云南哀牢山地区森林附生维管植物多样性及区系特征

附生植物作为山地森林生态系统中重要的结构性成分,在维持森林生态系统生物多样性格局、水分和养分循环等方面发挥着重要作用。本文通过野外调查、标本查阅并结合相关文献,对云南哀牢山地区附生维管植物物种组成及分布进行了系统研究。结果显示,哀牢山地区附生维管植物共有23科83属218种,其中附生蕨类和兰科植物最丰富。附生蕨类有34属93种,以附生-石生蕨类生活型占优势,其中水龙骨科17属62种,占附生蕨类的66.67%,瓦韦属(Lepisorus)和石韦属(Pyrrosia)分别有13种和10种。附生兰科植物有26属65种,其中石斛属(Dendrobium)和石豆兰属(Bulbophyllum)分别有12种和8种。该地区附生维管植物属的分布具有明显的热带性质并以热带亚洲分布居多。附生植物生长于生境因子变化剧烈、资源有限的林冠,对环境变化敏感,极易遭受破坏且破坏后难以恢复,不少附生植物具有很高的药用、观赏等价值。因此,应加强对附生维管植物这一特殊类群的保护。     

云南哀牢山两种常见半寄生植物的生态化学计量特征及其与寄主的关系

为深入探究半寄生植物与其寄主间的养分关系, 在云南哀牢山徐家坝地区选取两种常见半寄生植物椆树桑寄生(Loranthus delavayi)和柳叶钝果寄生(Taxillus delavayi), 研究其寄主枝条-吸器-寄生枝条-寄生叶片间的碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征关系。结果表明: 1)两种半寄生植物的寄主枝条-吸器-寄生枝条-寄生叶片这一连续体的C、N、P生态化学计量特征变化趋势并不完全相同, 具有物种自身的特性。2)同一半寄生植物的寄主枝条具有相似的C、N、P生态化学计量特征, 寄主物种对半寄生植物的生态化学计量特征没有显著影响。3)寄主枝条的C、N、P生态化学计量特征间具有紧密的相关关系, 吸器弱于寄主枝条, 寄生枝条弱于吸器, 寄生叶片的N、P含量相关关系不显著。4)寄主枝条与寄生叶片间的C含量存在极显著负相关关系。5)吸器与寄主枝条间的C、N、P生态化学计量特征存在紧密的相关关系, 但在生态化学计量特征的数值上吸器与寄生枝条更为接近。吸器作为连接寄主与寄生植物的关键部位, 其与寄主枝条极为显著的相关关系体现了寄主枝条养分对寄生植物的重要性, 而吸器在元素含量、计量比的数值以及相互关系上与寄生枝条更为相似, 则体现了吸器作为寄生植物器官具有与寄生枝条相似的生理功能。通过对寄主枝条-吸器-寄生枝条-寄生叶片C、N、P生态化学计量特征的分析, 为深入研究半寄生植物的养分利用策略与生态适应性提供了重要的基础资料。     

植物生态化学计量内稳性特征

化学计量内稳性是生态化学计量学研究的核心概念之一,是指生物在面对外界变化的时候保持自身化学组成相对稳定的能力,其反映了生物对周围环境变化作出的生理和生化响应与适应。通过研究植物生态化学计量内稳性,有助于深入了解植物对环境的适应策略和生态适应性,以及植物化学计量内稳性与生态系统功能的关系,但目前关于植物生态化学计量内稳性的研究较少。已有的研究结果表明:不同物种或功能群由于其生长策略不同而具有不同的生态化学计量内稳性特征;同一物种的不同器官、不同生长阶段以及不同元素的内稳性存在较大的差异。该文对植物生态化学计量内稳性概念、内稳性指数的测算方法,不同植物物种或功能群、不同器官、不同生长阶段内稳性特征,以及植物内稳性与生态系统结构、功能和稳定性的关系等方面进行了综述,并结合现已开展的工作,对有待进一步拓展的相关植物生态化学计量内稳性研究领域进行了展望,以期为促进国内相关研究工作的开展提供参考。     

茶树胞质型谷氨酰胺合成酶基因CsGS1s的克隆及表达分析

谷氨酰胺合成酶(glutamine synthetase,GS)是植物氮素同化过程中的限速酶。本试验选取茶树(Camellia sinensis)‘龙井43’为材料,利用RACE法克隆得到3个茶树CsGS1s基因成员。序列分析显示CsGS1.1、CsGS1.2和CsGS1.3基因全长分别为1 634、1 482和1 398 bp,其开放阅读框长度均为1 071 bp,编码356个氨基酸;CsGS1s蛋白均为亲水性、非分泌蛋白,定位在细胞质中且无跨膜结构。序列比对显示CsGS1.1s具有GS1基因家族的特征区域。系统进化树分析表明,CsGS1.1s与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、油菜(Brassica napus)、大麦(Hordeum vulgare)、水稻(Oryza sativa)以及玉米(Zea mays)的GS1表现出较近的亲缘关系。CsGS1s组织特异性表明,CsGS1.1和CsGS1.3在根部表达量最高,CsGS1.2主要在叶中表达,但总体来看CsGS1.2在上述器官的表达丰度极低。利用实时荧光定量PCR对茶树在不同氮源处理下的表达进行检测,结果表明,在茶树叶中,CsGS1.1的表达量主要在NO_3~-处理后期才显著提高,而CsGS1.2和CsGS1.3的表达量则主要受NH_4~+处理的影响;在茶树根中,CsGS1s的表达水平受铵态氮的诱导显著高于硝态氮,尤其是CsGS1.1和CsGS1.2。