贵州野核桃典型分布区群落物种多样性与稳定性

为探讨贵州野核桃(Juglans cathayensis)群落物种多样性与稳定性,选取贵州野核桃分布最集中的雷公山、宽阔水和佛顶山3个国家级自然保护区天然林进行典型群落研究。结果表明,3个群落共有维管束植物367种,隶属于111科231属。其中,雷公山群落物种最丰富,有90科160属211种,其次为宽阔水群落,有62科99属129种,最低为佛顶山群落,有59科94属124种;3个群落物种生活型均以高位芽植物为主。3个群落乔木层均以野核桃占明显优势;灌木层中,雷公山、佛顶山群落均以狭叶方竹(Chimonobambusa angustifolia)占绝对优势,宽阔水群落灌木层、草本层优势种均不明显。3个群落各层次间与群落内各层次间Margalef丰富度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson指数总体差异不大,仅有Simpson指数与Margalef丰富度指数在个别层次间具有一定差异。群落稳定性表现为宽阔水群落>佛顶山群落>雷公山群落。

喀斯特适生植物的共生微生物的研究进展

笔者通过对喀斯特适生植物根际土壤、根部和叶片等微生物群落特征的实验分析,发现喀斯特适生植物与多种已知可促进宿主植物抗逆的微生物共生。同时,还通过对喀斯特生态环境的土壤特征、植物共生微生物的生理生态作用等研究的梳理,并提出:共生微生物可以帮助宿主植物适应盐、旱等多种不利环境;喀斯特适生植物的共生微生物在生态保护和农业生产方面具有重要的应用价值;目前石漠化的治理方式不应只注重乔灌草的搭配,还应考虑生态系统中植物与微生物间紧密的相互作用及土壤、微生物与植物的相互影响。

黔中地区迷人杜鹃根系真菌多样性与群落结构分析

选取黔中地区贵州省植物园内迷人杜鹃群落为研究对象,采集杜鹃根系及根际土壤进行高通量测序,分析物种多样性,比较迷人杜鹃根内及根际土壤2个生态位真菌群落结构差异性,以期了解迷人杜鹃的菌根真菌种类及其成分,探讨植物-根际真菌间的互作机制。结果表明:取得迷人杜鹃根系真菌有效序列116921条,其中根内生真菌367个OTU分属于8门、20纲、38目、71科、93属,根际土壤真菌652个OTU分属于11门、25纲、50目、85科、114属;优势门、纲、目、科分别为:Ascomycota(子囊菌门)、Archaeorhizomycetes(古生菌纲)、Archaeorhizomycetales、Archaeorhizomycetaceae。迷人杜鹃根系不同生态位之间,真菌群落结构存在显著性差异,且根际土壤真菌菌群多样性更为丰富。

贵州国家一级重点保护野生植物新纪录——广西火桐

本文报道了贵州国家一级保护野生植物新纪录——广西火桐(Firmiana kwangsiensis H.H.Hsue),并对其分布环境、资源量和发现意义进行了调查与探讨。为该物种的保护、资源开发与利用以及相关研究提供参考数据。

贵州陆生贝类物种多样性及地理分布

基于已有的贵州陆生贝类标本数据,结合2019年7月至2020年12月对贵阳、荔波和习水等地的调查结果,整理得出贵州陆生贝类2亚纲4目20科76属316种及亚种(含13个未定种)。从种类组成看,贵州陆生贝类以环口螺科(Cyclophoridae)种类最丰富,有16属71种;巴蜗牛科(Bradybaenidae)次之,有15属61种;树螺科(Helicinidae)和槲果螺科(Cochlicopidae)均为1属1种;优势种为洞穴恰里螺(Kaliella cavicola)、同型巴蜗牛(Bradybaena similaris)、弯倍唇螺(Diplommatina herziana)、缝合倍唇螺(Diplommatina consularis)、矮小双边凹螺(Chamalycaeus nanus)和假穴环肋螺(Plectotropis pseudopatula)。从分布上看,贵州陆生贝类以黔中中亚热带湿润溶丘山原区种类最为丰富,有17科54属170种;黔南中亚热带湿润山原斜坡中低山区和黔西南亚热带半湿润丘原中山区次之,分别有18科56属152种、17科57属150种;黔东温热湿润中低山丘陵区最少,仅有10科18属27种。贵州省不同区域物种相似性分析表明,黔南中亚热带湿润山原斜坡中低山区、黔北中亚热带湿润山原斜坡中低山区、黔西南亚热带半湿润丘原中山区陆生贝类物种组成比较相似,黔东温热湿润中低山丘陵区与其他区域种类组成相差较远。

