植物科学学报
 
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主管:中国科学院
主办:中国科学院武汉植物园
   湖北省植物学会
主编:王青锋
编辑:《植物科学学报》编辑部
地址:武汉市东湖高新区九峰一路201号(九峰一路与光谷七路路口以北)
邮编:430074
电话:027-87700820
邮箱:editor@wbgcas.cn
ISSN 2095-0837
CN 42-1817/Q
邮发代号:38-103
定价:50元/册
 
植物科学学报  
 
2022年 40卷 2期
刊出日期 2022-04-28

系统与进化
生态与生物地理
遗传与育种
生理与发育
专题综述
目录
附录
目录
0
目录
2022 Vol. 40 (2): 0-0 [摘要] ( 20 ) [HTML 1KB] [ PDF 801KB] ( 130 )
系统与进化
133 严靖, 杜诚, 闫小玲
中国新归化种广布苋的分布及其与腋花苋的关系
本文报道了中国苋科苋属的一新记录归化植物——广布苋(Amaranthus graecizans L.)。该种植株常匍匐,叶片狭长椭圆形至线状披针形,有时线形或菱形卵形,长至少为宽的2.5倍,花被片3枚,近等长,与中国有分布的本属其他物种有所区别。该种原产于欧洲地中海地区、非洲北部至亚洲西部,归化于欧洲其他地区、东亚、澳大利亚、北美洲以及我国的河南、河北和山东等地区。该种易与苋属其他种类相混淆,因此其在我国的分布区可能被低估。此外,本文还对该种的种下等级以及该种的相似种进行了区分,并对该种下亚种Amaranthus graecizans subsp.thellungianus(Nevski) Gusev与国内文献记载的腋花苋(Amaranthus roxburghianus Kung)之间的关系作了说明与澄清。
2022 Vol. 40 (2): 133-139 [摘要] ( 35 ) [HTML 1KB] [ PDF 2292KB] ( 29 )
140 张中扬, 李大程, 宋希强, 陈枳衡, 张哲, 周康
中国兰科一新记录种——毛瑞线柱兰
报道了在海南热带雨林国家公园毛瑞管理分局发现的兰科线柱兰属一中国新记录种——毛瑞线柱兰(Zeuxine glandulosa King&Pantl)。该种原记录分布于印度阿萨姆邦、锡金邦,北孟加拉和泰国。本文对该种形态及生境进行了详尽描述,并提供高清解剖照及线描图。凭证标本保存于海南大学林学院教学标本馆(HUFB)。
2022 Vol. 40 (2): 140-144 [摘要] ( 40 ) [HTML 1KB] [ PDF 2768KB] ( 33 )
生态与生物地理
145 巩鑫怡, 纪康, 叶露萍, 郑勇, 王党军, 左娟
中国中西部3处高山林灌交错区不同植被类型下大中型土壤动物群落特征
高山林灌交错区是植被垂直带谱中的一个重要过渡区域,为探究高山林线附近林灌交错区不同植被类型下大、中型土壤动物群落特征,对贡嘎山、太白山和神农架等3处高海拔林灌交错区内的土壤动物群落进行了调查。共捕获大、中型土壤动物1099只,隶属于3门9纲26目。结果显示:不同植被类型针叶林与灌木林下,土壤动物的总体密度差异不显著;针叶林与灌木林中土壤动物在目水平上存在一些相似群落组成,贡嘎山采样区的群落组成与太白山和神农架有较大差异。弹尾纲、昆虫纲、唇足纲和寡毛纲类群密度在3处林灌交错区差异显著;3处林灌交错区内,只有神农架灌木林倍足纲的平均密度显著高于针叶林的密度,另两处的各主要类群在植被类型间均没有差异。表明高山林灌交错区土壤动物的总体密度没有差异,但群落组成有一定的差异。
2022 Vol. 40 (2): 145-154 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 2472KB] ( 46 )
155 董青青, 张考萍, 何敏艳, 黄伟
植物竞争和昆虫取食调节入侵植物对土壤细菌群落和功能的影响

