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    2024年 第33卷 第4期    刊出日期:2024-04-20
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    2024年4期目录
    2024, 33(4):  0. 
    摘要 ( 30 )   PDF (756KB) ( 64 )  
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    研究论文
    围封和施肥对高寒草甸群落特征和植被碳氮库的影响
    秦瑞敏, 程思佳, 马丽, 张中华, 魏晶晶, 苏洪烨, 史正晨, 常涛, 胡雪, 阿的哈则, 袁访, 李珊, 周华坤
    2024, 33(4):  1-11.  DOI: 10.11686/cyxb2023198
    摘要 ( 101 )   HTML ( 272)   PDF (3631KB) ( 120 )  
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    为探究不同恢复措施对退化高寒草甸的影响,研究了不同围封年限(0、4、13年)和长期施肥(N、P)下草甸群落特征和碳氮库的变化。结果表明:1)随着围封年限增加,物种丰富度指数和Shannon-Wiener指数显著降低,Simpson指数和Pielou指数呈先上升后下降的特征;长期N和P添加分别显著降低了物种丰富度指数和Shannon-Wiener指数。2)地上生物量和根系生物量在4和13年围封下均显著增加,且在4年围封时最高,而凋落物生物量则随围封年限增加而逐渐增加;长期施肥对生物量的影响不显著。3)围封后,植被碳和氮储量显著增加,其中地上生物量和根系碳、氮库均在4年围封时最高,凋落物碳、氮库则在13年围封时最高;长期施肥对植被碳储量无显著影响,仅长期N添加显著提高了地上生物量氮库。4)偏最小二乘(PLS)路径模型显示:围封和施肥导致环境因子发生变化,抑制了群落多样性,促进了植物生物量和植被碳库的积累,而植被氮库特征在施肥处理下发生变化。综上,围封整体上抑制了物种多样性,但能够促进群落生产力提高和植被碳氮库增汇;长期N添加对物种多样性和植被碳库无显著正效应,但促进了植被氮库增汇。

    不同利用方式对大针茅草原植被群落特征的影响
    索晓晶, 项磊, 高贺, 运向军, 哈斯巴根, 吴金蕊, 董文成, 滑博伟, 牟金燚, 王琪
    2024, 33(4):  12-21.  DOI: 10.11686/cyxb2023207
    摘要 ( 96 )   HTML ( 11)   PDF (2610KB) ( 60 )  
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    探究不同利用方式对大针茅典型草原群落植被特征的影响,可为大针茅草原制定合理科学的利用制度提供理论依据。本试验将大针茅典型草原作为研究对象,基于入户调查在打草场、全年放牧及季节轮牧3种利用方式的草地上进行植物群落调查,计算重要值以及多样性指数,分析植物多样性与生物量的关系。结果表明:1)3种利用方式下大针茅草原的优势植物类群一致;2)3种利用方式下群落物种多样性无显著差异,但功能群的物种多样性差异显著,多年生禾草的物种多样性在打草场和季节轮牧下高于全年放牧,灌木半灌木的物种多样性则在全年放牧下高于打草场和季节轮牧;3)打草场和季节轮牧的地上现存量显著高于全年放牧,多年生禾草的相对地上现存量在打草场中高于季节轮牧,多年生杂类草则与之相反;4)在打草场和季节轮牧下,植物多样性与地上现存量呈显著正相关关系。综上,打草场和季节轮牧在维持较高的物种多样性的同时能保持较高的地上现存量,更加有利于大针茅草原的可持续利用,但两者维持生态系统功能的群落结构有所不同。

    荒漠草原灌丛转变过程土壤水分亏缺空间特征及影响因素
    赵亚楠, 王红梅, 李志丽, 张振杰, 陈彦硕, 苏荣霞
    2024, 33(4):  22-34.  DOI: 10.11686/cyxb2023209
    摘要 ( 94 )   HTML ( 13)   PDF (4470KB) ( 64 )  
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    草地灌丛化对生态系统结构、功能与服务产生重要影响,目前已经认识到其对土壤水分的负面影响,但还缺乏其在区域尺度的定量评价及其驱动机制研究。在宁夏荒漠草原选取43块成对样地(即荒漠草地和灌丛地),引入样地土壤水分相对亏缺指数(PCSWDI)评价荒漠草原向灌丛转变后土壤水分亏缺空间格局现状及其驱动因子。结果表明:荒漠草原转变为灌丛后0~100 cm和100~200 cm土壤含水量分别显著下降了27.80%和57.92%,0~100 cm灌丛地的PCSWDI显著低于荒漠草地,表明0~100 cm灌丛地目前不存在土壤水分亏缺现象。地统计学分析表明,荒漠草地和灌丛地的0~100 cm土壤水分相对亏缺指数的结构方差比分别为94.73%和95.29%,均属于强空间自相关,主要受结构性因子控制。此外,地理探测器的因子探测发现0~100 cm土壤储水量、坡向和田间持水量是影响灌丛地土壤水分相对亏缺指数的主导因子;交互探测表明,灌丛地0~100 cm土壤水分相对亏缺指数空间分异是多因子共同作用的结果。尽管分析得到0~100 cm灌丛地不存在土壤水分亏缺,但100~200 cm土壤含水量显著下降已经预示了深层土壤水分的消耗。因此,干旱半干旱地区的植被恢复必须考虑其植被承载力和水分阈值,基于自然的解决方案可能是未来植被恢复的主流思路。

