Distribution of Rare Earth Elements and Structure Characterization of Chlorophyll-Lanthanum in a Natural Plant Fern Dicranopteris dichotoma

The distribution pattern of La, Ce, Nd, Th, Dy was in the order as leaf > root > stem, that of Pr, Sm, Eu, Cd, Ho, Y was as root > leaf > stem in fern Dicranopteris dichotoma Underw. Light and moderately heavy rare earth elements were easily selectively absorbed and then accumulated by the fern D. dichotoma. Many mainly light rare earth elements are bound to chlorophyll in D. dichotoma. Among the 15 detectable rare earth elements binding to chlorophyll, lanthanum content (50.08 % ) was the highest, and cerium content (19.40%) is the second of all. FXAFS (Fluorescence X-ray absorption fine structure) spectral analysis revealed that lanthanum coordinated 2 porphyrin rings and La-chlorophyll-a may have bilayer structure in D.d/chotoma.     

南方红壤丘陵区微地形对芒萁生长特征及其土壤肥力的影响

该研究以福建省长汀县来油坑野外实验区为研究区,分析了微地形如何影响芒萁生长特征和土壤养分。结果表明:(1)芒萁斑块中的微地形面积比例顺序为脊部上坡中坡下坡沟谷,其中脊部面积比例为9.38%,上坡、中坡和下坡分别为18.55%、19.63%和22.71%,沟谷为28.43%。(2)所有芒萁生长特征包括高度、密度、地上生物量、地下生物量和总生物量与部分土壤肥力因子包括有机质、全氮(TN)、碱解氮(AN)、速效钾(AK)和pH值在三种微地形(脊部、沟坡和沟谷)分别存在显著差异,并按自沟谷经沟坡到脊部的顺序分别趋于下降,而pH值反之。所有芒萁生长特征与部分土壤肥力因子(有机质、全氮、碱解氮、速效钾和pH值)分别呈显著正相关,基本上与部分土壤肥力因子(全磷、速效磷、全钾和2μm黏粒质量分数)分别无显著相关。(3)沟谷的地表温度和地下5 cm温度比脊部分别低3.51℃和1.65℃,而沟谷的地下5 cm湿度比脊部高约40%。(4)微地形对芒萁生长特征和土壤养分具有重要影响。在南方红壤丘陵区,应创建微地形尤其是沟谷以诱发芒萁群落演替,进而加速生态恢复进程。     

基于RNA-Seq技术分析在金属矿上部生长的芒萁的差异表达基因

以生长于广西大厂锡多金属矿上部(重金属胁迫区)和未受矿化或污染影响的矿区外围(对照区)的芒萁〔Dicranopteris pedata(Houtt.)Nakaike〕为实验材料,对芒萁叶片进行转录组高通量测序,并对组装得到的unigenes经NCBI官方非冗余蛋白质序列数据库(Nr)、NCBI官方非冗余核苷酸序列数据库(Nt)、KEGG直系同源数据库(KO)、Swiss-Prot数据库(Swiss-Prot)、蛋白质家族数据库(Pfam)、基因功能分类体系数据库(GO)和真核生物直系同源序列数据库(KOG)进行注释,同时分析重金属胁迫区和对照区芒萁叶片间的差异表达unigenes.结果显示:测序获得19.56 Gb clean data,其中,重金属胁迫区和对照区芒萁叶片分别含10.14和9.42 Gb clean data.组装得到的250582个unigenes中有120097个unigenes得到注释,占unigenes总数的47.93%.与对照区相比较,重金属胁迫区芒萁叶片中上调和下调差异表达unigenes分别有208和620个,其中120个上调差异表达unigenes注释为代谢过程,占所有上调差异表达unigenes的57.69%;285个下调差异表达unigenes注释为催化活性,占所有下调差异表达unigenes的45.97%.重金属胁迫区芒萁叶片中15个unigenes与重金属转运和耐受相关,其中c44988 g1和c84121 g1的相对表达量分别极显著和显著高于对照区.研究结果显示:芒萁响应自然金属矿化或矿山重金属污染的基因可以用于生物地球化学找矿和土壤重金属污染检测.     

