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广西青梅幼苗与成年树木光合特性和叶片显微结构的比较研究

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广西植物 2024年

作者：潘鑫峰邹蓉唐健民韦霄江海都杨一山广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所

广西青梅为国家一级保护野生植物和极小种群野生植物。该文利用Li-6400便携式光合测定系统分析仪和真空电子扫描镜对广西青梅幼苗和成年树木光合生理特性与结构特征进行比较分析，探究其不同生长发育阶段叶片的光合能力和叶片结构之间... 详细信息

广西青梅为国家一级保护野生植物和极小种群野生植物。该文利用Li-6400便携式光合测定系统分析仪和真空电子扫描镜对广西青梅幼苗和成年树木光合生理特性与结构特征进行比较分析，探究其不同生长发育阶段叶片的光合能力和叶片结构之间的差异。研究表明：(1)直角双曲线修正模型是广西青梅光响应拟合的最佳模型。(2)成年树木叶片的最大净光合速率(Pnmax)、光饱和点(LSP)和暗呼吸速率(Rd)均显著高于幼苗而光补偿点(LCP)低于幼苗(P<0.05)。(3)幼苗的叶绿素a、叶绿素b、叶绿素(a+b)和类胡萝卜素均显著低于成年树木(P<0.05)。(4)成年树木叶片的气孔器长轴、气孔器面积和气孔密度显著高于幼苗；成年树木叶片的叶面积和比叶重(SLW)显著(P<0.05)大于幼苗，而比叶面积(SLA)小于幼苗。综上所述，广西青梅具有幼苗喜阴而成年树木喜阳的光合特性。幼苗的光适应能力，光能利用率较弱以及成年树木过度遮阴导致幼苗无法进行充分光合以满足生长需求，是幼苗无法成长为大树的重要原因。在广西就地保护中可通过人为的方式，对乔木层林木进行人工“开窗”，提供相对充足的光源，以利于广西青梅大苗的生长发育成大树和种群的更新；而在引种栽培中，广西青梅幼苗时期需要适当的遮阴处理，以及移栽至有一定荫蔽度的环境中。

关键词：广西青梅拟合模型光合特性叶片显微结构叶绿素

基于SSR标记的广西德保苏铁与叉孢苏铁遗传多样性分析

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分子植物育种 2024年

作者：陈泰国唐健民邹蓉潘李泼朱舒靖韦霄广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所植物功能物质研究与利用重点实验室桂林医学院药学院广西师范大学

该研究利用筛选出的6对SSR引物，对中国广西百色不同地区采集到德保苏铁与叉孢苏铁共11个居群，174个样本进行遗传多样性和群体结构分析，以便为德保苏铁与叉孢苏铁资源保护提供理论依据。结果表明：6对引物总共检测出37个等位基因(NA)... 详细信息

该研究利用筛选出的6对SSR引物，对中国广西百色不同地区采集到德保苏铁与叉孢苏铁共11个居群，174个样本进行遗传多样性和群体结构分析，以便为德保苏铁与叉孢苏铁资源保护提供理论依据。结果表明：6对引物总共检测出37个等位基因(NA)，每个位点平均等位基因数目为6.167。香农指数(I)的数值范围为0.056～1.127，平均值0.655。期望杂合度(He)的数值范围为0.289～0.684，平均值0.508。在种群水平上，有效等位基因数(NE)在1.457～2.146之间，期望杂合度(He)在0.296～0.440之间；种群间遗传分化系数(Fst)在0.043～0.397之间，种群间基因流(Nm)在0.380～5.508之间。AMOVA分子变异分析显示92%的变异存在于个体。两种苏铁属植物具有较低水平的遗传多样性和高水平的遗传分化。STRUCTURE和PCoA种群遗传结构分析结果将取样种群分为2组，即德保苏铁与叉孢苏铁各为一组，两者间亲缘关系较远，没有杂交后代。现存的野生种群应根据实际状况采取就地保护或迁地保护等举措，其中德保苏铁中CW和BS这两个居群的遗传多样性最高；叉孢苏铁中YG和EG这两个居群的遗传多样性最高，可加强保护作为育种的优良材料。