以入侵植物空心莲子草(Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb)、本土近缘种莲子草(Alternanthera sessilis(L.) DC)、生防昆虫莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila (Selman&Vogt))和本地昆虫虾钳菜披龟甲(Cassida piperata (Coleoptera:Cassididae))为研究对象,建立3种植物种植方式(空心莲子草单种、莲子草单种、空心莲子草和莲子草混合种植)和4种昆虫取食类型(无昆虫取食、虾钳菜披龟甲取食、莲草直胸跳甲取食、两种昆虫同时取食),通过高通量测序技术探究植物竞争、昆虫取食以及二者交互作用如何调控入侵植物对土壤细菌群落的影响。结果显示,植物竞争、昆虫取食及其交互作用对土壤细菌群落的物种多样性指数(Observed sub-OTUs)、香农指数(Shannon)、系统发育多样性指数(Phylogenetic diversity)和均匀度指数(Evenness)均无显著影响。表明不论是空心莲子草还是莲子草均不影响土壤细菌的alpha多样性,并且植物竞争和昆虫取食对土壤细菌alpha多样性û有调控作用。但植物竞争显著改变了土壤细菌群落结构,降低了绿弯菌和化能异养型细菌的相对丰度,而增加了酸杆菌的相对丰度。同时,植物竞争与昆虫取食的交互作用可以调控空心莲子草对土壤细菌群落结构、优势门类和功能类群的影响,说明生物胁迫对土壤微生物的群落结构和功能具有调控作用。准确评估外来入侵植物的影响时需要考虑其所入侵生境的生物因素。

2022 Vol. 40 (2): 155-168 [摘要] ( 13 ) [HTML 1KB] [ PDF 1647KB] ( 34 )
169 王璐颖, 周璋, 张涛, 林明献, 张春生, 李意德, 陈德祥
树种组成和径级结构对热带次生林生物量恢复影响的研究

本研究在海南尖峰岭和吊罗山热带林区海拔245~1255 m范Χ内根据林分恢复时间设立固定监测样地,探讨了森林地上生物量与树种组成和径级结构的关系。结果显示:海南热带次生林平均地上生物量为(155.38 ± 37.16)×103 kg/hm2,其中低地次生雨林为(137.91 ± 31.02)×103 kg/hm2,山地次生雨林为(160.39 ± 42.13)×103 kg/hm2。自然恢复状态下的生物量恢复率与恢复时间呈显著正相关关系,但难以在短时间内恢复至原始林水平。生物量恢复受树种组成和径级结构的显著影响,大径级林木生物量占比随恢复时间显著增加,小径级林木生物量占比随恢复时间显著降低。恢复26年的山地次生雨林小径级林木生物量占比高出原始林58%,大径级林木生物量占比则低68%;恢复35年的低地雨林次生林小径级林木生物量占比比原始林高30%,大径级林木生物量占比则低20%;随恢复时间增加,速生树种的种类和数量逐渐减少,生物量占比下降7%左右;而慢生树种则均呈增加趋势,生物量增长20%~ 32%。本研究结果对热带森林的有效保护与科学恢复、提高森林碳汇能力等具有重要的指导意义。

2022 Vol. 40 (2): 169-176 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [ PDF 1828KB] ( 29 )
177 李雨菲, 李先琨, 郭屹立, 李冬兴, 王斌, 向悟生, 黄甫昭, 文淑均, 李健星, 陆树华, 刘晟源
弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm2动态监测样地树木死亡特征分析

以广西弄岗北热带喀斯特季节性雨林15 hm2森林动态监测样地为对象,结合2011年和2016年两次调查数据,分析5年间样地树木死亡个体的数量、径级结构和空间格局特征等。结果显示:2011年至2016年,样地有86.5%的树种出现了个体死亡的现象,死亡个体占个体总数的14.4%;死亡个体的聚集程度随空间尺度的增大而逐渐减弱;小径级个体死亡与周边邻体和环境的关联性较大;竞争是影响弄岗北热带喀斯特季节性云林树木死亡的主要因素。综合来看,北热带喀斯特季节性雨林内树木死亡并非是一个完全随机的过程,而是树木本身特征和生物与非生物环境共同作用的结果。

2022 Vol. 40 (2): 177-186 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [ PDF 2461KB] ( 29 )
遗传与育种
187 李嘉琪, 罗石磊, 张帅磊, 张文渊, 张国斌
辣椒OSCA基因家族的全基因组鉴定及不同胁迫条件下表达分析

