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Institution

1. chinaXiv:202109.00029 [pdf]

不同类型盐分对盐爪爪种子萌发和幼苗生长的影响

雷春英
Subjects: Biology >> Botany

采用培养皿法研究不同类型钠盐胁迫对荒漠植物盐爪爪种子萌发率、萌发指数、幼苗芽长和根长,分析盐爪爪种子萌发与幼苗生长适应不同类型盐碱地的机制,为种植盐爪爪生态修复不同类型盐碱地提供了科学依据。结果表明:(1)NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3均显著抑制盐爪爪种子的萌发率和萌发指数。(2)回归方程分析盐爪爪萌发期的耐NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3临界值分别为325 mmol·L-1、267 mmol·L-1、245 mmol·L-1 和166 mmol·L-1,其极限值分别是671 mmol·L-1、580 mmol·L-1、569 mmol·L-1和389 mmol·L-1,相对于中性盐,盐爪爪种子萌发时对碱性盐更敏感。(3)NaCl、Na2SO4、NaHCO3、Na2CO3均显著抑制盐爪爪幼苗芽和根的生长,盐爪爪种子萌发和幼苗生长对这4种钠盐的响应差异显著;相对于幼苗芽,幼苗根的响应更为敏感,可将根长作为评价盐爪爪耐盐性的参数,碱性盐毒害强于中性盐;根据盐分对盐爪爪种子萌发和幼苗生长的毒害性顺序依次为:NaCl<Na2SO4<NaHCO3<Na2CO3。

submitted time 2021-09-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1598Downloads152 Comment 0

2. chinaXiv:202109.00031 [pdf]

黄土丘陵区典型人工林的根系分布特征

李浩
Subjects: Biology >> Botany

根系是植物吸收水分和养分的主要器官,发育及分布情况对植物生长具有极其重要的影响。本研究以甘肃省定西市安定区龙滩流域的人工白杨林、油松林以及山杏林为研究对象,分析了3种人工林总根及不同径级的根长、根面积、根生物量密度的垂直分布特征及其与土壤理化性质之间的关系,旨在从根系分布角度比较黄土丘陵区典型人工林之间的生长差异,为该区域植被恢复与评价提供一定的科学依据。研究结果显示:(1)不同径级的根系分布中3种人工林均以细根为主,细根与总根的根长及根面积密度均表现为白杨林>油松林>山杏林,根生物量密度表现为油松林>白杨林>山杏林,而中根与粗根的根长及根面积密度均以油松林为最高。(2)垂直土壤剖面上,3种人工林总根与细根的根长、根面积及根生物量密度整体上呈现出随土壤深度的增加而减少的趋势,而中根与粗根的垂直分布规律并不明显。(3)细根和总根的根长密度、根面积密度、根生物量密度与土壤全碳、全氮、有机碳及含水量均呈极显著正相关关系,中根的根长及根面积密度与土壤全碳、全氮、全磷及有机碳含量呈显著相关关系,粗根的根长及根面积密度与土壤全碳呈显著相关关系,土壤碳氮含量以及含水量的增加与林木根系的生长在一定程度上存在协同效应。

submitted time 2021-09-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits1731Downloads122 Comment 0

3. chinaXiv:202109.00032 [pdf]

