194)    [PDF](72)
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    • 2022,42(12):2188-2188    [Abstract](182)    [PDF](79)
    • 2022,42(12):2189-2189    [Abstract](182)    [PDF](80)