西南地区6种魔芋属植物基于cpDNA序列的遗传多样性研究

研究野生作物资源的遗传变异及分化机制对种质资源的收集与改良具有重要意义。魔芋是我国西南地区的特色经济作物,但由于受到人为活动干扰,野生种群不断衰退。为评估西南地区魔芋属(Amorphophallus)野生群体的遗传多样性,探究代表性物种的系统发育地位,该研究利用3个叶绿体DNA(cpDNA)片段,分析了魔芋6个物种的遗传多样性,重建了种间系统发育关系。结果表明:(1)西南地区野生魔芋群体的遗传多样性普遍较低,虽然单倍型多样性(H_d)均值为0.428,但近一半群体只有1个单倍型,6个物种整体水平上的单倍型多样性在0.704到0.983之间。(2)在6个物种间检测到高水平的遗传分化,遗传分化系数(F_ST)值在0.481到0.967之间。(3)系统发育分析表明,选取的27个魔芋种主要聚成3个分支:非洲分支、东南亚分支和东亚大陆分支。疣柄魔芋(A. paeoniifolius)隶属于东南亚分支,而东亚大陆分支A包含花魔芋(A. konjac)和西盟魔芋(A. krausei),东亚大陆分支B由东亚魔芋(A. kiusianus)、滇魔芋(A. yunnanensis)和东京魔芋(A. tonkinensis)构成。生境隔离与人为干扰造成了西南地区野生魔芋群体较低的遗传多样性,魔芋属东亚大陆分支的分化可能与早期的快速扩张和生态适应有关。该研究为西南地区魔芋资源的合理保护、可持续利用和杂交育种提供了参考资料。     

盐胁迫对两种无芒雀麦种子萌发的影响

 在实验室中对两种无芒雀麦本地种（Bromus inermis cv. Xilinguole）和引进种 (Bromus stamineus)种子在浓度为0.5%、1.0%、1.5%的Na₂SO₄、NaCl和MgCl₂ 3种单盐胁迫下进行发芽实验，结果表明：与对照相比，在以上3种盐胁迫下，随着胁迫浓度的增加，两种无芒雀麦种子的发芽率、发芽指数和发芽值均有不同程度的降低，相对盐害率升高，种子开始发芽的时间推迟且其发芽过程延长；在3种盐中，NaCl的胁迫对两种植物种子萌发的抑制作用最大，其中浓度为1.0% NaCl的胁迫对引进种和本地种无芒雀麦发芽率的抑制分别达到了68.67%和14%，在浓度为1.5%的NaCl胁迫下两种供试植物的发芽率均为零；通过建立不同盐分处理与两种无芒雀麦种子发芽率之间的回归方程得出，引进无芒雀麦种子芽期的耐盐性较本地无芒雀麦强。     

农牧交错带不同土地利用类型土壤碳氮磷生态化学计量特征

为了阐明土地利用方式对土壤养分含量及土壤碳氮磷生态化学计量特征的影响,选择阴山北麓农牧交错带4种主要的土地利用类型(放牧草地、封育草地、弃耕地和耕地)为研究对象,分析了浅层土壤(0—25 cm)有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、碱解氮(AN)和速效磷(AP)含量及土壤C、N、P生态化学计量特征。结果表明:1)研究区土壤贫瘠,养分含量整体水平不高,SOC、TN、TP含量分别为14.57、0.63、0.76 g/kg,AN和AP含量分别为39.87、6.72 mg/kg,5项养分指标均为中等变异。2)土地利用方式对土壤养分含量和土壤C、N、P生态化学计量特征均存在显著的影响,草地(封育草地、放牧草地)的SOC、TN和AN含量均高于农耕地(弃耕地、耕地),而TP和AP含量低于农耕地;草地的C∶N、C∶P和C∶P值均高于农耕地。3)土壤C、N、P元素化学计量值与C、N、P元素之间的最优拟合关系显示C∶N、C∶P主要受SOC影响,C∶P主要受N影响,表明SOC和N含量决定了研究区土壤中C、N、P化学计量特征的变化过程。研究结果对丰富土壤生态化学计量学科学理论具有重要意义,同时可为阴山北麓农牧交错带脆弱生态区的生态功能恢复提供科学依据。     

