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  
 
2011年 29卷 3期
刊出日期 2011-06-28

生态与生物地理
遗传与育种
生理与发育
技术与方法
生态与生物地理
265 胡晓敏;董安强;王发国;陈林;翟俊文;陈志明;邢福武
广东南岭大东山浙江润楠群落物种多样性与区系地理成分分析
应用植被调查样地法研究了广东南岭国家级自然保护区大东山片区的浙江润楠群落的物种多样性、区系地理成分,以及优势种种群的年龄结构。结果表明:(1)在1600m2的样地内共有维管束植物73科119属169种,群落的数量优势科为樟科、蔷薇科、山茶科、壳斗科及杜鹃花科等,种类组成的科、属地理成分中热带成分分别占74·51%和70·10%,温带成分分别占23·53%和33·64%;(2)该群落浙江润楠种群以幼、中龄树为主,其优势地位明显且稳定,乔木层的亚优势树种以罗浮栲、马尾松及荷木等为主;(3)群落垂直结构分为乔木层、灌木层和草本层3层,灌木层的物种最丰富,对群落物种多样性分析发现,Simpson指数:灌木层>乔木层=草本层,Shannon指数:灌木层>乔木层>草本层,Margalef指数:灌木层>乔木层>草本层,Pielou指数:乔木层>灌木层>草本层。
2011 Vol. 29 (3): 265-271 [摘要] ( 3439 ) [HTML 1KB] [ PDF 1076KB] ( 2690 )
272 宋闪闪;姜炎彬;张庆忠;李融;邵小明
黑龙江兴凯湖沼泽地苔藓植物群落初步研究
2009年夏在黑龙江兴凯湖沼泽地中随机选取47个1m×1m样方,进行苔藓植物及相应维管植物群落调查,并测量记录环境因子,以分析苔藓植物多样性,探讨影响苔藓植物生长与分布的主要环境因子。结果表明:所调查的沼泽地中共有苔藓植物5科、6属、7种,其中粗叶泥碳藓(Sphagnum squarrosum)和中位泥碳藓(S.magellanicum)为优势种。CCA分析结果显示,粗叶泥炭藓和中位泥炭藓多分布于水位埋深大的生境中,且前者常出现于以细叶苔草(Carex rigescens)为主的群落中,而后者则主要出现于以芦苇(Phragmites australis)-小叶章(Deyeuxia angustifolia)为主的群落中;中位泥炭藓能生长于沼泽地pH4.4~6.5的所有生境中,粗叶泥碳藓则局限生长于pH5.3左右的生境中,而大湿原藓(Calliergonella cuspidata)、万年藓(Climacium dendroides)、地钱(Marchantia polymorpha)和镰刀藓(Drepanocladus aduncus)等4种苔藓植物生长于水体pH值为6.3左右的生境中。研究认为,沼泽地的水位埋深、水pH值和维管植物群落特征是影响这7种苔藓植物生长和分布的主要因子。
2011 Vol. 29 (3): 272-277 [摘要] ( 2878 ) [HTML 1KB] [ PDF 842KB] ( 2618 )
278 陈玉凯;杨小波;李东海;农寿千;吕晓波;吕洁杰;杨民;李小成
海南霸王岭海南油杉群落优势种群的种间联结性研究
基于2×2联列表,应用X2统计量、共同出现百分率、联结系数和多物种关联指数为参数,研究分析了海南油杉(Keteleeria hainanensis)所在群落19个主要种群的种间联结性特征。结果表明,19个主要种群在总体水平上表现为不显著的正联结。19个种群组成的171个种对中,有87对表现为正关联,82对为负关联,2对无关联。X2检验有6对表现显著或极显著正关联,有5对表现显著或极显著负关联。有144个种对0<PC<40%,仅有21个种对PC≥40%,另有6个种对PC=0,表明171对种对中,只有少数种对存在显著的相关性,大多数种对联结关系未达到显著水平,种对间相关性较弱。种间正联结性越强,其生态位重叠值越大;种间负联结性越强,其生态位重叠值越小。不同优势种群下的种间联结性存在一定的差异,而以红椆(Lithocarpus fenzelianus)、海南油杉等为优势种群的群落正负关联比例较高,种间联结性较高,群落结构较稳定。总体上,海南油杉与九节(Psychot riarubra)存在最大的正联结关系。
