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不同补播模式对荒漠草原植物群落特征及土壤养分的影响

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中国草地学报 2024年第5期46卷 14-22页

作者：姚敏赵佳乐王忠武韩国栋赫黎明侯东杰王海明内蒙古农业大学草原与资源环境学院/草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010011 内蒙古自治区农牧业科学院内蒙古呼和浩特010031

为了解补播对荒漠草原草地植被恢复的影响及作用,在短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原开展了围封补播试验,设置5个处理,分别为对照(补播机械不加种子作业一次,CK)、单播新麦草(Psathyrostachys juncea,XX)、单播冰草(Agropyron crista... 详细信息

为了解补播对荒漠草原草地植被恢复的影响及作用,在短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原开展了围封补播试验,设置5个处理,分别为对照(补播机械不加种子作业一次,CK)、单播新麦草(Psathyrostachys juncea,XX)、单播冰草(Agropyron cristatum,BB)、单播黄花苜蓿(Medicago falcata,HH)以及混播新麦草、冰草、黄花苜蓿(BXH),于植物生长季(8月)进行植物群落调查,并对土壤以及植物进行取样分析。结果表明,补播能够显著提高植物地上生物量,且单播新麦草处理有显著影响(P草原草地植被以及土壤的改善具有积极意义,可为后续补播对荒漠草原草地的影响研究提供参考。

关键词：荒漠草原补播群落特征土壤养分植物功能群

车轴草属叶绿体基因组密码子特征和系统发育分析

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分子植物育种 2024年

作者：曹克璠李本末刘嘉伟索荣臻张慧敏马一鸣王明玖内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室/农业农村部饲草栽培加工与高效利用重点实验室/内蒙古自治区草地管理与利用重点实验室北京林业大学生态与自然保护学院

本研究以红三叶、白三叶、高加索三叶草和野火球4种车轴草属植物的叶绿体基因组为研究对象，运用CUSP、CodonW和R语言等生物信息学软件，对4种植物叶绿体基因组的密码子使用特征进行了分析。结果显示，这4种植物的密码子偏好性同时受到... 详细信息

本研究以红三叶、白三叶、高加索三叶草和野火球4种车轴草属植物的叶绿体基因组为研究对象，运用CUSP、CodonW和R语言等生物信息学软件，对4种植物叶绿体基因组的密码子使用特征进行了分析。结果显示，这4种植物的密码子偏好性同时受到自然选择和基因突变的影响，但自然选择的作用更为显著。高频密码子分析发现，它们具有较多的AU结尾密码子。系统发育分析进一步揭示了这四种植物之间的进化联系，表明它们可能共享了一个较近的共同祖先。通过比较它们的叶绿体基因组，我们发现虽然这些植物在进化过程中展现出独特的分化路径，但它们保持了一定程度的遗传相似性，反映出它们对不同生态环境的适应过程。这些发现不仅揭示了车轴草属植物叶绿体基因组的密码子使用模式，还为深入理解这些植物的进化历史和分子生物学机制奠定了基础。

关键词：车轴草属叶绿体基因组密码子

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草乌幼苗形成期叶绿体发育的转录组分析

草地学报 2024年第6期32卷 1779-1788页

作者：贾春赫吕丽娟李晓杰张晓明穆赢通樊东昌吕艳敏史佳怡王俊杰内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010019 呼和浩特市林业和草原局呼和浩特010019 科尔沁右翼中旗林业和草原局内蒙古科尔沁右翼中期029400

为确定草乌(Aconitum kusnezoffii Reichb.)苗期生长发育过程中的转录组特征,本研究利用Illumina测序对草乌从种子萌发到幼苗建成涉及到的四个时期(T1,T2,T3,T4)进行转录分析,挖掘草乌幼苗形成期叶绿体发育关键基因。结果显示,4个时期的... 详细信息

为确定草乌(Aconitum kusnezoffii Reichb.)苗期生长发育过程中的转录组特征,本研究利用Illumina测序对草乌从种子萌发到幼苗建成涉及到的四个时期(T1,T2,T3,T4)进行转录分析,挖掘草乌幼苗形成期叶绿体发育关键基因。结果显示,4个时期的6个差异分类检测到的差异基因数量依次为:16 379,28 155,16 100,34 368,38 250和44 568个。GO富集分析显示T3vsT4差异表达基因主要富集到对几丁质的反应,光合系统Ⅰ等。KEGG富集分析显示差异表达基因显著富集的通路主要是光合生物中的碳固定,植物激素信号转导等。草乌幼苗形成期叶绿体发育过程中,19个差异表达基因注释光信号调控叶绿体发育通路上,如GLK1/2,PIFs,HY5基因等。44个差异表达基因注释植物激素信号转导通路上,如AUX/IAA,ARF,DELLA基因等。本研究挖掘到一部分草乌幼苗形成期叶绿体发育相关基因,为进一步研究草乌生长发育相关分子机制提供理论基础。

