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1. 中国野生茶藨子属物种多样性与分布格局
白宏超, 赵熙明, 邓睿, 刘宇宁, 杜玉啸, 郑宝江
植物研究    2025, 45 (6): 975-983.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.06.014
摘要206)   HTML32)    PDF (807KB)(4)    收藏

中国是世界茶藨子属(Ribes L.)植物分布中心之一,为了揭示中国茶藨子属的物种多样性特征和分布规律,探讨其与环境因素的关系,该研究通过野外植物调查、标本鉴定及资料分析等方法对中国茶藨子属植物进行系统研究。结果表明:(1)中国共有野生茶藨子属植物56种,分属6个亚属,即醋栗亚属(subg. Grossularia)、茶藨子亚属(subg. Ribes)、单性花亚属(subg. Berisia)、臭茶藨子亚属(subg. Coreosma)、簇花亚属(subg. Hemibotrya)和密刺亚属(subg. Grossularioides)。(2)中国野生茶藨子植物主要分布于西南、西北和东北3个地区,物种丰富度最高的是西北地区,分属5个亚属34种,其次是西南地区有4个亚属30种,而东北地区共有6个亚属16种。(3)中国野生茶藨子属植物垂直分布格局明显,随着纬度降低,茶藨子属植物集中分布的海拔逐渐升高;纬度较高的东北地区,茶藨子属植物分布在海拔700~2 100 m,集中分布在海拔700~1 500 m;中纬度的西北地区,分布于海拔1 000~3 000 m,集中分布在海拔1 000~2 000 m;低纬度的西南地区,茶藨子属分布于海拔2 500~5 000 m,集中分布在海拔2 500~4 000 m。(4)中国茶藨子属特有种共有25种,其中,西南地区分布有19种、西北地区有15种、东北地区无中国特有种,中国其他地区另有3种特有种分布。茶藨子属植物区域特有种分布明显,分别为西南12种、西北9种和东北8种,西南、西北和东北3区无共有种分布。综上,中国茶藨子属物种组成呈现出明显的地理分布格局,不同地区的物种组成存在差异,该研究揭示了中国茶藨子属的物种多样性特征和分布规律。

2. 植物不定根再生与扦插生根相关激素调控研究进展
吴卫倩, 胡子建, 沈诗雅, 张贵芳, 林金星, 张曦
植物研究    2026, 46 (1): 13-24.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2026.01.002
摘要181)   HTML63)    PDF (1603KB)(17)    收藏

植物不定根再生是植物体对损伤结构的自我修复或代替的过程,通常发生于组培或扦插期间。在扦插过程中,伤口刺激引发一系列级联反应与信号传递,通过调控下游因子,从而诱导不定根发生。植物激素在不定根发生过程中发挥关键调控作用,然而,某些木本植物扦插生根的成活率较低,植物激素调控其不定根再生分子机制尚不明确。该文综述了植物扦插不定根再生的基本过程,探讨了伤口激活信号转导规律,总结了参与不定根发生的激素、转录因子和基因家族的调控分子机制,为木本植物扦插再生机制研究提供参考。

3. 水稻OsBBTIs基因家族鉴定及在非生物胁迫下的表达分析
卢禹彤, 刘博妍, 车仁祥, 张玉坤, 朱凤金, 蓝兴国
植物研究    2025, 45 (5): 745-754.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.009
摘要174)   HTML49)    PDF (4489KB)(6)    收藏

Bowman-Birk型胰蛋白酶抑制剂(Bowman-Birk type trypsin inhibitor,BBTI)是植物中广泛分布的一类胰蛋白酶抑制剂,在植物抵御胁迫过程中发挥重要作用。该研究利用生物信息学方法在基因组水平上鉴定出11个水稻(Oryza sativaBBTIs基因家族成员,其中,10个OsBBTIs基因成簇聚集于1号染色体前端,而另外1个OsBBTI13基因定位于3号染色体。OsBBTIs蛋白具有N端信号肽和1~3个典型保守的Bowman-Birk型结构域。OsBBTIs基因的启动子区具有响应茉莉酸和脱落酸及非生物胁迫应激反应相关响应元件。转录组数据显示,所有OsBBTIs基因表达能够被茉莉酸诱导,多数OsBBTIs基因表达可以响应非生物胁迫。利用qRT-PCR检测NaHCO3和NaCl胁迫下水稻OsBBTIs基因表达水平,结果显示,盐碱胁迫显著诱导OsBBTIs基因表达。该研究可为进一步研究OsBBTIs蛋白在非生物胁迫中的功能奠定基础。