钙通透性阳离子通道蛋白(OSCA)在渗透胁迫感应中发挥重要的作用。本研究利用辣椒(Capsicum annuum L.)全基因组信息,鉴定出14个OSCA基因(CaOSCA),染色体定λ及同源性分析表明,它们分别λ于1、2、4、6、7、8、9、12号染色体上,亚细胞定λ预测表明其编码产物均λ于质膜上。系统进化树分析这些基因可分为4个组,分别命名为Ⅰ~Ⅳ,与拟南芥存在11对共线性基因。顺式作用元件预测显示CaOSCA基因能响应激素和非生物胁迫,表达分析显示多数CaOSCA基因能响应干旱、盐和低温胁迫。干旱胁迫24 h时,CaOSCA8和CaOSCA11相对表达量显著高于对照,分别上升14和13倍。

2022 Vol. 40 (2): 187-196 [摘要] ( 20 ) [HTML 1KB] [ PDF 3680KB] ( 21 )
197 杨文静, 乔麟轶, 李欣, 郭慧娟, 陈芳, 张树伟, 常利芳, 贾举庆, 畅志坚, 张晓军
小麦抗条锈基因Yr69的连锁标记开发

抗条锈病基因Yr69对我国小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)小种具有广谱抗性,在小麦抗条锈病育种中具有重要价值。为提高分子标记辅助选择育种的效率,加快Yr69在小麦抗病育种中的应用,本研究利用条锈菌小种CYR34对包含340个小麦家系的‘Taichung29/CH7086’F9代RIL (Recombinant inbred line)群体进行接种鉴定,并利用BSA-SNP (Bulked segregant analysis-single nucleotide polymorphism)技术对其抗条锈病基因进行了重新定λ。抗病鉴定结果显示,RIL群体中抗感病家系的数量呈双峰分布,‘CH7086’的条锈病抗性受一个主效λ点控制。BSA-SNP基因分型结果表明,多态性SNP主要集中于小麦2AS染色体末端0 ~ 30 Mb的染色体区段。在该基因组区段开发了208个SSR分子标记,利用抗感病小群体从中筛选到14个与Yr69连锁的分子标记。利用14个标记对340个RIL家系进行PCR扩增和分子作图,将Yr69定λ于2AS111和2AS171之间约7.76 Mb的染色体区段,两侧连锁标记2AS111、2AS171与Yr69的连锁距离均为0.4 cM,并获得2个与Yr69共分离的分子标记2AS117和2AS127,可用于Yr69的分子标记辅助选择。

2022 Vol. 40 (2): 197-204 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [ PDF 1362KB] ( 20 )
205 许晨, 李青云, 万俊男, 侯雨君, 周慧敏, 朱振飞, 辛海平, 李吉涛
葡萄Golden2-like转录因子家族的鉴定及其表达分析
本研究对葡萄(Vitis vinifera L.)的Golden2-like (GLK)转录因子家族进行了全基因组鉴定和表达模式分析,并利用品种‘玫瑰香’(V.vinifera cv.Muscat Hamburg)进一步验证其在低温胁迫下的响应。结果显示,葡萄Golden2-like家族共46个成员,分为5个亚族,同一亚族的保守结构域相似。46个VvGLK分别定位于细胞核、叶绿体、细胞质和过氧化物酶体中,其启动子区域含多种逆境应答顺式作用元件。基因芯片分析结果表明,22个Golden2-like基因在果实发育过程中变化显著。同时,有15、15和9个基因分别响应盐、干旱和低温胁迫。qRT-PCR分析发现26个基因参与低温应答。VvGLK41在所有胁迫处理中均下调表达。
2022 Vol. 40 (2): 205-215 [摘要] ( 19 ) [HTML 1KB] [ PDF 2943KB] ( 25 )
216 许景垚, 单春苗, 单婷玉, 赵历强, 马克龙, 吴家文
基于小RNA测序的风轮菜microRNA及其靶基因分析

本研究以风轮菜(Clinopodium chinense(Benth.) O.Kuntze)为材料,采用BGISEQ-500测序平台对风轮菜根、茎和叶的小RNA进行转¼组测序,并对其黄酮类物质合成途径中参与调控的microRNA (miRNA)及其靶基因进行了分析。结果显示,鉴定出的保守miRNA有86个,属于26个家族,新发现miRNA 8个,筛选出风轮菜黄酮类物质合成途径中调控3个关键ø的候选miRNA (novel_mir3、miR167d-5p、miR396h)。通过对靶基因编码的关键ø4-香豆酸辅øA连接ø进行序列分析和同源建模,发现其具有高度保守的底物结合区域、催化结构域及两个保守的肽基序。

