中国委陵菜属植物的一种新记载

鸡冠委陵菜是Ｆｌｅｔｃｈｅｒ根据采自缅甸北部的植物发表的。我们在研究委陵菜属植物时发现此种植物在云南西部贡山县高黎贡山东坡也有分布 为中国的新记录。本种植物与狭叶委陵菜和小叶委陵菜相近，但具有较宽而光滑的小叶，仅在小叶的锯齿顶端有一的毛而与上两种相区别。     

地被植物鹅绒委陵菜的遗传多样性研究

采用RAPD方法对不同海拔和植被盖度下的鹅绒委陵菜（Potentilla anserinaL.）6个种群的遗传多样性水平进行了研究。结果表明,13条随机引物共扩增出132条带,多态性位点为117;鹅绒委陵菜物种水平的遗传多样性较高,且种群间分化明,多态位点比率（88.64%）、Nei’s基因多样性（0.3180）、Shannon信息多样性指数（0.4732）均远高于多数克隆植物。6个种群内的遗传多样性水平变化较大,多态位点在各种群中分布不均衡,种群间分化系数（GST）为47.7%,基因流较低（Nm=0.5482）,多态位点比率在31.06%～74.24%之间,Shannon信息指数在0.1711～0.3625之间,Nei基因多样性指数在0.1164～0.2425之间。多样性水平的变化与海拔没有明显的相关性,而与生境盖度呈显著正相关。从而推断在盖度低、资源丰富的环境中,该物种可能更倾向于克隆繁殖。     

新疆委陵菜属不同花柱组植物叶表皮微形态结构的研究

利用光学显微镜和扫描电子显微镜,观察了新疆委陵菜属5组不同花柱组10种4变种植物叶表皮的微形态特征,测量统计叶表皮毛的类型、表皮细胞的形状及大小、气孔器的分布及类型、气孔的形状、大小、密度及指数、气孔外拱盖形态及其纹饰等指标。结果显示:新疆委陵菜属10种4变种植物叶的下表皮均有气孔器的分布,形状为长椭圆形、椭圆形、宽椭圆形和近圆形;气孔器的类型多为无规则四细胞型、无规则型、围绕型和辐射型;表皮毛的类型为针状毛、带状柔毛和腺毛;表皮细胞的形状分为不规则形和多边形2种类型。研究表明,新疆委陵菜属植物表皮毛特征、叶片表皮细胞的形状、垂周壁式样、气孔器的形状类型、气孔密度指数及外围蜡质纹饰等存在差异,对属以下等级的划分有重要价值,可作为物种分类及鉴别的依据,同时也为本属一些分类群间的系统关系的探讨提供佐证。     

不同放牧强度下冷蒿(Artemisia frigida )、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)的形态可塑

研究了不同放牧强度下（不放牧、轻牧(1.33只羊/hm2)、中牧(4.00只羊/hm2)、重牧(6.67只羊/hm2)）冷蒿 (Artemisia frigida)、星毛委陵菜 (Potentilla acaulis)的克隆形态（间隔子长度、分枝强度）可塑性以及生物量分配格局。两种植物的间隔子长度、分枝强度沿放牧梯度具有显著的可塑性反应。冷蒿间隔子长度：不放牧>轻牧>重牧>中牧;分枝强度：重牧>中牧>轻牧>不放牧。星毛委陵菜间隔子长度:轻牧>不放牧>中牧>重牧;分枝强度:重牧>中牧>轻牧>不放牧。冷蒿种群     

不同放牧强度下冷蒿(Artemisia frigida )、星毛委陵菜(Potentilla acaulis)的形态可塑

 研究了不同放牧强度下（不放牧、轻牧(1.33只羊/hm2)、中牧(4.00只羊/hm2)、重牧(6.67只羊/hm2)）冷蒿 (Artemisia frigida)、星毛委陵菜 (Potentilla acaulis)的克隆形态（间隔子长度、分枝强度）可塑性以及生物量分配格局。两种植物的间隔子长度、分枝强度沿放牧梯度具有显著的可塑性反应。冷蒿间隔子长度：不放牧>轻牧>重牧>中牧;分枝强度：重牧>中牧>轻牧>不放牧。星毛委陵菜间隔子长度:轻牧>不放牧>中牧>重牧;分枝强度:重牧>中牧>轻牧>不放牧。冷蒿种群     

