江苏省灌南县陆生维管植物多样性及区系特征分析

在对灌南县进行全面的野外实地调查研究的基础上,结合相关文献资料,对灌南县陆生维管植物多样性进行研究,并对植物区系特征进行了分析.结果表明,灌南县共有陆生维管植物78科244属330种,包括蕨类植物2科2属3种,裸子植物共计3科5属5种,被子植物73科237属322种,其中双子叶植物共计61科186属256种,单子叶植物...     

贵州凤冈志留纪晚LLANDOVERY世植物黔羽枝研究综述

简要论述贵州凤冈志留纪Llandovery世晚期Pinnatiramosus qianensis Geng(黔羽枝)的研究历史、地层时代、主要特征、早期陆生维管植物起源和演化意义、争议焦点及其今后的研究途径和展望。P.qianensis代表了一类目前仍鲜为人知、由水生藻类植物向陆生环境过渡的植物类群,具有陆生维管植物某些重要特征,在后续演化过程中,可能是一类不成功的灭绝类群。由于P.qianensis的特有外部形态和复杂的内部解剖特征,对其认识引发了很大的争议,焦点集中在是否属于真正的志留纪植物(产出地层是否为志留纪Llandovery世晚期,是否属于这个时期的早期维管植物或植物根系)。作者认为:我国西南地区是探索早期陆生维管植物起源和早期演化的关键地区,通过一系列野外和室内研究,进一步强化对P.qianensis及其共生植物群的研究,并采用多学科交叉的方法,系统揭示P.qianensis的生物学属性、分类系统及其生态环境,在早期植物演化上提出新观点和演化模式,推进早期陆生维管植物起源、演化的研究。     

62种细菌基因组中密码子碱基位置上碱基分布的差异性及相关性

应用生物信息学方法,对已完成测序的62种细菌基因组进行：1．同一密码子碱基位置上不同碱基分布频率的比较;2．不同密码子碱基位置上同一碱基分布频率的比较。结果显示：1．三个密码子碱基位置上及四种碱基的分布频率差异存在显著性;2．三个密码子碱基位置上的四种碱基的分布频率显著相关。结论提示,在细菌的进化过程中,任一密码子碱基位置上任一碱基的分布有可能受到所处密码子碱基位置及其他三种碱基分布的影响。     

玉米不育系及其保持系线粒体atp6基因转录本编辑位点研究

以玉米同核异质细胞质雄性不育系T黄早四、C黄早四、S黄早四以及保持系N黄早四为材料, 比较研究了供试材料小孢子发育到单核期的线粒体atp6基因转录本保守区域的编辑位点。结果表明, DNA序列在T、C、S 3种胞质中完全一致, 与N胞质相比除在27、28核苷酸处不同外, 其余均一致, 而各胞质cDNA序列却不尽相同。DNA和cDNA序列比较显示: atp6基因转录本保守区域内, N、S胞质中均存在19个编辑位点, T胞质存在22个, C胞质存在20个, 它们相同的编辑位点有18个。大多数编辑位点都发生在密码子的第一、二位点上, 可改变氨基酸的种类。18个相同的编辑位点大都为完全编辑, 其中第1位点在各胞质中为部分编辑, 第19位点除在N胞质中为完全编辑外其余胞质都为部分编辑。而各胞质特有编辑位点均以部分编辑的形式出现。由此可见, 在玉米中atp6基因RNA编辑不仅具有序列特异性, 同时还受到胞质背景的影响。通过分析还可看出, 编辑的C残基前一个碱基多为嘧啶类碱基, 编码氨基酸Ser和Pro的密码子较其他类的密码子更易受到编辑, 且植物RNA的编辑有着改变蛋白质疏水性、增加物种间保守性的倾向。     

基于转录组测序数据识别黑猩猩RNA编辑位点

使用转录组测序(RNA-Seq)数据识别黑猩猩RNA编辑位点,探索了RNA编辑的识别机制以及潜在的功能影响．基于黑猩猩RNA-Seq数据与基因组序列的比对信息发现RNA-DNA错配位点,并构建编辑位点候选集．从中滤除基因组或转录组测序质量低的位点,其他的过滤条件包括3′端测不准、覆盖度、SNP位点以及估算的编辑水平．构建二项分布统计模型和Bonferroni多重检验滤除候选集中的随机错误,得到RNA编辑位点．选取落在已知基因上的编辑位点进行功能分析,并用Two Sample Logo软件分析编辑位点上下游序列的特征．识别出黑猩猩12种碱基替换型RNA编辑位点8 334个,其中有41个编辑位点改变原有的氨基酸,另有3个编辑位点落在microRNA(miRNA)潜在靶基因的种子结合区．统计学分析表明,分别有640和872个RNA编辑位点存在组织和性别差异．上下游碱基频率分析表明,多种类型的编辑位点紧邻碱基具有显著偏好．结果显示, RNA编辑在黑猩猩体内大量存在,且潜在具有重要的生物学功能,为进一步深入研究灵长类RNA编辑的机制奠定了基础．     