贵州部分洞穴裸灶螽的鉴定及其遗传多样性分析

贵州是中国具有丰富喀斯特洞穴生态系统的省份之一,裸灶螽作为洞穴中的优势物种又为生态环境指示种,其遗传多样性能够反应洞穴生物多样性。为评估洞穴开发对洞穴生物多样性的影响,本研究通过形态鉴定和分子辅助鉴定的方式对来自贵州省毕节、黔西南、铜仁和黔南4个地区8个洞穴97号裸灶螽标本进行鉴定,并对其遗传多样性进行分析。结果共鉴定出裸灶螽亚属Tachycines(Gymnaeta)的8个种和3个形态鉴定模棱两可的待定种,包括此次在贵州首次报道的伪裸灶螽Tachycines(Gymnaeta)fallax和洞穴裸灶螽Tachycines(Gymnaeta)cavernus;通过使用线粒体COI基因构建裸灶螽亚属的系统发育树,对待定种进行了辅助鉴定,认为洞穴裸灶螽Tachycines(Gymnaeta)cavernus、实心裸灶螽Tachycines(Gymnaeta)solidus和波氏裸灶螽Tachycines(Gymnaeta)borutzkyi之间可能存在复合种;洞穴空间小和相对湿度低或人为活动干扰和洞穴开发情况严重会减少裸灶螽的数量和降低其遗传多样性。因此,建议对洞穴空间较大,物种较丰富的洞穴建立洞穴物种基因库,做到科学开发旅游资源,力争向生态科技旅游推进。

基于Meta分析贵州喀斯特森林植物叶片营养元素特征

[目的]全面分析喀斯特森林植物叶片营养元素特征,为喀斯特生境植被恢复和石漠化治理提供理论依据。[方法]以现有文献为基础,采用Meta分析方法分析贵州喀斯特森林植物叶片营养元素含量特征。[结果]在贵州喀斯特植物中,营养元素的变化从Cu(0.018 g/kg)到Ca(28.28 g/kg),黄色石灰土生境中植物叶片的N、K显著高于黑色石灰土;低坡位生境下的植物叶片Ca、K含量显著高于高坡位,原生林的植物叶片N、K含量显著低于次生林和人工林;相反,原生林中植物叶片的P含量显著高于次生林。[结论]贵州喀斯特地区森林植物叶片营养元素含量存在多样性,相关研究主要集中在树木等功能群中,今后需要加大对苔藓、蕨类和草本植物营养元素的相关研究。

多星韭AwCHI 1的克隆与分析及真核表达载体的构建

查尔酮异构酶(Chalcone isomerase,CHI)是类黄酮物质合成途径中的关键酶,能催化柚皮素查尔酮生成柚皮素,进而转化生成各种类型的黄酮类化合物。根据多星韭(Allium wullichii)转录组测序结果,运用PCR技术克隆获取多星韭查尔酮异构酶的编码基因(AwCHI 1),对基因序列进行分析,同时与真核表达载体pBI121进行连接,将其转入农杆菌GV3101感受态细胞中,完成农杆菌的转化。研究结果不仅为该基因的功能解析研究奠定了基础,也为多星韭类黄酮代谢途径的研究提供了重要基因资源。