4. 睡莲科植物叶与陆生草本植物叶供耗水特征差异
胡昕怡, 许黎明, 覃伯韬, 安倚东, 蒋国凤
植物研究    2025, 45 (5): 675-685.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.003
摘要174)   HTML46)    PDF (1588KB)(3)    收藏

陆生被子植物主要通过叶脉与气孔的协调来平衡供耗水,表皮细胞在此过程中发挥重要作用。然而,在睡莲科(Nymphaeaceae)植物中相关研究非常有限。该研究以7种睡莲科植物、6种陆生草本植物为对象,通过量化分析花、叶的解剖特征,探讨睡莲科种内及2类群间花、叶性状差异。结果表明:睡莲科植物花比叶具更大的气孔、表皮细胞及更高的脉密度,叶表现出更高的气孔密度、表皮细胞密度及气孔指数。睡莲科植物花的解剖性状与陆生草本植物相似,叶的表皮细胞密度、气孔密度显著高于陆生草本植物叶,气孔大小、表皮细胞大小、叶脉密度、气孔指数显著低于陆生草本植物叶。睡莲科植物花气孔密度与表皮细胞大小、花脉密度均无关;叶中表皮细胞大小与气孔密度呈负相关,气孔密度与叶脉密度解耦。主成分分析表明,与陆生草本植物相比较,睡莲科植物花具有表皮细胞密度优势;叶性状区域完全分离,睡莲科植物叶具有表皮细胞密度和气孔密度优势。综上,睡莲科植物花因挺水特征表现出与陆生草本植物花相似的性状,叶片中气孔与脉之间的解耦反映了其对水生环境的适应性演化。上述结果为研究水生植物水分利用特征及环境适应机制提供了重要依据。

5. 黑龙江西部3种杨树生长及生理特征比较
张政, 张鹏
植物研究    2025, 45 (5): 807-815.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.014
摘要173)   HTML48)    PDF (972KB)(2)    收藏

针对松嫩平原杨树人工林立地品种配置吻合度低问题,以黑龙江西部适生杨树良种黑青杨(Populus euramericana ‘N3016’×P. ussuriensis)、龙丰1号杨(P. deltoides×P. simonii ‘LongFeng-1’)、齐林1号杨(P. euramericana(Dode) cv. ‘DN113’)为对象,对比分析3个树种生长、枝叶元素化学计量关系、叶片生理特征。结果表明:3个树种年均径向生长速率为2.32~2.84 cm·a-1,其中,龙丰1号杨径向生长速率最快,齐林1号杨次之,均显著高于黑青杨(P<0.05);3个树种树干直径与树干高度之间呈二项式函数关系。龙丰1号杨和齐林1号杨枝含水率显著高于黑青杨(P<0.05);龙丰1号杨叶片比叶面积高于其他2个树种。3个树种标准枝附属高级枝及叶元素含量和元素化学计量比均存在显著差异,其中,龙丰1号杨叶片和枝氮(N)和钾(K)含量最高,齐林1号杨次之,黑青杨最低,齐林1号杨叶片磷(P)含量高于龙丰1号杨和黑青杨;3个树种标准枝附属高级枝叶片C∶N(质量比)为19.41~21.65,N∶P(质量比)为6.01~9.40。3个树种叶片碳、氮代谢水平存在显著差异,其中,黑青杨叶片可溶性糖、淀粉、非结构性碳水化合物含量高于龙丰1号杨、齐林1号杨;黑青杨叶片硝态氮、铵态氮和可溶性蛋白含量高于齐林1号杨,但游离氨基酸含量低于其他2个树种(P<0.05)。不同品种之间叶片激素水平存在差异,其中,黑青杨叶片水杨酸含量低于龙丰1号杨和齐林1号杨(P<0.05);齐林1号杨叶片脱落酸含量低于龙丰1号杨(P<0.05);龙丰1号杨叶片生长素含量低于齐林1号杨。3个树种叶片赤霉素含量无显著差异。

6. 植物中肌醇磷酸激酶研究进展
赵雪怡, 杨明雨, 李湘, 司林菡, 王南, 刘伟灿, 董园园, 李晓薇, 王法微
植物研究    2025, 45 (6): 840-850.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.06.002
摘要170)   HTML32)    PDF (1418KB)(11)    收藏