中国早期陆生维管植物演化、古地理和古环境研究进展

文中总结了我国研究人员及国外合作者近五年来(2009—2013)在华南和西准噶尔的志留纪晚期—早石炭世(主要是泥盆纪)陆生植物领域取得的主要成果,涉及维管植物多个类群的演化分异、分支系统、多样性、分散孢子、古地理和古环境等方面,并对今后的相关研究给予了展望。     

中国志留纪陆生植物研究综述

简要论述中国志留纪陆生植物研究现状,主要特征、在早期陆生植物起源和演化上的意义及今后研究展望.贵州凤冈志留纪Llandovery世晚期Pinnatiramosus qianensis Geng(黔羽枝)具有陆生维管植物的某些重要特征;新疆志留纪Pridoli世晚期植物群中出现了早期陆生维管植物主要类群,显示了陆生维管植物多样性的早期特征;云南志留纪Pridoli世晚期植物的发现有助于对全球植物古地理分区的研究;我国西南地区志留纪具有丰富的微体植物(隐孢子、三缝孢、管状体和表皮等).为早期陆生植物的演化提供了重要化石证据.我国是探寻陆生植物起源、分异和演化的关键地区之一.在志留纪地层中开展早期陆生植物化石的野外和室内工作,能够揭示各时段的陆生植物特征,提出新的观点和演化模式,将推进早期陆生植物起源和系统演化的研究.随着我国志留纪陆生植物化石研究程度的提高,基于有力地层时代证据基础上建立的早期陆生植物组合(主要是微体植物化石组合),将为我国志留系划分和对比提供证据,特别是碎屑岩地区和化石十分稀少的层段.     

安徽湿地维管植物多样性及植被分类系统

通过野外实地调查并结合相关文献资料,对安徽湿地维管植物多样性进行了研究,系统地分析了安徽主要的湿地植被类型及分类系统。结果表明:(1)安徽省湿地维管植物共有95科303属682种(含种下分类单位),其中蕨类植物10科11属16种,种子植物85科292属666种;种子植物中裸子植物2科5属7种,被子植物83科287属659种(其中双子叶植物62科208属451种,单子叶植物21科79属208种);湿地维管植物主要是由草本植物组成,科、属的优势现象明显,以莎草科(Cyperaceae)、禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)和蓼科(Polygonaceae)为优势科;以蓼属(Polygonum)、苔草属(Carex)、眼子菜属(Potamogeton)、飘拂草属(Fimbristylis)、莎草属(Cyperus)等为优势属,属的组成相对较为分散,寡种属和单种属占总属数的93.4%;(2)从分布区类型看,在科级水平上有7个类型,在属级水平上有13个类型,表明该区系地理成分复杂,分布区类型多样;总体上温带成分略多于热带成分,说明了安徽湿地维管植物的分布与本地所处的气候带相适应,反映出从热带向温带过渡的区系特点;(3)依据中国湿地植被的分类原则和分类系统,结合安徽湿地植被的生境特征和群落学特征,可将安徽湿地植被划分为3个植被型组、7个植被型、7个植被亚型和141个群系。     

北京维管植物编目和分布数据集

区域性维管植物编目对于该区域内植物多样性保护及植物资源可持续利用具有重要意义。北京作为中国首都, 尽管编目工作早在20世纪60年代就得以开展, 但近30年来没有进行系统更新。现有数据零散、不系统, 相关编目进展甚至已经落后于周边地区。本文在《北京植物志(1992年修订版)》的基础上, 结合多年实际野外调查, 通过系统检索文献资料对现有编目数据进行查漏补缺(补充新分类群、新记录)、修订名称(基于新分类修订成果)、更新分类系统(采用基于分子数据的新分类系统), 并添加物种等级、分布状态、生长状态、室内/室外、分布区、了解程度及保护状况等相关信息, 最终完成北京维管植物编目和分布数据集(分为本土植物和外来植物两个表单, 其中外来植物主要基于志书和文献记载)。截至2021年12月31日, 该数据集共有数据2,883条(本土1,680条, 外来1,203条), 其中包含北京本土野生维管植物134科611属1,597个类群(1,440种3天然杂交种46亚种97变种11变型), 与《北京植物志(1992年修订版)》相比增加3科26属173种4亚种28变种11变型, 其中列入《国家重点保护野生植物名录(2021)》的有16种(一级仅1种), 列入《北京市重点保护野生植物名录(2008)》的有90种3亚种4变种; 收录外来维管植物137科581属1,184个类群(含992种及其他种下等级), 其中栽培植物854种19杂交种15亚种29变种2变型87栽培品种38栽培群, 逸生植物132种1亚种, 归化植物77种2变种, 入侵植物27种。编目数据显示, 北京本土野生维管植物多样性整体上并不高, 主要以广泛分布的常见种为主, 特有种、狭域种以及珍稀濒危种数量不多; 同时, 北京存在大量的外来植物(许多种类在《北京植物志》各版中已经收录), 这些植物也是北京维管植物多样性的重要组成部分, 但现有数据尚不完整。     

