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长湖浮游植物优势种生态位特征及种间联结性分析

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生态学报 2024年第4期44卷 1549-1563页

作者：彭梦黄城晨李立杰余佳妮杨帆谭凤霞柴毅长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心荆州434025 长江大学农学院荆州434025 长江大学动物科学学院荆州434025

为了解生态调控后的浮游植物群落稳定性和优势种种间联结性,于2020年10月-2021年7月按季节对湖北长湖浮游植物群落进行调查。运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验的方法对浮游... 详细信息

为了解生态调控后的浮游植物群落稳定性和优势种种间联结性,于2020年10月-2021年7月按季节对湖北长湖浮游植物群落进行调查。运用生态位宽度、生态位重叠值、方差比率法、卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验的方法对浮游植物优势种间的相互关系进行综合分析。结果显示:四季共鉴定出浮游植物8门、67属、78种;优势种19种。长湖属于绿藻+蓝藻+硅藻为主的水体。其中,梅尼小环藻(Cyclotella meneghiniana)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)为四季共有优势种,对水环境有较好的指示作用,显示长湖水体处于中度富营养化状态。根据优势度和生态位宽度的结果,19个优势种可以划分为4个类群。生态位重叠值的变化范围为0.02-0.96,季节差异明显,秋季>冬季>春季>夏季。方差比率的结果显示秋季和冬季浮游植物优势种间总体呈现显著正联结,群落较稳定;春夏季节优势种间总体呈现不显著负联结,群落处于波动状态。卡方检验、Pearson相关性检验和Spearman相关性检验结果综合显示:优势种对间联结性的显著率较低,群落种间联结不紧密。且冬季和春季负联结种对数较多,群落处于演替早期;夏季和秋季正联结种对数较多,群落处于演替中期。

关键词：长湖浮游植物生态位种间联结

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长湖草/藻型湖区浮游植物群落特征及与环境因子的关系

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水生态学杂志 2024年第2期45卷 102-110页

作者：章叶飞李滔张露胡琴刘章勇杨军长江大学农学院湖北荆州434025 长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心湖北荆州434025

研究长湖草型湖区和藻型湖区浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,为长湖草型湖泊生态系统的培植、水环境保护和生态修复提供理论支撑。根据长湖形态特征共设5个采样点,于2020年4、7、10月和2021年1月进行采样调查,测定水化学指... 详细信息

研究长湖草型湖区和藻型湖区浮游植物群落结构特征及其与环境因子的关系,为长湖草型湖泊生态系统的培植、水环境保护和生态修复提供理论支撑。根据长湖形态特征共设5个采样点,于2020年4、7、10月和2021年1月进行采样调查,测定水化学指标并鉴定浮游植物样品,通过对湖泊内草型湖区(水生植物为主)和藻型湖区(水生植物分布较少或无水生植物覆盖)浮游植物群落结构进行对比分析。结果表明,草型湖区和藻型湖区分别鉴定出浮游植物80种和91种,以绿藻门种类数最多,分别为38种和50种。两类湖区均以小球藻属(Chlorella)和小环藻属(Cyclotella)为主要优势属。草型湖区和藻型湖区浮游植物丰度分别为0.59×10^(7)~2.34×10^(7)个/L和0.73×10^(7)~3.06×10^(7)个/L,生物量分别为8.98~18.98 mg/L和10.08~28.25 mg/L。藻型湖区多样性指数略高于草型湖区,两湖区水质整体为轻污染到中污染。冗余分析(RDA)结果显示,草型湖区浮游植物优势种主要受水温、DO、TN、TP和水位影响,藻型湖区主要受DO、TN、氮磷比和水位影响。

关键词：浮游植物环境因子草型湖区藻型湖区长湖

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接种丛枝菌根真菌（AMF）对夏雪片莲生长状况和光合特性的影响

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南京林业大学学报(自然科学版) 2024年

作者：王炜母洪娜杨慧敏孙陶泽长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心长江大学园艺园林学院

【目的】旨在探究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi， AMF)定殖对夏雪片莲生长和光合特性的影响，为培育高质量观赏及药用价值花卉提供相关依据。【方法】选择大小相对一致的夏雪片莲(Leucojum aestivum)2年生球茎于温室中种... 详细信息