关键词：草乌转录组幼苗形成叶绿体发育

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基于转录组数据的红三叶密码子使用偏好性分析

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草地学报 2024年第6期32卷 1752-1759页

作者：花梅吕丽娟穆赢通张晓明郝宁王俊杰刘媛内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区中蒙药材良种育繁工程技术研究中心内蒙古呼和浩特010019 呼和浩特市林业和草原局内蒙古呼和浩特010019

研究红三叶(Trifolium pratense L.)叶片的密码子使用偏好性,可为优化密码子组成奠定基础。研究通过CodonW,R,CUSP等软件对红三叶叶片转录组中5 513条编码序列进行密码子使用模式和偏好性分析。研究发现,GC3与GC12相关性较弱,表明选择... 详细信息

研究红三叶(Trifolium pratense L.)叶片的密码子使用偏好性,可为优化密码子组成奠定基础。研究通过CodonW,R,CUSP等软件对红三叶叶片转录组中5 513条编码序列进行密码子使用模式和偏好性分析。研究发现,GC3与GC12相关性较弱,表明选择压力对其密码子偏好性的选择有一定的作用;ENC-plot分析中,大多数密码子偏好性相对较弱,表明选择压力是偏好性的主要来源,少数的基因在期望曲线两侧均衡散布,表明部分基因受突变压力的作用;密码子适应度值(Codon adaptation index, CAI)分析可知,基因表达水平对密码子偏好性产生过程具有一定影响作用,CAI为0.201,表明密码子偏好性比较弱。偏倚性分析进一步证实红三叶叶片密码子偏好性重点受突变压力的影响。最优密码子分析表明,红三叶叶片转录组序列的最优密码子更偏好以G或C结尾。结果有利于红三叶基因工程研究中密码子优化,对红三叶的系统进化研究具有重要意义。

关键词：红三叶叶片密码子偏好性转录组编码序列

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短期氮添加对荒漠草原土壤无机碳及土壤酸缓冲能力的影响

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草地学报 2024年第7期32卷 2081-2088页

作者：张普河姚佳王雪韧李奕含杜时荣兴安赵世翔内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室内蒙古呼和浩特010018 农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010018

为揭示荒漠草原土壤无机碳及土壤缓冲能力对氮添加的响应,本文采用室内模拟试验探究不同氮添加量(30 kg·ha^(-1)·a^(-1);50 kg·ha^(-1)·a^(-1))以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N比例(比例为1.63,2.5)对荒漠草原土壤无机碳和土壤酸缓... 详细信息

为揭示荒漠草原土壤无机碳及土壤缓冲能力对氮添加的响应,本文采用室内模拟试验探究不同氮添加量(30 kg·ha^(-1)·a^(-1);50 kg·ha^(-1)·a^(-1))以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N比例(比例为1.63,2.5)对荒漠草原土壤无机碳和土壤酸缓冲能力的影响。研究结果表明随氮添加量以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N的增加,pH值、土壤碳酸盐及CaCO_(3)含量呈现逐渐降低的趋势,与未添加氮处理(CK)相比,外源氮添加下土壤CO_(2)-3和HCO_(3)^(-)分别下降了9.53%~51.92%和6.74%~52.21%,土壤pH值下降了0.24~0.56,土壤CaCO_(3)含量下降了6.22%~12.53%;土壤阳离子含量随外源氮添加量以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N的增加而升高,与CK相比,土壤Ca 2+和Mg 2+含量分别升高了6.30%~30.13%和20.33%~31.10%。外源氮添加降低了土壤酸中和容量且随着外源氮添加量以及NH_(4)^(+)-N/NO_(3)^(-)-N的增加而降低,不同外源氮添加处理下土壤pH值下降至8.0,7.5,7.0时土壤酸中和容量与CK相比下降了45.00%~65.21%。由此可知,外源氮添加导致土壤无机碳的溶解,降低了土壤的酸缓冲性能。