    两种乔木凋落叶浸提液处理对地毯草土壤酶活性及其化学计量比的影响
    黄琳曦, 陈倩, 张先言, 闫顺, 杨云, 辛培尧, 汪琼
    2024, 33(4):  35-46.  DOI: 10.11686/cyxb2023182
    摘要 ( 72 )   HTML ( 12)   PDF (4023KB) ( 50 )  
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    乔木搭配人工草坪是园林绿化中常见的植物配置方案,但乔木凋落物可能会影响林下草坪草的生长。为探究两种乔木栾树、樱树凋落物对地毯草草坪的影响,本研究将栾树、樱树凋落叶分别制成10、20、40 g·L-1质量浓度的水浸提液,通过盆栽试验分析两种凋落叶浸提液处理下地毯草根际土壤水解酶活性及其化学计量比的变化,初步探讨林下植被管理对地毯草土壤质量的影响。结果表明:1)在不同质量浓度的栾树凋落叶浸提液处理下,地毯草根际土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、酸性磷酸酶(PHOS)活性均呈先增后减的变化趋势,木糖聚酶(XYL)则呈先减少后增加,最后减少的变化趋势,而在不同质量浓度的樱树凋落叶浸提液处理下,地毯草根际土壤β-1,4-葡萄糖苷酶、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶、木糖聚酶活性则表现为先减后增的变化规律,酸性磷酸酶随质量浓度的增加呈递减的变化规律;2)相关性分析表明,N、P获取酶活性与土壤有机碳(SOC)含量呈显著正相关,酶C/N、酶C/P与总氮(TN)、总磷(TP)含量呈显著负相关,酶N/P与SOC含量呈显著负相关。矢量模型分析发现凋落物浸提液处理下地毯草根际土壤微生物呈P养分限制特征,樱树凋落叶浸提液处理能缓解微生物C、P限制;3)冗余分析进一步揭示了栾树和樱树凋落叶浸提液处理下地毯草根际土壤SOC、TP含量和土壤C/P、土壤含水量(SWC)、pH是影响土壤酶活性及其化学计量比的主要因子。因此,在人工草坪日常管理中应适时添加栾树、樱树凋落叶,在提高土壤微生物酶活性的同时缓解了地毯草生长中的碳和磷限制。

    火炬树根蘖幼苗对3种草坪草种子萌发和幼苗生长的化感效应
    张晓曦, 胡嘉伟, 王星, 李江文, 刘凯旋, 陈灵素, 董雨欣, 王子泉, 陈锦强
    2024, 33(4):  47-59.  DOI: 10.11686/cyxb2023204
    摘要 ( 68 )   HTML ( 9)   PDF (7201KB) ( 67 )  
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    以白三叶、苇状羊茅和多年生黑麦草3种北方常见草坪草为对象,通过室内砂培试验,研究了火炬树幼苗根、皮和叶的水浸提液在12.5、25.0和50.0 g·L-1浓度下对受体植物种子萌发、幼苗生长以及生理指标的影响。并基于不同指标对应化感效应指数进行主成分分析获取的综合主成分值(F)评价各处理对3种草坪草的综合抑制程度,以期明确火炬树幼苗的潜在化感效应及其作用规律。结果表明:火炬树幼苗对受体植物各类指标的化感效应普遍受到化感物质来源器官、浸提液浓度和受体植物种类,以及上述因素交互作用的显著影响(P<0.05)。其中,火炬树所有器官的浸提液在各浓度下均使白三叶在苗期全部死亡。其根、皮和叶浸提液均显著抑制了苇状羊茅的种子萌发和幼苗生长,但仅后两者的综合抑制程度随浸提液浓度增加持续增强(F值降低1.07~2.77);浓度一致时,火炬树对苇状羊茅的综合抑制程度均为叶和皮>根(F值较后者低0.98~3.23)。火炬树根和皮浸提液对多年生黑麦草的综合抑制程度随浓度增加呈先增后降趋势,叶浸提液的抑制程度则随浓度增加呈持续增强趋势(F值降低1.11),且所有器官浸提液对多年生黑麦草的化感抑制普遍强于其对苇状羊茅的抑制(F值较后者低0.64~2.96);浓度一致时,在12.5和50.0 g·L-1浓度下叶浸提液的综合抑制程度强于其他器官(F值较其他器官低0.44~1.55),而在25.0 g·L-1浓度下皮浸提液的抑制程度最强(F值低0.51~0.69)。综上所述,在火炬树下种植草坪植物时建议优先考虑苇状羊茅而应避免种植白三叶。