植物根系水力再分配量及影响因素分析

杨贵森
Subjects: Biology >> Botany

植物根系水力再分配(Hydraulic Redistribution,HR)指水分在根-土界面水势梯度的驱动下,经由植物根系在土壤不同部位之间的被动传输过程。它是植物根系为了适应土壤水分的空间异质性而形成的一种生理调节对策,不仅能够优化植物对水分的利用,而且对生态系统的地球化学循环过程具有一定影响。因此,开展水分限制环境下HR的研究对深入理解干旱区植物生存的生态水文学机理及其调控对策具有重要的意义。基于此,本文通过回顾和分析HR国内外的最新研究动态及进展,分别从HR的发展历程、在生态水文中的作用、量的大小、普遍性和影响因素进行较为系统的评述。利用数据挖掘在全球尺度上对HR定量化描述,发现HR主要发生在较干旱的乔木植物群落中。此外,HR占蒸腾比例介于3%~79%,平均值为32%;从气候因子、植被特征、土壤特性等方面重点讨论了HR的影响因素,发现干燥指数和土壤质地显著影响HR的量(P<0.05)。最后,结合全球变化背景下HR面临的新挑战,提出了当前HR研究面临的难点问题及其在生态水文效应中应重点关注的科学前沿问题。本研究为今后HR的研究提供了一定的借鉴。

submitted time 2021-09-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits887Downloads114 Comment 0

4. chinaXiv:202109.00034 [pdf]

古尔班通古特沙漠短命植物的氮素吸收策略

庄伟伟
Subjects: Biology >> Botany

研究荒漠生态系统同一生活型植物对氮素的利用是否存在生态位分离,有助于深入了解荒漠植物的生存策略,更好掌握氮素对荒漠植物生存的影响。在古尔班通古特沙漠中,广泛分布着4种短命植物尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrrhynchum)、琉苞菊(Hyalea pulchella)、假狼紫草(Nonea caspica)和飘带果(Lactuca undulata),对4种荒漠短命草本植物在不同月份不同土层深度对不同形态氮素的吸收利用进行了研究。结果显示:(1)在不同土层深度,5月4种植物的氮素吸收速率均高于4月的氮素吸收速率;对于不同形态氮素的吸收速率,甘氨酸均低于硝态氮和铵态氮。(2)4月假狼紫草对硝态氮的回收率最高,可达52.3%;5月假狼紫草对铵态氮的回收率最高,可达90.7%。(3)琉苞菊对15N的吸收量低于其他3种植物。(4)4种短命植物不仅可以利用土壤无机氮,还可以有效利用土壤有机氮,且尖喙牻牛儿苗和飘带果对硝态氮有明显的吸收偏好。(5)在古尔班通古特沙漠生态系统中,短命生活型的植物对氮素的吸收能力有着差异和多元化的特点,且均可吸收土壤中的可溶性的有机态氮源。

submitted time 2021-09-14 From cooperative journals:《干旱区研究》 Hits849Downloads98 Comment 0

5. chinaXiv:202108.00049 [pdf]

极小种群野生植物保护研究进展与未来工作的思考

孙卫邦; 刘德团; 张品
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

生物多样性保护是全球的热点问题之一。极小种群野生植物(plant species with extremely small populations,PSESP)是为了“抢救性拯救保护”我国濒临高度灭绝风险的野生植物、指导我国生物多样性保护、服务于国家生态文明建设而提出来的保护生物学领域的新概念,该概念的提出引起了国际保护生物学领域的广泛关注。国家在十三五期间启动实施了极小种群野生植物拯救保护工程,并在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中,明确把极小种群野生植物专项拯救纳入重要生态系统保护和修复工程。极小种群野生植物的拯救保护是一项科学性强、技术性和专业性要求高、周期长的系统工程,“抢救性保护”与“系统研究”并重是科学拯救与保护极小种群野生植物的途径。开展极小种群野生植物保护的系统研究,是指导或支撑其有效保护的重要工作。该文重点从极小种群野生植物的调查与评估、生态生物学特性、繁殖技术、遗传多样性方面对近年来极小种群野生植物保护的研究工作进行系统综述,以期为极小种群野生植物的拯救保护奠定新的理论基础或思路。该文还基于极小种群野生植物保护研究现状及其未来拯救保护工作需求,对我国极小种群野生植物未来的保护研究工作重点提出了三个方面的思考。该综述可为极小种群野生植物拯救保护的系统研究提供参考。

submitted time 2021-08-09 From cooperative journals:《广西植物》 Hits4208Downloads250 Comment 0