关键词：荒漠草原氮添加土壤酸化土壤缓冲性能石灰性土壤

不同比例花生秧与茅台酒糟混合青贮对饲料养分含量、发酵品质及微生物群落的影响

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中国畜牧杂志 2024年第6期60卷 247-252页

作者：王佳楚函朱欣樊雪莹陈玉连李茂雅雷耀赵圆圆何湘江王志军陈超成启明贵州大学动物科学学院贵州贵阳550025 贵州省草地技术试验推广站贵州贵阳550025 内蒙古农业大学草原与资源环境学院草地资源教育部重点实验室农业农村部饲草栽培、加工与高效利用重点试验室内蒙古呼和浩特010021

本试验旨在探究不同比例花生秧与茅台酒糟混合青贮对其养分含量、发酵品质以及微生物群落组成的影响。采用单因素试验设计,各组分别为花生秧单独青贮(HCK)、茅台酒糟单独青贮(JCK)、20%茅台酒糟混合青贮[花生秧:茅台酒糟为8:2(H:J 8:2)]... 详细信息

本试验旨在探究不同比例花生秧与茅台酒糟混合青贮对其养分含量、发酵品质以及微生物群落组成的影响。采用单因素试验设计,各组分别为花生秧单独青贮(HCK)、茅台酒糟单独青贮(JCK)、20%茅台酒糟混合青贮[花生秧:茅台酒糟为8:2(H:J 8:2)]、40%茅台酒糟混合青贮(H:J 6:4)、60%茅台酒糟混合青贮(H:J 4:6)、80%茅台酒糟混合青贮(H:J 2:8),以鲜重为基础,青贮60 d后开袋测定其养分含量、发酵指标和微生物群落组成。结果表明:随着混合青贮中茅台酒糟比例增加,青贮饲料中干物质(DM)、粗蛋白质(CP)与可溶性碳水化合物(WSC)含量逐渐增加(P<0.05),酸性洗涤纤维(ADF)含量逐渐减少(P<0.05);茅台酒糟添加比例在40%~60%时pH低于H:J 8:2、JCK和HCK(P<0.05),混合青贮氨态氮(AN)含量低于HCK和JCK(P<0.05),H:J 6:4、H:J 4:6组乳酸(LA)含量、H:J 2:8组中丙酸(PA)高于JCK组和HCK组(P<0.05),各处理组均未检测出丁酸(BA);在细菌门水平上,HCK和JCK组中优势菌门为Proteobacteria,混合青贮后的优势菌门为厚壁菌门(Firmicutes);在细菌属水平上,HCK和JCK组乳杆菌属(Lactobacillus)丰度较低,混合青贮后的优势菌属为Lactobacillus;在真菌门水平上,HCK、JCK以及花生秧和茅台酒糟4个混合青贮中的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota);在真菌属水平上,HCK和JCK中含有哈萨克斯坦酵母属(Kazachstania-Candida_clade)、毕赤酵母属(Pichia),且随着茅台酒糟添加量的增多,Kazachstania-Candida_clade相对丰度逐渐降低至消失。综合养分含量、发酵品质和微生物群落组成等指标来看,茅台酒糟添加量在40%~60%时混合青贮饲料发酵品质较好。

关键词：花生秧茅台酒糟混合青贮微生物群落发酵品质

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不同时限氮沉降和降水变化对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落结构与多样性的影响

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草业学报 2024年第9期33卷 140-154页

作者：贺世龙叶贺李静张雅玲德海山红梅内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区土壤质量与养分资源重点实验室内蒙古呼和浩特010018 农业生态安全与绿色发展自治区高等学校重点实验室内蒙古呼和浩特010018

全球背景下的氮沉降和降水变化对荒漠草原生态系统产生巨大影响。为探究不同时限氮沉降和降水变化对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落结构与多样性的影响,于2015年在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原设置主区为减雨(R)、自然降水(CK)、增... 详细信息