基于LC-MS代谢组学技术的丽豆-大豆差异代谢物比较研究

丽豆(Calophaca sinica)是我国华北地区特有的一种珍稀野生植物。为探明丽豆的营养价值，该文以大豆(Glycine max)为参照组，利用液相色谱-质谱联用(LC-MS)技术对其种子进行了比较代谢组学研究。结果表明：(1)丽豆和大豆中共检测到1 857种代谢产物，二者成分相同且含量相似的代谢物有1 698种(>90%),差异代谢物有159种(<10%)。(2)在差异代谢物中，成分差异的有9种，其中有5种为丽豆特有，剩余150种均为含量差异，其中48种(约30%)在丽豆中的含量高于大豆。(3) KEGG注释到8条差异代谢物显著富集(P<0.1)的通路，主要包括初生代谢物的各类氨基酸生物合成途径和次生代谢物的罗汉松脂素、花生四烯酸以及二萜类等生物合成途径。(4)丽豆比大豆含量低的化学组分主要是初生代谢产物，比大豆含量高的化学组分主要是次生代谢物，而这些次生代谢物在调节血糖、骨坏损修复、增强免疫以及消炎抗癌等生理过程中有着积极的作用。综上所述，该研究认为丽豆与大豆具有相近的营养价值，并且对改善人类亚健康状况有积极的影响；此外，该文使我们对丽豆的营养价值和代谢组成...     

基于代谢组学的两种罗布麻叶片类黄酮和酚酸成分分析

目的：类黄酮和酚酸物质是罗布麻中主要的活性物质,鉴定不同罗布麻品种中类黄酮和酚酸代谢物成分并比较代谢物含量差异,为有效利用罗布麻属药用资源提供理论依据。方法：以罗布麻和大麻状罗布麻叶片为材料,利用液相色谱质谱联用技术（LC-MS）检测次级代谢物成分并进行分析。结果：2种罗布麻中共检测出275种类黄酮和194种酚酸物质;PCA分析表明2种罗布麻的代谢物种类相似,但含量存在较大差异,结合OPLS-DA筛选出124种显著差异代谢物,其中有80种类黄酮和44种酚酸;富集分析发现,共有10条代谢通路被显著富集,主要体现在苯丙烷生物合成、类黄酮生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成等途径。结论：2种罗布麻药用成分种类相似,可为大麻状罗布麻作为药用植物开发提供理论依据。     

刺五加和短梗五加叶片初生代谢的发育特异性调控研究

利用GC-MS技术对刺五加（Acanthopanax senticosus（Rupr. et Maxim.） Harms）和短梗五加（Acanthopanax sessiliflorus（Rupr. et Maxim.） Seem）叶片初级代谢产物进行了代谢组学分析,运用PCA和OPLS-DA方法分析后,将刺五加和短梗五加叶片划分为3个发育时期：生长期（Growth period）、旺盛期（Exuberant period）、凋落期（Autumn period）。刺五加叶片3个时期筛选出糖类、氨基酸、有机酸、脂肪酸、多元醇等共53个差异化合物,短梗五加叶片3个时期筛选出糖类、氨基酸、有机酸、脂肪酸、多元醇等共51个差异化合物。进一步分析表明,刺五加和短梗五加叶片在旺盛期和凋落期之间差异化合物最多,其中刺五加主要是糖类、有机酸;短梗五加则除了上述两类化合物外,还包括脂肪酸、多胺类化合物。两者作为同属植物,在差异化合物的组成类型方面具有较高的相似性。结果初步揭示了2种同属药用植物叶片不同时期初级代谢物的积累模式,为2种植物叶片利用提供理论基础。     

北京周边山地苔草属和委陵菜属植物功能性状

植物功能性状可有效反映植物代谢活动、生物化学组成以及养分吸收等特征。本研究通过分析北京周边山地苔草属和委陵菜属植物的功能性状数据,得出结论如下:(1)植株高度、叶长度、叶宽度、花长度、比叶面积和叶片氮、磷含量之间具有正相关的关系,叶厚度、叶干重与其他性状呈负相关。(2)系统进化因素是导致植株高度、叶长度和叶片总氮含量产生差异性的内在因素。(3)随着海拔升高,植株变矮小,花朵变小,叶片变窄,比叶面积更小,叶片总氮、总磷也变少,叶片变得更厚更重。综合来看,海拔和系统进化对苔草属和委陵菜属功能性状的影响基本相同,只有比叶面积与系统进化的关系在两属中出现差异。     