    不同燕麦品种在呼伦贝尔地区的引种适应性评价
    李鸿飞, 周帮伟, 张淼, 施树楠, 李志坚
    2024, 33(4):  60-72.  DOI: 10.11686/cyxb2023247
    摘要 ( 85 )   HTML ( 14)   PDF (3723KB) ( 67 )  
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    为筛选出适宜在呼伦贝尔地区种植的优质饲用燕麦品种,在该地引进18份燕麦种质资源作为供试材料并测试其区域适应性。本试验基于该地区田间种植环境,采取随机区组设计,对供试燕麦的主要生产性能、农艺性状、营养品质等指标进行分析比较,采用灰色关联度分析法对供试品种的各项指标进行综合评价,旨在为该地区燕麦种质资源的适应性研究提供一定参考。结果表明:18份供试燕麦品种在呼伦贝尔地区均能发育成熟,生育期在76~109 d,生长速率呈“慢-快-慢”的趋势。随着生育期的推进,供试燕麦的干草产量逐步增高并于灌浆期达到最大,伽利略(13.18 t·hm-2)干草产量最高,其次是甜燕3号(12.32 t·hm-2)、贝勒(12.25 t·hm-2),显著高于其他燕麦品种(P<0.05)。贝勒(120 cm)株高最高,甜燕3号(117 cm)次之,二者显著高于其他供试燕麦品种(P<0.05)。福燕1号鲜干比(4.98)最高,白燕7号(1.74)茎叶比最低,说明二者具有较好的适口性。福燕1号的粗蛋白含量最高(13.46%),福燕2号的中性洗涤纤维及酸性洗涤纤维含量均为最低,说明二者具有较好的饲用品质。灰色关联度分析表明,本地区种植的燕麦应选择具有鲜干比大、叶片较大、茎秆粗壮、粗蛋白含量高、草产量高等特征的燕麦品种。甜燕3号、伽利略、福燕2号综合表现位居前列,可作为优良的饲用燕麦品种在当地推广种植。

    燕麦不同组合正、反交杂种后代的表型及遗传参数分析
    慕平, 柴继宽, 苏玮娟, 章海龙, 赵桂琴
    2024, 33(4):  73-86.  DOI: 10.11686/cyxb2023183
    摘要 ( 61 )   HTML ( 9)   PDF (2431KB) ( 30 )  
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    为了明确燕麦不同组合正、反交杂种后代的表型差异及遗传变异情况,本研究以福瑞至(F709)与709(709F)、牧乐思(ML2)与陇燕2号(L2M)为亲本配制正、反交组合,用简单序列重复分子标记对杂种F1代进行了鉴定,比较了正、反交杂种的表型差异,并分析了杂种F2代的遗传变异及多样性。结果表明:用SSR分子标记从37个F1单株中共鉴定出32个真杂种,占比86.5%。福瑞至和709、牧乐思和陇燕2号组合的F1真杂种率分别为88.9%和84.2%。正、反交对杂种后代的表型有显著影响。F709-F1的旗叶比反交的窄19.4%;ML2-F1的主穗粒数比反交少12.2%。F2群体遗传变异幅度较大。同一性状在正、反交F2中的遗传变异系数(Gcv)、广义遗传力(Hb)和相对遗传进度(ΔGt)存在显著差异。F2群体株高的遗传变异系数较小(4.50%~10.27%)、广义遗传力较高(33.12%~85.41%),分蘖数和有效分蘖数的相对遗传进度较大。福瑞至和709的正、反交F2群体的穗下节长的广义遗传力是所有指标中最低的,分别为14.13%和23.81%,相对遗传进度也最小。主穗粒数的Gcv在其正、反交F2中的差异最显著,在F709-F2中为7.09%,反交中增至19.03%;F709-F2Hb为22.54%,反交则为66.01%。牧乐思和陇燕2号的正、反交F2群体叶片数的广义遗传力最高(99.53%),几乎不受环境的影响。ML2-F2旗叶宽的Hb为9.07%,其ΔGt为2.79,反交中旗叶宽的Hb为30.23%,ΔGt为9.77。10对SSR引物对F2群体扩增的多态性比率达73.5%,实际杂合度为0.35~0.99,远高于期望杂合度;Nei’s基因多态性、香农指数分别为0.29~0.50和0.53~0.71,F2群体分离现象明显,遗传变异幅度大,具有较大的选择空间。

