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青藏高原东缘城市蚂蚁群落体色对区域气候的生态响应

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生态学报 2024年

作者：苏秋海罗昕裕尹如意黄相钦罗怡周昭敏西华师范大学生命科学学院四川省环境科学与生物多样性保护重点实验室

较暗的角质层明度有助于昆虫吸收热量和减少高UV-B的伤害，因此自然生境中昆虫群落体色往往呈现出地理变异。然而，人们对城市昆虫群落体色的变异模式和影响因素仍然知之甚少。在青藏高原东缘8个城镇的64个样地（海拔510—3380m），开... 详细信息

较暗的角质层明度有助于昆虫吸收热量和减少高UV-B的伤害，因此自然生境中昆虫群落体色往往呈现出地理变异。然而，人们对城市昆虫群落体色的变异模式和影响因素仍然知之甚少。在青藏高原东缘8个城镇的64个样地（海拔510—3380m），开展地栖蚂蚁群落调查，采集到55890只工蚁（31属81种）。运用线性混合效应模型，我们评估了区域温度和紫外线水平对城市蚂蚁群落角质层明度的潜在影响。结果表明，蚂蚁群落角质层明度在城镇间具有显著差异（相比甘孜县蚂蚁群落，元谋县蚂蚁群落的群落加权平均值高出约39%，群落算数平均值高出约32%）；区域温度对蚂蚁群落角质层明度影响显著，温度越高，群落角质层明度值越大，但区域UV-B对其没有显著影响。因此，区域温度能够有效解释该地区的城市蚂蚁群落角质层明度变异，而蚂蚁群落体色明度对区域UV-B条件的响应可能还受到其他环境因素的调节。

关键词：城市群落角质层明度热黑化假说光保护假说

毛白杨半胱氨酸蛋白酶PtoCP1基因参与植物激素调控的叶片衰老

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科学通报 2024年第3期69卷 431-438页

作者：国洪丽陈梦圆范雅为刘涵孙蕾倩刘迪李慧王馨陆海北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

半胱氨酸蛋白酶在植物不同组织中的特异性表达发挥了多种功能.本文探究了毛白杨半胱氨酸蛋白酶PtoCP1基因在激素诱导下参与叶片衰老的机制.使用脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯(ACC)对杨树叶片进行处理,不同时间段后观察叶片表型... 详细信息

半胱氨酸蛋白酶在植物不同组织中的特异性表达发挥了多种功能.本文探究了毛白杨半胱氨酸蛋白酶PtoCP1基因在激素诱导下参与叶片衰老的机制.使用脱落酸(ABA)、茉莉酸甲酯(MeJA)、乙烯(ACC)对杨树叶片进行处理,不同时间段后观察叶片表型、检测叶绿素含量以及PtoCP1基因相对表达量,发现激素诱导后的叶片黄化加速,叶绿素含量下降,同时PtoCP1表达量上调,而ptocp1突变体则延缓了叶片的衰老.进一步对PtoCP1启动子元件分析发现,其含有ABA、MeJA响应元件,因此以相应的ABA、MeJA激素分别处理含ProPtoCP1-GUS-pBI121重组载体的转基因拟南芥幼苗,并观察GUS染色差异和检测报告基因GUS的相对表达量.结果显示,ABA诱导下GUS染色加深,GUS表达量上升.综上所述,PtoCP1启动子可以通过响应ABA调控基因的表达,从而使植物对外界胁迫作出反应,引起叶片衰老,该研究为进一步理解激素诱导植物半胱氨酸蛋白酶参与叶片衰老的机制提供了理论支持.

