南方红豆杉菌根紫杉醇含量及其菌根菌组分离纯化和种属鉴定CSCD

本文采用高效液相色谱、组织培养、形态学观测结合真菌核糖体转录间隔区(rDNA-ITS)序列生物学分析等方法,进行了南方红豆杉(Taxus chinensis var.mairei)菌根组织解剖学各部位、茎段愈伤组织及其与菌根真菌互作后紫杉醇含量、菌根菌组分离纯化和种属鉴定分析等研究。结果显示,菌根原始根组织中紫杉醇的含量比须根高0.645 mg/g,比其他器官组织高1个数量级,且南方红豆杉茎段愈伤组织与菌根真菌互作可提高愈伤组织紫杉醇的含量。菌根菌组经分离纯化共获得26个菌株,分属3门6纲9目11科14属,分别为曲霉属(Aspergillus)、木霉菌属(Trichoderma)、镰孢霉属(Fusarium)、青霉属(Penicillium)、Cylindrodendrum、小帚梗柱孢属(Cylindrocladiella)、螺旋聚孢霉属(Clonostachys)、炭角菌属(Xylaria)、枝孢霉属(Cladosporium)、棒孢属(Corynespora)、Paraboeremia、无柄盘菌属(Pezicula)、刺盘孢属(Colletotrichum)、烟管菌属(Bjerkandera),其中前两属为优势菌属,表明南方红豆杉菌根真菌存在种属多样性,且发现与其根、树皮、韧皮、木材、叶等器官组织中的内生真菌菌群的种类多样性间存在较大差异,说明菌根真菌与南方红豆杉未木栓化根共生互作是其具有较高紫杉醇积累的生物学基础。本文为南方红豆杉菌根较高紫杉醇含量与菌根真菌间的相关性研究奠定了基础。     

嗜麦芽寡养单胞菌PX1的降解芘特性及定殖效能

为丰富多环芳烃降解菌菌种库、降低农作物的污染风险,本研究对一株可高效降解多环芳烃(PAHs)的植物内生菌进行筛选鉴定,并初步探究其降解途径以及定殖效能。结果表明: 菌株PX1为嗜麦芽寡养单胞菌。该菌株对多环芳烃的降解具有广谱性,7 d几乎可彻底降解PAH无机盐培养基中的萘,在分别含有50.0 mg·L^-1菲、20.0 mg·L^-1芘、20.0 mg·L^-1荧蒽和10.0 mg·L^-1苯并[a]芘的培养体系中,对菲、芘、荧蒽、苯并[a]芘的降解率分别为72.6%、50.7%、31.9%和12.9%。选取芘作为PAHs模型研究菌株PX1的降解特性。酶活性试验表明,芘可诱导菌株PX1体内邻苯二甲酸双加氧酶、邻苯二酚-1,2-双加氧酶和邻苯二酚-2,3-双加氧酶的活性。在芘降解过程中检测到4,5-环氧化芘、4,5-二羟基芘、龙胆酸/原茶儿酸、水杨酸、顺-己二烯二酸/2-羟粘糠酸半醛、顺-2′-羧基苯丙酮酸、1-羟基-2-萘甲酸、水杨醛等中间产物。浸种定殖试验表明,菌株PX1可高效定殖到空心菜和小麦体内,显著促进空心菜和小麦生长,并能够将空心菜、小麦体内及其生长基质中的芘浓度分别降低29.8%～50.7%、52.4%～67.1%和8.0%～15.3%。表明菌株PX1主要通过“水杨酸途径”和“邻苯二甲酸途径”降解芘,且可以定殖到植物体内,促进植物生长。     