全球背景下的氮沉降和降水变化对荒漠草原生态系统产生巨大影响。为探究不同时限氮沉降和降水变化对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落结构与多样性的影响,于2015年在内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原设置主区为减雨(R)、自然降水(CK)、增雨(W)3个水分梯度,副区为N_(0)、N_(30)、N_(50)、N_(100)4个氮素梯度的模拟试验,对比分析2016、2020年土壤节肢动物变化。结果表明:2016年在样地内共捕获并分离中小型土壤节肢动物553只,隶属节肢动物门的10目46科;2020年在样地内共捕获并分离中小型土壤节肢动物1211只,隶属节肢动物门的13目41科,其中24科与2016年不同;R处理下2016年N_(30)处理下捕获数量最多,2020年N_(50)处理中捕获数量最多;2016年中小型土壤节肢动物个体数量0~10 cm与10~20 cm土层比值为3.98,2020年比值为1.83,相比2016年下降了54%;WN_(50)、WN_(100)处理下2020年多样性指数、丰富度指数明显高于2016年,CKN_(50)、CKN_(100)处理下2020年优势度指数低于2016年,PCoA分析结果显示水分处理对荒漠草原中小型土壤节肢动物群落分布影响更为显著(P<0.05);冗余分析结果表明5年的水氮变化后土壤pH值与土壤节肢动物多样性及数量指标相关性增强。综上所述,在全球变化的大背景下,精确调控土壤pH值可以进一步影响土壤节肢动物在土壤生态系统中的功能。

关键词：中小型土壤节肢动物多样性氮沉降降水变化荒漠草原

典型草原区不同年限弃耕地植物群落生物量权衡及其影响因素

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中国草地学报 2024年第4期46卷 33-42页

作者：杨立山李邵宇郑佳华何江峰王文琼乌云嘎邢佳庆赵萌莉内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古呼和浩特010011 内蒙古自治区农牧业科学院生物技术研究所内蒙古呼和浩特010031

通过对植被地上、地下生物量的分析比较,可以反映出植物应对环境胁迫的不同适应策略。由于不合理利用和开垦天然草原导致大面积草地退化,因此我国启动了退耕还林还草生态修复工程,旨在恢复退化的草地生态系统。本研究以内蒙古典型草原... 详细信息

通过对植被地上、地下生物量的分析比较,可以反映出植物应对环境胁迫的不同适应策略。由于不合理利用和开垦天然草原导致大面积草地退化,因此我国启动了退耕还林还草生态修复工程,旨在恢复退化的草地生态系统。本研究以内蒙古典型草原区自然恢复的不同年限弃耕地为研究对象,通过对不同年限(5年、15年、20年)弃耕地及天然草地(对照)群落地上与地下生物量、物种组成及其相对生物量、植物丰富度指数和多样性指数以及土壤理化性质进行分析,探究典型草原区不同年限弃耕地群落生物量权衡(Trade-off)及其影响因素。结果表明:随着弃耕年限的增加,群落结构由一二年生植物占主导逐渐转化为多年生植物占主导,且植物物种多样性逐渐增加;不同年限弃耕地生物量均向地上权衡,随弃耕年限增加,向地上权衡幅度越来越小,天然草地则向地下权衡;土壤水分和一二年生植物的地上生物量是驱动生物量权衡的关键因素。

关键词：典型草原生物量权衡群落结构土壤理化性质

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草乌头光照适应性的转录组分析

草地学报 2024年第7期32卷 2018-2027页

作者：史佳怡吕丽娟穆赢通路景诗张晓明王俊杰内蒙古农业大学草原与资源环境学院内蒙古自治区中蒙药材良种育繁工程技术研究中心草地资源教育部重点实验室内蒙古呼和浩特010018 呼和浩特市林业和草原局内蒙古呼和浩特010019

研究通过分析遮荫处理对草乌头(Aconitum kusnezoffii L.)叶片中差异表达基因的影响,揭示其响应遮荫的分子机制。通过对遮荫处理后草乌头叶片的转录组测序,发现数据质量较高(Q30≥94.37%),并通过拼接和组装得到59082个Unigenes(N50为182... 详细信息

研究通过分析遮荫处理对草乌头(Aconitum kusnezoffii L.)叶片中差异表达基因的影响,揭示其响应遮荫的分子机制。通过对遮荫处理后草乌头叶片的转录组测序,发现数据质量较高(Q30≥94.37%),并通过拼接和组装得到59082个Unigenes(N50为1826 bp)。功能注释表明,有27668个Unigenes(46.83%)被注释到多个重要数据库。差异表达基因分析筛选出483个差异基因,其中421个获得注释。研究发现,光照条件显著影响草乌头的光合作用、激素调控和能量代谢等生物过程。关键基因分析显示,LHCB17,ATPβ,PetA等在遮荫下表达下调,LHCB1,GA2ox等表达上调。这些基因的调控作用揭示了光照对草乌头生长和代谢适应性的影响。实时荧光定量分析验证了转录组数据的可靠性。研究结果不仅增进了对草乌头适应光照环境的理解,还为其遗传调控网络和功能基因的研究提供了线索,对草乌头的合理栽培和利用具有重要意义。

关键词：草乌头转录组遮荫 qRT-PCR