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青花椒花器官分化基因ZaAG的克隆与生物信息学分析

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农业生物技术学报 2023年第7期31卷 1380-1395页

作者：王宇王凯刘瑞何雨欣李红娇胥蒙唐子媛惠文凯四川农业大学林学院/长江上游林业生态工程四川省重点实验室

以孤雌生殖为主的青花椒(Zanthoxylum armatum)常出现雄花分化现象，易导致大面积减产，但雄花形成的内在原因暂未可知。现有研究表明，植物的花器官受到ABC模型的调控，其中C类基因AG(AGAMOUS)对雄蕊和心皮的分化具有决定性作用。本研... 详细信息

以孤雌生殖为主的青花椒(Zanthoxylum armatum)常出现雄花分化现象，易导致大面积减产，但雄花形成的内在原因暂未可知。现有研究表明，植物的花器官受到ABC模型的调控，其中C类基因AG(AGAMOUS)对雄蕊和心皮的分化具有决定性作用。本研究以青花椒为研究对象，基于课题组前期积累的转录组数据和已发表基因组数据剖析了青花椒AG基因序列，并通过PCR扩增技术克隆鉴定了AG编码序列全长。结果表明，青花椒ZaAG编码序列全长732 bp，共编码243个氨基酸，其中包括77个氨基酸组成的MADS结构域和86个氨基酸组成的K-box结构域。系统进化分析显示，AG蛋白序列在同科植物中比较保守，ZaAG与同科植物克莱门柚(Citrus clementina)和甜橙(C. sinensis)等芸香科植物亲缘关系较近。此外，ZaAG编码序列共预测到148个转录因子结合位点，主要涉及生殖生长和植物抗性等多种调控途径。顺式作用元件分析发现，ZaAG启动子区富含光信号、植物激素和逆境胁迫等相关元件。同时，该基因在根、茎、叶和刺等营养器官中几乎不表达，但在雌雄花分化过程中表达量显著提高(P<0.05)，尤其是在雄花成熟期表达量最高，暗示ZaAG可能参与青花椒雌雄蕊分化过程。本研究对于进一步探究青花椒雌雄蕊分化的遗传调控机制，培育高产青花椒种质资源具有积极意义。

关键词：青花椒花芽分化 AG(AGAMOUS) 生物信息学分析

松材线虫侵染的马尾松人工林细根形态及生物量分异特征

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生态学报 2022年第15期42卷 6274-6286页

作者：周岚巫大宇吕秋实李贤伟苏宇郭茂金尹海锋吕倩四川农业大学林学院成都611130 长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室成都611130 长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130

中龄林的马尾松受松材线虫侵染后,林木生长、生理生化指标、群落多样性等会发生异质性变化,但是,针对患病林木地下细根的响应尚不清楚。本研究以松材线虫疫区患病马尾松和健康马尾松为研究对象,采用土柱法,分0—15 cm和15—30 cm土层,... 详细信息

中龄林的马尾松受松材线虫侵染后,林木生长、生理生化指标、群落多样性等会发生异质性变化,但是,针对患病林木地下细根的响应尚不清楚。本研究以松材线虫疫区患病马尾松和健康马尾松为研究对象,采用土柱法,分0—15 cm和15—30 cm土层,对细根进行分级研究,定量分析1—5级细根的形态、生物量以及养分元素,探讨松材线虫侵染的马尾松人工林细根形态、生物量以及养分元素的分异特征。结果表明:(1)患病马尾松人工林细根的健康状态与根长密度、生物量呈极显著正相关(P<0.01),低级根(如1级根)患病后,响应会更加强烈。(2)马尾松人工林患病后,细根有效磷、速效钾浓度会显著降低(P<0.05),而全氮、钙浓度会显著升高(P<0.05)。(3)松材线虫病使林分的土壤有机质含量显著高于健康林分(P<0.05),而土壤速效钾含量会显著低于健康林分(P<0.05)。以上结果表明,松材线虫侵染的马尾松人工林会在细根形态、细根养分和土壤养分上会发生特异性响应,揭示了松材线虫病对马尾松人工林地下细根的影响,旨在为松材线虫病防治提供一定参考。

关键词：细根形态生物量养分浓度马尾松松材线虫病

目标树初期经营对马尾松人工林灌草层生态位的影响

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应用与环境生物学报 2023年第1期29卷 186-196页

作者：张妍吕倩刘俊杰刘江丽陈雨芩陈刚陈小红范川李贤伟四川农业大学林学院成都611130 长江上游森林资源保育与生态安全国家林业和草原局重点实验室成都611130 长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130