三岔河干流水质相关性及时空变化特征研究

三岔河是乌江的源头,为充分了解三岔河流域水质状况,更好的保护源头水,研究了2022年三岔河干流水质时空变化特征及DO、pH、NH_(3)-N、TN、COD_(Cr)、BOD_(5)、COD_(Mn)和TP等8项监测指标之间的相关性。结果表明:1)三岔河干流全年水质均保持在Ⅲ类及以上类别(TN不参与评价),水体水质良好,水体全年呈现弱碱性,DO含量较高,外源污染主要为沿河两岸农业面源和周边居民生活污水排放。2)空间变化趋势:COD_(Cr)、COD_(Mn)和BOD_(5)3个监测指标空间变异系数均在0.3~0.5之间,空间变化不明显,三者之间存在显著的正相关,空间变化特征均为中游>下游>上游;NH_(3)-N与TP的空间变异系数均超过0.9,二者均存在显著的空间分布差异,二者之间存在极显著正相关,变化特征均为中游>上游>下游;TN与其余指标均不存在显著相关性,TN呈现下游>中游>上游的空间变化特征。3)时间变化趋势:2022年三岔河TN呈现7月>10月>1月>4月的时间变化特征,TN浓度主要受人为活动的影响;NH_(3)-N、TP、COD_(Cr)、BOD_(5)、COD_(Mn)等指标无明显时间变化特征。

草酸钙在植物中的生物合成及其防御功能

通过梳理相关研究文献,笔者对植物体内草酸的生物合成、草酸钙的形成进行了详细的阐述,并结合草酸钙晶体在植物防御中的研究进展,提出:利用基因工程手段,构建草酸钙晶体形状和丰富程度的差异植株用以防御动物侵害应是今后的研究重点。

铝对马尾松菌根化幼苗抗逆生理和根尖细胞超微结构的影响

[目的]不同Al^(3+)水平下,研究马尾松菌根/非菌根幼苗的生理、根尖细胞超微结构的变化以及Al的亚细胞分布,分析菌根化苗木对铝的响应及其耐铝性,为外生菌根真菌提高寄主植物耐铝性和育苗造林应用提供理论依据。[方法]以半年生菌根和非菌根马尾松苗为材料,采用砂培盆栽浇铝法,分别设置0、0.2、0.4、0.8mmol·L^(-1) Al^(3+)(AlCl_(3))处理,分析其根系抗氧化酶活性和MDA含量等生理指标变化,Al的亚细胞分布,通过组织染色观察根尖ROS和MDA分布,并观察根尖超微结构变化。[结果](1)随外源[Al^(3+)]的升高,马尾松菌根/非菌根苗根系SOD、CAT、POD活性和MDA含量均呈总体上升趋势,在高铝(0.8 mmol·L^(-1))水平时,抗氧化酶活性和MDA含量最大,且非菌根苗受到铝的影响程度更大;(2)随外源[Al^(3+)]的升高,马尾松根尖吸收的铝含量显著增加,且菌根苗吸收的铝含量显著高于非菌根苗;(3)从细胞超微结构和Al的亚细胞分布看,大量Al^(3+)首先与细胞壁结合,细胞内的Al^(3+)与生物膜强烈结合,使细胞器物质向外渗漏作用加强,干扰细胞核和线粒体等的各种调节过程。而由于菌根对铝的吸附作用,降低了侵入细胞内的铝离子含量,保护亚细胞器结构的同时也维持了细胞的基本功能,从而缓解铝毒性。[结论]铝处理使马尾松根系抗氧化酶活性和MDA含量增加,0.4 mmol·L^(-1)以上的铝浓度产生明显铝毒害症状。而菌根可以通过吸收更多的铝降低铝毒害,并提高植物耐铝能力,这很可能是马尾松菌根苗的一个重要外部抗性机制。

秋海棠种子表皮微纹饰研究

秋海棠属(Begonia)植物为多年生观赏草本植物,观赏价值很高。本研究以6种观赏秋海棠种子为研究对象,采用扫描电镜对6种秋海棠种子表皮微纹饰进行观察,以期为秋海棠属植物的分类、种质资源保育和良种选育提供理论依据。结果显示:6种秋海棠种子表皮均呈宽粗的网脊形,网眼形状有差异,呈现四边形、五边形、不规则形;表皮雕刻的微纹饰多样性高,有直线形条纹、波浪形条纹、人字纹、棒状点纹等;微纹饰丰富度有差异,最丰富的是莲叶秋海棠(Begonia nelumbiifolia),最少的是独牛秋海棠(Begonia henryi),能够据此反映不同种之间的差别。