关键词：德保苏铁叉孢苏铁 EST-SSR 遗传多样性遗传结构

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中国特有植物水松的主要营养成分分析

广西科学 2024年第1期31卷 167-174页

作者：徐坚旺唐健民邹蓉韦霄蒋运生韦记青桂林医学院药学院广西桂林541004 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西植物功能物质与资源持续利用重点实验室广西桂林541006

为探究水松(Glyptostrobus pensilis)叶和枝的营养价值和开发潜力,本研究提取并分析水松叶和枝的基本营养物质、矿质元素和氨基酸含量,并对其氨基酸营养价值进行分析、评价。结果显示:(1)除蛋白质含量为水松枝比叶高外,干物质、灰分、... 详细信息

为探究水松(Glyptostrobus pensilis)叶和枝的营养价值和开发潜力,本研究提取并分析水松叶和枝的基本营养物质、矿质元素和氨基酸含量,并对其氨基酸营养价值进行分析、评价。结果显示:(1)除蛋白质含量为水松枝比叶高外,干物质、灰分、粗纤维、总黄酮、维生素E以及维生素C均为叶中含量较高。(2)叶和枝中均检测出16种氨基酸,其中有7种必需氨基酸。枝的异亮氨酸和亮氨酸含量高于叶。(3)叶的必需氨基酸比值系数分(Score of Ratio Coefficient of Essential Amino Acid,SRC)比枝高,为64.952,表明叶中氨基酸营养价值较枝高。(4)常量元素中的K、Ca、N含量在水松叶和枝中较高,其中Ca的含量在叶和枝中均最高,并且叶的Ca含量高于枝,为7980.00 mg/kg。(5)微量元素中的Al、Fe含量在水松叶和枝中较高,叶中Al、Zn含量均高于枝的含量,分别为19.700和1.180 mg/kg;枝中Fe含量高于叶含量,为26.700 mg/kg。本研究分析了水松叶和枝中营养成分的特点,为水松作为木本饲料和水松衍生产品开发提供了基础资料。

关键词：水松营养成分氨基酸矿质元素枝和叶

珍稀濒危植物石山苏铁的SSR引物设计和遗传多样性分析

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广西科学 2024年第1期31卷 139-148页

作者：唐健民陈泰国邹蓉盘波韦霄韦发南广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

揭示珍稀濒危植物石山苏铁(Cycas sexseminifera)种群的遗传多样性水平和遗传分化大小,确定优先保护种群,对石山苏铁的有效保护和管理策略的制定具有重要意义。本研究基于简化基因组序列分析设计Simple Sequence Repeats(SSR)引物,并利... 详细信息

揭示珍稀濒危植物石山苏铁(Cycas sexseminifera)种群的遗传多样性水平和遗传分化大小,确定优先保护种群,对石山苏铁的有效保护和管理策略的制定具有重要意义。本研究基于简化基因组序列分析设计Simple Sequence Repeats(SSR)引物,并利用SSR引物进行遗传多样性检测。实验共获得6对SSR引物,6对引物共检测出37个观测等位基因(N a),其中最小观测等位基因数目为3,最大观测等位基因数目为12,平均每个位点等位基因数目为6.167。位点GZST002、GZST055、GZST065、GZST088是高度多态性位点(PIC>0.5)。石山苏铁各种群期望杂合度(H e)为0.330-0.533,平均值为0.444,表明石山苏铁遗传多样性处于中等水平;7个种群的H e值大小顺序为广西植物研究所引种(ZWS)>崇左广河(GH)>崇左排汝(PR)>隆安陇怀(LH)>崇左中干(ZG)>百色作登(ZD)>隆安新会(XH)。固定系数(F)为-0.161-0.480,平均值为0.074,其中LH、PR、XH 3个野生种群为负值,GH、ZD、ZG 3个野生种群的固定系数则大于0;7个种群的F值大小顺序为百色作登(ZD)>广西植物研究所引种(ZWS)>崇左中干(ZG)>崇左广河(GH)>隆安陇怀(LH)>隆安新会(XH)>崇左排汝(PR)。因此,综合各个遗传指标,石山苏铁需要重点保护和引种的野生种群是遗传多样性相对较高的崇左广河(GH)种群。同时建议开发更多的SSR引物和采集更广范围的石山苏铁野生种群,精准筛选遗传多样性高的优良种群,以利于更全面和准确地评估石山苏铁的遗传多样性水平和濒危机制。

