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1. chinaXiv:202207.00012 [pdf]

广西维管植物5新记录属

农素芸; 陆昭岑; 陈海玲; 许为斌
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

报道了广西维管植物5个新记录属、种,即双角草属(Diodia L.)、伏金腰箭属(Calyptocarpus Less.)、兔儿伞属(Syneilesis Maxim.)、凤头黍属(Acroceras Stapf)和落芒草属(Piptatherum P. Beauv.),以及隶属于该5属的双角草(Diodia virginiana L.)、金腰箭舅(Calyptocarpus vialis Less.)、兔儿伞[Syneilesis aconitifolia (Bunge) Maxim.]、山鸡谷草[Acroceras tonkinense (Balansa) C. E. Hubbard ex Bor]和钝颖落芒草(Piptatherum kuoi S. M. Phillips & Z. L. Wu)。其中双角草和金腰箭舅为归化种,文中提供了2个新归化种的形态描述和照片,并对其入侵性给予了评估;兔儿伞、山鸡谷草和钝颖落芒草为本土植物,提供其特征集要描述和照片,并对其生物地理学意义进行了讨论。

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2. chinaXiv:202207.00013 [pdf]

头花杜鹃、陇蜀杜鹃及杜鹃属植物叶绿体基因组比较分析

贾守宁; 张颖敏; 赵国福; 陈文娟; 李国栋
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

头花杜鹃(Rhododendron capitatum)和陇蜀杜鹃(R. przewalskii)是极具观赏价值的 野生花卉和药用植物。为探讨头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体基因组的遗传结构及进化特征,该 研究利用 Illumina HiSeq 4000 平台对头花杜鹃和陇蜀杜鹃的叶绿体全基因组进行测序,经 组装和注释后,结合 7 个已发表的杜鹃属植物叶绿体全基因组进行比较基因组学分析和系 统发育分析。结果表明:(1)头花杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体全基因组呈典型的环状四分体结 构,均由一个大单拷贝区(105 990、109 191 bp)、一个小单拷贝区(2 617、2 606 bp)和 一对反向重复区(45 825、47 516 bp)构成,全长分别为 200 257、206 829 bp。(2)头花 杜鹃和陇蜀杜鹃叶绿体基因组中共鉴定出 263 个SSR 位点,大部分 SSR 偏好使用 A/T 碱 基;密码子偏好使用 A/U 结尾。(3)杜鹃属植物叶绿体全基因组中普遍存在基因丢失以 及基因组重排等结构变异现象。该研究丰富了杜鹃属植物的基因组资源,为头花杜鹃、陇蜀 杜鹃的育种、遗传进化及系统发育等相关研究提供了理论基础。

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3. chinaXiv:202207.00014 [pdf]

绣球‘杜丽’AP3 基因克隆与基因编辑载体构建

李童; 王月莹; 赵惠恩
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

绣球 (Hydrangea macrophylla) 是以花序为主要观赏部位的园林植物,多用作切花装饰和景观营造,在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培。为探究 AP3 基因在绣球花萼形成过程中的功能,加快重瓣绣球新品种培育进程,该研究以绣球‘杜丽’为材料,克隆其 MADS-box B 类基因 HmAP3,并结合生物信息学方法预测基因功能;根据 HmAP3 序列信息,筛选出高特异性编辑靶点并构建 CRISPR/Cas9 基因编辑载体,通过农杆菌转化法将载体整合到绣球基因组中。结果表明:(1) HmAP3 全长 546 bp,共编码 181 个氨基酸,测序结果表明其氨基酸序列与参考序列一致性为 100%,与拟南芥 AtAP3 相似度为 58.8%;(2)不同属植物 AP3氨基酸序列差异较大,在同属不同物种中 AP3 蛋白主要结构则较为保守,仅在少数基序上存在差异;(3)在 HmAP3 中共鉴定到 2 个高特异性靶点,并成功构建 2 个单靶点 CRISPR/Cas9基因编辑载体;(4)本研究共获得 5 株基因组内含有 Cas9 序列的抗性芽,但其靶点均未突变,在抗性芽中没有检测到 Cas9 表达。本研究探讨了 AP3 基因在重瓣绣球育种中的价值,对绣球的 CRISPR/Cas9 基因编辑技术进行了初探,为绣球优良品种繁育工作奠定基础。