    盐胁迫对不同种质小黑麦幼苗水分利用效率和渗透调节的影响
    张译尹, 李雪颖, 王斌, 宋珂辰, 兰剑, 胡海英
    2024, 33(4):  87-98.  DOI: 10.11686/cyxb2023184
    摘要 ( 67 )   HTML ( 10)   PDF (5651KB) ( 37 )  
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    为探讨小黑麦幼苗经过盐胁迫后水分利用效率和渗透调节系统的响应机制,选用10份不同种质小黑麦为对象,以土壤含盐量0.6%NaCl为胁迫组,正常浇水为对照组(CK),研究盐胁迫对小黑麦生长、水分利用特征、渗透调节物质含量的影响,以明确不同种质小黑麦苗期耐盐能力的强弱,为宁夏地区耐盐小黑麦品种评价提供理论依据。结果表明:盐胁迫抑制小黑麦的正常生长,促进其水分利用效率和渗透调节物质的积累与转移。在盐胁迫下,X-520的株高最高,X-516次之,SD的分蘖数和地上生物量最多;此外,SD、X-520和X-516的稳定碳同位素(δ13C)含量较高,分别为-27.33‰、-27.40‰和-27.39‰;SD的脯氨酸、可溶性蛋白和淀粉含量均为最高。相关分析表明,δ13C与相对含水量、有机渗透调节物质、根系钠离子、叶片钾离子间均显著正相关(P<0.05)。通过聚类分析得出,不同种质小黑麦耐盐能力强弱可分为3类,耐盐性较好(SD、X-520、X-516),耐盐性一般(JIN、J-46),耐盐性较差(T-5、HN、T-9、XJ、T-11);同时,经主成分综合评价(PCA)得出不同种质小黑麦的耐盐性高低顺序依次为SD>X-520>X-516>J-46>JIN>HN>T-11>T-9>T-5>XJ。因此,建议将SD、X-516和X-520作为宁夏盐碱地推广种植的育种材料。

    基于Meta分析菌根菌对植物叶片生理的影响
    马路平, 石兆勇, 韦文敬, 杨爽
    2024, 33(4):  99-109.  DOI: 10.11686/cyxb2023189
    摘要 ( 57 )   HTML ( 10)   PDF (5535KB) ( 82 )  
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    叶片作为植物的重要器官,其养分、光合色素、可溶性糖、可溶性蛋白等含量,以及各种酶活性都是表征其生理的重要参数;而光合作用、蒸腾作用则是叶片重要的生理活动指标。菌根菌是一类与绝大多数植物形成共生的土壤微生物,能够影响叶片生理。本研究选择分布最广泛的丛枝菌根菌(arbuscular mycorrhizal fungi, AMF),针对以往大多数研究只关注单一植物接种AMF探究其生理功能的问题,采用Meta分析(Meta-analysis)的定量研究方法,对152篇相关文献整理建库,评估了AMF对植物叶片生理的影响,探究了不同分类水平上AMF的效应。结果表明:AMF显著提高了叶片氮、磷、钾、钙、镁和锌含量,提高了12.6%~26.3%;增加了叶绿素、叶绿素a和叶绿素b含量,分别增加了16.3%、12.1%和11.1%;对可溶性糖和可溶性蛋白则分别提升了34.8%和18.4%;同时,AMF提高了叶片各种酶活性,分别为过氧化物酶31.3%、超氧化物歧化酶17.8%、过氧化氢酶23.3%、多酚氧化酶59.1%、苯丙氨酸解氨酶65.3%;AMF提高了叶片的净光合速率(27.7%)和蒸腾速率(31.1%)。表明AMF因分类(科、属、种)不同,对叶片生理的影响也存在差异。本研究系统评价了AMF对叶片生理的影响,丰富了AMF的功能多样性理论,为筛选改善叶片生理的高效AMF提供了切实的依据。

