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光敏色素A调控光响应基因表达及其翻译后修饰研究进展

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热带亚热带植物学报 2024年第1期32卷 143-150页

作者：邓玲刘勋成中国科学院华南植物园广州510650 华南国家植物园广州510650 中国科学院大学北京100049

光是调节植物生长发育最重要的环境信号因子之一。植物通过光受体感受自然环境中光的强度、方向以及光周期等信号的变化,从而调控其生长发育过程。光敏色素A(phytochrome A,PHYA)是植物中唯一的远红光受体蛋白,具有在黑暗下在细胞质中合... 详细信息

光是调节植物生长发育最重要的环境信号因子之一。植物通过光受体感受自然环境中光的强度、方向以及光周期等信号的变化,从而调控其生长发育过程。光敏色素A(phytochrome A,PHYA)是植物中唯一的远红光受体蛋白,具有在黑暗下在细胞质中合成,而在照光后快速入核和降解的特性,并通过多种途径精确调节了植物光响应基因的转录网络。同时,蛋白质翻译后修饰在调节PHYA稳定性和活性的过程中发挥了重要的作用。该文论述了PHYA调节光响应基因表达以及PHYA翻译后修饰方向的研究进展,并展望了PHYA在农作物分子设计育种中的应用前景。

关键词：光敏色素光受体光信号转导翻译后修饰

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光调控植物种子萌发分子机制研究进展

热带亚热带植物学报 2024年第2期32卷 294-300页

作者：王雅寒刘勋成中国科学院华南植物园广州510650 华南国家植物园广州510650 中国科学院大学北京100049

萌发是种子植物进入农业生态系统的重要发育阶段。对于需光类种子,光是调控其萌发最重要的环境信号因子之一,红光促进而远红光抑制种子萌发。光敏色素是调控种子萌发的主要光受体。活化的光敏色素诱导萌发主效抑制因子PIF1发生蛋白降解... 详细信息

萌发是种子植物进入农业生态系统的重要发育阶段。对于需光类种子,光是调控其萌发最重要的环境信号因子之一,红光促进而远红光抑制种子萌发。光敏色素是调控种子萌发的主要光受体。活化的光敏色素诱导萌发主效抑制因子PIF1发生蛋白降解,调节赤霉素和脱落酸代谢和信号途径相关基因的表达,从而促进种子的萌发。同时,一系列的表观遗传因子通过改变染色质结构,动态调节萌发相关基因的表达从而影响种子的萌发进程。该论文重点论述了光调控种子萌发的转录及表观遗传机制研究进展,并对其在农业生产中的应用进行了展望。

关键词：光信号种子萌发光敏色素植物激素转录调控表观遗传

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榕树繁育系统及榕小蜂资源利用塑造了榕小蜂群落

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生物多样性 2024年第3期32卷 59-73页

作者：冯志荣陈明波杨小芳王刚董乙乂彭艳琼陈华燕王波中国科学院西双版纳热带植物园热带森林生态学重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049 中国科学院华南植物园保护与可持续利用重点实验室广州510650

物种–资源利用网络可以呈现不同物种在资源利用上的竞争、共享以及分化,可为从资源利用角度解释群落的物种多样性提供新的视角。昆虫群落一方面由群落内种间对资源的利用方式决定,也受寄主植物生态特征的影响。通过寄主生态特征解释物... 详细信息