肌醇磷酸激酶家族在真核生物信号传导与代谢调控中占据核心地位,在植物生长发育与环境适应中发挥关键作用。该家族包含肌醇多磷酸激酶(IPK2)、肌醇五磷酸2-激酶(IPK1)、肌醇1,3,4-三磷酸5/6-激酶(ITPK)及二磷酸肌醇五磷酸激酶(VIH)等成员,通过协同催化肌醇六磷酸(InsP6)及其衍生物合成,构建复杂的磷酸化网络。该文系统回顾了植物中肌醇磷酸激酶的分类特征、代谢途径及其在植物中的生物学功能,重点阐述了其在介导植酸合成、磷信号传导及逆境响应中的核心作用。目前,肌醇磷酸激酶研究已在代谢通路解析及关键信号分子功能鉴定等方面取得显著进展,但在激酶底物选择性调控及信号网络分子机理层面仍存在认知空白,同时,缺乏用于动态示踪肌醇焦磷酸分布的高灵敏度原位检测技术。应用方面,操纵肌醇磷酸代谢在改良种子植酸含量与磷利用效率中展现出潜力,但实现精准调控仍是当前的研究瓶颈。未来研究需整合多组学、结构生物学及合成生物学等前沿技术,深入解析其作用机制,为培育高产、抗逆、磷高效利用的农作物品种提供理论支撑,助力农业可持续发展与生态保护,并为应对全球粮食安全挑战提供新理论依据与育种实践方案。

7. 德夯地质公园岩溶河谷源头瀑布草本群落植物多样性
龙姿羽, 王志成, 赵蕊, 刘冰, 陈功锡
植物研究    2025, 45 (5): 707-721.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.006
摘要170)   HTML56)    PDF (3015KB)(5)    收藏

为探究德夯地质公园瀑布生境草本群落物种组成、区系地理成分及多样性特征与变化规律,选取重要值、区系地理成分、物种αβ多样性、营养性状、繁殖性状以及谱系多样性对3个瀑布草本群落进行分析,以期为瀑布生境植物多样性研究提供基础资料。结果表明:德夯地质公园瀑布生境草本植物共35科66属85种,三脉紫菀(Aster ageratoides)、少花马蓝(Strobilanthes oligantha)、冷水花(Pilea notata)、粗齿冷水花(Pilea sinofasciata)为优势种。地理分布区类型符合东亚植物区系特征,其中,大龙洞瀑布生境草本群落热带物种成分相对较多,仙女潭瀑布生境则较少。物种α多样性中大龙洞瀑布生境Shannon-Wiener和Simpson指数较高,但Pielou指数最低;β多样性指数变化一致,在大龙洞瀑布与流纱瀑布生境之间最高,流纱瀑布和仙女潭瀑布生境之间最低。生活习性以多年生草本为主,叶多为中型、单叶、纸质、不裂、锯齿。叶序和叶毛被存在差别;繁殖性状以两性花、顶生和腋生、干果、种子风力传播为主,花期集中在5—8月,果期集中在8—10月,花序类型存在差异。草本群落呈现聚集状态,环境过滤作用是影响群落构建的主要因素。德夯瀑布生境草本群落植物多样性特征与其他群落相比具有独特性。

8. 峨眉山13种野生兰科植物花粉形态特征
何利钦, 谷海燕
植物研究    2025, 45 (6): 939-951.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.06.011
摘要164)   HTML30)    PDF (5783KB)(14)    收藏

以峨眉山兰科(Orchidaceae)10属13种野生兰花的花粉为材料,利用体式显微镜和扫描电镜观察比较花粉形态特征,为兰科植物的孢粉学及分类研究提供试验依据。结果表明:峨眉山13种野生兰科植物花粉形态呈现出丰富的多样性,首次展示了槽舌兰属(Holcoglossum)、齿唇兰属(Odontochilus)、菱兰属(Rhomboda)3个属中物种的花粉形态特征。花粉团的性质(粒粉质、蜡质)、质地(颗粒状花粉团、可分离的花粉团、坚硬花粉团)、数量(2、4、8)、形态(似马蹄状、月牙形、倒卵形、球形、倒披针形、棒形等)及表面结构(光滑不平整、颗粒状、凹凸不平、条纹状、条片状等),散粉单元(四合花粉、花粉小块、花粉团)及其外壁纹饰(穴状、细网状、纹孔状、粗网状、细孔状、光滑等)等特征在属间差别大,而属内不同种花粉特征具有共同特性,亦存在特异性,虾脊兰属(Calanthe)4个物种在花粉团的表面结构和散粉单元的外壁纹饰方面具有明显差异。研究表明,花粉形态特征是兰科植物亲缘关系较近的属间及属内物种鉴定的重要依据。峨眉山兰科植物分化强烈,濒危及特有物种比例高,应加大该区域兰科植物花粉特征的多样性研究。