关键词： PtoCP1基因启动子激素诱导功能分析

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翅萼石斛叶绿体基因组密码子偏好性分析

贵州林业科技 2024年第1期52卷 29-36页

作者：颜凤霞江荣慧王莲辉罗在柒贵州省林业科学研究院/西南喀斯特山地生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室贵州贵阳550005

为阐明翅萼石斛(Dendrobium cariniferum)叶绿体基因组密码子使用模式及影响因素,以其52条蛋白编码序列(CDS)为对象,利用EMBOSS在线程序计算各基因及密码子的GC含量,通过CodonW软件计算各基因有效密码子数(ENC)、同义密码子相对使用度(R... 详细信息

为阐明翅萼石斛(Dendrobium cariniferum)叶绿体基因组密码子使用模式及影响因素,以其52条蛋白编码序列(CDS)为对象,利用EMBOSS在线程序计算各基因及密码子的GC含量,通过CodonW软件计算各基因有效密码子数(ENC)、同义密码子相对使用度(RSCU)、最优密码子使用频率(FOP)及密码子的第3位核苷酸碱基含量等。结果表明:基因组平均GC含量为38%,GC_(1)>GC_(2)>GC_(3);ENC的值介于37.04~59.52之间,表明密码子使用偏好性较弱;基因组中RSCU>1的密码子有25个,其中11个以U结尾,11个以A结尾,3个以G结尾;中性绘图分析中所有基因均分布于中线对角线上方,GC_(12)与GC_(3)相关性不显著,密码子使用偏好性以自然选择因素影响为主;ENC-plot绘图分析结果中多数基因分布在标准曲线以下,密码子偏好性主要受自然选择影响;PR2-plot分析表明密码子碱基A和G在密码子第3位比T和C更常见,这表明基因突变会影响密码子使用偏好,但其偏好性可能主要受自然选择影响;共筛选UUU、UUA、AUU等13个以A/U结尾的最优密码子。以上研究结果可为翅萼石斛叶绿体基因组优良基因利用提供理论与基础。

关键词：翅萼石斛叶绿体基因组密码子偏好性选择影响

斑马鱼TYRP1b基因SNPs筛查及其与体色性状的关联分析

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福建农业学报 2024年第4期39卷 387-397页

作者：宋兴超王云艳王莎莎方月巴家文梅杰梁正其铜仁学院农林工程与规划学院/贵州省梵净山地区生物多样性保护与利用重点实验室贵州铜仁554300

【目的】探究酪氨酸酶相关蛋白1b(tyrosinase-related protein 1b,TYRP1b)基因变异与斑马鱼体色性状的相关性。【方法】以体色表型存在显著差异的红色、黄色和蓝色斑马鱼共计219个样本的肌肉组织DNA为模板,设计3对引物,采用PCR扩增、San... 详细信息

【目的】探究酪氨酸酶相关蛋白1b(tyrosinase-related protein 1b,TYRP1b)基因变异与斑马鱼体色性状的相关性。【方法】以体色表型存在显著差异的红色、黄色和蓝色斑马鱼共计219个样本的肌肉组织DNA为模板,设计3对引物,采用PCR扩增、Sanger测序技术筛查TYRP1b基因单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs),并将SNPs与斑马鱼体色性状进行关联分析。【结果】获得的斑马鱼TYRP1b基因外显子2、部分内含子3、外显子4、内含子4、外显子5、内含子5、外显子6和外显子7长度分别为134、212、168、135、180、113、150、171 bp。SNPs筛查显示,3种体色斑马鱼群体共筛查到18个SNPs,部分内含子3存在11个SNPs位点:g.2125G>A、g.2150G>A、g.2152G>T、g.2161C>A、g.2175A>T、g.2180G>T、g.2185A>T、g.2192A>C、g.2200A>T、g.2201A>C和g.2213T>C;内含子4检测到4个SNPs位点:g.7C>A、g.65A>G、g.84T>A和g.103C>T;内含子5存在1个SNPs位点:g.61G>T;外显子4、6分别存在1个SNPs位点:g.125G>T和g.80T>A,且均为同义突变;外显子2、5和7均未检测到SNPs。关联分析表明,TYRP1b基因内含子3中g.2152G>T、g.2175A>T、g.2180T>G、g.2192A>C、g.2200A>T、g.2201A>C位点、内含子4中g.65A>G位点及外显子6中g.80T>A位点的基因型均与斑马鱼体色性状极显著相关(P性状或与之紧密连锁。

