植物科学学报
 
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主管:中国科学院
主办:中国科学院武汉植物园
   湖北省植物学会
主编:王青锋
编辑:《植物科学学报》编辑部
地址:武汉市东湖高新区九峰一路201号(九峰一路与光谷七路路口以北)
邮编:430074
电话:027-87700820
邮箱:editor@wbgcas.cn
ISSN 2095-0837
CN 42-1817/Q
邮发代号:38-103
定价:50元/册
 
植物科学学报  
 
2021年 39卷 2期
刊出日期 2021-04-28

生态与生物地理
遗传与育种
生理与发育
技术与方法
专题综述
学术讨论
目录
附录
目录
0
目录
2021 Vol. 39 (2): 0-0 [摘要] ( 68 ) [HTML 1KB] [ PDF 956KB] ( 915 )
生态与生物地理
111 李玲丽, 徐耀粘, 周天阳, 杨筑筑, 黄汉东, 谷志容, 江明喜
湖南八大公山黄杉种群结构和群落特征研究

利用样方法对湖南八大公山黄杉(Pseudotsuga sinensis Dode)群落进行调查,分析黄杉群落的物种组成、区系特征、径级结构和物种多样性。结果显示,群落内共有维管植物132种,隶属于48科89属。群落垂直结构明显,分为乔木层、灌木层和草本层,黄杉是乔木层的优势种,另有檵木(Loropetalum chinense(R.Br.) Oliver)、马尾松(Pinus massoniana Lamb)和油桐(Vernicia fordii(Hemsl.) Airy Shaw)等主要伴生种,檵木为灌木层优势种,两色鳞毛蕨(Dryopteris setosa(Thunb.) Akasawa)为草本层优势种。群落区系组成以泛热带分布和北温带分布为主,具有明显的亚热带向温带过渡的性质。种群年龄结构可分为稳定型向衰退型过渡和衰退型2个类型,样方中幼苗和幼树极度缺失,中龄和老龄个体居多。黄杉、钩栲针阔混交林的物种多样性高于黄杉纯林,其中灌木层的多样性指数最高,乔木层的物种多样性指数最低。群落冠层郁闭度高造成的幼苗缺失可能是影响其濒危的主要原因,建议采取人为干扰创造林窗、加快繁殖技术研究等措施扩大其种群数量。

2021 Vol. 39 (2): 111-120 [摘要] ( 114 ) [HTML 1KB] [ PDF 1501KB] ( 252 )
121 褚青帅, 刘贵华, 邢伟
青藏高原湿地植物轻金属元素含量特征及其与环境因素的关系研究

以青藏高原湿地植物为研究对象,通过对青藏高原35个采样点的野外调查采样,对青藏高原湿地植物8种轻金属元素(Al、Mg、Ca、Sr、Ba、K、Na、Li)含量的特征及其与环境因素的关系进行分析。结果显示,不同湿地植物对不同轻金属元素的富集能力存在差异。轻金属元素在湿地植物体内的平均含量依次排序为:Li < Ba < Sr < Al < Mg < Na < Ca < K,且沉水植物的轻金属元素含量大于湿生植物和挺水植物。Pearson相关性分析结果表明,大多数植物体内轻金属元素含量之间呈显著正相关,且湿地植物与沉积物轻金属元素含量之间呈正相关,而与水体中轻金属元素含量呈负相关,表明沉积物是湿地植物体内轻金属元素的主要来源。