大肠杆菌、酵母和果蝇基因保守位点的信息熵分析

对大量的大肠杆菌（Escherichia coli)、酵母（Yeast)和果蝇（Drosophila melanogaster）已知基因起始密码子和终止密码子上、下游各30个碱基序列,用重新定义单碱基信息冗余（记为D1(ι）,ι是位点）和紧邻碱基的信息冗余（记为D2（ι）,统计计算每个位点的D1（ι）和D2（ι）值。从结果看,双碱基比单碱基携带更多的信息;酵母和果蝇基因起始密码子上游－3位点D1（－3）和D2（－3）有一明显峰值;大肠杆菌基因起始密码子上游SD区域D1（ι）和D2（ι）有明显峰值,与他人结论相同。发现酵母基因起始密码子下游的＋4位点与＋5位点的紧邻碱基的D2（ι）有一峰值,其关联模式为TC（联合概率为0.211)。这说明用重新定义的信息冗余去确认DNA序列中存在的保守位点是完全可行的。     

中国西南与台湾地区维管植物的间断分布格局及形成机制

植物的间断分布格局及其形成机制是植物地理学研究的重要问题之一。本文在对中国大陆与台湾名录整理比较的基础上,对中国西南与台湾地区的植物间断分布格局及形成机制进行了分析。结果表明,两地同种型间断分布的维管植物有198种(包括变种和亚种),隶属于56科129属,其中蕨类植物86种,裸子植物3种,双子叶植物56种,单子叶植物53种;两地异种型间断分布的维管植物有22属,隶属于15科,其中蕨类植物6属,裸子植物1属,双子叶植物7属,单子叶植物兰科8属。间断分布类群以草本植物为主,主要是蕨类和兰科植物。间断分布类群在台湾地区主要分布在中部到东北部,在大陆的分布主要集中在川东–鄂西地区、川西–滇西北地区–藏东南地区和滇东南–桂西–黔西南地区。在垂直高度上,海拔1,550–2,350m是间断分布类群最集中分布的海拔范围。我们推测中国西南与台湾地区的间断分布类群有3种来源:北半球温带、中国西南和热带亚洲来源。     

青藏高原陆生维管植物分布及其保护

青藏高原孕育有丰富的维管植物,且以濒危、特有和狭域物种众多为特点,其保护对维护区域生物生态安全具有至关重要的价值.因历史原因,已建保护地对区域维管植物的保护效率较低,急需开展面向维管植物保护的青藏高原保护地体系优化研究,以提升其保护效率.本研究通过揭示青藏高原维管植物多样性分布格局,识别热点地区、保护优先区和保护空缺,评估已建保护地和保护优先区的维管植物保护效率,进而提出面向维管植物保护的青藏高原已建保护地优化策略.结果显示,(ⅰ)青藏高原维管植物多样性分布整体由东南至西北递减,热点地区主要位于横断山区和东喜马拉雅山地;(ⅱ)识别的16个保护优先区主要位于青藏高原东部、东南部、南部和西北部,其对青藏高原维管植物的保护效率为97%以上;(ⅲ)已建保护地对区域维管植物(7.32%)及其濒危(4.81%)、特有(8.28%)和狭域物种(0.98%)的保护效率均较低,仅覆盖约1/4的保护优先区,青藏高原维管植物保护存在明显的保护空缺;(ⅳ)将本研究识别的Ⅰ级保护空缺(仅占青藏高原国土面积6.5%)用于保护地体系优化,可有效提升已建保护地对青藏高原维管植物的保护.本研究为探索面向青藏高原维管植物...     