目标树经营是近自然森林经营的一项主要措施,研究马尾松人工林灌草层生态位对目标树经营具有指导作用,可为马尾松人工林的可持续经营提供参考意见.以华蓥市天池林场36年生马尾松人工林为研究对象,设置3种目标树密度(100、150、200株/hm... 详细信息

目标树经营是近自然森林经营的一项主要措施,研究马尾松人工林灌草层生态位对目标树经营具有指导作用,可为马尾松人工林的可持续经营提供参考意见.以华蓥市天池林场36年生马尾松人工林为研究对象,设置3种目标树密度(100、150、200株/hm2),辅之对照林分(CK),分析目标树经营3年后对马尾松人工林林下灌木和草本层生态位宽度和生态位重叠度的影响.结果表明:(1)与CK相比,不同密度目标树经营后的灌草层物种丰富度指数均显著增大;(2)实施3种不同密度的目标树经营后,林下灌草层优势种不同,但优势种之间生态位重叠;(3)目标树经营后灌木层的优势种为樟(Cinnamomum camphora)、枹栎(Quercus serrata)、木姜子(Litsea pungens)、毛桐(Mallotus barbatus);草本层的优势种为皱叶狗尾草(Setaria plicata)、黑足鳞毛蕨(Dryopteris fuscipes)、芒(Miscanthus sinensis)、芒萁(Dicranopteris dichotoma),这些物种占据群落重要地位并能充分利用该生态系统的资源;(4)灌木和草本层的喜阳植物分别占比67.6%和62.5%;而喜阴植物很少,分别占灌木和草本层14.7%和4%;(5)草本层植物生态位宽度和重叠度处于较低水平,不能充分利用资源且彼此竞争不激烈.本研究结果表明马尾松人工林不同目标树经营处理的林下植被生态位和重叠度表现不同,但具有促进群落向更稳定方向发展的作用.(图1表15参50)

关键词：马尾松人工林目标树密度生态位宽度生态位重叠

青花椒雄蕊调控基因ZaPI的克隆、鉴定与表达模式分析

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四川农业大学学报 2023年

作者：张秋月马乐洵郑皓吴涵王凯龚伟王景燕惠文凯四川农业大学林学院四川省长江上游林业生态工程重点实验室

【目的】探究青花椒雄蕊分化关键B类基因及其核酸和蛋白序列特性，并分析其在雌雄花分化过程的表达模式，为青花椒花芽性别分化的遗传调控机制提供候选基因和数据支撑。【方法】基于青花椒转录组和基因组数据库，提取雌雄花分化过程中... 详细信息

【目的】探究青花椒雄蕊分化关键B类基因及其核酸和蛋白序列特性，并分析其在雌雄花分化过程的表达模式，为青花椒花芽性别分化的遗传调控机制提供候选基因和数据支撑。【方法】基于青花椒转录组和基因组数据库，提取雌雄花分化过程中差异表达的所有B类MADS-box家族基因，并分析获取关键成员；克隆关键成员基因编码序列，全面剖析核酸和蛋白序列特性；并解析其在11种不同组织器官以及雌雄花分化过程的表达模式。【结果】青花椒雌雄花分化过程的差异基因中共有11个B类MADS-box家族基因，其中Zardc17043（ZaPI）的表达量最高，且在雄花中极显著特异表达。该ZaPI编码序列全长624bp，共编码207个氨基酸，含有77个氨基酸组成的MADS-box结构域和84个氨基酸组成的K-box结构域，蛋白相对分子量为24.29kD，是位于11号染色体包含4个外显子和3个内含子且定位于细胞核的亲水性蛋白；系统进化分析显示，青花椒ZaPI与同为芸香科(Rutaceae)的克莱门柚(Citrus clementina)和甜橙(Citrus sinensis)亲缘关系最近。此外，青花椒ZaPI基因编码序列共预测到54个转录因子结合位点，主要涉及植物生殖生长和抗逆过程等多种调控途径。顺式作用元件分析发现，ZaPI启动子区富含光信号、植物激素、逆境胁迫等相关的顺式作用元件。同时，该基因在根茎叶刺等营养器官中几乎不表达，雌花分化过程的表达量也相对较低，但在雄花分化过程中呈极显著上调趋势。【结论】本研究所获得的ZaPI基因与雄蕊的分化显著相关，可能与植物激素等多种信号分子互作参与了青花椒的雄蕊形成过程。本研究所获结果，对于进一步探究青花椒雄蕊形成的分子机制，培育高产青花椒种质资源提供了丰富的理论支撑。