物种–资源利用网络可以呈现不同物种在资源利用上的竞争、共享以及分化,可为从资源利用角度解释群落的物种多样性提供新的视角。昆虫群落一方面由群落内种间对资源的利用方式决定,也受寄主植物生态特征的影响。通过寄主生态特征解释物种–资源利用网络指标将深入揭示昆虫群落的组织模式和多样性决定机制。本研究采集榕属(Ficus)18种榕树的榕小蜂群落,构建每种榕树上的榕小蜂–榕果资源利用网络,分析网络指标间的关系。我们重点关注了群落物种数(物种多样性)和群落稳健度指标与其他网络指标间的关系,并比较不同寄主特征(传粉模式、生活型、繁育系统)对榕小蜂物种数以及榕小蜂–榕果资源利用网络指标的影响。结果显示,18种榕树上共收集到隶属于5科28属173种榕小蜂。榕小蜂群落物种数与网络的连接度呈负相关,与分化度呈显著的正相关;网络稳健度与物种数无显著相关关系,但与连接度、加权嵌套性、互作Shannon多样性、分布重叠度呈显著正相关关系,而与互作专化度、分化度呈显著负相关。与雌雄异株榕树相比,雌雄同株榕树的榕小蜂资源利用的互作专化度高,种间分布重叠度小,分化度高(资源利用分化高),所以雌雄同株榕树比雌雄异株榕树上榕小蜂物种数多。本研究支持资源利用的特异性和分化促进了榕小蜂物种多样性,支持竞争导致的资源利用分化在促进近缘种多样化过程中发挥重要作用。群落对资源丢失的稳健度与群落的物种数无关,但是与物种的资源共享程度(由连接度、分布重叠度表示)正相关。此外,繁育系统间榕小蜂物种数的差异可能与雌雄异株榕树繁殖功能的分化和专化以及对非传粉榕小蜂产卵的防御能力有关。

关键词：物种–资源利用网络昆虫–植物互作网络网络指标昆虫多样性榕小蜂群落

基于全基因组的植物适应性进化研究取得新进展——藻苔属对青藏高原极端环境的适应

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中国科学:生命科学 2024年

作者：段磊陈红锋华南国家植物园中国科学院华南植物园植物资源保护与可持续利用重点实验室

适应性进化(adaptive evolution)指某物种在自然选择过程中,通过在基因和性状层面的进化以达到对有机和无机环境的适应,它是生物在变化多样的环境中存续和繁衍的最重要策略之一.自达尔文的《物种起源》发表至今,适应性进化的原理一直是...

适应性进化(adaptive evolution)指某物种在自然选择过程中,通过在基因和性状层面的进化以达到对有机和无机环境的适应,它是生物在变化多样的环境中存续和繁衍的最重要策略之一.自达尔文的《物种起源》发表至今,适应性进化的原理一直是进化生物学的一个核心问题,对其进行分子层面的深入研究是了解其内在机制的必要条件,也是洞悉生物多样性形成的必由之路. 20世纪末,分子系统发育方法已被用于适应性进化研究,但长期受困于基因序列信息的不足,随着近年来三代测序技术的发展和普及,采用全基因组数据全面、深入地探讨物种适应性的分子机制便成为可能[1].

关键词：

黄竹生长过程中纤维形态与结构的演变过程研究

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中国造纸 2024年第7期43卷 15-23页

作者：秦晓倪静波肖玉英胡健李海龙华南理工大学轻工科学与工程学院中国科学院华南植物园

本研究以黄竹为实验原料，借助场发射扫描电子显微镜、二维广角X射线衍射仪等对其生长过程中竹纤维形态、结构的演变过程以及纤维物理性能进行了研究。结果表明，竹龄相同时，黄竹笋期基部的分化发育早于上部；随竹龄增大，前10月细胞... 详细信息

本研究以黄竹为实验原料，借助场发射扫描电子显微镜、二维广角X射线衍射仪等对其生长过程中竹纤维形态、结构的演变过程以及纤维物理性能进行了研究。结果表明，竹龄相同时，黄竹笋期基部的分化发育早于上部；随竹龄增大，前10月细胞壁增厚明显，竹龄3月时壁腔比为0.10,36月时为4.03；随着细胞壁逐渐增厚，纤维由柔软、易弯曲变得硬挺。通过场发射扫描电子显微镜观察，纤维由扁平状逐渐变为多棱柱或近似圆柱体；黄竹纤维的纤维平均长度、平均宽度增大；同一竹龄黄竹纤维的微纤丝角从近竹青至近竹黄逐渐增大，随黄竹径向高度的增大呈现波动趋势，整体在9°～14°范围内，纤维取向良好。