两种提取溶剂对莲雾果实GC-MS代谢组学分析的影响

以台湾"黑珍珠"莲雾果实为实验材料,选择植物代谢组学研究中常用的两种提取溶剂对莲雾果实样品进行非靶标的代谢轮廓分析,研究两种提取溶剂对莲雾果实代谢组学分析的影响。利用气相色谱-质谱联用(GC-MS)技术对莲雾果实代谢产物进行分离鉴定,利用甲醇-水(A)法和甲醇-氯仿-水(B)法两种方法共鉴定出129个代谢产物;利用主成分分析法等比较了两种提取方法的提取效果,结果表明两种方法存在显著差异。从色谱峰总数来看,A法可检测到323个色谱峰,B法仅有251个,统计分析发现124个差异显著的代谢物质,其中有90个代谢物质的相对含量用A法提取显著高于B法提取。研究结果表明,甲醇-水溶剂提取的方法更适合于莲雾果实代谢组学的分析研究。     

不同放牧强度下内蒙古温带典型草原优势种植物防御策略

放牧是草原的主要利用方式, 但对牧草造成了一定的生物胁迫。面对生存压力, 牧草会通过调节初级与次级代谢过程启动防御机制。该研究以内蒙古温带典型草原优势种植物为研究对象, 通过测定其在5个放牧水平下不同营养器官中的次级代谢产物及木质素等含量, 探讨大针茅(Stipa grandis)和羊草(Leymus chinensis)的各营养器官在防御机制中的角色及其碳氮权衡策略。结果表明: 面对放牧胁迫, 大针茅和羊草会产生大量的单宁、总黄酮、酚类以及生物碱等次级代谢产物, 并以叶片为主要的合成及储存器官。中度放牧使羊草的化学防御机制得到较充分的诱导及表达。但二者地上部分木质素含量并无显著增加, 因此, 二者在避牧性机制上更倾向于化学防御而非机械防御。由于羊草有更高的氮利用效率, 这使得羊草可以通过碳氮两种代谢途径进行防御, 但大针茅在生长初期并不能将氮高效地分配到化学防御中。大针茅和羊草在生长初期面对轻度放牧胁迫, 较多的资源仍然用于初级代谢, 增加了植物耐牧性。因此, 轻度放牧有利于提高牧草的碳氮资源利用效率、提高生态系统生产力及稳定性。     

Defense strategies of dominant plants under different grazing intensity in the typical temperate steppe of Nei Mongol,China

放牧是草原的主要利用方式, 但对牧草造成了一定的生物胁迫。面对生存压力, 牧草会通过调节初级与次级代谢过程启动防御机制。该研究以内蒙古温带典型草原优势种植物为研究对象, 通过测定其在5个放牧水平下不同营养器官中的次级代谢产物及木质素等含量, 探讨大针茅(Stipa grandis)和羊草(Leymus chinensis)的各营养器官在防御机制中的角色及其碳氮权衡策略。结果表明: 面对放牧胁迫, 大针茅和羊草会产生大量的单宁、总黄酮、酚类以及生物碱等次级代谢产物, 并以叶片为主要的合成及储存器官。中度放牧使羊草的化学防御机制得到较充分的诱导及表达。但二者地上部分木质素含量并无显著增加, 因此, 二者在避牧性机制上更倾向于化学防御而非机械防御。由于羊草有更高的氮利用效率, 这使得羊草可以通过碳氮两种代谢途径进行防御, 但大针茅在生长初期并不能将氮高效地分配到化学防御中。大针茅和羊草在生长初期面对轻度放牧胁迫, 较多的资源仍然用于初级代谢, 增加了植物耐牧性。因此, 轻度放牧有利于提高牧草的碳氮资源利用效率、提高生态系统生产力及稳定性。     

基于GC-MS的野生和‘鲁赫’刺蔷薇叶片代谢差异研究

为探究野生刺蔷薇（Rosa acicularis）和‘鲁赫’刺蔷薇（Rosa acicularis ‘Luhe’）叶片的代谢物和代谢通路差异，对2种刺蔷薇叶片进行了GC-MS非靶向代谢组学试验，共检测出6种氨基酸、12种糖类、4种烷烃类化合物、17种有机酸、5种酯类和7种其他类化合物，共计51种代谢物。PCA模型符合预期，OPLS-DA模型筛选出19种显著差异代谢物，差异代谢通路分析共分析出5条主要的差异代谢通路。综合各项结果，2种刺蔷薇叶片在部分有机酸和糖类的代谢上有显著差异，同时也在ABC转运蛋白、苯丙烷的生物合成、苯甲酸的降解和丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸的代谢上有显著差异，推测2种植物可能在叶片光合效率和抗胁迫能力上有显著不同，但仍需进一步结合基因组、蛋白质组、转录组和其他方法进行深入研究。     

