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以花药为外植体探索橡胶树GT1的组织培养体系

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分子植物育种 2024年

作者：李明星白雪刘青霞邓红军唐明勇中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室普洱学院生物与化学学院

产业上种植的橡胶树全部采用嫁接方式繁殖和培育；GT1品种因耐冷性强而被广泛用做所有品种的砧木。然而GT1是最难做组培的品系，不能通过组织培养实现无性快繁。因此，产业上的砧木只能通过种子繁殖；而每个种子均由独立的受精过程产生... 详细信息

产业上种植的橡胶树全部采用嫁接方式繁殖和培育；GT1品种因耐冷性强而被广泛用做所有品种的砧木。然而GT1是最难做组培的品系，不能通过组织培养实现无性快繁。因此，产业上的砧木只能通过种子繁殖；而每个种子均由独立的受精过程产生，基因型都不同，致使橡胶林的株间差异大，较低的一致性增加了胶园的管理成本，也影响天然橡胶产量。本研究以GT1的花药、内种皮和子叶为外植体，利用正交试验研究培养基营养成分和外植体种类对橡胶树组织培养的影响，探索GT1橡胶树的组织培养体系。结果表明，相比内种皮和子叶，花药更适合做外植体，最佳的花药愈伤组织诱导培养基为MS+1 mg/L 6-BA+0.5 mg/L 2，4-D+0.5 mg/L GA3+70 g/L蔗糖，愈伤诱导率为86.67%。最佳的愈伤组织继代培养培养基为MS+2 mg/L KT+2 mg/L NAA+0.2 mg/L TDZ，褐化率为66.66%。最佳的体胚成苗培养基为MS+0.8 mg/L KT+0.1 mg/L IAA+3 mg/L GA3+0.5 g/L活性炭，成苗率为90.00%。通过细胞分裂素和生长素预处理的茎尖可作为橡胶树组织培养的外植体。本研究对建立和优化基于GT1橡胶树组织培养体系，为优良砧木的无性快繁和通过分子育种改良现有砧木提供技术支撑。

关键词：巴西橡胶树愈伤组织再生植株 MS营养成分

一株兼具产油和纤维素降解能力的印度血桐种仁内生菌的筛选及发酵优化

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中国油脂 2024年

作者：李浩孟加梅郭娟田波滇西应用技术大学普洱茶学院中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室中国科学院大学

微生物如今已广泛应用于油脂的生产，其具备油料作物所不具备的独特优势。然而，昂贵的碳源可占其发酵成本的70％。寻找兼具纤维素降解和油脂生产能力的菌株可以有效降低发酵成本从而推广产油微生物的应用。本实验使用苏丹黑染色法和刚... 详细信息

微生物如今已广泛应用于油脂的生产，其具备油料作物所不具备的独特优势。然而，昂贵的碳源可占其发酵成本的70％。寻找兼具纤维素降解和油脂生产能力的菌株可以有效降低发酵成本从而推广产油微生物的应用。本实验使用苏丹黑染色法和刚果红筛选法对印度血桐种仁内生菌进行筛选，最终确认了6 株同时具备纤维素降解和产油能力的菌株。通过比直法、滤纸条崩解实验和酶活测定对这些菌株的纤维素降解能力进行了对比，进而选取其中表现较好的1 株进行以滤纸为碳源的发酵优化实验。最终，获得的最佳油脂产量为409.31 mg/L。

关键词：植物内生菌纤维素降解微生物油脂发酵条件优化

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‘曼赛龙柚’种子不同发育期高温耐性研究

广西植物 2024年第5期44卷 961-971页

作者：安雪姣杨兰文彬陈利钢中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049

全球变暖导致极端高温频发,植物种子不可避免地置身于高温胁迫环境之中。为探究种子高温耐性的生理基础,该文以中间型种子‘曼赛龙柚’(Citrus maxima‘Mansailong’)为实验材料,对不同发育阶段的种子进行高温处理,并同步检测各个发育... 详细信息