9. 植物对土壤氮吸收的多维度策略及其生态意义
高雷, 杨瑞彤, 刘宝东, 贾淑霞, 郭亚芬, 崔晓阳
植物研究    2025, 45 (5): 662-674.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.002
摘要162)   HTML48)    PDF (2735KB)(7)    收藏

植物吸收土壤氮的过程及其多维度策略对生态系统生物多样性和碳汇功能具有重要影响。该文系统回顾了植物氮营养理论发展历程,介绍了矿质营养理论和矿质-有机营养理论,重点阐述了植物对土壤氮吸收的多维度策略,主要涉及4个方面:(1)多形态氮吸收,这既包括铵态氮和硝态氮,也包括一系列低相对分子质量有机氮,如氨基酸、氨基糖和寡肽等;(2)季节性吸收,植物对土壤多形态氮吸收数量和模式具有显著的季节性变异,不同植物的吸收规律可能存在差异;(3)土层分化吸收,根系构型及土壤有效氮在土壤垂直层次的变异影响植物对土壤不同层次氮量及氮形态的吸收;(4)共生方式分化吸收,固氮细菌、菌根真菌及深色有隔内生真菌等促进植物氮吸收,并在一定程度上影响植物对不同形态氮的获取。综上,植物氮吸收的多维度策略是生态系统植物共存和生态位分化的基础,在缓解植物种间竞争、减少氮损失及提高生态系统氮利用效率等方面发挥重要作用。目前,对植物氮吸收策略的研究尚有不足,与之相关的一些关键科学问题亟待解决,如原位土壤有效氮的含量与动态,不同土壤有效氮的周转差异,植物氮吸收策略的分子生物学机制,以及不同有效氮对植物氮营养的贡献等。

10. 7种杜鹃花的性状评价与杂交亲和性
李杰, 张敬丽, 孙体梅, 白天, 吕英民, 李奋勇, 吴雅文
植物研究    2025, 45 (6): 928-938.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.06.010
摘要150)   HTML23)    PDF (3229KB)(7)    收藏

为建立杜鹃花(Rhododendron)优质品种筛选体系,该研究以云南农业大学杜鹃种质资源库的7种杜鹃花为试验材料,运用层次分析法进行观赏性评价,结合干旱胁迫及生理指标测定,开展抗旱性评价,最后以优质种进行杂交育种和可育性试验,探究杂交亲和性。结果表明:锦绣杜鹃(R. × pulchrum)以株形紧凑、花叶丰满度高和园林应用潜力评分最高排在首位;映山红(R. simsii)的花观赏性评分最高,但花序数量少,叶片小且冬季落叶,排名第2;马缨杜鹃(R. delavayi)的整体观赏性评分最高,但园林应用潜力评分较低,排名第3。抗旱性排名为锦绣杜鹃>映山红>兴安杜鹃(R. dauricum)>红马银花(R. vialii)>马缨杜鹃>羊踯躅(R. molle)>大白杜鹃(R. decorum)。7个杂交组中的最优组为马缨杜鹃×映山红,坐果率为27.3%,种子萌发率为100.0%,而锦绣杜鹃无论是作为父本,还是作为母本,其杂交组合都没有获得杂交后代。总之,锦绣杜鹃观赏价值、抗旱性最佳,而映山红、马缨杜鹃观赏价值、抗旱性次之,且杂交亲和。

11. 文冠果HDACHAT基因家族鉴定及表达模式分析
程萌萌, 葛彬, 寇焙森, 关文彬, 陆海, 郭惠红, 李慧
植物研究    2026, 46 (1): 51-66.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2026.01.005
摘要149)   HTML51)    PDF (5708KB)(7)    收藏