互花米草入侵对红树林底栖甲壳动物和鱼类功能群及生态位的影响

为了解互花米草入侵对红树林湿地生态系统底栖甲壳动物和鱼类的影响,本研究利用地笼方式于2020年8月、2021年1月和4月对福建漳江口2个原生红树林样地(白骨壤和秋茄)、2个互花米草入侵样地以及1个光滩样地的底栖甲壳动物和鱼类进行采样调查。采用相对重要性指数、Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Margalef丰富度指数分析底栖甲壳动物和鱼类的优势种及物种多样性,统计其功能群,并计算其生态位宽度和生态位重叠指数。结果表明: 3个季节共采集到底栖甲壳动物和鱼类种类37种,隶属于2门2纲8目17科,其中大多数为暖水性和广盐性物种,且以肉食性和杂食性功能群为主。双因素方差分析和非度量多维尺度分析结果表明,相比光滩,互花米草入侵后,底栖甲壳动物和鱼类的群落多样性指数变化不显著,但功能群发生了显著变化,浮游生物食性功能群以及肉食性和植食性功能群物种均有一定程度的增加。相比红树林样地,互花米草样地内底栖甲壳动物和鱼类物种丰富度更高。优势物种的时空生态位宽度变化范围在0～1.4186,其中棱鮻最高(1.4186),其次是中华乌塘鳢(1.0168)、刀额新对虾(0.9469)、脊尾白虾(0.8922)。     

荒漠短命植物地上和地下生产力对极端干旱和降水的响应

在古尔班通古特沙漠南缘沙垄4个坡位和坡向,设置减少65%和增加65%生长季降水量以模拟极端干旱和极端降水事件,研究极端干旱和极端降水事件对沙垄不同坡位和坡向短命植物层片生产力的影响。结果表明: 极端干旱使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著降低48.8%和13.7%,极端降水使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著增加37.9%和23.2%。地上净初级生产力对极端干旱和极端降水的敏感性(0.26和0.21 g·m^-2·mm^-1)显著强于地下净初级生产力的敏感性(0.02和0.03 g·m^-2·mm^-1)。沙垄东坡地上净初级生产力(24.22 g·m^-2)和地下净初级生产力(5.77 g·m^-2)与西坡相比显著增大29.7%和71.7%,而地上净初级生产力和地下净初级生产力对降水变化的敏感性在不同坡位和坡向之间差异不显著。     

我国网络平台本土兰科植物贸易状况

我国兰科植物物种丰富, 很多具有极高的药用和观赏价值。随着网络平台的迅速发展, 兰科植物的线上交易越来越普遍。为了解国内网络平台的本土兰科植物贸易情况, 本文利用PyCharm Community软件爬取网络交易信息和人工浏览收集的方法, 分析了淘宝网、拼多多和中兰网的兰科植物贸易情况。调查发现: 网络贸易的本土兰科植物共计84属339种(含3变种), 包含45个中国特有种, 兰属(Cymbidium)和石斛属(Dendrobium)是最大的贸易对象。其中, 仅以观赏用途作为卖点的兰科植物309种(91.1%), 仅以药用价值作为卖点的兰科植物5种(1.5%), 以双用途作为卖点的兰科植物25种(7.4%)。本次调查共记录到336种(99.1%)野生兰科植物销售信息, 并发现部分销售者刻意包装野生兰科植物的现象。大部分淘宝网和拼多多的兰科植物最大销售量对应的价位为10-49元, 其中拼多多的价格更低且集中, 位于15-35元的占57.5%。商品货源地较集中, 主要包括云南省、广东省、广西壮族自治区、浙江省、福建省和四川省。进一步对本次记录的兰科植物进行濒危等级统计后发现: 受威胁兰科植物188种(55.5%), 其中极危(Critically Endangered, CR) 23种(6.8%), 濒危(Endangered, EN) 85种(25.1%), 易危(Vulnerable, VU) 80种(23.6%)。为加强我国野生兰科植物多样性保护, 强烈建议各网络平台依据最新《国家重点保护野生植物名录》制定兰科植物商品信息发布规则, 重点监督货源地集中的地区, 同时加强对公众的宣传教育, 相关部门应利用网络平台加强兰科资源的信息交流, 共同保护野生兰科植物。     