2022 Vol. 40 (2): 216-228 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [ PDF 5669KB] ( 20 )
229 蔡元保, 杨祥燕
澳洲坚果光壳种叶绿体基因组的密码子使用偏好性及其影响因素分析

为确定澳洲坚果光壳种(Macadamia integrifolia Maiden&Betche)叶绿体基因组密码子偏好性形成的主要影响因素,本研究通过其叶绿体基因组的51条蛋白编码序列,系统分析其密码子的使用模式及其特征。密码子偏好性参数分析结果显示,叶绿体基因密码子3λ碱基的GC含量次序为GC1 > GC2 > GC3;有效密码子数ENC均值为48.80(>阈值45),其密码子偏性较弱;GC3与ENC呈显著相关,影响其偏好性。中性绘图分析结果表明,GC12与GC3的相关系数和回归曲线斜率分别为0.186和0.265,两者相关性不显著。ENC-plot分析发现大部分基因接近于标准曲线,其ENC比值λ于-0.05~0.05,与期望值差异较小。PR2-plot偏倚分析表明密码子第3λ碱基的使用频率不均等,嘧啶T/C高于嘌呤A/G。RSCU分析发现29个高频密码子、19个高表达密码子及16个最优密码子中绝大多数偏好使用以A或U结β。系统进化分析结果显示,澳洲坚果光壳种和三叶澳洲坚果(M.ternifolia F.Mueller)的亲缘关系最近。研究结果说明,作为主要因素的自然选择和碱基突变相对均衡地共同影响澳洲坚果光壳种叶绿体基因组较弱的密码子使用偏好性,且影响其偏好性的密码子第3λ碱基偏好使用A或U。

2022 Vol. 40 (2): 229-239 [摘要] ( 16 ) [HTML 1KB] [ PDF 1810KB] ( 20 )
生理与发育
240 马蕊, 刘辰宇, 韩路, 王海珍
胡杨叶片大小与叶数量的权衡关系对地下水埋深的响应

本文以胡杨(Populus euphratica Oliv.)为研究对象,采用标准化主轴回归估计(SMA)方法探讨了种群叶片大小(单叶面积、单叶质量)与出叶强度(基于小枝质量、茎质量、茎体积)的异速生长关系对地下水埋深梯度(Groundwater depth,GWD)的响应及其变化规律。结果显示:随GWD增加,胡杨当年生小枝上的叶数量增多,而树高、叶片大小、比叶面积、叶茎质量比和叶面积比均呈降低趋势;不同GWD胡杨当年生小枝上叶片大小与出叶强度(基于质量)呈负等速权衡关系,而叶片大小与出叶强度(基于体积)呈负异速生长关系;GWD显著影响胡杨叶片大小与出叶强度的权衡关系,随GWD增加,胡杨通过增加叶数量来弥补叶大小生长受限的损失。表明水分条件较好的生境胡杨倾向于在当年生小枝上着生数量少的大叶片,而在干旱贫瘠生境则倾向于着生数量多的小叶片。

2022 Vol. 40 (2): 240-249 [摘要] ( 18 ) [HTML 1KB] [ PDF 1631KB] ( 28 )
250 穆艳艳, 吴启美, 张朝晖, 丁海峰
六种泥炭藓形态结构特征对其持水能力的影响

本研究选取贵州都匀市ë尖镇螺蛳壳风景区沼泽湿地的6种泥炭藓属(Sphagnum)植物,分别测量其主茎粗、株高,计数侧枝数和分枝数,并计算其饱和吸水率、外吸水率、内吸水率、透明细胞面积占比、侧枝密度等指标。结果显示:(1)6种泥炭藓饱和吸水率大小依次为狭叶泥炭藓(S.cuspidatum Ehrh)(2518.99%)>泥炭藓密枝亚种(S.palustre L.ssp.pseudocymbifolium (C.Müll.) A.Eddy)(2351.87%)>泥炭藓原亚种(S.palustre L.ssp.palustre)(2122.88%)>小孔泥炭藓(S.microporum Warnst.ex Card)(1936.79%)>拟宽叶泥炭藓(S.platyphylloides Warnst)(1684.88%)>卵叶泥炭藓(S.ovatum Hampe)(1660.64%);(2)6种泥炭藓的内吸水率均高于外吸水率;(3)透明细胞面积占比与吸水率(饱和、内、外)呈极显著正相关(P < 0.01);侧枝密度与内吸水率呈极显著正相关(P < 0.01),与饱和吸水率呈显著正相关(P < 0.05)。本文所测指标中,透明细胞面积占比和侧枝密度对泥炭藓持水能力的影响最大。