2011 Vol. 29 (3): 278-287 [摘要] ( 2986 ) [HTML 1KB] [ PDF 1530KB] ( 2159 )
288 程红梅
安徽合肥大蜀山维管植物区系地理成分研究
在野外调查和标本采集的基础上,对合肥大蜀山植物区系基本组成和科属地理成分进行了分析,并与邻近山地植物区系进行了R/T比值的比较。统计共有维管束植物120科、315属、508种(含种下等级),其中蕨类植物10科、13属、14种,裸子植物7科、19属、47种,被子植物103科、283属、447种。壳斗科、松科、榆科、槭树科、椴树科和豆科等是该区系的主要表征科,构成了其各森林类型的主要树种组成。种子植物区系成分属的水平上可划分为14个类型,温带成分占有较高比例,热带种类丰富,北温带分布最多(23.81%),其次为泛热带分布(18.52%),表现出向北亚热带植物区系明显过渡的特征。中国特有成分较为缺乏。落叶阔叶林仍是该区相对稳定的森林植被类型。与其他山地植物区系R/T比值的比较表明,其热带性质大于安徽鹞落坪和皇藏峪,小于南京幕府山和滁州琅琊山,与南京紫金山和牛首山较为接近。
2011 Vol. 29 (3): 288-295 [摘要] ( 3231 ) [HTML 1KB] [ PDF 1180KB] ( 2443 )
296 刘维暐;杨帆;王杰;王勇
三峡水库干流和库湾消落区植被物种动态分布研究
对三峡水库干流和库湾消落区的植被物种分布进行了本底调查,结果显示,目前水库消落区维管植物共有61科169属231种,以草本植物居多,其中一年生草本105种,多年生草本75种。与2001年三峡工程建成前的自然消落区维管植物(83科240属405种)相比,科减少了26.51%,属减少了29.58%,种减少了42.96%。从植被物种分布上来看,川江段和峡江段差异明显,人类活动对消落区植被物种分布存在较大影响,微地形的复杂程度和实验基地的设立能够对本土植被保护起到一定作用。
2011 Vol. 29 (3): 296-306 [摘要] ( 2812 ) [HTML 1KB] [ PDF 1801KB] ( 2271 )
307 汪秀芳;邢伟;萧蒇;王海宾;周雯;刘贵华
湿地植物普通野生稻和慈姑之间的化感作用
普通野生稻(Oryza rufipogon)是现代水稻遗传育种的基础,已被列为濒危植物。本研究在实验室检测了普通野生稻与其常见伴生种慈姑(Sagittaria trifolia)之间的化感效应。研究发现普通野生稻和慈姑的根、茎、叶水浸出液对两物种的种子萌发和幼苗生长具有促进作用。普通野生稻种子经慈姑叶和普通野生稻根、茎和叶的水浸出液处理后,萌发率由对照的25%显著提高至39%~54%;慈姑种子经普通野生稻和慈姑各部分水浸出液处理后,萌发率由对照的不萌发提高至9%~81%。慈姑和普通野生稻各部分的水浸出液显著促进两者的幼苗伸长,但对根的生长表现出两种不同的效应:慈姑叶、叶柄和根的水浸出液以及普通野生稻叶的水浸出液对普通野生稻和慈姑根的生长具有抑制作用,而普通野生稻茎和根的浸出液促进慈姑根的生长。总体上,慈姑比普通野生稻对水浸出液更敏感。
2011 Vol. 29 (3): 307-311 [摘要] ( 2952 ) [HTML 1KB] [ PDF 917KB] ( 2215 )