关键词：黄竹演变过程细胞壁微纤丝角

来源：博看期刊

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兜兰属植物种类及地理分布

热带作物学报 2024年

作者：张佳瑞房林曾晶珏李琳吴坤林曾宋君中国科学院华南植物园广东省应用植物学重点实验室中国科学院大学中国科学院华南植物园华南农业植物分子分析和遗传改良重点实验室

兜兰花形独特、花色丰富、花期长，具有极高观赏价值，是兰科植物最具观赏价值的类群之一。由于野生资源盗挖严重和其生存环境的破坏，野生资源不断减少，兜兰现成为世界上最濒危的物种之一。本文通过文献检索法对兜兰属植物在世界和中... 详细信息

兜兰花形独特、花色丰富、花期长，具有极高观赏价值，是兰科植物最具观赏价值的类群之一。由于野生资源盗挖严重和其生存环境的破坏，野生资源不断减少，兜兰现成为世界上最濒危的物种之一。本文通过文献检索法对兜兰属植物在世界和中国的地理分布及生境进行分析，特别关注近年来发表的新种，能为野生兜兰种质资源的保护和利用提供参考。目前全世界约有109种兜兰属植物，26变种，中国自2009年中国植物志英文版后，在原有27种兜兰属植物的基础上，又发现了7新种，该时期，全世界发现的新种有30个。兜兰属植物大多分布在热带和亚热带过渡地区，起源于中国西南部和东南亚，随后向东南亚群岛扩散，印度尼西亚（苏拉威西、爪哇等）和中国（云南、广西等）是兜兰属植物的分布中心区。影响兜兰属分布的因素主要有气候、地形地貌、土壤、共生微生物、传粉昆虫等。

关键词：兜兰地理分布新种类保护

不结球白菜BcCHC1蛋白参与调控TuMV侵染的初步研究

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西北植物学报 2024年 1229-1238页

作者：刘芳吕善武袁梦果杨紫蕊侯喜林张昌伟南京农业大学园艺学院中国科学院华南植物园

【目的】为增强不结球白菜对芜菁花叶病素养(TuMV)的抗性,研究探讨了不结球白菜中BcCHC1蛋白与TuMV之间的相互作用机制。【方法】首先从不结球白菜中鉴定出重链网格蛋白(CHC)基因家族的成员BcCHCs,随后克隆了1个代表性的CHC1基因,并对... 详细信息

【目的】为增强不结球白菜对芜菁花叶病素养(TuMV)的抗性,研究探讨了不结球白菜中BcCHC1蛋白与TuMV之间的相互作用机制。【方法】首先从不结球白菜中鉴定出重链网格蛋白(CHC)基因家族的成员BcCHCs,随后克隆了1个代表性的CHC1基因,并对其进行了亚细胞定位分析。通过双分子荧光互补实验(BiFC)筛选出与BcCHC1蛋白相互作用的TuMV蛋白,并利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)来沉默BcCHC1基因,以评估其功能。【结果】(1)成功克隆了不结球白菜的BcCHC1基因,该基因的编码序列长5 124碱基对,编码1 708个氨基酸。(2)在TuMV感染不结球白菜30 d后,实时荧光定量PCR分析显示,感染TuMV的不结球白菜中BcCHC1基因的表达量显著降低。(3)亚细胞定位研究表明,BcCHC1蛋白主要定位于烟草表皮细胞的细胞膜和细胞核。(4)BiFC实验进一步证实,BcCHC1蛋白能够与TuMV的CI和6K2蛋白发生相互作用,其中与CI的互作主要发生在细胞核内,而与6K2的互作则主要位于细胞膜。(5)通过对BcCHC1基因沉默株系的观察发现,沉默BcCHC1基因会导致植株死亡。【结论】BcCHC1蛋白通过与TuMV的CI和6K2蛋白相互作用,影响网格蛋白依赖的内吞作用途径及病毒复制,从而调控TuMV对不结球白菜的侵染。然而,BcCHC1基因调控TuMV侵染不结球白菜的具体机制仍需进一步研究。

关键词：不结球白菜 BcCHC1 TuMV 互作蛋白 VIGS

南亚热带常绿阔叶林物种多样性与谱系多样性的多重分形分析

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科学通报 2024年第12期69卷 1652-1662页

作者：阴宇航李林魏识广周景钢温智峰钟建军赵毅胡妍广西师范大学珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室桂林541006 广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室桂林541006 桂林电子科技大学生命与环境科学学院桂林541004 中国科学院华南植物园广州510650 华南国家植物园广州510650 中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