关键词：性别分化 MADS基因家族 B类基因青花椒生物信息学分析

基于遥感技术的雅安市矿区生态修复治理规划研究

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四川地质学报 2024年第2期44卷 289-293页

作者：李雨浓李琬欣杨显华潘一茜石浩林四川省综合地质调查研究所稀有稀土战略资源评价与利用四川省重点实验室成都610081 四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院成都610081 四川省地质大数据中心成都610072

为助力雅安市国土空间格局优化,服务雅安市生态文明建设和高质量可持续发展,以全面筑牢长江上游重要生态屏障为目标,以系统解决核心生态问题为导向,以统筹山水林田湖草沙一体化保护修复为主线,结合雅安市资源禀赋条件和实际需求,运用遥... 详细信息

为助力雅安市国土空间格局优化,服务雅安市生态文明建设和高质量可持续发展,以全面筑牢长江上游重要生态屏障为目标,以系统解决核心生态问题为导向,以统筹山水林田湖草沙一体化保护修复为主线,结合雅安市资源禀赋条件和实际需求,运用遥感等技术手段,开展规划编制及专题研究工作,通过对数据信息提取、分类、分析和评价,对雅安市生态环境问题进行诊断与评价,合理划定矿山生态修复分区,确定生态保护修复目标任务,并提出雅安市生态修复保护建议。

关键词：遥感技术矿山生态修复矿山生态评价生态修复规划

云南金沙江干热河谷土壤微生物群落结构特征及影响因素

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生态学报 2024年

作者：刘顺许格希陈健陈淼史作民周庆宏蒋冬梅中国林业科学研究院森林生态环境与自然保护研究所国家林业和草原局森林生态环境重点实验室四川米亚罗森林生态系统国家定位观测研究站南京林业大学南方现代林业协同创新中心楚雄彝族自治州林业和草原科学研究所

金沙江干热河谷区是长江上游重要的生态屏障和典型生态脆弱区，对金沙江干热河谷土壤微生物群落结构变异特征及其驱动因素的了解仍不清楚。沿着金沙江选择5个地点的典型干热河谷植被，采用磷脂脂肪酸法研究了土壤微生物生物量和群落结... 详细信息

金沙江干热河谷区是长江上游重要的生态屏障和典型生态脆弱区，对金沙江干热河谷土壤微生物群落结构变异特征及其驱动因素的了解仍不清楚。沿着金沙江选择5个地点的典型干热河谷植被，采用磷脂脂肪酸法研究了土壤微生物生物量和群落结构的空间变异，并探讨了气候、植被因子和土壤性质等对土壤微生物群落结构的影响。结果表明：不同研究点土壤总微生物生物量介于4.30—13.20 nmol/g，以细菌为主，其中革兰氏阳性菌（G+）占26.22%—33.65%，革兰氏阴性菌（G-）占18.35%—23.67%；真菌占9.02%—15.13%。不同研究点土壤微生物生物量、真菌/细菌和G+/G-差异显著，并且非度量多维尺度分析形成不同聚类，表明土壤微生物群落结构在研究点间发生了变化。方差分解结果揭示了土壤微生物群落结构的变异主要受土壤因子的驱动，其次是植被和气候因素。草本生物量、土壤硝态氮、全碳、pH和含水量对土壤微生物群落结构具有显著影响。气候因素中年均降雨量对微生物生物量呈负影响效应。本研究揭示了不同研究点通过土壤性质驱动了土壤微生物群落结构的变异，并发现了草本生物量在其中的重要作用，对干热河谷区植被恢复具有重要的意义。

关键词：磷脂脂肪酸河谷型萨王纳植被草本生物量金沙江

外生菌根真菌多样性对云杉根际土壤生化性质的影响

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四川农业大学学报 2023年第2期41卷 230-239,351页

作者：张晨洋付双嘉高浩英王丽霞四川农业大学林学院/长江上游林业生态工程四川省重点实验室成都611130

【目的】探究是否由于地上宿主单一导致地下菌根真菌多样性低,进而减缓土壤有机质分解而导致较低的土壤养分有效性。【方法】将不同梯度多样性的外生菌根(ectomycorrhizas,ECM)真菌群落(1、2、4和8种外生菌根真菌)接种于栽植云杉幼苗的... 详细信息