遗传与育种
312 郭水良;郑园园;娄玉霞;沈蕾
基于RAPD数据探讨中华蓑藓(Macromitrium cavaleriei Card.& Thér.)形态变异的遗传基础
中华蓑藓(Macromitrium cavaleriei Card.&;Thér.)的形态变异强烈,为了解形态变异是否具有遗传学背景,本研究以采自浙南凤阳山、浙中金华北山、浙西北的天目山和江西庐山4个种群的中华蓑藓为材料,运用随机扩增多态性DNA(RAPD)探讨了中华蓑藓的遗传多样性。从100条随机引物中筛选出了15条有效引物,利用它们共获得183个条带,其中多态性条带占79.69%,中华蓑藓各种群间的Dice遗传距离为0.0732~0.1514。POPGENE32软件分析得到种的Nei基因多样性指数(H)为0.3378,Shannon指数(I)为0.5126,遗传分化系数(Gst)为0.1670;基因流(Nm)为2.4947;种群内遗传多样性指数为0.4055,占种群总的遗传多样性的79.11%,反映出研究区域内的中华蓑藓遗传变异大多数存在于种群内,中华蓑藓形态变异并没有多少遗传背景,很可能是生态环境因素引起的可塑性变异。聚类分析表明,中华蓑藓种群遗传距离与地理距离之间无直接相关关系,遗传多样性水平与物种特性和所处不同群落有关。虽然4个种群内的形态变异丰富,但是属于同一物种的范围。
2011 Vol. 29 (3): 312-318 [摘要] ( 3057 ) [HTML 1KB] [ PDF 1022KB] ( 2389 )
319 杨慧;陈媛媛;徐永星;李作洲
两种濒危水韭植物迁地保护居群的基因流动态及回归重建保育遗传管理策略
采用微卫星分子标记对中华水韭(Isoetes sinensis)安徽休宁、浙江建德和东方水韭(I.orientalis)浙江松阳三个孑遗居群的迁地保护居群开展了遗传多样性检测与遗传结构分析。7对多态性微卫星引物在36个迁地保护亚居群的720个样本中共检测到59个等位基因,每位点平均等位基因数(A)为8.43。迁地保护亚居群均维持很高的遗传多样性,多态信息含量(PIC)平均为0.707。迁地保护亚居群间遗传分化较低,遗传分化系数GST仅为0.070,居群间具有较大基因流(Nm=3.59)。单因素方差分析发现水韭孢子或孢子体在沿主要水流方向上的长距离传播能力要强于弱水流方向上的短距离传播能力,水流动态对水韭植物的基因流有重要影响。这与UPGMA聚类分析中迁地保护亚居群按邻近位置或水流相通程度优先聚类的结果相一致,水流所带动的强大基因流导致了不同孑遗居群来源的迁地保护亚居群间的遗传混杂。建议在开展水韭植物的迁地保护或回归自然重建时,对具有地方适应分化或者显著性进化的水韭植物居群应相互隔离而不宜配置在一起,以避免远交衰退的遗传风险。
2011 Vol. 29 (3): 319-330 [摘要] ( 3298 ) [HTML 1KB] [ PDF 1804KB] ( 2314 )
生理与发育
331 焦广飞;梁文裕;陈伟;庄惠其;翁兆霞;许鸿川
发菜藻蓝蛋白基因克隆及原核表达
发菜(Nostoc flagelliforme)是一种陆生固氮蓝藻,具有重要的经济和生态价值。运用双向电泳技术、MALDI-TOF-TOF/MS鉴定和数据库检索,获得藻蓝蛋白部分氨基酸序列并设计简并性引物,克隆藻蓝蛋白基因并研究其表达。结果表明,发菜藻蓝蛋白α和β亚基两个基因的编码序列及两者之间的间隔序列全长为1097bp,编码β亚基和α亚基的基因序列全长分别为519bp和489bp,β亚基基因序列位于α亚基基因序列上游,两者之间通过89bp的基因片段连接,GenBank登录号为GU549478,并对推译的α和β亚基三维结构进行了预测。将藻蓝蛋白的α和β亚基基因在大肠杆菌中表达,获得了符合预期的外源重组蛋白。研究结果为进一步研究发菜藻蓝蛋白的分子结构及生物学功能奠定了基础。