组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase, HDAC)和组蛋白乙酰转移酶(histone acetyltransferase,HAT)是一组催化组蛋白乙酰化/去乙酰化的可逆酶,在植物生长发育中发挥重要作用。该研究旨在探究文冠果(Xanthoceras sorbifolium)组蛋白去乙酰化酶(XsHDAC)和组蛋白乙酰转移酶(XsHAT)家族成员基因和蛋白特征,重点关注其在种胚发育中的表达模式。对文冠果XsHDACs和XsHATs家族成员进行全基因组鉴定,通过生物信息学方法分析其理化性质、基因结构、保守基序、染色体定位、共线性和顺式作用元件;通过实时荧光定量PCR分析XsHDACsXsHATs基因在不同组织及种胚发育时期的表达模式。从文冠果基因组中鉴定出15个XsHDACs基因(分属RPD3/HDA1、HD2、SIR2亚家族)和8个XsHATs基因(分属GNAT、MYST、CBP、TAFII250亚家族)。这些基因分散定位于文冠果9条不同染色体上。对XsHDACs和XsHATs蛋白家族成员理化特征分析显示,2个家族多数成员为亲水性蛋白质,呈酸性;亚细胞定位预测显示,XsHDACs和XsHATs蛋白家族成员主要定位于细胞核;系统进化树结果显示,文冠果与同为无患子科(Sapindaceae)的荔枝(Litchi chinensis)亲缘关系较近;蛋白结构预测结果显示,XsHDACs和XsHATs家族成员富含不规则卷曲和α-螺旋。顺式作用元件预测结果显示,XsHDACsXsHATs基因家族成员的启动子中包含与种子发育、光响应、激素应答及胁迫响应相关元件。实时荧光定量PCR显示,大多数XsHDACsXsHATs基因家族成员在种胚中高表达,且在种胚发育晚期表达量上升。XsHDACsXsHATs基因家族在进化中兼具保守性与特异性,其表达模式揭示其家族可能在文冠果种胚发育和油脂合成过程中发挥重要作用。

12. 新疆短生植物区系和生活史策略分异
张凯, 杨晓东, 米尔卡米力⋅麦麦提, 张月娟, 艾沙江⋅阿不都沙拉木
植物研究    2026, 46 (2): 310-323.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2026.02.010
摘要149)   HTML27)    PDF (754KB)(18)    收藏

短生植物是由干热植物区系衍生而来、生长在平坦荒漠地带的特殊类群,在我国主要分布于新疆北部地区,而新疆南部总体分布现状尚不清楚,且高山环境中是否存在短生植物当前未知。本研究通过实地调查并结合资料收集,分析新疆北部、南部(含中国境内的帕米尔高原)短生植物的种类组成、地理成分、生活型类型,探讨其起源与生活史策略分化。结果表明:(1)新疆南部短生植物共计18科,42属,51种;中国境内的帕米尔高原有短生植物16科,31属,36种,成为“微避难所”。(2)新疆短生植物寡种科、单种科、寡种属、单种属的比例高,十字花科(Brassicaceae)是优势类群。(3)新疆短生植物以温带成分为主,1年生和多年生生活型比例高,高山环境1年生植物比例上升,凸显了生态保守性对短生植物进化的约束作用。综上,新疆南北短生植物在科属组成、地理成分和生活型谱上高度趋同,中国境内的帕米尔高原是短生植物的“微避难所”,短生植物的生态保守性使其面临较大的进化压力。

13. 小兴安岭不同演替阶段森林地上凋落物碳密度及碳氮磷计量特征
段文标, 王郅臻, 高嘉怡, 陈立新, 付琰芮
植物研究    2025, 45 (5): 769-782.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.011
摘要146)   HTML42)    PDF (3091KB)(16)    收藏

凋落物为森林生态系统活跃碳(C)库,其C储量变化直接影响森林生态系统C汇能力。为明确阔叶红松(Pinus koraiensis)林凋落物C储量及其化学计量特征,并说明凋落物生态化学计量特征对其C储量的影响,揭示凋落物在生态系统C汇能力及养分循环中的作用,以阔叶红松林中生演替过程中不同演替阶段的4种森林类型(天然枫桦(Betula costata)次生林、次生阔叶林、次生针阔混交林、原始阔叶红松林)为研究对象,分析2021年7月和10月及2022年5月和8月各层(未分解层、半分解层、完全分解层)凋落物的现存量、C储量及C、氮(N)、磷(P)化学计量特征,利用冗余分析评估凋落物化学计量特征及上层植被群落特征(乔木生物量、乔木多样性、针阔比例)对凋落物C储量的相对贡献,利用线性回归分析量化凋落物化学计量特征对C储量的影响。结果表明:森林群落沿正向演替,凋落物总C储量表现出“先减小后增大”的变化趋势,且在原始阔叶红松林(顶极群落)达到最大值。顶极群落中凋落物表现出高C低P的特点,并且C∶N(质量比)与C∶P(质量比)最高。冗余分析表明,在衡量上层植被变化指标中,针阔比例是解释凋落物C储量变化的主要因子,且与凋落物C储量呈正相关。线性回归分析表明,凋落物C储量与C∶N、C∶P呈显著正相关,与N∶P(质量比)呈显著负相关,C∶N、N∶P对C储量的解释率最高,R2均为0.17。该研究表明,顶极群落凋落物C储量高于其余3种群落,这与顶极群落凋落物高C低P特征及乔木层具有较高的针阔树种比例密切相关。