    盐爪爪根际土壤产IAA菌株分离及促生特性分析
    程鑫宇, 王继莲, 麦日艳古·亚生null, 李明源
    2024, 33(4):  110-121.  DOI: 10.11686/cyxb2023205
    摘要 ( 87 )   HTML ( 7)   PDF (3928KB) ( 68 )  
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    为丰富具有产吲哚-3-乙酸(IAA)功能的植物根际促生菌(PGPR),开发高效微生物菌肥,从南疆克孜勒苏柯尔克孜自治州耐盐植物盐爪爪根际土壤中分离产IAA的菌株。结合16S rDNA的限制性片段长度多态性PCR技术(PCR-RFLP)与16S rDNA序列分析进行菌种鉴定,分析高产IAA菌株对玉米和小麦种子发芽的影响,并通过盆栽试验验证其对盐碱胁迫下植株幼苗生长(株高、茎粗、地上干重等)的影响。结果表明,共筛选到67株PGPR菌株,其分泌IAA能力为16.65~71.63 mg·L-1,尤以PM14、PM18分泌量较高。PM14和PM18菌株同时兼具解磷、固氮能力。所有菌株分属6个菌属,以肠杆菌属占绝对优势。接种PM14和PM18均促进了玉米和小麦种子萌发,但菌液浓度高低对种子发芽的影响有显著差异(P<0.05)。接种处理增加了玉米株高、鲜重、地上干重、茎粗和根干重,分别增加了4.7%~37.2%、28.8%~94.5%、15.8%~157.9%、4.4%~35.5%和23.5%~82.4%,但叶绿素含量无显著变化。接种处理增加了小麦株高、茎粗、鲜重和地上干重,分别增加了9.5%~33.1%、13.0%~49.6%、57.4%~112.8%和71.4%~114.3%。除接种灭活的PM14导致小麦根干重与对照相比无显著差异,其他处理均有积极作用,提高了52.8%~69.0%,而所有处理对叶绿素含量均无显著影响。综上,本研究筛选的产IAA菌株提高了植株在盐碱胁迫下的抗性,对开发适用于盐碱地区的微生物菌肥有重要意义。

    毛叶苕子磷获取特征及根际特性的基因型差异
    常单娜, 陈子英, 韩梅, 李正鹏, 严清彪, 吕帅磊, 周国朋, 孙小凤, 曹卫东
    2024, 33(4):  122-134.  DOI: 10.11686/cyxb2023208
    摘要 ( 79 )   HTML ( 8)   PDF (3817KB) ( 40 )  
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    毛叶苕子是我国重要的肥饲兼用绿肥作物,研究毛叶苕子磷获取特征及根际特性的基因型差异,为毛叶苕子磷高效利用提供理论支撑。在青海西宁开展盆栽试验,设置毛叶苕子品种和磷肥种类双因素,毛叶苕子品种为大田试验筛选的磷高效及磷低效品种(系)各2个,磷肥种类为过磷酸钙和磷矿粉,设置不施磷肥对照,共12个处理。盛花期测定分析毛叶苕子磷素积累量、土壤磷组分、土壤有机酸、根系酸性磷酸酶(RACP)、土壤酸性及碱性磷酸酶活性(ACP、ALP)、土壤酸性及碱性磷酸酶(phoCphoD)基因丰度。结果显示,不同磷效率毛叶苕子品种(系)总磷吸收量和磷肥利用率分别为7.45~46.07 mg·盆-1和7.12%~22.49%;磷高效品种(系)总磷吸收量和磷肥利用率均显著高于磷低效品种(系),增幅分别为0.91%~61.20%和12.52%~60.25%。相比磷低效品种(系),磷高效品种(系)提高了活性磷(labile P)和中等活性磷(moderately labile P)的比例,降低了稳定性磷(stable P)的比例,后者的活性磷和中等活性磷的比例分别是前者的6.14~26.14倍和1.04~1.54倍,前者的稳定性磷库比例是后者的2.92~7.91倍。磷高效品种(系)土壤总有机酸(TOA)、草酸(OXA)含量、RACP、ACP、ALP活性均显著高于磷低效品种(系),分别提高117.45%~254.60%、19.40%~50.75%、16.37%~146.40%、6.19%~104.19%和6.16%~35.06%。磷高效品种(系)phoCphoD丰度分别是磷低效品种(系)的1.07~2.58倍和1.46~3.64倍。线性回归分析表明,土壤TOA、OXA、RACP、ACP与活性磷均呈显著或极显著正相关,决定系数分别为0.40、0.46、0.13、0.19;与stable P均呈显著或极显著负相关,决定系数分别为0.75、0.58、0.41和0.49。综上,磷高效毛叶苕子品种(系)活化难溶性磷的能力较强,具有更高的磷素积累量和磷肥利用率。其主要通过增加有机酸(主要是草酸)含量、磷酸酶活性、phoCphoD基因丰度活化难溶性磷,提高土壤中活性磷和中等活性磷的比例,促进对磷的吸收利用。

