哀牢山湿性常绿阔叶林木质藤本植物地上部分生物量及其对人为干扰的响应

 木质藤本植物是森林, 尤其是热带和亚热带森林中的重要组分。由于野外调查的困难, 对其生态学的研究相对较少。对哀牢山原生山地湿性常绿阔叶林和4类次生林中的藤本植物进行了调查, 利用48株藤本植物样木实测数据, 采用样本回归分析法, 选取藤本植物的不同参数作为自变量, 分别对冠层和林下两类藤本混合种生物量模型进行了拟合比较, 结合样地内长度≥50 cm的所有藤本植物的调查资料估算了各森林群落藤本植物地上部分生物量, 探讨了原生林中藤本植物地上部分生物量的组成与分布特征, 以及人为干扰对藤本植物地上部分生物量的影响。结果表明: 1)以藤本基径为自变量建立幂函数回归模型, 其相关系数较高, 具有较高的实用价值; 2)该区山地湿性常绿阔叶林中藤本植物地上部分生物量为9.82×10³ kg·hm^–2, 其中冠层藤本(基径≥1.0 cm, 长度≥5.0 m)生物量占藤本植物总生物量的99.70%, 林下藤本(基径<1.0 cm, 长度<5.0 m)的地上部分生物量很低; 3)人为干扰后林下藤本植物的生物量相对增加, 而冠层藤本植物的地上部分生物量显著减少; 经过约100年恢复演替的老龄栎类萌生林藤本植物地上部分生物量才达到接近原生林的水平。     

新疆野苹果AP2/ERF转录因子家族鉴定与响应腐烂病的表达分析北大核心CSCD

AP2/ERF转录因子家族参与了植物生长发育、抵抗胁迫以及植物激素响应等诸多生物过程,是植物中最重要的转录因子家族之一。该研究基于腐烂病菌侵染后的新疆野苹果(Malus sieversii)全长转录组,使用AP2保守结构域的隐马可夫模型PF00847,鉴定新疆野苹果的AP2/ERF家族成员。利用MEGA6、NCBI CDD-batch、MEME、EXPASY、BUSCA对MsAP2/ERF家族成员进行鉴定、分类和结构分析、理化性质和亚细胞定位分析。通过RNA-seq数据和qRT-PCR实验对差异表达的MsAP2/ERFs基因的表达水平进行分析和验证,旨在鉴定新疆野苹果中潜在具有腐烂病抗性的AP2/ERF家族基因资源。结果显示:(1)在新疆野苹果中共鉴定获得106个AP2/ERF基因,涵盖全部AP2(17个)、ERF(57个)、DREB(25个)、RAV(5个)和Soloist(2个)5个亚家族。(2)进一步的细化分类发现MsERF亚家族包括B1-B6 6个组,而MsDREB亚家族中只有A2、A4、A5、A6共4个组,缺少A1和A3组的基因成员。(3)RNA-seq表达模式分析结果表明,29个MsAP2/ERF基因在腐烂病感染过程中差异表达,其中MsERF亚家族中差异表达基因数量最多(19个)。(4)12个MsAP2/ERF代表基因的qRT-PCR结果表明:8个ERF亚家族基因均受腐烂病病菌诱导显著上调表达,其中B4类ERF成员基因(MsERF40)在腐烂病病菌侵染后5 d表达量上调表达倍数最高;4个MsDREB基因中,3个受到腐烂病病原菌诱导显著上调,1个下调表达;此外,含有TIR保守结构域的MsERF05在腐烂病病菌侵染1 d后上调表达69倍,表明ERF亚家族的MsERF40和MsERF05在新疆野苹果抗腐烂病过程中发挥重要作用。该研究结果为新疆野苹果AP2/ERF基因响应腐烂病的功能和机理研究奠定了基础。     

植物自然更新研究进展

植物自然更新是一个复杂的生态学过程,它对种群的增殖、扩散、延续和群落稳定及演替具有重要的作用,是植被动态研究的热点。目前国内外在这方面的多数研究主要从更新过程中的某一或几个阶段入手,分析各生态因子对更新的影响,或从林窗、火烧、动物等干扰对自然更新影响的角度揭示植被自然更新的机制。本文从植物自然更新方式、干扰对更新的影响及群落的更新等方面进行了总结,并提出了今后该领域的研究建议。     