14. 兴安落叶松水分利用效率对模拟气候变暖的响应
王楠, 王晶晶, 王传宽, 全先奎
植物研究    2025, 45 (5): 686-694.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.004
摘要141)   HTML45)    PDF (1410KB)(2)    收藏

研究气候变暖对树木水分利用效率的影响,有利于揭示树木碳水耦合关系对全球气候变暖的响应。2004年,将4个不同气温地点(年均温从低到高依次为塔河、松岭、孙吴、带岭)生长的兴安落叶松(Larix gmelinii)幼树移栽至其自然分布区南缘的同质园(帽儿山),通过被动增温模拟气候变暖。2022年8月,在同质园和4个移栽地同步采用气体交换法测定兴安落叶松瞬时水分利用效率(WUEi)和潜在水分利用效率(WUEg),并用碳同位素丰度表示长期水分利用效率(WUEL),探讨不同模拟变暖程度对兴安落叶松水分利用效率的影响。结果表明:WUEi和WUEg在不同模拟变暖程度下均显著增大,塔河、松岭、孙吴、带岭的WUEi分别增大33.37%、38.84%、42.06%和58.76%,WUEg分别增大15.94%、18.47%、20.84%和39.10%,WUEL仅在模拟变暖程度较大的松岭和塔河显著增大16.92%和30.56%。WUEi、WUEg和WUEL增大的幅度均与模拟变暖程度呈线性正相关。模拟气候变暖处理前后,WUEi和WUEg均存在显著的地点间差异且具有相似规律,而WUEL仅在模拟气候变暖处理前具有显著的地点间差异。WUEi对模拟气候变暖处理的响应最为敏感,而WUEL仅在模拟变暖程度较大时表现出差异性响应。综上,在研究气候变暖对树木水分利用效率影响时,既要考虑变暖的程度,也要考虑计算方法。

15. 柽柳科植物叶绿体基因组结构特征和系统发育
李佳欢, 郑清清, 关蓉蓉, 刘玉萍, 苏旭, 张发起
植物研究    2025, 45 (6): 873-887.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.06.005
摘要140)   HTML26)    PDF (6192KB)(6)    收藏

叶绿体基因组结构特征能够反映植物类群间的系统发育和进化关系。该研究通过Illumina高通量测序平台对7种柽柳科(Tamaricaceae)植物叶绿体基因组进行测序和组装,并与已发表的柽柳科及其近缘种叶绿体基因信息结合,分析其叶绿体基因组序列变异、结构特征、蛋白编码基因密码子偏好性和系统发育。结果显示:10种柽柳科植物叶绿体基因组结构均为四分体结构,全长为154 684~156 178 bp;叶绿体基因组组成相似,约130个基因,非重复基因约111个;GC含量和密码子使用偏好性均与典型的被子植物叶绿体基因组类似,检测到27~54个简单重复序列(SSR)位点,SSR位点偏向于A或T组成;系统发育分析结果支持将甘蒙柽柳(Tamarix austromongolica)、秀柏枝(Myrtama elegans)归入水柏枝属(Myricaria)。以上研究结果表明,10种柽柳科植物叶绿体基因组结构特征相似,部分物种存在差异,这可为分析柽柳科植物系统发育关系和鉴定提供依据。

16. 白枪杆幼苗C、N、P化学计量特征与生物量对降雨变化的响应
赵启泽, 茶晓飞, 郑绍傑, 王元友, 韦兴兰, 董琼
植物研究    2025, 45 (5): 695-706.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.005
摘要139)   HTML40)    PDF (2360KB)(3)    收藏