海南热带云雾林附生维管植物对宿主的选择性

附生维管植物是热带森林中重要的特征性组分,研究附生维管植物对宿主树的选择性对热带森林生物多样性及生态系统保护有重要意义。该研究以海南热带雨林国家公园霸王岭片区热带云雾林中的附生维管植物为研究对象,通过设置21个20 m×20 m的固定样地,调查样地内所有胸径>1 cm的乔、灌木的数量、种类、胸径、植株高、基质类型及其上生长的附生维管植物的数量、种类,用混合线性模型、单因素方差、附生选择性指数分析附生维管植物分布与宿主树种、胸径、高度、基质类型(裸树皮、苔藓、凋落物及土壤)的关系。结果表明:在热带云雾林8 400 m²样地内,附生维管植物共计51种2 650株,附生兰科植物和附生蕨类植物为优势类群,附着在10.6%的个体木上;附生维管植物多度和丰富度与宿主树胸径显著正相关;多度较大的琼崖石韦(Pyrrosia eberhardtii)、流苏贝母兰(Coelogyne fimbriata)、阴石蕨(Davallia repens)、蔓九节(Psychotria serpens)对宿主树种表现出一定的选择性,显著偏好1–4个树种;附生维管植物对轻基质类型(苔藓植物...     

惠州西湖风景名胜区维管植物资源与多样性研究

为了明确惠州西湖风景名胜区维管植物资源及多样性特征,该研究通过野外实地调查和文献查阅,统计惠州西湖风景名胜区维管植物种类构成及其科、属、种层面的具体组成,并分析其分布区类型、濒危物种、药用植物和水生植物状况。结果表明:(1)惠州西湖风景名胜区共有维管植物169科650属1 061种,其中被子植物种类最丰富,有145科613属1 002种,科、属、种数分别占总数的85.80%、94.30%、94.44%;裸子植物9科20属36种,科、属、种数分别占总数的5.33%、3.10%、3.39%;蕨类植物15科17属23种,科、属和种数分别占总数的8.88%、2.60%、2.17%。(2)惠州西湖风景名胜区植物资源的优势科明显,含10种及以上的科有29科653种,占总种数的61.55%,其中菊科最多(有63种),禾本科次之(有60种);研究区有单属、种的植物442种,表明单种或少数种的科在研究区维管植物中占大多数。(3)惠州西湖风景名胜区有种子植物154科,分属13个分布区类型,其中泛热带分布区类型有60科,所占的比例最高(55.56%),表明该区种子植物具有明显的热带特性,其种子植物区系以热带分布为主。(4)惠州西湖风景名胜区有珍稀濒危植物29种(其中国家保护植物26种),药用植物702种,水生植物150种。研究表明,惠州西湖风景名胜区维管植物资源种类丰富,多样性程度高,应特别加强植物资源的保护和利用以及生态景观的建设。     

利用rBE3和rBE4系统进行水稻基因单碱基编辑的特异性和遗传稳定性分析

对基于rBE3(Rice base editor)和rBE4碱基编辑系统创制获得Os SERK1(D428N)和pi-ta(S918F)等基因的单碱基编辑突变体材料进行编辑特异性和遗传稳定性分析,旨在全面了解和更好地利用该碱基编辑系统。首先对Os SERK1(D428N)和pi-ta(S918F)sg RNA的潜在脱靶位点进行预测,并对T0代材料中的各脱靶位点进行PCR扩增和Sanger测序检测;同时对该两个基因的突变体材料自交获得的T1代植株的靶位点序列和外源T-DNA分离进行检测。结果显示各T0代材料均未检测到潜在脱靶位点发生单碱基编辑;此外,Os SERK1(D428N)和Os08g07774含有相同的sg RNA位点,且两个位点均能发生单碱基编辑;rBE3或rBE4系统介导产生的碱基编辑可稳定遗传至T1代,并在T1代可获得无外源T-DNA的纯合突变体。上述结果表明由rBE3或rBE4介导的碱基编辑具有较高的特异性,可进行多位点编辑,引入的碱基替换可稳定遗传至后代。     

早期维管植物两种特殊的后生木质部管胞

研究现代植物维管系统中木质部的管状分子(tracheary element),包括管胞(tracheid)和导管分子(vessel member),特别是研究它们的次生壁加厚类型是植物解剖学的一个重要内容。     