关键词：石山苏铁 SSR分子标记遗传多样性遗传结构保护策略

四季花金花茶花芽分化进程及叶片内源激素变化

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广西植物 2024年第1期44卷 56-67页

作者：江海都孙菲菲秦惠珍唐健民韦霄柴胜丰广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006 桂林理工大学旅游与风景园林学院广西桂林541006

四季花金花茶(Camellia perpetua)为山茶属中唯一几乎全年开花的珍稀濒危植物。为探究其花芽分化进程及不同花发育时期和年生长周期叶片内源激素变化,该研究通过石蜡切片,观察四季花金花茶花芽分化进程,采用酶联免疫吸附法测定不同花发... 详细信息

四季花金花茶(Camellia perpetua)为山茶属中唯一几乎全年开花的珍稀濒危植物。为探究其花芽分化进程及不同花发育时期和年生长周期叶片内源激素变化,该研究通过石蜡切片,观察四季花金花茶花芽分化进程,采用酶联免疫吸附法测定不同花发育时期叶片及年生长周期内有花芽和无花芽叶片的脱落酸(ABA)、吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA3)和玉米素核苷(ZR)含量的变化规律。结果表明:(1)四季花金花茶花芽分化顺序由外向内进行,分为6个时期,共历时35 d,从花芽分化至开花约2个月。(2)花芽形态分化期叶片ABA、GA3的含量及GA3/ABA、(IAA+GA3)/ZR的比值较高,IAA、ZR的含量及IAA/ABA、ZR/ABA的比值较低。(3)年生长周期内有花芽叶片ABA、IAA、ZR的含量整体上高于无花芽叶片;IAA/ZR及(IAA+GA3)/ZR的比值整体上低于无花芽叶片。综上表明,四季花金花茶花芽分化至开花时间较短;高水平的ABA、GA3及低水平的IAA、ZR有利于花芽分化;较高水平的ABA、IAA及ZR有利于花芽发育。该研究为该物种持续开花机理的阐明提供了参考依据。

关键词：四季花金花茶花芽分化持续开花内源激素濒危植物

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3种苏铁属植物总黄酮、总多糖含量及抗氧化活性研究

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广西科学院学报 2024年第1期40卷 50-57页

作者：陈泰国韦霄唐健民邹蓉桂林医学院药学院广西桂林541004 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西植物功能物质与资源持续利用重点实验室广西桂林541006

为探究锈毛苏铁(Cycas ferruginea)、叉孢苏铁(***)和石山苏铁(***)3种苏铁属(Cycas)植物的总黄酮、总多糖含量以及抗氧化活性,本研究采用超声波辅助法对其根、叶柄、叶、雄球花、茎干的总黄酮及总多糖含量进行提取,以DPPH自由基(DPPH·... 详细信息

为探究锈毛苏铁(Cycas ferruginea)、叉孢苏铁(***)和石山苏铁(***)3种苏铁属(Cycas)植物的总黄酮、总多糖含量以及抗氧化活性,本研究采用超声波辅助法对其根、叶柄、叶、雄球花、茎干的总黄酮及总多糖含量进行提取,以DPPH自由基(DPPH·)、羟自由基(·OH)、超氧阴离子自由基(O^_(2)^(-)·)清除率评价其抗氧化活性,并采用Pearson相关性分析法分析相关性。结果表明:锈毛苏铁、叉孢苏铁和石山苏铁叶的总黄酮含量较高,大小依次为锈毛苏铁(8.61 mg·100 mg^(-1))>叉孢苏铁(7.82 mg·100 mg^(-1))>石山苏铁(1.04 mg·100 mg^(-1));茎干中总多糖含量最高,大小依次为叉孢苏铁(28.32 mg·100 mg^(-1))>石山苏铁(24.43 mg·100 mg^(-1))>锈毛苏铁(16.59 mg·100 mg^(-1))。锈毛苏铁与叉孢苏铁叶对DPPH·的清除能力较好,3种苏铁属植物各个部位对·OH的清除率能力均较差,叉孢苏铁根对O^_(2)^(-)·的清除能力较好。综上,3种苏铁属植物各部位抗氧化活性主要与黄酮含量有关,该研究可为广西苏铁属植物的综合利用提供科学依据。