【目的】旨在探究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi， AMF)定殖对夏雪片莲生长和光合特性的影响，为培育高质量观赏及药用价值花卉提供相关依据。【方法】选择大小相对一致的夏雪片莲(Leucojum aestivum)2年生球茎于温室中种植并接种AMF，试验组分别接种根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices， Ri)、摩西斗管囊霉(Funneliformis mosseae， Fm)和扭形多样孢囊霉(Diversispora tortuosa， Dt)，以及混合接种3种AMF(质量比1:1:1混合，Mi)，对照组接种3类AMF混合(1:1:1)的灭活菌剂；测定接种AMF后夏雪片莲的株高、干鲜质量及光合特性，并进行光合特性的相关性分析，同时采用隶属函数分析法综合评估所有指标。【结果】Fm组侵染率最高，为69.38%；Ri组最低，为36.93%，其中Ri组侵染率显著低于Fm、Dt和Mi。在各处理组中，Fm组的株高最高(43.46 cm)，且干质量也达到最大(39.94 g)。光合参数显示，Ri组表现出最高的气孔导度均值[Gs=0.30 mol/(m2·s)]、胞间CO2浓度均值(Ci=331 μmol/mol)和蒸腾速率均值[Tr=3.45 mmol/(m2·s)]，其中Tr显著高于CK组。相关性分析揭示，Pn与Gs在所有处理组中普遍呈显著正相关，Ls与Ci在菌根处理组中呈显著负相关；其余光合指标也存在一定的相关性，但不同处理间并未呈现规律性变化。隶属函数结果表明，Mi组接种的效果最佳，Dt次之。【结论】AMF的定殖能够有效促进夏雪片莲的生长，而且不同的AMF定殖对光合作用的影响效果不一；其中Dt和Mi对夏雪片莲的光合能力和生物量具有明显的促进作用，Fm对夏雪片莲的株高具有促进作用，对光合能力影响不显著。

关键词：夏雪片莲丛枝菌根真菌生长状况光合特性相关性分析隶属函数法

公安县乡村小微湿地土壤种子库物种组成及影响因素研究

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水生态学杂志 2024年

作者：胡前坤赵菲袁龙义长江大学园艺园林学院长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心

为科学认识小微湿地的生态状况，以湖北省荆州市公安县乡村小湖泊、水塘、沟渠3种类型小微湿地植被组成特征为研究对象，探讨环境因素（周围土地利用形式、护坡方式、现状功能、水体污染物种类）、水体因素（总氮、总磷、溶解氧、酸碱... 详细信息

为科学认识小微湿地的生态状况，以湖北省荆州市公安县乡村小湖泊、水塘、沟渠3种类型小微湿地植被组成特征为研究对象，探讨环境因素（周围土地利用形式、护坡方式、现状功能、水体污染物种类）、水体因素（总氮、总磷、溶解氧、酸碱度、电导率）与土壤种子库物种之间的关系。结果表明：地上部分和土壤种子库各有76和49种植物，植物种类上均以一、二年生植物为主，植物丰度前10物种分别以多年生植物和一、二年生植物居多；3种类型小微湿地土壤种子库密度接近；典型的湿地植物异形莎草、千金子、浮萍、空心莲子草占据优势；地上部分α多样性指数显著高于土壤种子库，沟渠地上部分和土壤种子库S?rensen相似性系数显著高于小湖泊和水塘；土壤种子库物种与护坡方式、周围土地利用形式、现状功能具有显著的相关性；在土壤种子库物种丰富度的驱动因素中，护坡方式对3类小微湿地均有积极影响，现状功能对沟渠产生积极影响，周围土地利用形式对小湖泊和沟渠有积极影响，水体污染物种类对水塘、沟渠有消极影响；此外，应当根据不同类型的小微湿地的环境特征采取因地制宜的手段恢复和保护小微湿地植物多样性。

关键词：小微湿地物种丰富度土壤种子库环境条件

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不同类型甘蓝型油菜耐迟播生长能力差异分析

中国油料作物学报 2024年第4期46卷 855-862页

作者：叶鹏贺继奎何泽威许本波张学昆徐劲松长江大学农学院长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心湖北荆州434025 长江大学生命科学学院湖北荆州434025

利用双季稻、再生稻和迟熟粳稻茬口种植油菜,会遇到播期推迟后营养生长期气温较低,秋冬季发育缓慢的问题,产量因此偏低。为选育耐迟播油菜品种,选择不同熟期类型的48份甘蓝型油菜资源,设计迟播(11月11日)条件下的室外营养液水培和田间... 详细信息

利用双季稻、再生稻和迟熟粳稻茬口种植油菜,会遇到播期推迟后营养生长期气温较低,秋冬季发育缓慢的问题,产量因此偏低。为选育耐迟播油菜品种,选择不同熟期类型的48份甘蓝型油菜资源,设计迟播(11月11日)条件下的室外营养液水培和田间直播试验,测定秋冬季的生物量及田间产量等指标,比较其迟播条件下的生长能力。室外营养液水培结果表明:它们的低温生长量存在丰富的遗传变异,移植后30 d、60 d、90 d的生物量积累均与成熟期单株产量显著正相关。早熟、中熟型30 d、90 d生物量显著少于晚熟型;早熟型60 d生物量显著少于晚熟型;晚熟型30 d叶片SPAD值显著大于早熟、中熟型。为选育耐迟播油菜品种,油菜育种上可以在移植后30 d对植株生物量积累能力进行重点选择,以提高育种效率。田间直播结果表明:早熟型单株产量显著低于中熟型。通过比较不同生态类型油菜在迟播条件下的苗期生物量积累规律,为油菜迟播高产栽培和品种选育提供了理论指导。