6. chinaXiv:202108.00050 [pdf]

甘蔗 ScNRAMP 基因家族的全基因组鉴定与生物信息学分析

刘营; 尹泽; 江姚兰; 周定港
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

NRAMP 蛋白(natural resistance-associated macrophage proteins)家族在植物响应重金属胁迫时起重要作用,能够转运 Fe2+、Mn2+、Zn2+和 Cd2+等重金属离子。为探究甘蔗ScNRAMP 基因家族的特征,该文基于甘蔗割手密基因组鉴定了 ScNRAMP 基因家族,并进行了理化特性、基因结构、顺式作用元件、保守基序、结构域和进化关系等分析。结果表明:甘蔗 ScNRAMP 基因家族含有 29 个成员,不均匀分布在 19 条染色体上;编码蛋白均为不稳定蛋白,无信号肽,亚细胞均定位在质膜上;各成员保守基序有 6~10 个不等,跨膜数有 6~12 个不等,二级结构主要构成元件为 α-螺旋和无规则卷曲;顺式作用元件分析表明甘蔗 ScNRAMP 基因家族可能通过激素代谢参与逆境胁迫和生长发育等生物过程;利用割手密的 RNA-seq 转录组表达数据进行了组织特异性分析,发现 ScNRAMP 在甘蔗不同发育阶段的叶和茎中具有时空表达特性;进化树分析将甘蔗 ScNRAMP 家族成员分为 3 个亚家族(I,II 和 III)。该研究在全基因组水平上系统地鉴定了现代栽培甘蔗祖先种之一割手密 NRAMP 基因家族,为进一步了解甘蔗 NRAMP 基因提供了基础,也为后续甘蔗重金属研究提供了重要候选基因。

submitted time 2021-08-09 From cooperative journals:《广西植物》 Hits3254Downloads203 Comment 0

7. chinaXiv:202108.00051 [pdf]

使用 Biotracks 采集植物标本

徐洲锋; 刘恩德; 陈家辉
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

Biotracks 是一款自然观察类的公众科学应用,目前已经被各类科学调查和自然观察项目广泛使用。我们利用 Biotracks 的标本采集项目将野外采集的数据与标本馆的数字馆藏系统连接起来,使用户在手机上记录的信息,可以被应用到标本馆的标本数字化之中。这种方式不仅提升了数字标本的转录效率,还从根本上改变了整个标本收集流程中的数据整合方式,使得标本从采集到收藏的各个环节都能够获得高质量的效率提升。同时,新的标本收集模式还能够自然地将标本的野外照片与数字标本融为一体,从而使得传统标本原本很难呈现的颜色、行为、立体结构、环境等信息最终可以通过数字标本再次展现给研究者。这不仅在信息维度上拓展了传统标本的内涵,结合公众科学,未来还有望进一步延伸馆藏标本鉴定和讨论的时空范围。除此之外,公众科学在解决标本馆问题中所展现出来的潜质,也为我们重新审视标本馆的领域价值提供了新的视角。

submitted time 2021-08-09 From cooperative journals:《广西植物》 Hits3474Downloads466 Comment 0

8. chinaXiv:202108.00052 [pdf]

NaCl 与干旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸的生理响应

马永慧; 李永洁; 李进
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

干旱、盐分已成为限制植物生长发育的主要因子,在干旱与 NaCl 双重胁迫下植物的生长发育受到一定影响。为了探究黑果枸杞(Lycium ruthenicum)对盐旱逆境的适应性,该文采用盆栽试验,研究 NaCl 与干旱胁迫共同作用对其幼苗生长的影响,并观察盐旱逆境下黑果枸杞幼苗对外源水杨酸的生理响应,探究提高 NaCl 与干旱胁迫下黑果枸杞幼苗的存活率。结果表明:外源水杨酸(0.1、0.5 mmol·L-1)处理下,黑果枸杞叶内可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量有所增加,而丙二醛(MDA)含量显著降低(P<0.05),过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性上升,且 0.5 mmol·L-1水杨酸处理效果优于 0.1 mmol·L-1 处理。综上结果可知,黑果枸杞对于轻度盐旱胁迫具有一定的适应能力,适宜浓度水杨酸可提高盐旱逆境中黑果枸杞叶内渗透调节物质含量及抗氧化酶活性,为进一步了解盐旱双重胁迫下黑果枸杞幼苗的生长发育提供相关理论依据。