    紫花苜蓿SAUR基因家族的鉴定及其在非生物胁迫中的表达模式研究
    刘昊, 李显炀, 何飞, 王雪, 李明娜, 龙瑞才, 康俊梅, 杨青川, 陈林
    2024, 33(4):  135-153.  DOI: 10.11686/cyxb2023235
    摘要 ( 93 )   HTML ( 9)   PDF (16238KB) ( 95 )  
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    SAUR(small auxin-up RNA)是植物早期响应生长素的一类基因,参与植物生长发育与非生物胁迫响应等一系列生物过程。在拟南芥、水稻、棉花等物种中已经对SAUR基因家族进行了系统鉴定与分析,但是,在世界上最重要的豆科牧草紫花苜蓿中关于SAUR基因家族的研究尚未开展。本研究利用生物信息学的方法在紫花苜蓿参考基因组共鉴定到433个MsSAUR成员,并对其基因组位置、基因结构、启动子顺式作用元件以及不同组织中的表达模式进行了分析。同时,利用紫花苜蓿在不同非生物胁迫下的转录组数据,发现有5、11、19以及12个MsSAUR成员分别响应干旱、盐、冷以及碱胁迫,MsSAUR14/94/254可以同时响应干旱和盐胁迫,MsSAUR297可以同时响应干旱、盐以及碱胁迫,MsSAUR306可以同时响应干旱、盐以及冷胁迫。本研究结果可为后期通过基因工程技术创制高产抗逆新种质提供重要的候选基因。

    全基因组水平紫花苜蓿WRKY转录因子家族鉴定与表达模式分析
    李显炀, 刘昊, 何飞, 王雪, 李明娜, 龙瑞才, 康俊梅, 杨青川, 陈林
    2024, 33(4):  154-170.  DOI: 10.11686/cyxb2023214
    摘要 ( 99 )   HTML ( 13)   PDF (14685KB) ( 57 )  
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    WRKY转录因子是植物中最大的基因家族之一,在植物生长发育以及非生物胁迫过程中发挥重要的作用。目前,WRKY基因家族成员已经在多个植物物种中进行了广泛的研究和分析。然而,WRKY转录因子尚未在四倍体紫花苜蓿全基因组水平上进行鉴定与分析。本研究系统鉴定了紫花苜蓿WRKY基因家族成员,并对其在不同胁迫处理下的表达模式进行了分析。结果显示,共有198个WRKY转录因子不均匀分布在紫花苜蓿的32条染色体上,其中7号染色体的数量最多。系统进化树结果显示,WRKY基因家族成员可以分为3个组。在这些WRKY转录因子中,有42个响应盐胁迫,7个响应碱胁迫,19个响应冷胁迫和37个响应干旱胁迫,同时发现MsWRKY154MsWRKY166可以同时响应盐、干旱、冷以及碱胁迫。本研究的结果可为紫花苜蓿WRKY转录因子的生物学功能深入研究奠定基础,同时可为紫花苜蓿分子育种提供有价值的信息。

    石仙桃与细叶石仙桃叶绿体基因组解析及其系统发育
    刘保财, 胡学博, 张武君, 赵云青, 黄颖桢, 陈菁瑛
    2024, 33(4):  171-185.  DOI: 10.11686/cyxb2023192
    摘要 ( 59 )   HTML ( 5)   PDF (6976KB) ( 23 )  
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    石仙桃和细叶石仙桃均为珍稀濒危的附生兰,两者叶绿体基因组特征及其系统发育报道较少,本研究旨在揭示石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征及其系统发育。2022年5月取驯化栽培的石仙桃和细叶石仙桃幼嫩叶片,基于Illumina测序平台分别获得石仙桃和细叶石仙桃叶绿体序列,用GetOrganelle组装、CPGAVAS2注释,利用生物信息学方法开展重复序列、密码子偏好性、四分体边界等叶绿体特征分析,并从NCBI上下载相关的序列开展基因组比较与系统发育分析。石仙桃叶绿体基因组大小为159122 bp(GC含量为37.41%),细叶石仙桃叶绿体基因组大小为158798 bp(GC含量为37.47%),两者均包括大单拷贝区(LSC)、小单拷贝区(SSC)和反向重复序列(IRa/IRb)。石仙桃与细叶石仙桃均注释了113个基因,其中编码蛋白质的基因79个,石仙桃中编码79个蛋白质基因使用22968个密码子,编码亮氨酸的UUA相对同义密码子使用频次(RSCU)达到1.90;细叶石仙桃中编码79个蛋白质的基因使用22923个密码子,编码亮氨酸UUA的RSCU达到1.91。石仙桃叶绿体基因组中共有44个简单序列重复(SSR)、47个散在重复、26个串联重复;细叶石仙桃有32个SSR、25个散在重复、30个串联重复。石仙桃属6个物种的四分体边界及共线性无大片段变化,但存在核苷酸多态性,trnK-UUU、trnQ-UUG、rpl16等基因可作为物种的分子标记候选基因。系统分析明确了石仙桃和细叶石仙桃等石仙桃属物种与蜂腰兰和流苏贝母亲缘关系较近,并同处于附生兰的分支中,叶绿体基因组大片段倒置等可能是兰科适应生活习性改变的原因之一。本研究明确了石仙桃和细叶石仙桃叶绿体基因组特征,探讨了其系统发育及兰科生活习性与叶绿体基因组之间的关系,为进一步分类和分子标记开发等相关研究奠定了基础。