关键词：甘蓝型油菜生物量积累低温 SPAD值

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外源脯氨酸降低Cd对喜旱莲子草的迫害

草业科学 2024年第6期41卷 1359-1370页

作者：王希武桂晴胡伟杨玉洁长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心湖北荆州434025 长江大学园艺园林学院湖北荆州434025 长江大学动物科学学院湖北荆州434025

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为苋科多年生草本植物,是重金属镉(Cd)的超富集植物,具有药用价值高、抗逆性强等特点,是一种Cd污染土壤修复的重要候选植物。为探究添加外源脯氨酸条件下,重金属Cd对喜旱莲子草的形态、生理指... 详细信息

喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)为苋科多年生草本植物,是重金属镉(Cd)的超富集植物,具有药用价值高、抗逆性强等特点,是一种Cd污染土壤修复的重要候选植物。为探究添加外源脯氨酸条件下,重金属Cd对喜旱莲子草的形态、生理指标、抗氧化系统等的影响,以同一水域的喜旱莲子草为试验材料进行一系列生理生化试验,旨在揭示Cd毒害下,外施脯氨酸对喜旱莲子草的作用机理。结果表明,从形态指标上看,喜旱莲子草受到Cd毒害时,其根、茎、叶的生长明显受到抑制。但在外施脯氨酸的条件下,能够缓解Cd对喜旱莲子草所造成的伤害,降低Cd对喜旱莲子草的毒害作用。从生理指标上看,喜旱莲子草在Cd的毒害作用下,其丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_(2)O_(2))、游离脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)显著提高,可溶性蛋白(SP)处理之间差异并不显著。从抗氧化系统指标上看,喜旱莲子草在Cd的毒害作用下,其谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)含量显著提高,但在茎部处理之间SOD含量差异不显著。总体来看,对喜旱莲子草添加外源脯氨酸,能够缓解Cd对喜旱莲子草的毒害作用。以此,为今后喜旱莲子草在修复Cd污染土壤方面的开发利用提供科学理论基础和参考依据。

关键词：喜旱莲子草重金属镉脯氨酸形态指标生理指标抗氧化酶活性

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湿地植物假俭草和牛鞭草的解剖结构和组织化学特性研究

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草业学报 2024年第10期33卷 46-54页

作者：秦格格韩炼何心雨王玉生任凡陈兹舜周存宇杨朝东谭德宝张霞长江大学湿地生态与农业利用教育部工程研究中心荆州市长江河道管理局长江水利委员会长江科学院

假俭草和牛鞭草是2种分布于江汉平原地区并能在旱生和水湿环境中生长的湿地植物，适应江汉平原地区的季节性洪水，在长江流域各种退化湿地和消落带的植被修复中耐水淹植物的筛选发挥重要作用。为探索假俭草和牛鞭草环境适应性结构（通... 详细信息

假俭草和牛鞭草是2种分布于江汉平原地区并能在旱生和水湿环境中生长的湿地植物，适应江汉平原地区的季节性洪水，在长江流域各种退化湿地和消落带的植被修复中耐水淹植物的筛选发挥重要作用。为探索假俭草和牛鞭草环境适应性结构（通气组织和质外体屏障结构）和解剖结构差异所体现的耐水淹能力倾向，研究了两个物种根、茎解剖结构与组织化学特性。运用植物解剖切片法、组织化学染色定位法，在显微镜下观察拍照，结果表明：1）假俭草和牛鞭草具有适应湿地环境的解剖结构特征，是典型的湿地植物。这些结构特征包括通气组织（茎部气腔和根部裂-溶生性通气组织）和质外体屏障（内皮层、外皮层、栓质化组织和角质层）等。假俭草和牛鞭草的不定根都具有内皮层和外皮层，其细胞壁上都有木栓质和木质素沉积。2）牛鞭草的茎具有栓质化和木质化周缘厚壁机械组织层和维管束鞘细胞以及髓腔；而假俭草的茎仅有木质化周缘厚壁机械组织层、厚壁机械组织环和维管束鞘细胞，以及髓腔和皮层气腔。牛鞭草匍匐茎和根状茎均具连续的栓质化周缘厚壁机械组织层和维管束鞘，而假俭草匍匐茎的周缘厚壁机械组织层仅木质化且是不连续的，从而推测牛鞭草比假俭草适应更高强度的淹没环境。