全球变暖导致极端高温频发,植物种子不可避免地置身于高温胁迫环境之中。为探究种子高温耐性的生理基础,该文以中间型种子‘曼赛龙柚’(Citrus maxima‘Mansailong’)为实验材料,对不同发育阶段的种子进行高温处理,并同步检测各个发育时期种子的形态变化、可溶性蛋白和热稳定蛋白含量以及细胞超显微结构的变化。结果表明:(1)在花后23周到49周的整个发育过程中,种子含水量明显降低,鲜重显著增加,干重与鲜重的百分比也有明显的提高,这些指标均是在花后31周前后快速变化,到花后41周趋于稳定。(2)种子在花后29周获得完全的成苗能力和初步的高温耐性,此后高温耐性逐渐增加,并在花后37~49周之间快速提高。与种子高温耐性的变化相似,种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量在花后23~49周均呈连续升高趋势,相关性分析表明在整个发育过程中这两者的积累与种子的高温耐性呈显著正相关。(3)超显微结构观察发现,随着种子的发育,线粒体逐渐减少,胚轴细胞体积逐渐变小,细胞中脂质体逐渐增多并且排列趋于规则,同时液泡由小变大且后期的液泡中充斥着黑色絮状物。综上所述,‘曼赛龙柚’种子在花后41周达到生理成熟,没有明显的成熟脱水过程;其高温耐性是在发育过程中获得并逐渐提高,直到种子发育的后期;种子中可溶性蛋白和热稳定蛋白含量的增加及细胞超显微结构的变化对种子高温耐性的发育具有重要贡献。

关键词：高温胁迫中间型种子细胞超显微结构可溶性蛋白热稳定蛋白种子发育

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6种木本种仁油脂肪酸组成分析及调和优化

中国油脂 2024年

作者：于雪莲杨培艺郭娟罗嘉张帆青岛科技大学化工学院中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室中国科学院大学

本研究选取产自云南的6种木本植物种仁油：蒜头果油、印度血桐油、元宝枫油、滇牡丹油、美藤果油和橡胶籽油为研究对象，采用气相检测方法，探索其总脂肪酸和sn-2位脂肪酸的组成，并利用规划求解算法优化了以上6种种仁油的调和产品，以... 详细信息

本研究选取产自云南的6种木本植物种仁油：蒜头果油、印度血桐油、元宝枫油、滇牡丹油、美藤果油和橡胶籽油为研究对象，采用气相检测方法，探索其总脂肪酸和sn-2位脂肪酸的组成，并利用规划求解算法优化了以上6种种仁油的调和产品，以便在满足膳食脂肪酸推荐标准的前提下优化产品中的功能性脂肪酸含量。结果表明，这6种植物油富含功能性脂肪酸，且蒜头果油和印度血桐油中sn-2位神经酸含量较高，分别达13.79%±0.23%，14.27%±5.84%；滇牡丹油中sn-2位亚油酸（31.06%±3.38%）、亚麻酸（20.71%±2.37%）含量较高。通过几种植物油的配比优化，可以得到亚油酸最高（36.6%）、亚麻酸最高（9.4%）和神经酸最高（4.6%）的3种调和油，从而为功能性脂肪酸的食品开发和健康应用提供重要的参考和依据。

关键词：功能性脂肪酸 sn-2位脂肪酸气相色谱分析调和油

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3种血桐属植物种子营养组成分析

中国油脂 2024年

作者：张桂兰郭娟姚雨玲田波中国科学院西双版纳热带植物园热带植物资源可持续利用重点实验室中国科学院大学云南中医药大学中药学院

为了了解印度血桐、盾叶木、中平树种仁基本营养成分组成差异及3个物种种仁、种皮、种子脂肪酸组成差异。对3种植物种仁油含量、蛋白质含量、总糖含量、游离氨基酸特征和种子不同组成部分脂肪酸进行检测分析。结果表明：印度血桐、盾叶... 详细信息