关键词：斑马鱼酪氨酸酶相关蛋白1b基因单核苷酸多态性体色性状关联分析

宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区鹅喉羚活动节律和适宜生境分布

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应用生态学报 2024年

作者：张宇张波常青马鑫高帅帅李佳中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室宁夏中卫沙坡头国家级自然保护区管理局中国林业科学研究院生态保护与修复研究所

掌握鹅喉羚活动规律和适宜生境分布，有助于理解鹅喉羚适应环境变化的生存策略，为制定物种保护对策提供科学依据。本研究利用红外相机技术和物种分布模型开展了中卫沙坡头国家级自然保护区及周边鹅喉羚活动规律和适宜生境分布研究，评... 详细信息

掌握鹅喉羚活动规律和适宜生境分布，有助于理解鹅喉羚适应环境变化的生存策略，为制定物种保护对策提供科学依据。本研究利用红外相机技术和物种分布模型开展了中卫沙坡头国家级自然保护区及周边鹅喉羚活动规律和适宜生境分布研究，评估了保护空缺。结果表明：1)2022年10月—2024年5月，安装在沙坡头保护区的136台红外相机累计工作67456个相机日，共记录到5520张鹅喉羚独立照片。其中，春季1154张，夏季712张，秋季1343张和冬季2311张；2)沙坡头保护区鹅喉羚种群日活动呈现昼行性规律，活动高峰呈明显的晨昏双峰模式；3)在BIOMOD2平台的6种模型中，最大熵模型（MAXENT）模拟效果最好，表面分布区分室模型（SRE）评分最低；真实技巧统计值（TSS）和受试者工作特征曲线下面积（AUC）分别为0.996和0.940，表明模型预测结果优秀；4)BIOMOD2模型结果表明，沙坡头地区鹅喉羚适宜生境总面积为47493 hm2，其中高适宜生境面积为35751 hm2，中适宜生境面积为11742 hm2；5)当前沙坡头保护区保护了15.8%的鹅喉羚适宜生境，将长流水区域整合优化纳入保护区范围后，可提高保护比例至43.3%。本研究掌握了沙坡头地区鹅喉羚活动规律和适宜生境分布，丰富了对其行为生态学的认知，可为沙坡头保护区制定鹅喉羚保护对策提供科学依据。

关键词：鹅喉羚红外相机技术 BIOMOD2 保护空缺腾格里沙漠

基于卫星跟踪的黄河三角洲东方白鹳适宜栖息地分布预测

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林业科学 2024年第8期60卷 46-56页

作者：陈丽霞路峰江红星孙戈岳修鹏王艺璇高彤胡兴波丁长青北京林业大学生态与自然保护学院北京100083 中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所生物多样性保护国家林业和草原局重点实验室北京100091 山东黄河三角洲国家级自然保护区管理委员会东营257091 北京市首发天人生态景观有限公司北京102600

【目的】根据黄河三角洲东方白鹳卫星跟踪位点,预测其在全国范围内夏季和冬季适宜栖息地分布,以期为东方白鹳的协同保护提供科学依据。【方法】利用2016—2022年山东黄河三角洲80只东方白鹳卫星跟踪数据,通过空间自相关分析筛选出夏季5... 详细信息