遮荫条件下黄檗生长和生理响应的性别差异研究

分析遮荫条件下黄檗幼苗形态指标、生理指标和代谢物质性别间差异，探讨其对遮荫的响应策略，为黄檗野生资源保护及造林抚育提供理论依据。以2年生黄檗雌雄株幼苗为试验材料，采用控制实验，设置3个遮荫梯度，自然光为对照，对比研究遮荫条件下黄檗幼苗雌雄植株形态特征、生物量分配、抗氧化防御酶活性、代谢物质的差异，以揭示其遮荫条件下的生存策略。结果表明：遮荫处理更有利于黄檗的生长，轻度遮荫雌株生物量积累大于雄株，重度遮荫后雄株大于雌株；遮荫处理对叶绿素a、总叶绿素含量均有显著影响（P<0.01），性别间差异不显著，遮荫条件有利于促进黄檗幼苗叶绿素积累；遮荫处理对酶活性和MDA含量均有显著影响，性别间差异不显著，SOD酶活性均随遮荫强度的增强而增大，POD和CAT酶活性随遮荫强度的增强而减小，MDA含量在对照处理时最高；遮荫条件下可溶性糖和可溶性淀粉含量下降，性别间差异不显著。黄檗幼苗通过改变构件性状、生物量、抗氧化酶活性及代谢物质含量，适应遮荫环境。研究遮荫对黄檗生长和生理响应的性别差异，以期为遮荫环境下黄檗个体发育、种群形成、适应机制及种群繁衍等研究奠定基础，为雌雄异株植物资源的保护利用提供科学借鉴。     

Comprehensive metabolic fingerprinting of Withania somnifera leaf and root extracts

Profiling of metabolites is a rapidly expanding area of research for resolving metabolic pathways. Metabolic fingerprinting in medicinally important plants is critical to establishing the quality of herbal medicines. In the present study, metabolic profiling of crude extracts of leaf and root of Withania somnifera (Ashwagandha), an important medicinal plant of Indian system of medicine (ISM) was carried out using NMR and chromatographic (HPLC and GC-MS) techniques. A total of 62 major and minor primary and secondary metabolites from leaves and 48 from roots were unambiguously identified. Twenty-nine of these were common to the two tissues. These included fatty acids, organic acids, amino acids, sugars and sterol based compounds. Eleven bioactive sterol-lactone molecules were also identified. Twenty-seven of the identified metabolites were quantified. Highly significant qualitative and quantitative differences were noticed between the leaf and root tissues, particularly with respect to the secondary metabolites.     

种植黄连和重楼对小型土壤节肢动物群落的影响

为了掌握中药材种植对土壤动物群落的影响,于2020年7月对成都市彭州境内种植期为3年和5年的黄连和重楼样地的小型土壤节肢动物进行了调查.共分离到小型土壤节肢动物526只,隶属于4纲17目69科98类或属,优势类群为等节跳属、平懒甲螨属、符跳属和副跳属.小型土壤节肢动物群落组成结构在不同中药材样地间差异明显,影响群落组成...     

望天树人工林根际土壤理化性质及微生物群落特征

以望天树纯林(WC)、望天树×降香黄檀(WJ)和望天树×尾巨桉(WA)混交林为研究对象,对比分析不同林分中望天树根际土壤理化性质,并利用Biolog-Eco微平板法和磷脂脂肪酸(PLFA)甲酯法研究根际微生物群落特征,探讨不同混交树种对望天树根际土壤微生态环境的改善作用。结果表明: 3种林分望天树根际土壤含水量、pH值、有机质、全氮、全钾含量及蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性均表现为WA显著高于WC和WJ,而WC和WJ差异不显著;硝态氮、铵态氮、速效钾含量表现为WA和WJ差异不显著,二者均显著高于WC;全磷和速效磷含量表现为WJ>WA>WC,林分间差异显著。3种林分望天树根际土壤微生物平均颜色变化率(AWCD) 、Shannon指数、Simpson指数和McIntosh指数及6类碳源底物利用情况均表现为WA>WJ>WC;主成分分析表明,碳水化合物类、氨基酸类和酚酸类化合物是望天树人工林根际土壤微生物主要利用的碳源。3种林分望天树根际土壤微生物总PLFA及细菌、真菌、放线菌的PLFA含量均表现为WA>WJ>WC。相关性分析表明,土壤理化性质(包括含水量、pH值、有机质、全氮、全钾、硝态氮、铵态氮、速效钾含量及蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性)与微生物特征(即代谢活性、功能多样性指数及PLFA含量)均存在显著正相关关系。从土壤理化性质及微生物群落功能和结构特征分析来看,3种林分中望天树×尾巨桉是最有利于改善望天树幼树期根际土壤微生态环境、提高土壤可利用养分的混交模式。     