芒萁对几种杂草和农作物的生化他感作用

本文研究了芒萁植株地上部分和地下部分水提液对几种杂草和农作物的生化他感作用。证明：（１） 芒萁水提液对供试杂草及白菜、萝卜的种子萌发有显著或极显著抑制作用,对全部供试幼苗的根生长和多数供试幼苗的苗高有显著抑制作用;（２） 地上部分的生化他感作用强于地下部分;（３） 芒萁对供试植物幼苗根生长的抑制作用强于对茎、叶的作用     

南方红壤侵蚀区不同植被恢复年限下芒萁叶功能性状对土壤因子的响应

目前关于我国南方红壤侵蚀区生态恢复植被—芒萁(Dicranopteris dichotoma)功能性状(Functional Traits)的研究鲜有报道。以该区域不同植被恢复年限下(包含0年未恢复地、6年、12年、18年、36年以及80年的次生林地)芒萁叶功能性状为研究对象,结合不同植被恢复年限下土壤因子的变化,采用样方调查分析法,探讨随植被恢复年限的增长芒萁叶功能性状的变化规律及其相互关系,以及芒萁叶功能性状对土壤因子的响应。结果表明,芒萁叶功能性状各指标随着植被恢复年限的增加变化差异明显(P0.05),并随植被恢复年限的增长表现出胁迫型、扩展型、竞争型不同功能性状组合;芒萁叶功能性状间的相关性也表现出显著的特征(P0.01);主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)表明叶全氮含量、比叶面积和叶全磷含量主成分贡献排名高,可作为芒萁叶功能性状评价的主要指标。通过冗余分析(Redundancy Analysis, RDA)发现,土壤全碳含量、土壤全氮含量、土壤全磷含量对芒萁叶功能性状各项指标影响显著(P0.01)。芒萁伴随着植被恢复年限的增长,叶功能性状表现出不同的组合状况,且受土壤因子变化表现出相应的适应策略,反映了芒萁叶片随土壤因子变化形态可塑性强,作为重要的生态恢复植被有利于南方红壤侵蚀区植被的有效建植与恢复。     

重金属污染芒萁居群遗传分化的RAPD分析

利用随机扩增多态DNA标记技术(random amplified polymorphic DNA,RAPD)对自然生长的芒萁洁净居群和铅锌矿尾矿居群的遗传多样性和遗传分化进行分析。结果表明在170个检测位点中发现有102个位点呈多态性,在尾矿居群中有2个RAPD标记位点发生了丢失,推测可能为重金属的敏感基因片段;尾矿居群的多态位点百分率(52.94%)、Shannon信息指数(0.3059)和Nei基因多样性(0.2084)均略低于洁净居群(分别为53.53%、0.3196和0.2198),总的遗传多样性水平较高(分别为70.59%、0.3723和0.2472)。尾矿居群与洁净居群之间发生了一定的遗传分化(Φst=0.1900,Gst=0.1339),但居群间的变异程度远远小于居群内的变异程度,居群间的基因流较大。重金属胁迫对芒萁居群的遗传分化有较大程度的影响,可能是导致芒萁适应重金属污染的分化和微进化的一个重要驱动力。     

小双梭孢盘菌属一新种

本文报道发生在蕨类植物芒其上的斑痣盘菌目一新种,即异常小双梭孢盘菌(Bifusella anomala Y. R. Lin)。该种以其略呈三、二纺锤形至近线形的子囊孢子,明显区别于小双梭孢盘菌属的其它成员。模式标本保藏于安徽农业大学森林保护教研室。     

中国里白科植物小志

在对中国产里白科(Gleicheniaceae)植物分类修订过程中,描述了芒萁属( Dicranopteris )一新变型,即参差大芒萁( Dicranopteris ampla f. irregularis );承认中国里白属( Diplopterygium )植物9种,将红毛里白( Diplopterygium rufopilosum )处理为厚毛里白( D.rufum )的异名,将正里白( Diplopterygium criticum )、海南里白( D.simulans )、灰里白( Hicriopteris reflexa )、假里白( D.glaucoides )、峨眉里白( H.omeiensis )和云南里白( Diplopterygium yunnanense )处理为大里白( D.giganteum )的异名.此外还附有国产里白属植物的分种检索表.     

芒萁多糖提取及抗菌活性初步研究

采用4种方法提取芒萁多糖,其中综合法提取率为5.2%;可溶性多糖经DEAE-纤维素52柱层析进一步纯化,得到1种中性多糖和1种酸性多糖,各占78%和22%。利用纸片法进行抑菌实验结果表明,芒萁多糖显示了不同程度抑制细菌和真菌的活性。