2021 Vol. 39 (2): 121-131 [摘要] ( 90 ) [HTML 1KB] [ PDF 1933KB] ( 514 )
132 杨芙蓉, 冉家栋, 张丽萍, 陈垣, 谢彩香
甘肃地产党参区域性品质差异及气候响应特征分析

基于甘肃产区党参(Codonopsis pilosula(Franch.) Nannf.)中4种代表性组分(党参炔苷、苍术内酯Ⅲ、多糖和醇溶性浸出物)的含量变化与相应地域气候因子的分析,探明甘肃境内区域条件、气候因子对党参化学成分的影响及关联性。运用高效液相色谱法测定党参中这4种化学成分含量,分析区域性、年-季-月不同时间尺度的气候因子与党参4种化学成分的关系并计算出相关系数。结果显示,甘肃地区党参化学成分含量存在区域性差异,且苍术内酯Ⅲ是造成差异的主要化学成分。不同地区间降水量和日照量的差异是造成苍术内酯Ⅲ含量区域性差异的气候因素,在一定程度下降水量高且日照量较少的地区有助于苍术内酯Ⅲ的形成和积累。月降水和月均日照量对苍术内酯Ⅲ含量影响较大,其含量与3-10月月降水呈显著正相关,与3-5、7月的月均日照量呈显著负相关。党参炔苷、醇溶性浸出物含量与气候因子无显著相关性;党参多糖含量与年均温度呈显著正相关。

2021 Vol. 39 (2): 132-141 [摘要] ( 84 ) [HTML 1KB] [ PDF 2199KB] ( 262 )
遗传与育种
142 姜珊, 易星湾, 徐庭亮, 杨艺, 于超, 罗乐, 程堂仁, 王佳, 张启翔, 潘会堂
月季花瓣数量遗传分析

以‘窄叶藤本月季花’(Rosa chinensis ‘Zhaiye Tengben Yuejihua’)ב月月粉’(R.chinensis ‘Old Blush’)杂交群体为材料,分析其花瓣数量的分离特点,对单瓣花与重瓣花的花芽分化过程进行观察,并对花瓣、雄蕊及瓣化雄蕊进行表皮细胞超微结构的观察。结果显示:杂交群体的花瓣数量分离明显,出现从5~54片的连续变异;花瓣数量、瓣化雄蕊数量、雌蕊数量的遗传模型为2MG-AD(2对加性-显性-上位性主基因控制),雄蕊数量的遗传模型为0MG(无主基因控制);月季重瓣花形成的原因为雄蕊瓣化,重瓣花形成的关键时期为雄蕊原基形成后期,可见到雄蕊瓣化为花瓣的现象;月季瓣化雄蕊的表皮细胞形态、褶皱程度介于单瓣花花瓣和重瓣花外轮花瓣之间。

2021 Vol. 39 (2): 142-151 [摘要] ( 76 ) [HTML 1KB] [ PDF 7362KB] ( 128 )
152 丁亚东, 舒黄英, 高崇伦, 郝园园, 成善汉, 朱国鹏, 汪志伟
中国辣椒热激蛋白HSP70基因家族分析

以中国辣椒(Capsicum chinense Jacq.)基因组数据为基础,采用生物信息学方法对中国辣椒HSP70基因家族进行全基因组鉴定分析。结果显示,中国辣椒全基因共鉴定得到20个HSP70基因,编码蛋白序列长度为516~854 aa,分子量大小为56.21~94.26 kD。系统进化分析结果表明,中国辣椒HSP70基因可分为A、B、C 3个亚家族。比较转录组分析结果显示,有16个HSP70基因对热胁迫有不同程度的响应。

2021 Vol. 39 (2): 152-162 [摘要] ( 85 ) [HTML 1KB] [ PDF 2322KB] ( 128 )
163 毕楚韵, 黄小芳, 王和寿, 陈其俊, 胡韵卓, 黄碧芳, 许明, 杨志坚, 陈选阳, 林世强
甘薯基因组TCP转录因子鉴定与逆境胁迫表达分析

基于甘薯(Ipomoea batatas(L.) Lam.)全基因组序列,利用生物信息学方法鉴定筛选了全基因组中的TCP(teosinte branched1/cincinnata/proliferating cell factor)转录因子,并分析了甘薯苗期在蔓割病菌胁迫及块根储藏期低温胁迫下TCP基因的表达差异。结果显示,甘薯基因组中共有27个TCP转录因子,其中Class Ⅰ 13个、Class Ⅱ(CIN)8个、Class Ⅱ(CYC/TB1)6个。甘薯TCP以单个基因或基因簇的形式不均匀分布在15条染色体上,其中6对基因存在潜在复制关系。甘薯Class Ⅱ(CYC/TB1)转录因子含有R结构域,其氨基酸序列较为保守。在TCP家族中共发现10个保守基序(motif),基序的氨基酸序列长度为15~60个,其中motif 1含有TCP结构域,motif 3含有R结构域,TCP转录因子的保守基序种类在组间存在一定差异。逆境胁迫下甘薯的转录组数据分析结果表明, TCP转录因子在苗期受蔓割病侵染后有2个差异表达基因;在块根储藏期受低温胁迫下有11个差异表达基因。