哀牢山湿性常绿阔叶林及不同类型次生植被的幼苗更新特征

采用"空间代替时间"的方法,对云南哀牢山徐家坝地区湿性常绿阔叶林及不同类型次生植被中木本植物幼苗的种类组成、数量及更新方式等进行了调查.结果表明:在所有调查样地中,共记录到木本植物幼苗46种,其中乔木31种、灌木15种.荒草地、滇山杨林、栎类萌生林、原生林4种不同植被类型的幼苗密度分别是(421.9±59.5)、(34.4±8.1)、(31.6±7.2)、(18.5±6.6)株·25 m-2.随着演替的进行,灌木的比例逐渐减小,乔木的比例则逐渐增加.在森林恢复演替过程中,处于演替初期的荒草地灌木萌生更新占优势,到了演替后期则以乔木萌生幼苗更新为主.随着群落演替进程的增加,幼苗密度逐渐减少,幼苗生活型和木本植物的幼苗更新方式均发生变化.     

生境片断化对濒危植物景东翅子树种群结构与动态的影响

生境的破坏及其片断化是生物多样性丧失的主要原因, 了解生境片断化对植物种群动态的影响十分必要。本文比较分析了不同大小生境片断(5 ha和15 ha)和连续森林中濒危植物景东翅子树(Pterospermum kingtungense)种群的结构与动态, 目的是明确影响景东翅子树种群动态的关键生活史阶段及其种群保护的目标, 为濒危植物种群保护和管理策略的制定提供科学依据。在上述3种生境中分别设立3个50 m × 100 m的1.5 ha固定样地, 调查景东翅子树所有个体的胸径(其中幼苗和幼树为地径)和高度、个体的存活及幼苗的补充情况。基于上述统计参数, 建立预测种群动态的Lefkovitch矩阵模型, 同时应用矩阵模型的弹性分析方法量化种群统计参数对种群增长率的相对贡献。结果表明: (1)在5 ha和15 ha生境片断及连续森林各1.5 ha的样地中, 2018年首次调查到景东翅子树的个体数分别为34、82和88株, 2019年复查时的个体数分别为33、82和87株。3种生境中景东翅子树种群的年龄结构均以幼树为主, 但5 ha生境片断森林缺乏幼苗和大树(包括成树和亚成树), 而15 ha生境片断森林幼苗较丰富。(2)在3种生境中景东翅子树种群的增长率等于1 (15 ha生境片断)或趋近于1 (5 ha生境片断和连续森林), 说明不同生境中的景东翅子树种群比较稳定, 这主要是因为其各生活史阶段的存活率均较高。(3)景东翅子树成树和亚成树阶段的存活率对种群增长率的贡献最大, 是影响其种群动态的关键生活史阶段。因此对于大树(包括成树和亚成树)的保护是极度濒危植物景东翅子树种群维持的关键。研究结果揭示小生境片断降低了景东翅子树种群的数量, 改变了种群的结构, 但对种群动态的影响效应尚未显现。因此对于这些小生境片断中濒危植物种群的保护和恢复是可行的, 也是有价值的。     

基于HMM的齿肋赤藓VOZ转录因子的预测与分析

VOZ(Vascular plant One Zinc finger protein)作为与植物的进化与发育密切相关的基因,在极端耐旱荒漠苔藓植物齿肋赤藓(Syntrichia caninervis)中对VOZ基因进行挖掘和分析有利于更好的揭示VOZ基因的进化关系,且可作为抗逆基因进行更为深入的分子生物学研究。在VOZ转录因子蛋白中VOZ-domain是一个保守的DNA结合结构功能域,利用VOZ-domain多序列联配构建隐马尔可夫模型序列谱能够很好的进行家族成员的识别和预测。利用拟南芥、小立碗藓和水稻等植物已知的转录因子序列信息构建HMM序列谱模型,对荒漠苔藓齿肋赤藓转录组进行比对搜索。最终得到一条新的齿肋赤藓VOZ转录因子ScVOZ1(NCBI/EBI检索号:HG764415),序列长度为1 495 bp,具有完整的VOZ-domain结构域。生物信息学分析表明其具有转录调控功能和核定位潜能。多序列比对、进化和保守基序分析表明,ScVOZ1蛋白序列与小立碗藓VOZ家族和拟南芥AtVOZ1相似度较高。本研究为进一步研究ScVOZ1基因的功能以及其进化起源奠定了基础。     