2011 Vol. 29 (3): 331-339 [摘要] ( 3087 ) [HTML 1KB] [ PDF 7179KB] ( 1840 )
340 生华;刘梅;化文平;王喆之
丹参病程相关蛋白基因(SmPR-10)的生物信息学及表达模式分析
对丹参EST序列进行Blast分析,获得了一条病程相关蛋白10(Pathogenesis-related protein 10,PR-10)基因,命名为:SmPR-10(GenBank注册号:HM439764)。分别从cDNA和gDNA水平克隆得到该基因,其序列无内含子,包含一个长为486bp的完整开放读码框,编码161个氨基酸残基。生物信息学分析显示,SmPR-10所编码的蛋白SmPR-10具有Betv1结构域,属于病程相关蛋白10家族,其相对分子量为17.47kD,为稳定的酸蛋白;无信号肽、膜锚定或跨膜结构域,为亲水性蛋白。实时定量PCR结果分析表明,SmPR-10基因主要在丹参茎中表达,其表达受到病原菌和茉莉酸甲酯逆境信号的诱导,显示SmPR-10基因可能在植物防御反应中发挥作用。
2011 Vol. 29 (3): 340-346 [摘要] ( 2665 ) [HTML 1KB] [ PDF 1063KB] ( 2574 )
347 唐晰;谢东丽;刘潇;蒋际谋;梁文裕;陈伟;
焦核龙眼种子败育的cDNA-AFLP分析
采用cDNA-AFLP技术对龙眼(Dimocarpus longan Lour.)正常和败育的种子进行了差异表达分析,并对差异明显的片段进行回收、克隆、测序,以及利用NCBI中的BLAST数据库已知序列进行同源性比对。结果表明:在11条重复性较好的差异片段中有3个Transcript-derived fragments(TDFs)分别与Ca2+-ATP酶、纤维素酶、质体ATP/ADP转运蛋白具有较高的相似性,其中TDF2和TDF7下调表达,TDF5上调表达,这可能影响了龙眼种子发育过程中的许多重要代谢途径,从而引起龙眼种子败育;有4个TDFs与一些hypothetical蛋白的序列相似;另有4个TDFs在蛋白数据库中未找到匹配的序列,核酸数据库中比对的结果也显示较高的E-值,说明为非同源基因。
2011 Vol. 29 (3): 347-351 [摘要] ( 2926 ) [HTML 1KB] [ PDF 845KB] ( 2742 )
352 严俊;;王莹;NEVO Eviatar;GUTTERMAN Yitzchak;程剑平
野生二棱大麦种子休眠型态与农艺性状及生态地理因素相关性研究
对来自以色列不同地区16个生态型野生二棱大麦种子的休眠型态与其农艺性状及起源地生态地里因素的相关性进行了研究。结果表明:高温(40℃)储藏可以打破种子的休眠;16个生态型种子在高温处理下的萌发率表现出显著差异,其休眠打破过程显示出不同型态的对数生长曲线:8个旱生生态型为S型,而8个湿生生态型为倒L型。休眠深度用实际达到最大萌发率的时间度量,最低休眠深度(15.6d)是来自湿润地区“进化峡谷”的生态型37-N,而最深休眠深度(103.1d)是来自干旱地区Ein-Zukim(死海附近)的生态型32-6。此外,对11个物候及农艺性状指标与休眠深度做斯皮尔曼秩相关分析,结果有9个显示出显著相关,尤其是粒重与休眠深度有极显著相关性。同时,休眠深度与起源地15个生态地理因素中的9个有显著相关,种子休眠主要受其起源地的地理位置、温度和水分条件等影响。可见,野生二棱大麦自然选择进化了休眠特性去应对干热环境而繁衍生息。本研究结果可用于进一步遗传研究和现代栽培大麦品种的改良。