植物合成生物学领域发展态势的文献计量分析

合成生物学作为一种颠覆性技术可应用于农业领域的创新发展,解决当前农业学科中的瓶颈问题。利用文献计量学方法从领域发表论文的时序数量分布、主题分布等探测当前合成生物学的基本态势。基于领域的主题分布可知,其中植物合成生物学这一主题是稳定存在的且主题规模处于稳定增长趋势。聚焦植物合成生物学这一主题方向,在构建引文网络的基础上利用主路径分析方法从知识流动角度探测植物合成生物学领域重要知识节点,内容涵盖介子油苷生物合成途径,重要催化酶功能解析、转录因子的调控作用,组学方法的应用,利用微生物酵母进行生物物质合成,这些内容表征了合成生物的核心理论技术。     

辽宁省高等植物多样性编目

为给辽宁植物多样性保护提供本底数据, 更准确地评价植物濒危及保护等级, 以及更好地给农学、林学、生态学、系统学等研究提供可靠的基础性数据, 本文首次将几代人在辽宁境内发现的高等植物进行汇总、编目, 包括苔藓植物和维管束植物。苔藓植物根据正式发表的文献和中国科学院沈阳应用生态研究所东北生物标本馆(IFP)馆藏采自辽宁省全域的苔藓植物标本编制。维管束植物主要根据5个方面的信息整理: 作者多年野外调查的一手资料、文献、同行交流、公众提供信息、标本等。编目内容包括辽宁省高等植物总名录、辽宁省栽培植物名录、辽宁省外来植物名录、辽宁省仅有栽培植物的科属目录、辽宁省仅有外来植物的科属目录; 编目中涉及的物种均有科属地位、中文名、拉丁名、生境、产地(县级), 总名录中附有每个物种的信息凭证, 包括标本信息、文献信息或照片依据。本编目共计收录植物254科1,176属3,241种73亚种447变种119变型。其中, 苔藓植物为辽宁地区首次披露名录信息, 计83科205属491种4亚种7变种(含藓类52科156属373种1亚种5变种, 苔类29科46属114种3亚种2变种, 角苔类2科3属4种)。维管束植物虽非首次披露名录信息, 但与以往发布的维管束植物名录相比, 本次收录的种类数最多, 计171科971属2,750种69亚种440变种119变型(含石松类植物2科3属13种, 蕨类植物17科39属83种2亚种7变种, 裸子植物5科19属47种1亚种13变种2变型, 被子植物147科910属2,607种66亚种420变种117变型)。经统计, 辽宁省所有苔藓植物均为本土野生植物。维管束植物中, 野生植物计149科741属2,077种62亚种378变种93变型(含石松类植物2科3属13种, 蕨类植物17科39属83种2亚种7变种, 裸子植物4科8属12种6变种1变型, 被子植物145科133属1,969种60亚种365变种92变型), 栽培植物计104科390属673种7亚种62变种26变型(含裸子植物5科17属35种1亚种7变种1变型, 被子植物99科373属638种6亚种55变种25变型); 本土植物计158科796属2,235种65亚种421变种116变型(含石松类植物2科3属13种, 蕨类植物17科39属83种2亚种7变种, 裸子植物5科14属29种12变种2变型, 被子植物134科740属2,110种63亚种402变种114变型), 外来植物计88科316属515种4亚种19变种3变型(含裸子植物3科10属18种1亚种1变种, 被子植物85科306属497种3亚种18变种3变型)。本编目仅是辽宁省高等植物的阶段性汇总, 尚需要根据野外工作的拓展和研究工作的深入不断完善。     