白番红花CrCBF1基因的克隆及功能分析

该研究选取新疆地区耐寒植物白番红花为研究材料,采用RT-PCR方法,从白番红花中克隆得到白番红花CBF1的全长cDNA序列,命名为CrCBF1(GenBank登录号MF681787)。结果表明,CrCBF1基因完整开放阅读框ORF长642bp,编码213个氨基酸,分子量为23.8kD,理论等电点为4.99,具有CBF家族典型的AP2保守结构域;亚细胞定位分析显示,CrCBF1基因编码的蛋白定位于细胞核;酵母自激活分析显示,CrCBF1转录因子具有转录激活活性;酵母功能验证分析显示,过表达CrCBF1基因可以明显提高酵母的抗寒性。     

昆明西山半湿润常绿阔叶林及其〖HJ*3〗〖HJ*2〗次生演替群落的更新特征

对昆明西山国家森林公园处于不同演替阶段的云南油杉林、云南油杉-滇青冈混交林和滇青冈林内木本植物幼苗的种类组成、数量及更新方式等进行了调查分析。结果表明:在所调查的共144个25m2的样方中,共记录到木本植物幼苗32科45属共49种。随着演替的进行,幼苗总密度表现出先增加后降低的趋势,处于演替中期的云南油杉-滇青冈混交林内幼苗最丰富,平均密度达80株.25m-2。在不同演替阶段各植被类型中,实生和萌生两种更新方式同时存在,单一的更新方式可能使群落的更新面临较大的风险。幼苗发生了顶死或梢枯后,从其根颈处生出多个萌枝形成多干基株的更新方式结合了实生和萌生更新各自的优点,是幼苗在与环境长期作用过程中进化出的一种有效对策。     

滇青冈和高山栲种子昆虫寄生及其对种群更新的影响

对昆明西山地区滇青冈(Cyclobalanopsis glaucoides)和高山栲(Castanopsis delavayi)种子(坚果)虫蛀率在两个年份、整个落种期和山坡不同部位的变化情况进行研究,结果表明：① 寄生于滇青冈种子内的象甲为青冈象(Curculio megadens)和Curculio sp.,寄生于高山栲种子内的象甲是Curculio sp.和剪枝象(Cyllorhynchites sp.);② 滇青冈样地的虫蛀率为2484%~2760%,样地间无显著差异,两年间的平均虫蛀率亦无显著差异;高山栲样地间虫蛀率为1794%~2655%,有显著差异性,两年间的平均虫蛀率也有显著差异。③ 高山栲的下落种子虫蛀率随时间逐步下降,9月和10月中下旬出现两个虫蛀率的高峰期;高山栲种子内寄生的昆虫落地后即入土化蛹,滇青冈落地种子内的寄生昆虫在初期会滞留一段时间;④ 虫蛀率与林下实生苗数量无显著相关性,实生苗多集中在大树周围以及草本层植物较丰富的小生境。     

微藻胞间植物激素甄别方法与研究进展

植物激素是一类微量的内源化合物,可能是微藻生命活动过程中的通用"语言"。植物激素甄别是认知微藻群体感应和胞间通讯机制的关键。然而,由于植物激素具有超微量、性质复杂和干扰物质共存的特点,选择适宜的提取浓缩方法、提高检测灵敏度、减小基质效应和区分同分异构体仍是甄别植物激素的难点问题。本文综述了植物激素提取与检测的研究现状,关注了各类样品制备植物激素的方法和案例,重点阐释了固相萃取法、液液萃取法、磁性固相萃取法、液液微萃取法等提取方法以及液相色谱、液相色谱串联质谱、毛细管电泳等检测方法的优缺点,展望了利用串联固相萃取法从藻液提取痕量植物激素的前景,以及采用超高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱组合式高分辨质谱检测植物激素的方法,以期为藻际微生物生态相关研究提供方法参考。