submitted time 2021-08-09 From cooperative journals:《广西植物》 Hits3486Downloads507 Comment 0

9. chinaXiv:202108.00053 [pdf]

木兰科植物组织培养技术研究进展

宦智群; 徐小蓉; 耿兴敏; 唐明
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

我国木兰科(Magnoliaceae)植物栽培历史悠久且种类丰富,具有很高的科研价值、观赏价值、生态价值与经济价值。但由于生境的破坏和自身繁殖能力的限制,木兰科许多种的生存受到威胁。传统繁殖方式繁殖效率低下,而组织培养技术是推进木兰科种质资源保存及开发利用的有效途径,可以应用于濒危资源保护、育种和无性系苗木的商业化生产中。木兰科植物的组织培养中无菌短枝扦插途径研究较多,体系已相对完善,一些种类的木兰科植物可以通过此途径得到生根苗;器官发生途径研究相对较少,愈伤组织诱导困难及不定芽分化困难的问题仍没有得到有效解决;体细胞胚发生途径在国内鲜有研究。该文从无菌短枝扦插、器官发生、体细胞胚发生等不同再生途径出发,分析了外植体类型、培养基类型、生长调节剂浓度、培养条件等方面对离体生长的影响,归纳了组培过程中生根困难与褐化等技术问题与解决措施,展望了木兰科植物组织培养技术未来的研究方向,以期为木兰科植物的组培快繁技术研究提供理论依据和技术参考。

submitted time 2021-08-09 From cooperative journals:《广西植物》 Hits2871Downloads202 Comment 0

10. chinaXiv:202108.00054 [pdf]

紫玉兰‘红元宝’Ml3GT1 基因的克隆及表达分析

王卓为; 戴梦怡; 程少禹; 王小德; 王亚玲; 申亚梅; 张超
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

UDP-类黄酮 3-O-葡萄糖基转移酶(3GT)是花青素生物合成途径的重要催化酶之一。为研究其在紫玉兰花青素苷合成途径中的作用,该文以紫玉兰品种‘红元宝’(Magnolia liliflora ‘Hongyuanbao’)为材料,根据转录组测序获得的 3GT 序列设计引物,利用 RT-PCR技术克隆花青素苷生物合成途径中的结构基因 Ml3GT1,并对其进行生物信息学和表达模式分析。结果表明:(1)Ml3GT1 基因的 cDNA 序列长度为 1 863 bp,其中最长开放阅读框(ORF)为 1 374 bp,编码一条 457 aa 的肽链,相对分子质量为 49.37 kDa,理论等电点(pI)为 6.04。(2)氨基酸序列比对显示其具备典型的植物次生产物糖基转移酶信号序列(PSPG box)。(3)系统发育分析结果表明,Ml3GT1 蛋白与小苍兰、矮牵牛、番薯等物种的 3GT 蛋白聚在一支。(4)qRT-PCR 结果显示 Ml3GT1 基因的表达具有时空特异性,在花中的表达量最高,在嫩叶和老叶中有少量表达,而在根和茎中几乎不表达;且随着花的发育,Ml3GT1 基因的表达量呈现先降低后升高的趋势,并在盛花期达到最高。上述结果表明,Ml3GT1 可能参与类黄酮 3-O 的糖基化修饰,本研究结果将为木兰属植物花色育种研究奠定基础。

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