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4. chinaXiv:202207.00015 [pdf]

八种红树植物幼苗的叶片可溶性蛋白和抗氧化酶活性对光强的响应

朱一民; 李婷; 景宇杭; 曹洪麟; 叶万辉; 沈浩
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

红树林湿地生态系统的恢复与重建是我国南方海岸带生态恢复研究的重点领域之一。然而,红树林群落的人工恢复和改造首先需要关注的是如何进行红树种类的空间配置,这需要明确红树植物光适应的生理生态策略,为人工红树林群落的优化配置提供理论指导。该文选取无瓣海桑(Sonneratia apetala)、秋茄(Kandelia candel)、木榄(Bruguiera gymnorrhiza)、桐花树(Aegiceras corniculatum)、老鼠簕(Acanthus ilicifolius)、卤蕨(Acrostichum aureum)、银叶树(Heritiera littoralis)和黄槿(Hibiscus tiliaceus)为研究对象,通过遮荫控制试验,研究这8种红树植物一年生幼苗在不同光照强度(自然光强的100%、45%、30%、10%)下的叶片可溶性蛋白含量和抗氧化酶活性的响应特征。结果表明:(1)随光照强度下降,木榄、老鼠簕和卤蕨的叶片可溶性蛋白含量受到的影响较小,无瓣海桑、秋茄、桐花、银叶树和黄槿的叶片可溶性蛋白含量则表现出下降趋势。(2)木榄、老鼠簕和卤蕨的SOD和APX等抗氧化酶活性在10%光照强度处理下的活性与对照并无显著差异,无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿的抗氧化酶活性总体呈下降趋势。以上结果说明,从对光照的生理适应角度来看,木榄、老鼠簕和卤蕨具有一定耐阴性,适宜种植在光照条件稍弱的林下;无瓣海桑、秋茄、桐花树、银叶树和黄槿适宜作为中上层树种或在郁闭度较低的林下种植。

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5. chinaXiv:202207.00016 [pdf]

枫香叶片变色期全长转录组测序及分析

刘雄盛; 尹国平; 肖玉菲; 蒋燚; 王仁杰; 黄荣林; 姜英; 王勇
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

枫香因其树形优美,入秋后叶色红艳或橙黄,极具观赏价值,是优良的景观生态树种。 为了解枫香叶片变色及其次级代谢过程的遗传基础,该文以枫香 5 个变色期叶片混合样品为 材料,利用单分子实时测序技术(PacBio 平台)对其进行全长转录组测序。结果表明:(1) 全长转录组测序共获得 41.04 Gb 的高质量数据,从中鉴定出全长非嵌合序列 563 180 条,通 过聚类和去冗余,获得 27 269 条高质量全长转录本。在 27 269 条全长转录本中预测到 2 035 条长链非编码 RNA(lncRNA),并检测出 14 892 个简单重复序列(SSR)位点和 1 856 个转 录因子。(2)基因注释结果表明,NR、GO、COG、KEGG 等 8 个数据库共注释了 24 857 条转录本,KEGG 数据库共获得了 124 个条代谢途径,主要有核糖体、碳代谢、氨基酸生物 合成等,在类黄酮和叶绿素代谢途径中分别有 49 和 71 个转录本参与。上述结果初步揭示了 枫香叶片变色期转录组信息以及功能特性,为后续研究枫香叶片变色分子机制、色素代谢合 成途径和调控、相关功能基因克隆以及叶色改良提供基础数据。

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6. chinaXiv:202207.00017 [pdf]