2021 Vol. 39 (2): 163-171 [摘要] ( 82 ) [HTML 1KB] [ PDF 4063KB] ( 138 )
172 李雪丽, 耿甜甜, 汪颖, 钱婷, 张玉洁, 赵凡, 孙坤, 张辉
基于RNA-seq技术对乌头属铁棒锤中自交不亲和S基因的挖掘与分析

以毛茛科乌头属铁棒锤(Aconitum pendulum N.Busch)2个品系‘蓝花铁棒锤’(‘WSYB1’)和‘黄花铁棒锤’(‘WSYY1’)为材料,对其进行转录组测序(RNA-seq),采用生物信息学方法鉴定其中可能存在的花柱S基因(self-incompatibility gene)和花粉S基因,并对它们的序列特征进行分析。结果显示,转录组中共鉴定出2个在雌蕊中特异或高表达的花柱S基因(ApSRNase)和2个在雄蕊中特异表达的花粉S基因(ApSLF)。与耧斗菜(Aquilegia coerulea James)相似,铁棒锤中也存在S-RNaseS locus ribonucleases)和SLFS locus F-box)控制的S-RNase类的自交不亲和系统,而不存在sS(stigma S-determinant)和pS(pollen S-determinant)控制的罂粟科类型的自交不亲和系统。

2021 Vol. 39 (2): 172-182 [摘要] ( 76 ) [HTML 1KB] [ PDF 4910KB] ( 235 )
生理与发育
183 祁世华, 牛燕芬, 王睿芳, 李菊, 李扬苹, 张教林
两种入侵植物与三种本地植物根系特征的比较研究

以菊科2种入侵植物飞机草(Chromolaena odorata(L.) R.M.King&H.Rob)和紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum Speng)以及生活型相似的3种本地植物异叶泽兰(Eupatorium heterophyllum DC.)、佩兰(Eupatorium fortune Turcz.)和白头婆(Eupatorium japonicum Thunb.)为研究对象,以单种为对照,分析5种植物的株高、生物量以及细根形态和结构特征对混种(竞争)的响应。结果显示,在单种情况下,2种入侵植物的株高和地上生物量比3种本地植物高。2种入侵植物的株高和地上生物量在单种和混种下无显著差异,但在混种下3种本地植物的株高、地上生物量、根生物量、细根长度、细根表面积和体积与单种相比显著降低。在混种情况下,2种入侵植物的根组织密度显著降低,但比根长和比根面积仅在紫茎泽兰中显著增加。5种植物在单种和混种下的株高与细根长度、根生物量呈显著正相关,地上生物量与细根体积、表面积呈显著正相关。主成分分析结果表明入侵植物位于株高和地上生物量更高的一端。说明在与本地植物竞争的过程中,飞机草和紫茎泽兰能通过调整根系碳投资策略实现更强的竞争力。

2021 Vol. 39 (2): 183-192 [摘要] ( 82 ) [HTML 1KB] [ PDF 2691KB] ( 166 )
193 陈美艳, 赵婷婷, 彭珏, 张鹏, 韩飞, 刘小莉, 钟彩虹
东红’猕猴桃果园土壤养分与果实品质的多元分析

以四川蒲江32家果园的猕猴桃(Actinidia)品种‘东红’(A.chinensis var.chinensis ‘Donghong’)为材料,对果园土壤养分含量和果实品质进行检测,应用典型相关性分析和多元回归分析,筛选出影响果实品质的主要土壤因子,并找出调查果园存在的土壤问题。结果显示:‘东红’采收干物质主要受有机质的影响;软熟色彩角主要受碱解氮、速效钾、有效硫的影响;软熟硬度主要受速效钾、交换性钙的影响;软熟可溶性固形物主要受有机质的影响;软熟可溶性糖主要受速效钾、有效硫的影响;软熟可滴定酸主要受有机质的影响。因此,土壤有机质含量是‘东红’果实干物质、可溶性固形物、可滴定酸等品质的重要影响因子,其次是速效钾、有效硫和碱解氮。