群落物种多样性与谱系多样性格局问题是当前生态学研究的焦点之一.传统的分形分析仅能够描述物种在空间上是否存在分形特征,而多重分形分析是揭示多样性格局规律和分形特征的优秀工具,它不仅能够表现群落内不同种组的变化特征,还能够揭... 详细信息

群落物种多样性与谱系多样性格局问题是当前生态学研究的焦点之一.传统的分形分析仅能够描述物种在空间上是否存在分形特征,而多重分形分析是揭示多样性格局规律和分形特征的优秀工具,它不仅能够表现群落内不同种组的变化特征,还能够揭示不同尺度下群落的多样性分布格局.本研究以广东鼎湖山自然保护区20 hm2大型固定样地为研究对象,运用多重分形分析方法探索了南亚热带常绿阔叶林物种多样性与谱系多样性空间分布格局的尺度效应,对比分析了物种多样性与谱系多样性空间分布格局的多重分形特征之间的差异.结果表明:(1)南亚热带常绿阔叶林群落物种多样性和谱系多样性空间分布格局在局部尺度具有多重分形特征;(2)物种多样性和谱系多样性多重分形特征表明,南亚热带常绿阔叶林群落中极优势种组的丰富度和种间亲缘关系呈现减少趋势,极稀有种组的种间亲缘关系呈现减少趋势,其丰富度变化率呈下降趋势;(3)谱系多样性多重分形分析所描述的物种空间分布特征较物种多样性多重分形分析所描绘得更为精细,主要体现在对极稀有种组丰富度和种间亲缘关系变化特征的刻画方面.本文深入剖析了南亚热带常绿阔叶林物种多样性与谱系多样性格局的多重分形特征,探究了优势种组和稀有种组在物种多样性分布格局与谱系多样性分布格局中的变化规律,进一步揭示了南亚热带常绿阔叶林生态系统内部生物多样性的复杂性,对区域生态保护和生物多样性的维持具有一定的指导意义.

关键词：南亚热带常绿阔叶林物种多样性谱系多样性多重分形空间分布格局

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珠江河口地表水锰氧化物对磷的“载-卸”作用

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环境科学 2024年第1期45卷 173-180页

作者：李睿梁作兵伍祺瑞杨晨晨田帝高磊陈建耀中山大学地理科学与规划学院广州510275 中国科学院华南植物园退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650

地表径流输送的磷在河口水环境营养结构平衡和初级生产力调节中起到了关键作用.通过测定不同季节珠江下游及河口地表水阴阳离子、总磷及其形态、颗粒态铁(PFe)、颗粒态锰(PMn)和颗粒态铝(PAl)等理化性质,探究咸-淡水交互区内磷的时空分... 详细信息

地表径流输送的磷在河口水环境营养结构平衡和初级生产力调节中起到了关键作用.通过测定不同季节珠江下游及河口地表水阴阳离子、总磷及其形态、颗粒态铁(PFe)、颗粒态锰(PMn)和颗粒态铝(PAl)等理化性质,探究咸-淡水交互区内磷的时空分布特征,并识别控制磷迁移转化的关键因素.结果表明,ρ(TP)(28.88~233.68μg·L^(-1))受到沉降和稀释作用随盐度升高呈下降趋势,且占比大小为:溶解态无机磷(DIP,37.3%)>颗粒态无机磷(PIP,22.7%)>溶解态有机磷(DOP,21.0%)>颗粒态有机磷(POP,19.0%).PIP与PFe、PMn和PAl有显著(P<0.05)的共迁移相关关系,水体盐度的升高促进了悬浮颗粒态无机磷的解吸,且该过程主要发生在咸-淡水界面附近.无机磷的固-液分配系数(K_(d))与盐度间的显著正相关关系(P<0.001)表明,高盐度水域PIP主要以更稳定的结合形态存在.K_(d)与PMn的显著正相关关系(P<0.01)证明了Mn氧化物对磷的“载-卸”作用:从淡水环境中吸附携载无机磷,迁移至高盐度水体释放.

关键词：咸-淡水交互区盐度梯度磷赋存形态迁移转化