花魔芋软腐病原真菌分离鉴定

魔芋软腐病是魔芋生产过程中的重要病害,也是限制魔芋产业发展的主要因素。目前,已有报道魔芋软腐病主要由细菌引起,鲜有真菌引起魔芋球茎软腐发病的报道。为明确云南曲靖市花魔芋(Amorphophallus konjac)软腐病的病原种类和侵染特征,该研究通过组织分离法,对采集自云南曲靖市的花魔芋病样进行了真菌的分离,通过形态学结合基于ITS与LSU序列分析的分子鉴定方法对分离真菌进行鉴定,并根据柯赫氏法则进行致病性测定,并对鉴定出的病原真菌同魔芋软腐病原细菌进行了双回接试验分析。结果表明:(1)从形态学和分子水平鉴定了轮纹镰刀菌(Fusarium concentricum)、尖孢镰刀菌(F. oxysporum)和F. ambrosium 3种镰刀菌,1种毛霉属真菌(Mucor sp.),1种根霉属真菌(Rhizopus sp.),1种青霉属真菌(Penicillium sp.)和1种粉红螺旋聚孢霉属真菌(Clonostachys sp.)。(2)统计分析发现,轮纹镰刀菌的相对丰度最高,为45.45%。(3)柯赫氏法则检测发现轮纹镰刀菌具有致病性。(4)轮纹镰刀菌和病原细菌胡萝卜果胶杆菌(Pectobacterium aroidearum)双接种魔芋球茎发现软腐病发病更快,病变组织重量显著高于单接种轮纹镰刀菌或果胶杆菌处理。综上表明,魔芋软腐病可能是由真菌和细菌复合侵染引发。该研究结果为魔芋软腐病的防治提供了理论依据。     

小桐子MYB基因家族的鉴定及JcMYB308基因的克隆与低温表达分析

MYB转录因子家族参与植物生长发育及对环境胁迫的应答等过程。该实验基于小桐子基因组数据库,对MYB基因家族进行鉴定,克隆了小桐子Jc MYB308基因,并对其功能结构域、系统进化、基因结构及低温表达特性进行了分析。结果表明,小桐子全基因组共鉴定到213个MYB基因家族成员,聚类为6个亚家族。克隆的Jc MYB308基因片段长度为713 bp,基因结构具有较高的保守性,均含有两个外显子,进化树显示其与同属大戟科的蓖麻亲缘关系最近,序列一致性为62.7%。q RT-PCR表达分析表明,小桐子Jc MYB308基因的表达存在组织表达特异性,在根中表达量较高,而在叶片中表达量相对较低,在根与茎中低温胁迫24 h时达到最大表达量。     

光伏电板对羊草群落特征及多样性的影响

草原地区大规模建设光伏电站会对当地自然环境造成影响,进而影响植物群落特征。本研究以土默特左旗羊草草原为对象,通过对光伏电板下各位置的植被进行调查取样,分析了物种多样性以及当地建群种羊草的生长状况。结果表明:(1)光伏电板下共发现7科13属14种植物,其中羊草广泛分布于光伏电板下方及周围各位置处。(2)光伏电板下物种Patrick丰富度指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数、Simpson优势度指数均表现为电板正下方显著高于电板前后檐。(3)电板下羊草的高度、盖度、密度和基径也均表现为电板正下方显著高于电板前后檐,对照组由南向北对应位置的相应指标均无较大变化。(4)电板正下方羊草的生物量显著高于电板前后檐,对照组由南向北的羊草生物量无显著差异。本研究可为草原地区光伏电站的生态恢复提供依据。     

不同衰退等级蒙古沙冬青根内真菌多样性与群落结构

本研究根据沙冬青现有的生长状况,将内蒙古西鄂尔多斯保护区珍稀濒危植物蒙古沙冬青群落分为轻度衰退、中度衰退和重度衰退3个衰退等级,并选取一个未衰退的沙冬青群落作为对照,应用Illumina Hiseq测序平台,对这4个沙冬青群落的植株根内真菌进行高通量测序分析。测序共获得215个真菌的OTU,不同衰退等级沙冬青根内真菌群落结构在门、科、属水平上都有显著差异。Top 10属中的Agaricus、Tomentella、Tricholoma、Fusarium、Inocybe以及Tuber这6个属真菌在所有衰退等级的沙冬青都有分布。不同衰退等级的沙冬青根内都有腐生或寄生真菌和“共生”真菌分布,不同衰退等级两类群的真菌占比不同且呈现出动态变化,随着衰退等级的增加沙冬青根内腐生真菌或寄生真菌与“共生”真菌比例显著增高。土壤有机质与土壤容重具有协同作用,且对Agaricus、Inocybe、Fusarium、Penicillium、Amphinema具有正相关影响,对Tricholoma、Tomentella、Tuber具有负相关影响。