【目的】根据黄河三角洲东方白鹳卫星跟踪位点,预测其在全国范围内夏季和冬季适宜栖息地分布,以期为东方白鹳的协同保护提供科学依据。【方法】利用2016—2022年山东黄河三角洲80只东方白鹳卫星跟踪数据,通过空间自相关分析筛选出夏季5283个点位,冬季4730个点位,使用最大熵模型(MaxEnt)预测黄河三角洲东方白鹳夏季与冬季潜在适宜栖息地分布,并划分适宜等级。【结果】1)MaxEnt模型预测夏季和冬季AUC值分别为0.866和0.838,结果准确性好。2)海拔、等温性、距河湖距离、平均气温日较差、降水量季节性以及土地利用类型是影响黄河三角洲东方白鹳夏季与冬季分布的关键环境因素。3)黄河三角洲东方白鹳夏季栖息地高适宜区面积为14.75×10^(4)km^(2)(占适宜区总面积的13.01%),主要位于松嫩平原(57.52%)、渤海湾(17.56%)、辽河平原(14.94%)等地区;栖息地类型包括湿地(35.30%)、农田(33.74%)和水域(12.43%)等。4)冬季栖息地高适宜区面积为11.63×10^(4)km^(2)(占适宜区总面积的11.62%),主要位于长江中下游平原(49.02%)、淮河流域江苏洪泽湖(23.75%)、渤海湾(11.52%)等地区;栖息地类型主要包括湿地(40.56%)、农田(29.68%)和水域(18.45%)等。(5)夏季与冬季栖息地高适宜区的重叠面积为2.13×10^(4)km^(2)(占总重叠面积的4.11%),主要分布在渤海湾(59.81%)、山东半岛沿海(23.24%)、江苏东部沿海(9.34%)等区域。【结论】夏季适宜栖息地向北扩到东北松嫩平原、三江平原和辽河平原,该结果打破了东方白鹳出生后扩散的传统认知,建议加强该物种的协同保护。

关键词：东方白鹳最大熵(MaxEnt)模型适宜栖息地黄河三角洲

江西九龙山铁尾矿区3种树木对土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响

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林业科学 2024年第3期60卷 78-86页

作者：王文正宋立国王钱刘相荣孙启武厚凌宇中国林业科学研究院林业研究所、国家林业和草原局森林培育重点实验室、林木遗传育种国家重点实验室北京100091

【目的】探究种植湿地松、杉木、桤木对江西九龙山铁尾矿区土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响,为该矿区及相似立地区域植被恢复提供可靠的科学数据和理论依据。【方法】采用微波消解法处理湿地松、杉木、桤木的根际、非根际土... 详细信息

【目的】探究种植湿地松、杉木、桤木对江西九龙山铁尾矿区土壤重金属质量分数及微生物群落组成的影响,为该矿区及相似立地区域植被恢复提供可靠的科学数据和理论依据。【方法】采用微波消解法处理湿地松、杉木、桤木的根际、非根际土壤样品和根、茎、叶样品,通过ICP、AAS测定样品重金属质量分数,依据测定结果计算3种树木的生物富集和转移系数,分析其对不同重金属的富集和转移能力。应用宏基因组学测序分析3种树木根际、非根际土壤样品,探究各树种对应土壤中的微生物群落组成。【结果】1)3种树木对Hg、Cu、Pb、Zn的生物转移系数(BTF)均大于1,对Cr的BTF小于1,表明其对Hg、Cu、Pb、Zn的转移能力强,对Cr的转移能力弱。杉木的BTF(As)大于1,表明杉木对As的转移能力强。2)杉木对Hg、Pb的生物富集系数(BCF)均大于1,表明杉木对Hg、Pb的富集能力强。相较于其他重金属,湿地松对Hg、Pb的生物富集系数最高,桤木对Zn的生物富集系数最高,表明湿地松对Hg、Pb的富集能力强,桤木对Zn的富集能力强。3)在门水平上,对照组(J1)中酸杆菌门相对丰度最高(45.55%),其次为变形菌门(12.11%)。在湿地松根际土壤(J2)和非根际土壤(J3)、杉木根际土壤(J4)、桤木根际土壤(J5)和非根际土壤(J6)中变形菌门相对丰度最高(22.72%~44.56%),其次为酸杆菌门(13.49%~16.56%)。在属水平上,对照组优势属为短根瘤菌属和纤线杆菌属,J2、J3、J4、J5、J6中相对丰度占比最高的优势属为短根瘤菌属和鞘氨醇单胞菌属。【结论】1)根据3种树木对重金属的转移和富集能力评估结果,杉木、湿地松可作为Hg、Pb修复的先锋树种,桤木可作为Zn的修复树种与其间作。2)基于门、属2分类等级水平的分析,3种树木根际、非根际土壤中优势微生物群落均为变形菌门,3种树木种植均促进土壤中变形菌门微生物相对丰度增加,变形菌门可提高植物对重金属的吸收并对植物生长有促进作用,二者相辅相成,可有效提高植物吸收重金属的效率。