    基于转录组测序的狗牙根抗旱根系关键代谢途径分析
    李硕, 李培英, 孙宗玖, 李雯
    2024, 33(4):  186-198.  DOI: 10.11686/cyxb2023193
    摘要 ( 72 )   HTML ( 12)   PDF (5023KB) ( 43 )  
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    根系是狗牙根响应干旱胁迫的重要器官,其响应不同程度干旱的分子机制有待进一步明确。以抗旱(C138)和敏旱(C32)2个狗牙根基因型为材料,对其正常灌溉(土壤相对含水量为田间持水量的80%~90%)、中度干旱(50%~60%)及重度干旱(20%~30%)下的根系进行取样,基于Illumina高通量测序平台进行转录组测序,共获得43581条单基因,有33025条得到注释。结果表明,与正常灌溉相比,中度及重度干旱下C138共7537个差异基因表达,其中上调1164个,下调6373个;C32有6731个差异基因表达,其中上调4304个,下调2427个。Top20 GO富集分析发现,中度干旱下C138主要富集于氧化还原酶活性、碳水化合物代谢和纤维素结合等,重度干旱下C138主要富集于磷酸代谢及蛋白磷酸化等,C32主要富集于过氧化物酶活性、氧化应激反应等;KEGG Pathway富集分析发现中度干旱下C138主要富集在谷胱甘肽代谢、苯丙基类生物合成和氮代谢途径;C32主要富集在氧化磷酸化、三羧酸循环(TCA)、核糖体和碳代谢途径;重度干旱胁迫下C138主要富集在谷胱甘肽代谢、花生四烯酸代谢、核糖体酶途径;C32主要富集在谷胱甘肽代谢、苯丙基类生物合成途径。总体而言,狗牙根中度干旱胁迫基因表达响应主要与氧化反应有关,重度干旱胁迫主要与Ca2+通路、脱落酸(ABA)信号通路和谷胱甘肽代谢有关,因而谷胱甘肽代谢可能是狗牙根响应干旱的主要KEGG通路。且与C32相比,C138响应干旱胁迫时有更多的钙依赖性蛋白激酶相关基因表达,因而抗旱性能更强。综上,谷胱甘肽代谢和MYB转录因子相关基因可能是狗牙根抗旱的关键,可作为其干旱胁迫基因研究的首选。

    饲粮中葛藤不同添加量对肉兔养分表观消化率、胃肠道发育及消化酶活性的影响
    高承芳, 桑雷, 孙世坤, 陈冬金, 王锦祥, 谢喜平
    2024, 33(4):  199-209.  DOI: 10.11686/cyxb2023180
    摘要 ( 51 )   HTML ( 5)   PDF (1702KB) ( 35 )  
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    为探讨葛藤在肉兔饲粮中的应用效果,开展葛藤的常规营养成分分析,选取35±2 日龄体重(0.88±0.13 kg)相近的断奶伊拉兔肉兔200只,随机分成4组,每组5个重复,每个重复10只,分别饲喂添加0(对照组)、15%、25%、35%葛藤的试验饲粮。预试期7 d,正试期42 d。于正试期第36天开始进行为期7 d的消化代谢试验,分析肉兔养分表观消化率,试验结束后测定分析肉兔盲肠消化酶活性及胃肠道的变化。结果显示,饲粮中添加不同量的葛藤:1)提高了各处理组肉兔对饲粮中干物质、粗蛋白、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性木质素、粗脂肪和半乳糖醛酸的表观消化率,35%葛藤组表观消化率最高,显著高于15%葛藤组与对照组(P<0.05)。2)提高了肉兔盲肠中纤维素酶、半纤维素酶与果胶酶活性,15%葛藤组酶活性最高,显著高于对照组(P<0.05)。3)对肉兔胃及小肠的相对长度无显著影响(P>0.05),但显著提高了盲肠相对长度和重量、胃相对重量与小肠相对重量,25%与35%葛藤组显著高于对照组(P<0.05)。4)提高了肉兔空肠、回肠与十二指肠的绒毛长度、绒毛长度/隐窝深度比值(V/C)和黏膜层厚度,降低了隐窝深度值,35%葛藤组肉兔回肠、十二指肠的绒毛长度显著高于对照组(P<0.05),空肠、回肠的隐窝深度低于对照组,空肠、回肠的V/C显著高于对照组(P<0.05)。因此,生长肉兔饲粮中最适宜的葛藤添加量为35%。