黔北金佛山方竹林质量及其影响因素

亚优层竹林质量及影响因素是竹林生态学研究的热点及难点。在黔北大娄山金佛山方竹(以下简称方竹)中心分布区3县13个乡(镇)调查了92个样地,其中石灰土方竹林样地39个、黄(棕)壤方竹林样地53个,系统分析了不同类型方竹林质量变化规律及其影响因素。结果表明:1)主要立地、土壤指标对方竹林质量(由平均胸径、高度、密度和生物量组成)的贡献率变幅为4.10%~28.02%,是方竹林的重要影响因子;石灰土方竹林、黄(棕)壤方竹林及方竹林平均胸径、高度、密度及生物量与主要立地、土壤指标相关性显著的指标对数量占比分别为28.13%、15.63%和25.00%。2)各龄级(Ⅰ~Ⅳ)方竹质量指标对方竹林质量的贡献率变幅为41.77%~87.74%,是方竹林的主要影响因子。石灰土方竹林、黄(棕)壤方竹林及方竹林质量指标与各龄级立竹质量指标相关性显著的指标对数量占比分别为76.56%、64.06%和73.44%,立竹龄级对不同类型方竹林质量的影响随立竹年龄增大而降低。3)乔木、灌木主要指标对方竹林质量的贡献率变幅为3.70%~30.21%,是方竹林不可或缺的影响因子。石灰土方竹林、黄(棕)壤方竹林及方竹林质量指标与乔木和灌木结构指标、乔木多样性指数相关性显著的指标对数量占比为2.50%、12.50%和20.0%。因此,合理选择立地、科学调控立竹龄级及乔木、灌木结构是提高方竹林质量的重要途径。

黔北金佛山方竹林立地类型划分及竹林质量响应

亚优层竹林是生态学关注的热点,立地类型及划分是亚优层竹林科学化经营的基础,也是该领域研究的空白和难点。在黔北大娄山金佛山方竹(以下简称方竹)中心分布区调查了92个样地,其中石灰土方竹林样地数量占42.39%。采用样地立地因子剥离法建立方竹林立地分类系统及控制因子等级,并分析立地类型区及立地类型间方竹林及其乔木和灌木质量变化规律。结果表明:1)在方竹林立地分类系统中,立地区(亚区)承接国家及省级森林立地分类系统,控制因子在立地类型区为大中型地貌及海拔高度、立地类型亚区为岩组及土壤类型、立地类型组为坡向、坡位和坡度、立地类型为土壤AB层厚度、立地变型为土壤A层厚度及石砾量。2)在立地类型区之间,不同土壤类型方竹林平均胸径、高度及密度值差异显著、竹秆生物量差异不显著,乔木平均胸径及高度值差异显著、密度值差异不显著,灌木相应值差异显著,乔木Marglef指数、Shannon-Winner指数及Pielou指数值差异显著、Simpsom指数值差异不显著。在立地类型区不同等级之间,不同土壤类型方竹林相应指标值差异不显著、乔木及灌木部分指标值差异显著,方竹、乔木和灌木相应指标值随立地类型区等级变化的趋势性各异。3)在立地类型不同等级之间,不同土壤类型方竹、乔木以及灌木质量指标差异不显著,相应质量指标值随立地类型等级变化的趋势性各异。研究结果为方竹林高效经营提供了科学依据。

不同颜色粘虫板对百香果田间蓟马防控效果研究

为明确粘虫板对百香果田间蓟马的防控效果,本研究设置不同颜色粘虫板及引诱剂,通过百香果不同生长发育时期统计蓟马虫口密度及不同栽培方式不同颜色粘虫板及引诱剂防治效果比较,结果表明:果期为蓟马爆发盛期,虫口密度达到10041只,在生长期和花期蓝板加引诱剂诱控效果最好,其次为蓝板。在果期统计发现,粉色粘虫板诱控效果最好,其次为蓝板加引诱剂。进一步对不同栽培方式蓟马爆发情况及防控效果比较发现避雨条件下蓟马虫口密度更高,2种栽培条件下粉板防控效果最佳。为有效控制百香果田间蓟马种群数量及缓解百香果病毒病的发生提供理论依据和技术支撑。