为了了解印度血桐、盾叶木、中平树种仁基本营养成分组成差异及3个物种种仁、种皮、种子脂肪酸组成差异。对3种植物种仁油含量、蛋白质含量、总糖含量、游离氨基酸特征和种子不同组成部分脂肪酸进行检测分析。结果表明：印度血桐、盾叶木和中平树种仁油脂含量分别为59.70%、56.68%、58.11%；蛋白质含量分别为24.64%、23.78%、21.19%；总糖含量分别为7.73%、8.88%、8.78%；神经酸含量分别为45.28%、57.65%、22.97%，芥酸含量分别为35.23%、26.74%、54.83%。3个种仁样品都以神经酸和芥酸为主要脂肪酸，芥酸和神经酸总量相近，印度血桐种仁神经酸含量比中平树含量多22.31%，盾叶木种仁神经酸含量比中平树高34.68%。3个物种的种皮中油酸含量都超过60%，印度血桐和盾叶木种皮分别含有20.41%和19.95%的亚油酸；中平树种皮棕榈酸含量达16.98%。此外，3个种仁样品游离氨基酸含量最高的是γ-氨基丁酸和谷氨酸，印度血桐、盾叶木、中平树种仁中γ-氨基丁酸含量依次为3.11 mg/g、2.95 mg/g、2.93 mg/g；谷氨酸含量分别为2.29 mg/g、4.02 mg/g、6.60 mg/g。印度血桐、盾叶木和中平树种仁都具有丰富的营养价值，可进一步开发利用生产神经酸和芥酸相关产品。

关键词：血桐属种仁营养成分神经酸 γ-氨基丁酸

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

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在拟南芥和小桐子中超量表达rJcSPL9导致花丝缩短

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分子植物育种 2024年第23期 7791-7802页

作者：陈涛白雪张甜甜唐明勇徐增富中国科学院西双版纳热带植物园种子创新研究院热带植物资源可持续利用重点实验室中国科学院大学生命科学学院中国科学院西双版纳热带植物园核心植物园经济植物中心广西大学林学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室

SQUAMOSA promoter binding protein-like 9 (SPL9)在拟南芥中被发现参与植株的成花转变。为了研究小桐子(Jatropha curcas) SPL9基因JcSPL9的功能，本研究在小桐子和拟南芥中分别超量表达对miR156不敏感的JcSPL9同义突变体rJcSPL9 (miR156-resistant Jatropha curcas SPL9)。结果表明rJcSPL9转基因拟南芥果荚中的种子数量均有不同程度的减少。苯胺蓝染色结果表明转基因拟南芥植株部分雌蕊的柱头上的花粉管萌发数量有所减少；与野生型Col-0 (哥伦比亚生态型)相比，转基因株系的花丝长度较短；同样，超量表达rJcSPL9的小桐子雄花的花丝也较野生型短。此外，经过外源茉莉酸(jasmonic acid, JA)处理拟南芥后，Col-0和转基因植株的花丝都变短，而spl9-4突变体及其转基因植株(35S:rJcSPL9/spl9-4)的花丝没有变短，说明spl9-4突变体对外源JA信号不敏感。结果表明拟南芥AtSPL9在花丝长度调控途径中可能位于JA信号转导途径的下游，且rJcSPL9无法互补这一功能。超量表达rJcSPL9小桐子花芽中花丝发育相关基因MYB21 (MYB domain protein 21)、MYB108、MYC2 (一种bHLH类转录因子)的相对表达量出现明显提高，而超量表达rJcSPL9拟南芥花芽中这些基因的表达没有发生明显变化。综上所述，小桐子JcSPL9和拟南芥AtSPL9可能通过不同途径调控花丝长度。

关键词：小桐子拟南芥茉莉酸 rJcSPL9 短花丝种子缺失

热带不同土地利用方式林下植被多样性和生物量分配特征及其季节动态

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生态学报 2024年

作者：林方美姜川曾小玲任燕金艳强冯德枫陈远洋刘成刚陈殊洁中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院热带植物资源可持续利用重点实验室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中国科学院大学中国林业科学研究院高原林业研究所

林下植被在维持生物多样性和生态系统功能以及对森林生物量的贡献等方面发挥着重要作用，而热带地区典型的土地利用方式和季节变化势必会对林下植被多样性和生物量产生影响。以西双版纳地区的常规管理胶林（CR）、自然恢复胶林（NR）、... 详细信息