【目的】探究是否由于地上宿主单一导致地下菌根真菌多样性低,进而减缓土壤有机质分解而导致较低的土壤养分有效性。【方法】将不同梯度多样性的外生菌根(ectomycorrhizas,ECM)真菌群落(1、2、4和8种外生菌根真菌)接种于栽植云杉幼苗的灭菌土壤(来源于川西亚高山云杉人工林),并设立对照组CK,1 a后测定根际土壤物理生化性质。【结果】接种4种ECM真菌土壤pH值(5.44)显著高于对照和其他处理(5.21~5.30)。土壤有机质和有机碳含量随ECM真菌接种多样性的增高呈下降趋势(有机质:37.62~22.81 g/kg;有机碳:21.82~13.23 g/kg),对照组有机质和有机碳含量显著高于8种外生菌根真菌接种组合处理组(P生态功能中的作用提供数据支撑和理论基础。

关键词：外生菌根真菌多样性土壤生化性质粗枝云杉川西亚高山

带状皆伐对华西雨屏区柳杉人工林土壤氮矿化特征的影响

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四川农业大学学报 2023年第5期41卷 863-872页

作者：张玉张琳慧陈玉莲杜婷游成铭张丽谭波徐振锋李晗长江上游林业生态工程四川省重点实验室/四川农业大学林学院成都611130

【目的】旨在揭示带状皆伐对该地区人工林土壤氮矿化过程的影响,以期为华西雨屏区柳杉人工林提质增效和科学改造提供理论依据。【方法】以洪雅林场内3种带宽(10 m、20 m、30 m)带状皆伐改造柳杉人工林土壤为研究对象,通过为期28 d的室... 详细信息

【目的】旨在揭示带状皆伐对该地区人工林土壤氮矿化过程的影响,以期为华西雨屏区柳杉人工林提质增效和科学改造提供理论依据。【方法】以洪雅林场内3种带宽(10 m、20 m、30 m)带状皆伐改造柳杉人工林土壤为研究对象,通过为期28 d的室内培养实验,测定土壤硝态氮、铵态氮含量和净氮矿化速率等,并结合土壤理化性质,探究不同带宽带状皆伐对土壤氮矿化的影响及其关键驱动因子。【结果】(1)华西雨屏区柳杉人工林土壤无机态氮主要形态为硝态氮;(2)带状皆伐改造显著降低了土壤硝态氮含量,提高了土壤铵态氮含量;(3)不同带宽带状皆伐对土壤氮矿化影响不同,其中20 m带宽皆伐显著提高了土壤初始硝化速率和净氮矿化速率;(4)土壤养分含量及微生物生物量和酶活性是带状皆伐改造调控土壤氮矿化的关键因素。【结论】3种带状皆伐以20 m带宽土壤氮矿化速率较高,在提高土壤氮素有效性和促进氮素养分循环方面更具有优越性,有利于促进华西雨屏区柳杉人工林生产力和生态的可持续发展。

关键词：带状皆伐柳杉人工林净氮矿化速率硝态氮酶活性

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基于通量贡献法的河流断面污染定量溯源

人民黄河 2024年第7期46卷 104-111页

作者：丁雪连赵琰鑫陈岩王永桂中国地质大学地理与信息工程学院区域生态与环境变化湖北省重点实验室湖北武汉430074 中国环境规划院长江经济带生态环境联合研究中心北京100012

控制单元水质目标管理背景下,需要对影响河湖水质的污染物进行溯源。以湟水河流域为例,将污染源按照点源和非点源进行分类量化,基于污染物通量贡献溯源方法,利用清单分析法、输出系数法对点源和非点源的氨氮、TP入河量及其贡献率进行核... 详细信息

控制单元水质目标管理背景下,需要对影响河湖水质的污染物进行溯源。以湟水河流域为例,将污染源按照点源和非点源进行分类量化,基于污染物通量贡献溯源方法,利用清单分析法、输出系数法对点源和非点源的氨氮、TP入河量及其贡献率进行核算,根据贡献率识别主要点源类型及其位置,并在乡镇尺度识别非点源污染热点区、重点污染源种类。结果表明:点源中,污水处理厂和工业源对氨氮的贡献率最大,规模化畜禽养殖场对TP的贡献率最大;点源主要分布在湟水河中游和西宁市城区,且点源在旱季对断面污染物的影响远大于雨季;非点源单元中,湟水河流域一些乡镇的城镇生活源是边墙村断面氨氮的重要来源,湟水河流域中游和上游一些乡镇的非点源对边墙村断面TP有重要影响,其中城镇生活源、农业种植源是TP的重要来源。

关键词：污染物溯源点源非点源氨氮总磷湟水河流域

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