高纯度金钗石斛生物碱提取工艺的开发

通过设置不同pH、温度、酶解时间、酶用量和乙醇浓度等梯度条件,确定酶法提取生物碱的最适条件为酶用量7 mg酶/g石斛粉、缓冲液pH=5、酶解温度40℃、酶解时间2 h;提取条件在75%的乙醇、固液比为1∶12,碱化后在pH=8时,效果最好。将乙醚重结晶3次母液合并,以20 kg石斛作为原料,可获得20 g以上纯度为98.4%的产物,经气质联用法(GC-MS)鉴定提取物为石斛碱。结论:酶法提取生物碱的效果较好,可用于金钗石斛总生物碱的分离纯化。该方法简单快速,稳定高效,具有潜在工业生产价值,为金钗石斛总生物碱的工业化生产提供了实验依据。

花色苷的生物合成及其影响因素研究进展

花色苷是一种天然的水溶性色素,常分布于植物的花、果实、茎、叶细胞中,能赋予植物丰富的色彩。花色苷对植物具有重要的生理生态功能,能帮助植物适应和抵御不良环境,对人类还具有疾病预防和保健作用。研究结果证明,花色苷的生物合成至少需要苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮合成酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、黄烷酮-3-羟基化酶(F3H)、类黄酮-3′-羟化酶(F3′H)、类黄酮-3′,5′-羟化酶(F3′5′H)、二氢黄酮醇-4-还原酶(DFR)、花色素合成酶(ANS)、类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶(3GT)等酶共同参与,同时受内在因素与外在因素的共同调控,本文重点从花色苷生物合成及影响因素两方面进行综合评述,为花色苷的生物合成及开发和利用研究提供基础。

铁皮石斛花青素合成酶基因的生物信息学分析

花青素合成酶(ANS)是花青素合成途经中的关键酶,可催化无色花色素转变成有色花色素。本文从NCBI数据库中获取铁皮石斛花青素合成酶基因(DoANS)的cDNA序列,并利用生物信息学方法对该基因进行了分析。分析结果表明:该基因完整的开放阅读框长1077 bp,共编码358个氨基酸,其中亮氨酸含量最高,占氨基酸总数的10.9%,半胱氨酸含量最低,占氨基酸总数的1.1%。理化性质分析表明,DoANS蛋白分子质量为39.59 kD,属于亲水性蛋白,理论等电点为5.42,无信号肽,主要分布于细胞质中;二级结构中无规则卷曲占比59.78%,延伸链占比15.08%,同时蛋白三级结构分析结果与之相符。最后,系统进化分析显示,DoANS与大花惠兰ANS的亲缘关系最近。

水稻C24-甾醇甲基转移酶基因OsSMT2的生物信息学分析

【目的】为水稻C-24甾醇甲基转移酶基因OsSMT2的进一步研究提供理论参考。【方法】以水稻OsSMT2基因为研究对象,通过生物信息学分析方法,对OsSMT2蛋白质的理化性质、结构特点、共表达基因的富集、启动子的顺式作用元件及表达模式等进行分析。【结果】水稻OsSMT2基因CDS全长1092 bp,编码1个含363个氨基酸的蛋白质,该蛋白质具有甲基转移酶结构域和甾醇甲基转移酶C末端结构域;OsSMT2蛋白质不含信号肽,存在1个跨膜结构域;OsSMT2基因的共表达基因主要富集到DNA的复制过程和次生代谢物的生物合成等途径中,可能参与植物的抗寒和抗旱过程;OsSMT2基因在萌发种子中的表达量最高,在叶片的表达量最低。【结论】水稻OsSMT2基因主要在萌发的种子、胚根、胚芽中高表达,参与水稻DNA复制和细胞分裂的主要过程,可作为水稻抗寒和抗旱育种的候选基因。

金钗石斛查尔酮合酶基因的生物信息学分析

利用生物信息学工具及方法对金钗石斛查尔酮合成酶基因进行分析。结果显示,金钗石斛查尔酮合酶基因(DnCHS)完整的CDS为1 188 bp,共编码395个氨基酸,蛋白分子量为43.10 kD,理论等电点为6.22,且该蛋白为亲水性蛋白,不存在信号肽,很可能定位在细胞质中。同时,蛋白质二级和三级结构的分析表明,DnCHS蛋白由33.92%的α螺旋,8.35%的延伸链以及57.72%的无规则卷曲组成。系统进化分析显示,DnCHS与红掌的亲缘关系最近。