2022 Vol. 40 (2): 250-258 [摘要] ( 14 ) [HTML 1KB] [ PDF 2201KB] ( 29 )
259 郭璐瑶, 苗灵凤, 李大东, 向丽珊, 杨帆
施氮和增温对降香黄檀幼苗生长发育和生理特征的影响

采用添加氮素模拟氮沉降和人工气候箱模拟增温的方法,设置了对照、施氮、增温以及增温×施氮交互作用4个处理,分析不同处理对降香黄檀(Dalbergia odorifera T.Chen)幼苗生长形态变化、生物量的积累、叶片和根系生理方面的影响。结果显示:与对照相比,增温、施氮以及增温×施氮交互作用均促进了降香黄檀幼苗的生长形态发育、增加了生物量的积累、光合参数、最大光化学量子产量、叶片硝酸还原ø及根系活力,但降低了叶片相对电导率和丙二醛含量;增温×施氮交互作用下降香黄檀幼苗的生物量积累、光合参数、最大光化学量子产量、叶片硝酸还原ø及根系活力的增幅最大,而叶片相对电导率和丙二醛含量降幅最显著;隶属函数分析结果表明,增温×施氮交互作用对降香黄檀幼苗生长发育的促进效果最好,其次为单独增温,最后为施氮处理。

2022 Vol. 40 (2): 259-268 [摘要] ( 21 ) [HTML 1KB] [ PDF 2650KB] ( 21 )
专题综述
269 魏露萍, 周青平, 陈有军, 邵雨乔, 田浩琦, 汪辉
植物非叶绿色器官光合贡献研究进展

植物光合作用是生物界赖以生存的基础。长期以来,叶片被认为是植物进行光合作用的重要器官。然而在逆境条件下,植物非叶绿色器官的光合贡献也具有巨大的潜力。近年来,为了探究植物增产的新途径,科研工作者纷纷把目光投向了植物非叶绿色器官。本文简述了植物非叶绿色器官中能够进行光合作用的器官类型、非叶绿色器官光合贡献率及其光合贡献率的测量方法。通过探究不同类型非叶绿色器官光合贡献的差异,比较不同光合贡献率的测量方法,旨在为探索提高非叶绿色器官光合性能的途径提供参考。

2022 Vol. 40 (2): 269-280 [摘要] ( 22 ) [HTML 1KB] [ PDF 2063KB] ( 20 )
281 楚乐乐, 刘海强, 盛星星, 郑玮璇, 龚赞, 胡春根, 张金智
果树成花转变途径与调控研究进展

植物成花转变是营养生长向生殖生长转变的过程,木本果树过长的童期严重制约了育种的进程。相对于模式植物,目前对果树成花转变与调控的研究相对较少。因此,了解并掌握果树成花转变的途径及调控方法,对于缩短果树童期、调控开花,加速果树育种具有重要意义。基于近年来国内外相关研究,本文系统总结了果树的成花途径,阐述了果树栽培措施、植物生长调节剂等成花调控方法,以及果树中成花调控的相关基因及网络机制。最后,本文还对以修饰组学为主的多组学以及嫁接和植物生长调节剂在果树成花调控中的研究前景进行了展望。

2022 Vol. 40 (2): 281-290 [摘要] ( 17 ) [HTML 1KB] [ PDF 1426KB] ( 22 )
附录
1
郭璐瑶:附表1
2022 Vol. 40 (2): 1-1 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [ PDF 581KB] ( 15 )
1
王璐颖:附表1
2022 Vol. 40 (2): 1-1 [摘要] ( 10 ) [HTML 1KB] [ PDF 569KB] ( 17 )
1
许晨:附图1
2022 Vol. 40 (2): 1-1 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [ PDF 728KB] ( 16 )
1
许晨:附图2
2022 Vol. 40 (2): 1-1 [摘要] ( 9 ) [HTML 1KB] [ PDF 741KB] ( 16 )
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