中国石松类和蕨类植物多样性研究进展

石松类和蕨类植物是维管植物的第二大类群, 其起源可追溯到4亿年前。在被子植物出现之前, 石松类和蕨类植物在古地球生态系统中占主导地位, 其重要性一直延续到现在。自20世纪40年代开始, 中国石松类和蕨类植物研究就令世界瞩目, 尤其是2017年第19届国际植物学大会在中国深圳召开后的5年时间里, 中国石松类和蕨类植物研究更是面向世界、走向国际, 研究更为广泛的科学问题, 在物种多样性、保护、系统演化和生态适应性等方面取得了一系列重要研究进展。2017-2022年, 多个中国研究团队利用多组学数据构建了世界石松类和蕨类植物科级水平的生命之树并提出了关键性状孢子囊环带演化的新模式; 解决了石松类和蕨类植物中目级、科级、属级和种级众多关键的系统分类学等问题, 发表了106个新分类群; 开展了大量的植物区系调查和研究, 出版了6部中国石松类和蕨类植物多样性专著和1部世界性专著; 对65种国家重点保护的石松类和蕨类植物进行了迁地保护, 同时实现了桫椤科、水蕨属(Ceratopteris)、观音座莲属(Angiopteris)和鹿角蕨(Platycerium wallichii)等重点保护类群的孢子繁殖; 在系统发育框架下, 研究了石松类和蕨类植物的生态修复功能和生态适应性演化。通过对2017-2022年研究成果的总结和思考, 本文对未来石松类和蕨类植物的发展提出以下建议: (1)提高中国寡型科属以及世界性大科大属的关注力度; (2)加强西藏、四川等薄弱地区石松类和蕨类植物的调查研究, 并结合新技术, 如DNA条形码等以提高区系调查中物种鉴别的效率和准确性; (3)运用多学科交叉的研究方法厘清各科、属、种间系统关系的同时, 还应加强系统和生态适应性演化之间的协同研究; (4)关注石松类和蕨类植物系统位置作为陆生维管植物演化起点的共性科学问题; (5)加强石松类和蕨类植物系统分类学与生态学、植物化学、保护生物学等学科间交叉合作研究。     

广州植物志新资料

在广州地区自然保护区风水林植物调查中,发现了广州过去未曾记载过的维管植物22种,包括虎克鳞盖蕨(Microlepia hookeriana)、林下凤尾蕨(Pteris grevilleana)、簇叶新木姜(Neolitsea confertifolia)、小盘木(Microdesmis caseariifolia)、大...     

紫稻(Oryza sativa L.)线粒体ATP合成酶atp6基因转录本RNA编辑

紫稻(Oryza sativa L.)细胞质雄性不育系紫稻A是本实验室构建的新型细胞质雄性不育系。本研究使用PCR、RT-PCR、DNA测序等技术,得到了紫稻细胞质雄性不育水稻不育系(樱香A)及其保持系(樱香B)线粒体atp6基因转录本cDNA序列。通过与基因组序列比对发现:樱香Aatp6cDNA序列中,没有发生RNA编辑;而樱香Batp6 cDNA序列中有16个编辑位点,在樱香B cDNA序列16个编辑位点位于15个密码子中,所编码的氨基酸均发生改变:在1003位点由C替换为T,导致原来编码谷氨酰胺密码子(CAA)成为终止密码子(TAA),保证atp6 mRNA编码一个正常的ATP6多肽;而由于没有发生RNA编辑,樱香A mRNA就不能翻译成正常的多肽。研究表明,RNA编辑在合成正常的ATP6多肽的过程中具有至关重要的作用,同时也说明RNA编辑可能与细胞质雄性不育相关。     

寿光鸡ADSL基因5′调控区的克隆、序列分析以及单核苷酸多态性的研究

腺苷酸琥珀酸裂解酶(ADSL)是双功能酶,催化嘌呤核苷酸的起始合成与嘌呤核苷酸的循环。通过对寿光鸡ADSL 5′调控区1035bp的序列进行克隆和测序分析,发现其具有典型的管家基因特征：没有真核基因明显的TATA盒和CAAT盒出现,并且位于起始密码子(ATG)前234个碱基具有非常高的GC含量达72．65％。在邻近起始密码子“ATG”处,5′调控区含有两个核呼吸因子-2(NRF-2),在相同位置上人类ADSL基因也具有与此类似的两个核呼吸因子-2结合位点,被认为在嘌呤核苷酸合成途径起到重要作用。值得一提的是位于寿光鸡5′侧翼调控区-27号碱基发生C→T突变,存在于所有研究的寿光鸡个体中,频率为1。该突变使得本来不是NRF-2(核呼吸因子2)结合位点的CTCC突变为NRF-2结合位点CTTC。而人类却恰恰与此相反第一个NRF-2结合位点发生了突变(CTTC→CTCC),并导致出现ADSL缺陷症状。