缓释肥对杉木容器苗生长、光合生理和养分积累的影响

李玲燕; 唐 银; 钟明慧; 郑雪燕; 许珊珊; 曹光球; 叶义全
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为探索杉木容器苗生长、光合特性及养分积累对不同缓释肥用量的响应特征。该 文通过设置 6 种不同缓释肥用量处理(0、200、400、800、1 000、1 200 g·m-3),研究不 同缓释肥用量对杉木幼苗生长、光合色素含量、叶绿素荧光特性和养分含量的影响,并结 合隶属函数法对各生长和生理指标进行综合评价,以期筛选出适合杉木容器苗生长的施肥 水平,为杉木优质苗木的高效培育提供参考。结果表明:(1)与对照相比,施用缓释肥可 不同程度促进杉木幼苗苗高、地径生长及植株总生物量的积累。(2)缓释肥处理可显著增 加杉木叶片叶绿素和类胡萝卜素含量,提高叶片最大荧光(Fm)、可变荧光(Fv)、PS Ⅱ 最大光化学效率(Fv/Fm)、PS Ⅱ潜在光化学效率(Fv/Fo)和实际量子产量(QY)值。(3) 缓释肥处理可不同程度促进杉木幼苗养分的积累,其中锰、铁和锌积累量变化最显著。(4) 隶属函数法分析结果表明,当缓释肥用量为 1 000 g·m-3 时其隶属值最大,表明该处理下苗 木综合生长状况最好。综上所述,1 000 g·m-3 缓释肥用量是适宜杉木壮苗培育的施肥量, 在该处理下通过促进植株体内与光合作用密切相关元素的积累,增加叶片光合色素含量, 提高叶片 PS Ⅱ光化学效率和电子传递速率,进而增强叶片对光能捕获和利用效率,最终改 善苗木生长。

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7. chinaXiv:202207.00018 [pdf]

千岛湖片段化生境中木本植物种子雨基本特征及其影响因子

包明慧; 方中平; 胡来庭; 南歌; 徐高福; 于明坚
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为探究片段化生境中木本植物种子雨的基本特征,该研究根据2015—2020 年在千岛 湖样岛上的植物群落长期监测样地内每月收集的种子雨数据,采用Kruskal-Wallis 检验对 木本植物的种子雨密度进行年际差异分析,对不同传播方式物种的种子雨密度进行月份间 差异性分析;并用线性混合效应模型,探究岛屿空间特征(岛屿面积、距最近岛屿的距离、 距大陆的距离)以及气候因子(0 °C 以上积温、降水量)对木本植物以及不同传播方式物 种的种子雨密度的影响。结果表明:(1)6 年间,29 个样岛共240 个收集器共收集到877 178 粒木本植物的成熟种子,属于26 科40 属52 种。(2)动物传播为木本植物主要的种子 传播方式。不同传播方式物种的种子雨时间动态存在较大差异。(3)木本植物的种子雨年 密度与岛屿面积和年积温呈显著正相关,与年降水量呈显著负相关。(4)自主传播物种的 种子雨月密度与距最近岛屿的距离呈显著正相关,而动物传播物种的种子雨月密度雨与距 大陆的距离呈显著正相关,风力传播物种的种子雨月密度与月积温呈极显著正相关。生境 片段化通过岛屿空间特征影响了木本植物种子雨的时间动态。

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8. chinaXiv:202207.00019 [pdf]

纤枝金丝桃化学成分研究

张涵; 邓憬童; 彭宇; 韩庆迪; 周献东; 杨新洲
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为了探究滇产植物纤枝金丝桃的物质基础、寻找活性化合物,该文用80%乙醇对纤枝金丝桃地上部分浸渍提取,应用HP-20大孔吸附树脂、硅胶、葡聚糖凝胶、半制备高效液相等色谱技术对纤枝金丝桃的化学成分进行分离纯化,根据波谱数据鉴定化合物的结构。结果表明:从纤枝金丝桃中分离得到15个化合物,分别鉴定为attenuatumione G (1)、uralodin B (2)、chipericumin C (3)、2,5-二羟基-1-甲氧基氧杂蒽酮(4)、1,7-二羟基氧杂蒽酮(5)、1,7-二羟基-4-甲氧基氧杂蒽酮(6)、槲皮苷(7)、芹菜素-7-O-β-D-葡萄糖苷(8)、芹菜素?-7-O-β-D-(6''-O-乙酰基)-葡萄糖苷(9)、木犀草素(10)、槲皮素(11)、白桦脂酸(12)、白桦脂酸甲酯(13)、白桦脂酮酸(14)、β-谷甾醇(15)。化合物1-14首次从该植物中分离得到。采用MTT法对化合物1-14进行体外抗乳腺癌活性测试,结果仅显示化合物3、6、13对2种乳腺癌细胞株MCF-7和MDA-MB-231有一定的抑制作用,它们的IC50值分别为48.6~123.5 μg·mL-1。该研究结果对综合开发利用纤枝金丝桃资源具有理论和应用意义。