硒处理对斜茎黄芪生长生理和初生代谢的影响

以一种具有较高Se富集能力的植物——斜茎黄芪（Astragalus adsurgens）为试验材料,在水培条件下研究不同浓度Se处理对其生长发育、光合参数和初生代谢产物积累的影响。结果表明：5 μmol·L^-1 Se处理显著促进了斜茎黄芪根系和地上部的伸长生长;100 μmol·L^-1 Se处理则具有相反效果。光合色素含量和叶片叶绿素荧光参数研究结果与生长指标相一致,低浓度Se对斜茎黄芪叶片的光合作用具有促进作用,高浓度Se则对其具有明显的抑制作用。随着处理浓度的升高,斜茎黄芪根系和地上部Se含量逐渐增加,但Se的转运系数明显降低,100 μmol·L^-1处理下Se转运系数比5 μmol·L^-1处理降低了83.5%。通过对初生代谢产物进行检测和分析,发现低浓度Se处理主要上调了斜茎黄芪中与氨基酸代谢相关途径的代谢水平,而高浓度Se处理主要上调了与次生代谢物质合成关系密切的初生代谢产物的代谢水平。我们的研究结果表明,低浓度Se处理提高了斜茎黄芪光合作用水平以及与生长相关的初生代谢水平,从而促进了植株生长;高浓度Se处理下斜茎黄芪则通过降低Se向地上部的转运水平并将更多的初生代谢产物用于次生代谢产物的合成,从而提高了植株对Se胁迫的耐性。     

Climatic warming changes plant photosynthesis and its temperature dependence in a temperate steppe of northern China

Warming responses of photosynthesis and its temperature dependence in two C₃ grass (Agropyron cristatum, Stipa krylovii), one C₄ grass (Pennisetum centrasiaticum), and two C₃ forb (Artemisia capillaris, Potentilla acaulis) species in a temperate steppe of northern China were investigated in a field experiment. Experimental warming with infrared heater significantly increased daily mean assimilation rate (A) in P. centrasiaticum and A. capillaris by 30 and 43%, respectively, but had no effects on other three species. Seasonal mean A was 13, 15, and 19% higher in the warmed than control plants for P. centrasiaticum, A. capillaries, and S. krylovii, respectively. The mean assimilation rate in A. cristatum and P. acaulis was not impacted by experimental warming. All the five species showed photosynthetic acclimation to temperature. The optimum temperature for photosynthesis (T_opt) and the assimilation rate at T_opt in the five species increased by 0.33–0.78 °C and 4–27%, respectively, under experimental warming. Elevated temperature tended to increase the maximum rate of ribulose-1,5-bisphosphate (RuBP) carboxylation (V_cmax) and the RuBP regeneration capacity (J_max) in the C₃ plants and carboxylation efficiency and the CO₂-saturated photosynthetic rate in the C₄ plant at higher leaf temperature, as well as the optimum temperatures for the four parameters. Our results indicated that photosynthetic responses to warming were species-specific and that most of the species in the temperate steppe of northern China could acclimate to a warmer environment. The changes in the temperature dependence of V_cmax and J_max, as well as the balance of these two processes altered the temperature dependence of photosynthesis under climatic warming.     

亚高寒草甸不同坡向金露梅种群的空间分布格局及空间关联

植物种群在不同干扰条件下对环境的适应对策可以通过其空间分布格局及关联性反映出来.金露梅是甘南亚高寒草甸中的优势种,通过野外群落调查,运用空间点格局分析的Ripley K函数,分析甘南不同坡向亚高寒草甸中金露梅种群的空间分布格局及其关联性.结果表明: 金露梅种群在3个坡向的分布具有显著差异,重要值、生物量和盖度在北坡均高于南坡;北坡和西坡金露梅种群Ⅰ、Ⅱ级个体在小尺度上呈显著聚集分布,随着龄级和空间尺度的增加,金露梅种群聚集强度逐渐减弱,趋向于随机分布;南坡由于其生境条件对金露梅生长的抑制,种间竞争激烈,各级金露梅种群的分布格局均以随机分布为主;不同坡向的金露梅种群Ⅰ、Ⅱ级个体之间在一定尺度内表现为负关联,随着尺度增加,关联度降低,Ⅲ、Ⅳ级与Ⅰ、Ⅱ级个体之间的关联性呈显著负关联;较大个体之间无明显关系,表明年龄接近的个体在空间分布上是相互独立的,利于其充分利用环境资源.