2021 Vol. 39 (2): 193-200 [摘要] ( 71 ) [HTML 1KB] [ PDF 1447KB] ( 140 )
技术与方法
201 伦菡宁, 叶忠铭, 杨春锋
植物花蜜提取、保存与检测分析方法及比较

花蜜富含多种有机物和微量元素,不同植物花蜜的分泌量以及化学物质构成存在很大差异,不同花蜜采集和保存方法都会影响其成分分析结果。本研究参考相关文献,总结了常用的6种野外花蜜收集方式(注射器法、毛细管法、滤纸法、溶液稀释法、离心法和抽吸法),6种花蜜保存方式(4 ℃冷藏保存、-20 ℃冷冻保存、-80 ℃超低温保存、-196 ℃液氮保存、添加防腐剂保存和滤纸保存)以及3类花蜜化学特征检测方式(手持折光仪、比色法和色谱分析)。深入比较了各种方法的优缺点及其潜在的适用对象,在条件允许的情况下,毛细管法、-80 ℃超低温保存及色谱分析是花蜜收集、保存及分析最常使用的方法。

2021 Vol. 39 (2): 201-207 [摘要] ( 83 ) [HTML 1KB] [ PDF 1415KB] ( 131 )
学术讨论
208 王鑫, 胡光万, 廖文波, 郭学民, 崔大方
关于豆科植物心皮缝合线朝向的思考

当今植被和地球生态系统中多样性最高的类群是被子植物。豆科植物是被子植物中的第三大科,因其重要的经济价值与人类的生活密切相关,颇受植物学家的重视。百余年前植物学家已基本明确回答了豆科植物的许多形态学问题,但仍然有一个问题不甚明确。单枚心皮是豆科植物的一个重要特征。植物学家认为该心皮缝合线朝向心皮的腹面。这种解读某种程度上是人们对木兰类心皮理解的合理延伸,也是形态演化理论所期望的。但事实上,豆科植物除了单心皮外还有多心皮的属种,其胚珠着生位置及心皮缝合线朝向各异。它们之间的演化关系如何?这个问题的答案与我们对被子植物的形态和演化历程的理解关系甚大,这里提出来与大家一起思考和研究。

2021 Vol. 39 (2): 208-210 [摘要] ( 83 ) [HTML 1KB] [ PDF 1395KB] ( 107 )
专题综述
211 杨思葭, 赵雨晴, 陈涛, 袁明
植物褪黑素生物合成研究进展

褪黑素是生物进化过程中一种保守的小分子物质,在动物体内主要参与昼夜节律调节。国内外学者致力于植物褪黑素的合成途径、生理功能及作用机制研究,发现其参与了植物生长发育(根系发育、果实发育)及细胞氧化还原平衡的调节等。在植物褪黑素合成途径研究方面,已发现褪黑素存在于多种植物中并克隆出其合成相关基因。在不同植物中,褪黑素合成相关蛋白的亚细胞定位存在较大差异,合成部位也因植物种类不同存在差异。本文综述了植物褪黑素的合成途径、亚细胞定位合成调控的研究现状,重点论述了亚细胞定位、酶动力学对合成上游的调控,并对其研究前景进行了展望。

2021 Vol. 39 (2): 211-220 [摘要] ( 77 ) [HTML 1KB] [ PDF 2050KB] ( 143 )
221 陈心启
怀念汤彦承——一位难得的良师益友
2021 Vol. 39 (2): 221-222 [摘要] ( 54 ) [HTML 1KB] [ PDF 1189KB] ( 112 )
附录
1
李玲丽:附表1-3
2021 Vol. 39 (2): 1-3 [摘要] ( 47 ) [HTML 1KB] [ PDF 1118KB] ( 272 )
1
褚青帅:附表1
2021 Vol. 39 (2): 1-3 [摘要] ( 46 ) [HTML 1KB] [ PDF 972KB] ( 212 )
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