南亚热带阔叶林展叶物候及其种内种间差异探讨

植物的展叶物候与植物的生长和生存密切相关,但未见有定性的研究植物展叶物候的种间和种内差异与验证亚热带常绿阔叶林植物展叶物候系统发育关系的报道。为了更好地理解南亚热带常绿阔叶林物种共存机制和预测不同物种对气候变化的响应,该研究于2013年1月至2014年12月期间,在中国科学院华南植物园鼎湖山自然保护区内对44个树种的展叶物候进行了连续观测,利用变异系数定性分析了气候因子、系统发育关系对展叶始期及其种内和种间差异和展叶期的影响。结果表明:鼎湖山自然保护区植物展叶始期主要集中在3-5月,植物展叶物候受气候因子影响不显著;不同物种的展叶物候种内变异差别较大,其中种内差异最大的是红皮紫棱(Craibiodendron kwangtungense)(变异系数为0.74),最小的是广东润楠(Machilus kwangtungensis)(变异系数为0.09);基于APGⅢ物种数据库构建谱系树,发现植物间的系统发育关系对展叶物候无显著影响,即亲缘关系近的物种,展叶期并不相似。该研究结果对于理解生态系统过程,如碳循环、物质能量流动,以及展叶物候对气候变化的适应性具有重要意义。

山西省植物病原镰孢菌种群分布及遗传变异分析

【目的】通过对镰孢菌(Fusarium)ITS、EF-1α和β-tubulin 3个基因序列比较分析,筛选适合于镰孢菌种类鉴定的基因序列,并以此序列分析山西省植物病原镰孢菌种群分布及遗传变异情况。【方法】从2013—2015年在山西省11市28县(区)采集分离的625株镰孢菌菌株中选取形态学清晰的菌株进行ITS、EF-1α和β-tubulin基因序列联合分析,运用Sequencher软件对序列进行拼接和校对,将测序结果与NCBI及FUSARIUM-ID数据库中所有已公布的序列进行BLAST分析,结合下载概念清晰或标准种序列,运用Clustal X和Gel Doc软件进行序列对齐和编辑,运用MEGA、Excel、DNAstar和Taxon Gap软件分析镰孢菌种内种间遗传变异情况,从ITS、EF-1α和β-tubulin中筛选适合镰孢菌种类鉴定的基因序列,并以此序列分析山西省镰孢菌的种群分布特点等。【结果】在3个候选基因序列中,EF-1α基因序列是最适用于镰孢菌种类鉴定的基因序列,其种间平均遗传距离分别是种内平均遗传距离的24倍,种内差异小于种间差异的种的数量最多,达到供试种的73%,物种鉴定准确率最强,达到87%。基于EF-1α基因片段的系统发育分析结果表明,在供试的27种镰孢菌中,有22种表现出单系性,相同种的不同菌株以较高支持率聚成独立支。在27种镰孢菌中,F.oxysporum是山西省镰孢菌的优势种,分离频率最高(22.1%),且分布最广,在23个县(区)均有分布;其次是F.solani(13.8%),在14个县(区)有分布。从不同地区镰孢菌的种群结构及分布来看,运城、临汾、忻州、长治、吕梁、晋中和太原均以F.oxysporum为优势种,朔州以F.lateritium为优势种,大同以F.solani为优势种,晋城以F.verticillioides为优势种,阳泉以F.incarnatum为优势种;其中晋中和忻州的镰孢菌种类最丰富,临汾次之,朔州最少。从不同寄主镰孢菌的种群结构及分布来看,番茄上镰孢菌的种类最多(15种),其次是马铃薯(13种)和大豆(12种);番茄、黄瓜、西瓜、马铃薯、茄子、西葫芦和甘蓝,均以F.oxysporum为优势种,大豆和玉米以F.verticillioides为优势种,小麦以F.avenaceum和F.graminearum为优势种。【结论】镰孢菌种内种间存在丰富的遗传变异,其中EF-1α基因序列的遗传变异最适用于镰孢菌种类的鉴定,但形态学种和系统发育学种不完全吻合。F.oxysporum是山西省镰孢菌的优势种,不同地区、不同寄主上镰孢菌种群存在明显的遗传分化;研究结果可为镰孢菌的分类鉴定、DNA条形码筛选、检验检疫及其综合防治提供理论依据。