关键词：锈毛苏铁叉孢苏铁石山苏铁黄酮多糖抗氧化活性

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广西苏铁保护生物学研究进展

中南农业科技 2024年第7期45卷 223-229,239页

作者：陈泰国杨一山唐健民邹蓉韦霄桂林医学院药学院广西桂林541004 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006

综述了广西苏铁植物的资源调查、遗传多样性、生理生态学和生殖生态等领域的保护生物学研究状况,揭示了广西苏铁植物的研究情况、濒危状态及致濒原因,并对广西苏铁植物提出了相应的保护策略。

关键词：广西苏铁保护生物学资源调查遗传多样性生理生态学研究进展

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德保苏铁幼苗和成年植株的光合特性

中南农业科技 2024年第7期45卷 54-57页

作者：潘李泼陈泰国朱舒靖韦霄邹蓉唐健民广西师范大学生命科学学院广西桂林541006 广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西桂林541006 桂林医学院广西桂林541006

通过研究德保苏铁(Cycas debaoensis)幼苗和成年植株的光合特性,为其种质资源保育及引种栽培提供理论依据。以德保苏铁幼苗和成年植株为材料,用Li-6400型便携式光合仪器测定其叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合生理指标,并绘... 详细信息

通过研究德保苏铁(Cycas debaoensis)幼苗和成年植株的光合特性,为其种质资源保育及引种栽培提供理论依据。以德保苏铁幼苗和成年植株为材料,用Li-6400型便携式光合仪器测定其叶片的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等光合生理指标,并绘制在一定的光照辐射强度梯度下的光响应曲线。结果表明,德保苏铁在不同时期对强光和弱光都有较高的利用能力;德保苏铁在幼苗阶段对弱光有更强的转化利用能力。日变化中,幼苗净光合速率与气孔导度、胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率呈负相关,与光强呈正相关;成年植株净光合速率与气孔导度、蒸腾速率、光强呈负相关,与胞间CO_(2)浓度呈正相关。

关键词：德保苏铁(Cycas debaoensis) 光响应曲线幼苗成年植株光合特性

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濒危植物暖地杓兰的叶解剖结构和光合特性

广西科学院学报 2024年第1期40卷 41-49页

作者：江海都柴胜丰邹蓉韦宇静韦霄熊忠臣蒋运生唐健民广西壮族自治区中国科学院广西植物研究所广西植物功能物质与资源持续利用重点实验室广西桂林541006

暖地杓兰(Cypripedium subtropicum)是兰科(Orchidaceae)杓兰属(Cypripedium)目前已知的唯一一种多年生常绿草本植物,其野生资源遭受严重破坏,野外居群数量急剧减少,已被列为我国一级重点保护野生植物。为探讨暖地杓兰不同生长期叶片的... 详细信息

暖地杓兰(Cypripedium subtropicum)是兰科(Orchidaceae)杓兰属(Cypripedium)目前已知的唯一一种多年生常绿草本植物,其野生资源遭受严重破坏,野外居群数量急剧减少,已被列为我国一级重点保护野生植物。为探讨暖地杓兰不同生长期叶片的解剖结构和光合生理特性的差异,本研究对其叶表皮特征、叶解剖结构、光合特性以及光合色素含量展开研究,以期为暖地杓兰的保育和引种驯化提供科学依据。结果表明:(1)暖地杓兰叶片上、下表皮的形状不规则,呈波状,并且气孔和表皮毛仅分布于下表皮;叶片结构由表皮、叶肉和叶脉组成,叶肉无栅栏组织和海绵组织的分化。结实植株的气孔面积、叶片厚度和叶主脉厚度均极显著大于幼苗。(2)暖地杓兰结实植株和幼苗的最大净光合速率(Pmax)、光补偿点(LCP)、表观量子效率(AQY)均较低,且结实植株极显著大于幼苗,说明其具有阴生植物的特征。(3)暖地杓兰结实植株叶片的光合色素含量极显著大于幼苗。(4)暖地杓兰叶片的Pmax、LSP、AQY、暗呼吸速率(Rd)与Chl(a+b)、叶主脉厚度呈极显著相关。暖地杓兰为典型的阴生植物,其光适应范围窄,对光能的利用能力低下,结实植株的光合能力强于幼苗,因此在引种驯化过程中需对其幼苗进行较高程度的遮阴。

关键词：暖地杓兰濒危植物光合特性叶解剖结构光合色素