探讨不同降雨变化对白枪杆(Fraxinus malacophylla)幼苗生长及C、N、P化学计量特征的影响,可为白枪杆幼苗在喀斯特植被恢复中的应用提供理论依据。该研究以2年生白枪杆实生苗为对象,通过设置增雨40%、减雨40%、自然降雨3种雨量梯度,以及5 d和10 d 2种降雨时间间隔处理,探究白枪杆幼苗生物量及C、N、P化学计量特征对降雨格局变化的响应。结果表明:(1)延长降雨间隔及减雨处理对白枪杆幼苗、根、茎、叶生物量积累均有抑制作用,而增雨处理则相反;(2)增雨处理下白枪杆幼苗叶C和P含量显著上升(P<0.05),而叶N含量显著下降(P<0.05);减雨处理下,降雨时间间隔为5 d时,根C、N、P,茎C、P和叶C、N含量显著减少(P<0.05);延长降雨间隔,白枪杆幼苗根、茎和叶C、N、P含量均显著下降(P<0.05);(3)减雨和自然降雨下,白枪杆幼苗叶N∶P(质量比)>16,表明生长受P限制;增雨处理下,幼苗叶N∶P为14~16,表明生长受N和P共同限制。白枪杆通过调节各器官生物量积累及C、N、P化学计量特征应对降雨变化。上述结果可为喀斯特地区植被恢复及白枪杆栽培管理提供一定的科学依据。

17. 四川省野生凤仙花属物种多样性与地理分布
岑念, 任柳伊, 白新祥, 李美君
植物研究    2025, 45 (6): 984-996.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.06.015
摘要137)   HTML28)    PDF (2430KB)(4)    收藏

该研究以四川省野生凤仙花属(Impatiens)植物为研究对象,在建立物种名录和地理分布数据库的基础上,对其物种多样性及地理分布格局进行研究。通过系统检索文献资料、标本考证和实地调查,对其物种组成、特有性、地理分布格局进行分析,最后采用筛除算法确定四川省凤仙花属植物分布的热点地区。研究结果表明:截至2025年4月,四川省野生凤仙花属植物共记载108种(含1变种),分布于82个县级行政区,有94个中国特有种和41个四川特有种,垂直分布以2 000~2 500 m海拔段最为丰富。筛选得到峨眉山市、冕宁县、木里县、康定市、石棉县、盐源县、九龙县、金川县、昭觉县9个热点县级行政区,共包含了四川省80.55%的野生凤仙花属植物。四川省地形地貌多样,水系发达,分布的凤仙花属植物有着较高的物种多样性和区域特有性。该研究进一步厘清并完善了四川省凤仙花属物种多样性数据,同时也为其特有种质资源的保护及开发利用提供了参考。

18. 濒危植物光叶蕨配子体发育
孟文瑞, 刘思怡, 黄雄, 陈小红
植物研究    2026, 46 (1): 83-90.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2026.01.007
摘要131)   HTML47)    PDF (4577KB)(6)    收藏

配子体作为衔接孢子萌发和孢子体形成的关键节点,其发育对蕨类植物的繁衍与存续至关重要,是蕨类植物生命周期的核心枢纽。该研究以国家一级重点保护野生植物光叶蕨(Cystopteris chinensis)为对象,通过对光叶蕨孢子的无菌培养,观察记录其孢子萌发及配子体发育过程。结果表明:光叶蕨孢子大小平均值为32.83 μm×27.37 μm,极面观椭圆形,赤道面观半圆形,单裂缝长度几乎达到赤道线,周壁纹饰为刺状纹饰,表面还存在一些小疣状或瘤状突起。孢子播种12 d后开始萌发,15 d后进入丝状体阶段,30 d后出现原叶体,50 d后分化出性器官。孢子萌发类型为向心型,原叶体发育为三叉蕨型;成熟原叶体为对称的广宽圆状心脏形,平均大小为2.9 mm×1.8 mm;原叶体的边缘和背、腹面具备稀疏毛状体。颈卵器和精子器分别位于不同的原叶体上,雌雄原叶体比例约为5∶1。颈卵器由4列细胞构成,高约75 μm,直径约45 μm;精子器为圆球形,高约49 μm,直径约44 μm,受精后颈卵器为褐色。光叶蕨配子体发育特征与冷蕨属(Cystopteris)珠芽冷蕨类(bulbifera clade)植物相似,表明二者亲缘关系更为密切。