关键词：宏基因组学铁尾矿重金属污染植物修复效果微生物群落组成

横断山脉高山栎组外生菌根侵染特征及其影响因素

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中南林业科技大学学报 2024年第6期44卷 165-174,206页

作者：周嫒婷葛白瑞雪李鸿博伍建榕马焕成西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室云南昆明650224 西南林业大学云南省森林火灾预警与控制实验室云南昆明650224

【目的】明确高山栎组外生菌根侵染状况及其与各生境因素间的相互关系。【方法】以四川、西藏地区的高山栎组的根系和土壤为研究材料,观察高山栎组外生菌根(Ectomycorrhizae,ECM)的形态特征,测定ECM侵染率,探究ECM侵染率与土壤丛枝菌根... 详细信息

【目的】明确高山栎组外生菌根侵染状况及其与各生境因素间的相互关系。【方法】以四川、西藏地区的高山栎组的根系和土壤为研究材料,观察高山栎组外生菌根(Ectomycorrhizae,ECM)的形态特征,测定ECM侵染率,探究ECM侵染率与土壤丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)孢子密度、海拔、土壤pH值、土壤有机碳(SOC)、速效钾(AK)、全氮(TN)、全磷(TP)和氮磷比(N∶P)的关系。【结果】研究区内高山栎组ECM形态较为单一,主要为单轴羽状分支和单轴分支,解剖结构观察到ECM真菌在高山栎组根皮层细胞间形成哈蒂氏网,ECM侵染率较高,在51.37%~ 58.68%范围内,侵染强度都为4级,但在树种和生活型水平上均无显著性差异(P>0.05)。高山栎组AMF孢子平均密度为123.92个/g,土壤pH值、SOC、速效钾、TN、TP和N∶P分别为5.32、43.22 g/kg、53.9 g/kg、1.03 g/kg、113.33 mg/kg和5.58。因子分析结果表明8个生境因子对ECM侵染率均有影响,其中ECM侵染率与土壤速效钾和TN含量显著正相关(P0.05)。【结论】高山栎组ECM真菌喜弱酸性土壤,土壤中AMF孢子的扩繁不会排斥ECM的侵染,N、K元素是影响ECM侵染的主导因素,另外,不同海拔下高山带高山栎林小生态系统中各生境因素的综合变化也会影响ECM的侵染。当ECM侵染趋于“饱和”状态时会通过反馈改变土壤pH值,但对土壤C素的调节并不明显。

关键词：高山栎组外生菌根侵染特征生境因子横断山脉

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重要林木樟科植物全基因组测序研究进展

植物学报 2024年第2期59卷 302-318页

作者：杨智杨永南京林业大学南方现代林业协同创新中心南京210037 南京林业大学生物与环境学院南京210037 南京林业大学国家林业和草原局亚热带森林生物多样性保护重点实验室南京210037

近年来,随着测序技术的革新、测序成本的降低和生物信息学软件的开发,植物全基因组研究蓬勃发展。樟科(Lauraceae)隶属被子植物木兰类,泛热带分布,物种多样性高,其中很多物种具有重要的经济和生态价值,目前已发表包括8个物种的13个基因... 详细信息

近年来,随着测序技术的革新、测序成本的降低和生物信息学软件的开发,植物全基因组研究蓬勃发展。樟科(Lauraceae)隶属被子植物木兰类,泛热带分布,物种多样性高,其中很多物种具有重要的经济和生态价值,目前已发表包括8个物种的13个基因组。该文从樟科全基因组研究现状、基因组特征、起源和进化以及功能基因和基因家族4个方面进行综述,着重介绍基于组学数据的木兰类及樟科的系统发生、樟科经历的多倍化事件以及与樟科花器官进化和代谢产物相关的基因鉴定。结合研究现状展望了樟科基因组研究的发展方向,建议通过增加测序基因组分支的代表性并关注具有特殊价值的物种,及研究物种特异性功能基因以加深对该家族基因功能和进化的理解。

关键词：樟科演化核基因组功能基因系统发生