    围产期日粮添加白藜芦醇对山羊生产性能、血液指标及炎症因子基因表达的影响
    赵洁, 陈恒光, 裴晓蒙, 于昊, 徐银莹, 茆达干
    2024, 33(4):  210-220.  DOI: 10.11686/cyxb2023190
    摘要 ( 62 )   HTML ( 4)   PDF (2196KB) ( 48 )  
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    本试验旨在从山羊生长性能、血液指标和炎症因子基因表达方面研究白藜芦醇对围产期山羊的影响。18只妊娠129 d (即产前21 d) 的经产苏白母山羊分为Con 组 (基础日粮) 和Res组 (添加白藜芦醇400 mg·kg-1 干物质采食量)。采集产前15 d(d-15)、产后0 d(d0)和15 d(d15)的血液,测定生产性能、血液指标及炎症因子基因表达。预试验1周,正式试验4周。结果发现,Res处理不显著影响母羊采食量、羔羊出生体重、体尺和日增重,分娩前后母羊采食量变化显著(P=0.023),两组母羊分娩当日采食量最低。生化指标方面:Res处理显著影响d0的游离脂肪酸 (NEFA)水平,时间因素与Res的交互作用显著(P<0.05);Res处理对总胆固醇(TC)有影响趋势(P=0.093);Res处理不显著影响甘油三酯水平(TG),但分娩前后两组TG显著变化 (P=0.002);Res处理不显著影响高密度脂蛋白(HDL)水平,但Res和时间的交互作用有影响趋势(P=0.055);而低密度脂蛋白(LDL)和葡萄糖(Glu)均无显著变化(P>0.05)。抗氧化指标方面:Res处理提高d15的超氧化物歧化酶(SOD)活性(P<0.05);Res处理对总抗氧化能力(T-AOC)水平有影响趋势(P=0.078);而谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)及丙二醛 (MDA) 含量无显著差异(P>0.05)。免疫指标方面:Res处理显著影响d0的免疫球蛋白A(IgA)(P<0.05)及d0 和d15 的免疫球蛋白M(IgM)含量(P<0.05),但试验期间免疫球蛋白G(IgG)含量无显著变化(P>0.05)。Res处理产后15 d的TNFα及干扰素γ(IFNγ)表达量显著降低(P<0.05),但Nrf2、HO-1、IL-1IL-6无显著变化(P>0.05)。日粮添加白藜芦醇能影响围产期母羊血液游离脂肪酸水平,并在一定程度上增强母羊的抗氧化性能,降低炎症反应。

    研究简报
    基于熵权TOPSIS模型的全国草原鼠害防控质量评价
    杨鼎, 金娇, 李景浩, 王志鹏, 郝元渤, 丁宁, 陈璐
    2024, 33(4):  221-230.  DOI: 10.11686/cyxb2023063
    摘要 ( 52 )   HTML ( 8)   PDF (767KB) ( 42 )  
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    开展草原鼠害防控工作有利于降低草原鼠类密度,从而达到鼠类存在而不致灾的目的。对维护国家生态安全和国土安全、牧区经济及社会可持续发展等具有重要意义。本研究以全国现有草原鼠害防控实际情况为基准,结合草原鼠害防治质量发展方向,构建了草原鼠害防控质量评价指标体系,并采用熵权TOPSIS模型进行分析,科学评价了2019-2021年全国草原鼠害防控质量。研究结果表明,在防控质量评价中,防治投入权重占比最大,其次是防治成效投入,最后是组织建设。2019-2021年间全国草原鼠害综合评价、组织建设、防治投入和防治成效评价整体偏低,均为一般或较差水平,同时草原小省在综合评价、组织建设、防治成效方面显著优于草原大省。本研究可为调整草原鼠害防控过程中各组分的重新分配提供依据。