林下植被在维持生物多样性和生态系统功能以及对森林生物量的贡献等方面发挥着重要作用，而热带地区典型的土地利用方式和季节变化势必会对林下植被多样性和生物量产生影响。以西双版纳地区的常规管理胶林（CR）、自然恢复胶林（NR）、人工恢复胶林（AR）、香蕉林（BP）以及次生林（SF）五种典型土地利用方式的林下植被为研究对象，探究了林下植被物种组成结构、多样性指数及生物量分配对不同土地利用方式及季节的动态响应。结果表明：1）五种土地利用方式共调查到灌木50种，分属于31科41属；草本88种，分属于45科79属，且多年生草本植物居多，占草本总种数的60%以上。灌木主要以豆科植物为优势类群，草本则以禾本科和菊科植物为主。2）相比SF和人为干扰较少的NR及AR，人为干扰较大的CR和BP显著改变了旱季和雨季林下植被的物种组成和优势类群的分布，并降低了林下植被群落的平均高度、盖度、多样性及总生物量和地上与地下部分生物量。同时，CR灌木的地下/地上生物量比显著高于SF、NR和AR，而草本的地下/地上生物量比在不同土地利用方式间无显著差异。3）草本群落结构、多样性及生物量相较于灌木更容易受季节变化的影响。CR草本群落的盖度和高度雨季显著高于旱季，而SF多年生草本的Pielou指数和一年生草本多样性雨季显著低于旱季。此外，所有橡胶林分的林下植被及其草本层的各生物量组分雨季显著高于旱季，而BP则呈相反趋势。灌木和草本的地下/地上生物量比无明显季节变化，但雨季一定程度上提高了草本植物的地下/地上生物量比，这得益于多年生草本的较大贡献。综上所述，热带土地利用方式转变及季节变化对林下植被多样性及生物量分配具有一定影响。本研究将为热区人工经济林生物多样性保护和可持续经营管理提供科学依据。

关键词：热带地区土地利用方式林下植被多样性生物量分配季节动态

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白蚁对土壤与植物影响的过程及机制

应用生态学报 2024年第9期35卷 2401-2412页

作者：姜川曾小玲金艳强冯德枫林方美陈远洋唐建维刘成刚中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院热带植物资源可持续利用重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049 中国林业科学研究院高原林业研究所昆明650233 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 云南大学资源植物研究院昆明650504

白蚁作为一种巢居式社会性昆虫,其部分类群具有重大破坏作用,常被人们混淆为世界性“害虫”。然而,绝大多数白蚁能够通过参与生物地球化学循环来调节植被和土壤的重要生态功能和服务,被誉为“生态系统工程师”。本文综述了白蚁对巢穴土... 详细信息

白蚁作为一种巢居式社会性昆虫,其部分类群具有重大破坏作用,常被人们混淆为世界性“害虫”。然而,绝大多数白蚁能够通过参与生物地球化学循环来调节植被和土壤的重要生态功能和服务,被誉为“生态系统工程师”。本文综述了白蚁对巢穴土壤物理、化学、生物特性及其周边植物群落组成和多样性等的影响。白蚁可以形成独特的土壤“生物团聚体”和“资源异质性斑块”,影响微生物群落结构、胞外酶活性、土壤理化性质和温室气体排放等,进而影响植被生长发育、组成结构及生产力水平。这种效应在不同白蚁类群和功能群间存在差异,且受区域土壤环境和微气候条件等影响。白蚁巢穴可通过上述过程有效提高区域生态系统适应或抵御外界环境胁迫的能力。今后研究需重点关注以下方向:1)从微观尺度(团聚体水平)到宏观尺度(景观水平),探索以白蚁为核心的土壤生物营养级联效应过程及其对生物地球化学循环的驱动机制;2)探究将白蚁巢穴土壤开发为热带地区土壤肥力改良剂的潜力,并挖掘巢穴有益微生物功能基因用于病害防治等产品研发。

关键词：白蚁巢穴土壤生物结构养分循环水气交换微生物互作植物群落

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