2011 Vol. 29 (3): 352-361 [摘要] ( 2820 ) [HTML 1KB] [ PDF 1243KB] ( 2081 )
362 张乐华;周广;孙宝腾;李晓花;王书胜;单文
高温胁迫对两种常绿杜鹃亚属植物幼苗生理生化特性的影响
为探明常绿杜鹃亚属植物高温致伤的生理机制,以猴头杜鹃(Rhododendron simiarum Hance)、井冈山杜鹃(R.jinggangshanicum Tam)四年生实生苗为材料,通过人工气候箱中的盆栽实验,研究了不同程度的高温胁迫对两种常绿亚属杜鹃幼苗叶片生理生化特性的影响。结果表明:(1)两种杜鹃叶片的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H2O2)及脯氨酸(Pro)、可溶性蛋白质含量均随胁迫温度的升高而增大;猴头杜鹃的H2O2、可溶性蛋白含量及增幅均明显小于井冈山杜鹃,而MDA、Pro的增幅则因胁迫温度而异。(2)两种杜鹃叶片抗坏血酸(AsA)含量均随胁迫温度的升高而降低,但猴头杜鹃的降幅小于井冈山杜鹃。(3)高温胁迫下,猴头杜鹃除过氧化氢酶(CAT)活性增幅略小外,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及抗坏血酸过氧化物酶(APX)增幅均大于井冈山杜鹃。可见,随着胁迫温度的升高两种杜鹃叶片膜脂过氧化作用加重,而猴头杜鹃较井冈山杜鹃具有更强的酶促和非酶促清除活性氧能力。
2011 Vol. 29 (3): 362-369 [摘要] ( 3137 ) [HTML 1KB] [ PDF 1359KB] ( 2529 )
370 钟彩虹;张鹏;姜正旺;王圣梅;韩飞;徐丽云;黄宏文;
中华猕猴桃和毛花猕猴桃果实碳水化合物及维生素C的动态变化研究
分别对中华猕猴桃(Actinidia chinensis)黄肉品种‘金桃’和毛花猕猴桃(Actinidia eriantha)品系‘6113’果实生长发育过程中碳水化合物及维生素C的动态变化进行了系统研究。结果表明,中华猕猴桃‘金桃’和毛花猕猴桃‘6113’果实的可溶性固形物(SSC)含量均于谢花后146d内保持相对平稳,而后开始上升;此时,两物种果实的淀粉含量均上升到最大值,之后两者均开始下降。两者糖含量的变化与SSC相似,且中华猕猴桃‘金桃’果实糖含量进入快速增长期的时间比毛花猕猴桃‘6113’早1个月。两者果实Vc含量的变化趋势相似,均于7月上中旬达到一个高峰,以后随着果实的生长发育,含量下降,‘金桃’于8月14日降至最低值,‘6113’于9月13日降至最低值;两者的Vc含量降到最低值后均缓慢上升,到果实完全成熟期(树上自然软熟期)回升到第二个峰值。‘6113’果实的Vc含量在完全成熟期的峰值远远高于7月上旬的高峰值。对‘金桃’和‘6113’果实碳水化合物及Vc含量方差分析表明,两者的可溶性固形物、淀粉和总糖没有明显差异,而毛花猕猴桃‘6113’的Vc含量显著高于中华猕猴桃‘金桃’。
2011 Vol. 29 (3): 370-376 [摘要] ( 3168 ) [HTML 1KB] [ PDF 1004KB] ( 2170 )
377 吕锐玲;付艳苹;谢甲涛;程家森;姜道宏
武汉梅花炭疽病病菌的多样性研究
炭疽病是梅花(Prunus mume)栽培中的重要病害,对梅花的栽培构成严重威胁。本研究从武汉发病的梅花叶片样品上分离、获得了170个炭疽病菌菌株,它们在形态特征、致病性、分子遗传水平等方面都表现出较大的差异。按菌落形态、色素分泌、拟菌核产生、分生孢子及孢子梗形态和大小等形态特征将梅树炭疽病菌分为7种类型,其中Ⅵ型和Ⅶ型菌株在PDA培养基上可以连续产生大量的有性后代。7种类型的菌株只能侵染梅花、樱树、梨树、苹果、桃树、杏树等蔷薇科园艺植物,并且存在着明显的致病力分化,但不侵染吉祥草、柑桔、大叶黄杨、豇豆、紫荆、高粱等供试的其它科植物。依据致病力可将梅树炭疽病菌分为强、中、弱3类。ITS序列表明它们均属于胶孢炭疽(Colletotrichum gloeosporioides)。对其中7种类型36个梅树炭疽病菌菌株的进行了RAPD聚类分析,在55%相似水平上,供试菌株可以分为3组,所聚类群与形态学类型和致病力分化所形成的强、中、弱3类没有明显的相关性。表明梅花炭疽病菌菌株间存在丰富的遗传多样性。