十字花科植物PEBP基因家族的分子进化

近年来植物基因组测序物种数量的指数增长, 为我们对植物环境适应性状的遗传和变异的全面理解提供了保障。磷脂酰乙醇胺结合蛋白(phosphatidylethanolamine-binding protein, PEBP)在植物的开花转变和株型建立中起着重要作用, 一直是植物生物学研究关注的热点领域之一。然而对该家族并没有利用新近测序的基因组数据进行比较基因组分析, 制约了对其在分子水平上的进化研究。为了确定PEBP基因家族的分子进化机制, 本研究利用生物信息学方法开展了7种十字花科植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)、琴叶拟南芥(A. lyrata)、小鼠耳芥(A. pumila)、亚麻荠(Camelina sativa)、甘蓝(Brassica oleracea)、白菜(B. rapa)和油菜(B. napus)的PEBP基因家族成员的全基因组鉴定、结构特征和比较进化分析。从7个物种中共鉴定出91个PEBP基因, 系统进化分析表明它们分属5个亚家族: MFT、FT/TSF、TFL1、CEN和BFT。基因结构分析发现甘蓝、白菜和油菜的CEN基因内含子明显比其余4个物种的内含子长。蛋白结构域分析表明MFT比其他4个亚家族成员少了一个motif 2, TFL1比其他亚家族多了motif 8。选择压力分析发现7个物种PEBP同源基因均受到较强的纯化选择, 其中TFL1亚家族受到的纯化选择最弱。共线性分析表明十字花科植物PEBP基因家族随古代多倍体事件发生不同程度的扩张, TSF在甘蓝、白菜和油菜中丢失。非生物胁迫下, 在拟南芥中过量表达小鼠耳芥的一个MFT基因, 转基因拟南芥种子的萌发率明显低于野生型, 暗示MFT基因在调控种子萌发上的功能保守。本研究为深入研究十字花科植物PEBP基因的进化特征和生物学功能奠定了基础。     

宁夏野生维管植物编目

物种编目是区系研究、生物多样性监测和珍稀濒危生物保护的基础。宁夏维管植物编目对该区植物多样性保护和资源植物开发利用具有重要意义。本文在《宁夏植物志(第二版)》的基础上, 结合多年野外实地调查数据和相关文献资料, 按照APG Ⅳ分类系统修订了宁夏野生维管植物名录。结果显示: 宁夏有野生维管植物127科597属1,754种, 排名前10的优势科分别是菊科、禾本科、豆科、蔷薇科、毛茛科、苋科、唇形科、莎草科、石竹科和伞形科, 这10科共有物种939种, 占宁夏野生维管植物总数的53.53%; 科的组成以物种数小于20种的科为主, 属主要以小于5种的属为主; 2007年至今累计发现新记录植物230种; 宁夏有珍稀濒危植物25科44属65种; 外来归化、逸生及入侵植物9科22属28种。就国土面积和地理位置而言, 宁夏野生维管植物较为丰富。本研究结果可为《宁夏植物志(第三版)》修订和生物多样性监测与保护提供基础数据。     

江西省野生维管植物名录

为了全面了解江西省野生维管植物资源的现状并为开展相应的生物多样性保护实践提供基础资料, 本文在前人的基础上, 通过进一步的文献收集、标本考证、数据分析, 并结合作者的野外调查结果, 按照维管植物最新的分类系统整理出江西省野生维管植物名录, 并根据标本信息核实了每个物种县市级的分布信息。结果显示, 江西省共有野生维管植物214科1,253属4,761种(含种下等级), 其中石松类与蕨类植物35科103属444种, 裸子植物5科21属36种, 被子植物174科1,129属4,281种。石松类与蕨类植物中, 物种数最多的前5个科为鳞毛蕨科(84种)、水龙骨科(55种)、凤尾蕨科(49种)、蹄盖蕨科(47种)和金星蕨科(47种), 最多的属是鳞毛蕨属(Dryopteris, 40种); 裸子植物中物种数最多的科和属为松科(7属12种)和松属(Pinus, 5种); 被子植物是江西省野生维管植物的最主要组成部分, 分别占科、属、种总数的81.3%、90.1%和89.9%, 其中种数最多的前5个科分别是禾本科(315种)、菊科(241种)、蔷薇科(228种)、唇形科(200种)和豆科(197种), 前6个属依次是薹草属(Carex, 71种)、悬钩子属(Rubus, 66种)、冬青属(Ilex, 56种)、蓼属(Persicaria, 40种)、珍珠菜属(Lysimachia, 37种)和杜鹃花属(Rhododendron, 37种)。江西省维管植物调查呈现出地区不均衡性, 建议增加后续调查工作的广度和深度, 尤其在武夷山脉、赣南山区、鄱阳湖湿地等生物多样性较高或较特殊的地区进行补充采集。同时, 本文呼吁加强专科专属的分类学研究, 为后续名录的修订与完善奠定基础。