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9. chinaXiv:202207.00020 [pdf]

石灰土和酸性土生境下金花茶组植物叶片钙形态差异

朱显亮; 唐健民; 陶英; 秦惠珍; 刘可慧; 韦霄; 柴胜丰
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

研究不同生境下金花茶组植物叶片钙形态特征有助于深入理解其对土壤钙的适应机制,为其保育措施制定提供参考。以?10 种石灰土生境和?4 种酸性土生境的金花茶为研究对象,测定了其生境土壤的钙含量和?pH,以及该生境下植物叶中的硝酸钙和氯化钙、水溶性有机酸钙、果胶酸钙、磷酸钙和碳酸钙、草酸钙、硅酸钙和总钙含量。结果表明:(1)石灰土生境的土壤钙含量和土壤?pH 均极显著(P<0.01)高于酸性土。(2)在石灰土生境中,金花茶组植物的叶钙形态以草酸钙(41.17%)为主,而在酸性土生境中则以果胶酸钙(43.10%)为主,除硝酸钙和氯化钙、果胶酸钙外,石灰土金花茶的各叶钙形态和总钙含量均极显著(P<0.01)高于酸性土金花茶。(3)相关性分析结果显示,大部分叶钙形态含量与土壤?pH 和土壤钙含量呈极显著(P<0.01)正相关,表明土壤环境对金花茶组植物叶钙形态特征有重要影响。(4)单因素方差分析结果显示,各叶钙形态含量在物种间存在极显著(P<0.01)差异,表明金花茶组植物在物种分化过程中叶钙形态特征具有多样性。(5)基于叶钙形态特征的聚类分析显示,14 种金花茶可归为?3 大类。综上所述,不同生境背景下金花茶组植物的叶钙形态差异可能是土壤环境和遗传因素共同作用结果。

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10. chinaXiv:202207.00021 [pdf]

乌鲁木齐达坂城山区地衣生态位特征的研究

李作森; 艾尼瓦尔·吐米尔
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为了揭示达坂城山区地衣对生境资源的利用状况及竞争程度,该研究在野外设置?30个样方,调查?30 个样方的物种盖度数据,利用生态位宽度、生态位重叠指数及排序分析,探讨达坂城山区地衣的生态位特征及环境影响因子。结果表明:(1)达坂城山区生态位最宽的为丽黄鳞衣(Rusavskia elegans)和内卷野粮衣(Circinaria contorta),对不同环境具有较强的适应性,其他地衣物种生态位宽度较窄,对环境资源利用程度低。(2)物种间生态位重叠值整体偏低,生态位重叠值较高的物种对极少,地衣物种生态位分化程度高,物种间竞争不激烈。(3)生态位较宽的物种与多数物种之间都存在生态位重叠,但重叠值较低;一些生态位宽度较窄的物种与其他物种之间的生态位重叠值较高;生态位重叠和生态位宽度之间并没有直接的线性关系。(4)地衣物种沿海拔梯度分布具有差异,且海拔、光照强度、湿度、风速和干扰是本地区地衣群落物种生态位特征差异的主导环境因子。综上,达坂城山区地衣物种由于生境资源的竞争占据各自独特的生态位,形成了生态位的分化,群落较为稳定,沿海拔梯度的生境条件差异是物种差异分布的重要原因。该研究可以为地衣群落构建研究提供理论依据,对该地区地衣物种的多样性和生境保护具有重要意义。

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