2011 Vol. 29 (3): 377-384 [摘要] ( 2712 ) [HTML 1KB] [ PDF 56290KB] ( 2057 )
技术与方法
385 张帆;姜玲
dsRNA介导的番木瓜环斑病毒(PRSV)的抗病性研究
以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)和烟草(Nicotiana tabacum)及PRSV寄主植物番木瓜(Carica papaya L.)作为试验材料,开展了番木瓜环斑病毒外壳蛋白基因dsRNA介导的PRSV病原抗性的研究。利用农杆菌介导法将番木瓜环斑病毒外壳蛋白CP基因反向重复表达载体pHellsgate12-CPIR(简称PHG12-CPIR)分别转化到烟草和拟南芥中,获得阳性植株,并利用渗透法和农杆菌介导的瞬时表达体系将pHG12-CPIR载体导入到番木瓜中。对转基因植株进行攻毒试验并分析了其抗病性。在接种3~7d内,在拟南芥和番木瓜上转基因植株的发病情况较轻,而野生型植株叶片与转基因植株相比,均表现出不同程度的黄化、皱缩和枯斑等症状。在接种PRSV后,番木瓜和拟南芥转化植株表现症状的叶片的比例与对照相比,结果显著低于对照,而在烟草植株上症状表现的差异不明显。在3种植物上RT-PCR检测结果显示,在接种番木瓜环斑病毒PRSV后,野生型植株中有高浓度的病毒积累,而转pHG12-CPIR基因植株中几乎没有病毒积累,推测转pHG12-CPIR基因植株中瞬时表达系统已启动RNAi机制抑制了CP基因的表达。
2011 Vol. 29 (3): 385-391 [摘要] ( 2878 ) [HTML 1KB] [ PDF 14823KB] ( 2097 )
392 戴灵超;陶月红;张昭;张本刚;斯建勇;刘琰璐
几种表面活性剂对两种作物安全性的初步研究
在植物中广泛存在着具有表面活性剂功能的物质,如皂苷、糖脂、磷脂等,这类物质的存在可增加水溶性较低的化合物的溶解度。在进行化感物质活性检测时,为了真实和准确地反映水溶性较低的化合物在自然条件下的溶解情况及生物活性,利用表面活性剂进行助溶是较为有效的手段。表面活性剂在以植物为受试对象的活性检测中应用不多,缺乏对其安全性的研究。本研究以小麦和白菜种子作为受试对象,对表面活性剂吐温80、吐温60、吐温40、吐温20,泊洛沙姆188以及卖泽52的安全性进行了研究,实验结果表明,各种助溶剂对小麦和白菜的安全浓度分别是:吐温80浓度为低于0.1%、低于1.5%(小麦、白菜,下同);吐温60浓度为低于0.5%、低于4.0%;吐温40浓度为低于0.1%、低于6.0%;吐温20浓度为等于0.1%、低于0.1%;泊洛沙姆188浓度为低于8.0%、低于4.0%;卖泽52浓度为低于1.0%、等于0.5%。吐温80、吐温60、吐温40和泊洛沙姆188安全范围较宽,在化感研究中可作为助溶剂使用;卖泽52和吐温20的安全浓度范围相对较窄,不建议用作化感研究中的助溶剂。
2011 Vol. 29 (3): 392-397 [摘要] ( 2478 ) [HTML 1KB] [ PDF 864KB] ( 2445 )
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