19. 白桦BpDMPs基因家族生物信息学及BpDMP7功能分析
武思尧, 王新宇, 孙子腾, 郑志民
植物研究    2025, 45 (5): 731-744.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.008
摘要128)   HTML41)    PDF (4709KB)(3)    收藏

白桦(Betula platyphylla)作为多年生木本植物因生长周期较长、基因型复杂等问题,育种过程中难以获得纯合植株和家系,进而导致育种工作进展较慢。双单倍体(doubled haploid,DH)育种技术是近年来兴起的一种育种方法,只需要两代即可得到纯合的植物家系。因此,DH育种技术可以大大缩短林木育种周期并获得纯合家系,而DMP基因的发现与应用为双单倍育种开辟了一个新的研究方向。该研究旨在通过生物信息学分析揭示白桦BpDMPs基因家族的理化性质、蛋白结构、系统进化、基因结构、染色体分布及其在白桦生长发育过程中潜在的功能;通过表达模式分析鉴定该基因家族中具有单倍体诱导功能的白桦DMP基因,并通过拟南芥(Arabidopsis thaliana)回补试验验证基因功能。生物信息学分析结果显示:在白桦中,DMP基因包含14个基因家族成员,分布在6条染色体上;系统发育分析表明,BpDMPs基因家族中14个基因分属5个分支;对启动子顺式作用元件的预测分析表明,BpDMPs基因家族的启动子中包含生长发育、激素代谢、胁迫响应等相关的反应元件。qRT-PCR结果显示,BpDMPs在白桦各组织中表达水平差异较大,其中,BpDMP2BpDMP7在雄蕊中表达量较高,拟南芥回补试验证明,BpDMP7基因可以回补拟南芥dmp8dmp9突变体籽粒败育的表型。为进一步验证BpDMP7诱导白桦产生单倍体,用CRISPER/Cas9基因编辑技术将该基因进行靶向敲除并获得突变体植株。该研究为进一步研究白桦BpDMPs基因家族的功能和调控机制提供了基础信息,并为理解这些基因在植物生长发育及环境适应过程中扮演的角色提供了新的视角。

20. 红松优树子代生长变异分析及优良材料选择
王芳, 杨叶磊, 苑长华, 王君, 魏伟, 吴琳, 李奎友, 李奎全, 陆志民, 王元兴, 杨雨春
植物研究    2025, 45 (5): 816-826.   DOI: 10.7525/j.issn.1673-5102.2025.05.015
摘要127)   HTML43)    PDF (694KB)(7)    收藏

为筛选优良红松(Pinus koraiensis)种质资源,为国家储备林建设和红松造林推广提供材料,以吉林森工露水河林业有限公司初级红松种子园中优良个体的子代为材料,对19年生218个红松优树半同胞家系的树高、胸径、材积进行方差分析、遗传参数估算、一般配合力分析、相关分析和综合评价,筛选优良家系,并在优良家系中筛选优良单株。结果显示:不同家系、区组及家系×区组间的树高、胸径、材积均具有极显著差异(P<0.01);全部红松家系树高平均值为3.22 m,胸径平均值为4.79 cm,材积平均值为0.005 08 m3,各性状表型变异系数为25.42%~82.48%,家系遗传力为0.86~0.89,单株遗传力为0.23~0.38;家系PK20的树高、胸径、材积平均值均最大,且亲本的树高、胸径和材积一般配合力均最大,除PK20外,PK33、PK6和PK46亲本各性状的一般配合力均较大;树高、胸径与材积两两性状之间呈极显著正相关。利用多性状综合评价法筛选出10个优良家系(5%入选率),入选家系的树高、胸径和材积均值分别为3.85 m、6.50 cm和0.007 50 m3,遗传增益分别为17.30%、31.02%和65.08%,分别高出当地对照均值11.60%、23.81%和62.91%;以同样方法在优良家系中选出10个优良单株(2%入选率),入选单株的树高、胸径和材积均值分别为5.06 m、10.72 cm和0.023 99 m3,遗传增益分别为11.86%、17.31%和38.68%,分别高出当地对照均值46.67%、104.19%和420.83%。以生长性状作为选择目标,初选出的优良家系和优良单株可用于良种申报,为红松的遗传改良提供理论基础,同时为林业“双增”提供良种。配合力分析得到的优质亲本,可用于杂交育种产生遗传性较好的子代。