关键词：湿地植物假俭草牛鞭草解剖结构通气组织质外体屏障结构

生姜NHX基因家族成员鉴定及其在硅缓解盐胁迫中的表达特征

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中国农业科学 2024年第19期 3848-3869页

作者：尹军良李婧怡韩硕杨培华马佳伟刘奕清胡海骏朱永兴长江大学农学院长江大学园艺园林学院/香辛园艺植物种质创新与利用湖北省重点实验室/湿地生态与农业利用教育部工程研究中心

【目的】系统分析生姜NHX基因家族成员的基本特征，探究其在生姜不同组织、处理下的表达模式，为进一步研究ZoNHXs功能提供理论基础。【方法】以拟南芥NHX蛋白序列为参考序列，与生姜基因组进行BLAST比对，筛选出包含Na+/H+exchange保... 详细信息

【目的】系统分析生姜NHX基因家族成员的基本特征，探究其在生姜不同组织、处理下的表达模式，为进一步研究ZoNHXs功能提供理论基础。【方法】以拟南芥NHX蛋白序列为参考序列，与生姜基因组进行BLAST比对，筛选出包含Na+/H+exchange保守结构域的蛋白序列，得到生姜ZoNHX家族成员。使用MEGA 7.0构建拟南芥和生姜NHX家族成员的系统发育树，利用ExPASy ProtParam、GSDS、MEME、PHYRE2、SOPMA和TBtools对ZoNHXs的理化性质、基因结构、保守基序、二级结构和三级结构、染色体定位、基因共线性及表达模式进行分析。借助RT-qPCR分析ZoNHXs在对照（CK）、盐胁迫（NaCl）、盐胁迫+纳米硅（NaCl+SiNP）处理的生姜根系和叶片中的表达特征，并测定生姜各个组织内的Na+、K+离子含量。【结果】从生姜基因组中共鉴定出15个ZoNHX基因家族成员，根据其染色体位置分别命名为ZoNHX1—ZoNHX15。根据系统发育关系和亚细胞定位分析，将ZoNHXs归为液泡膜（vacuole,Vac）、核内体膜（endosome,Endo）和质膜（plasma membrane,PM）3个亚组。蛋白质特征分析结果表明，ZoNHXs的相对分子量介于26.01—163.59 kDa，氨基酸序列长度介于231—1 459aa。亚细胞定位分析发现，11个ZoNHXs定位在液泡，ZoNHX14定位于细胞膜和细胞核，ZoNHX1、ZoNHX7和ZoNHX9分别定位于细胞质、细胞膜和叶绿体。信号肽预测发现，只有ZoNHX1为含有信号肽的分泌蛋白，其余均为非分泌蛋白。顺式作用元件分析显示，ZoNHXs启动子区域包含生长发育响应元件、激素响应元件和胁迫响应元件。转录组数据分析表明，15个ZoNHXs在生姜叶片和根系中均有表达；其中，ZoNHX12在生姜各组织和各非生物胁迫下表达水平相对较高，ZoNHX14在生姜各生长时期及低温下表达量显著上调。RT-qPCR结果显示，与CK相比，除ZoNHX8、ZoNHX11外，其余基因在盐胁迫后的根系和叶片中表达量均显著上调。同单独盐胁迫相比，NaCl+SiNP100处理后，除根系和叶片ZoNHX8、ZoNHX11的表达水平显著上调外，其余基因的表达水平均下调，表明ZoNHXs参与生姜对盐胁迫的响应过程，且ZoNHXs的表达受外源SiNP的调控。Na+、K+离子含量、K+/Na+比值及运输选择系数S++K/Na结果表明，盐胁迫处理下生姜根茎、茎、叶中的Na+含量较CK上升，K+/Na+比值及运输选择系数下降，NaCl+SiNP100处理的根、根茎、茎、叶中的Na+含量显著下降，K+/Na+比值及运输选择系数上升。表明ZoNHXs可能参与生姜各组织的Na+、K+转运调控，缓解盐胁迫损伤。【结论】生姜基因组中15个ZoNHXs可分为3个亚组，分布在6条染色体上；ZoNHX1—ZoNHX15的表达均受盐胁迫诱导；SiNP100预处理可调控ZoNHXs的表达，降低植株体内Na+含量，提高生姜根、根茎、茎和叶片中的K+/Na+比值和K+、Na+运输选择性系数，从而缓解植株盐胁迫。

关键词：生姜 NHX基因家族盐胁迫表达分析转录组开放科学(资源服务)标识码(OSID):

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两栖植物香附子的解剖结构和组织化学研究

草业学报 2024年第6期33卷 155-164页

作者：郑海王莹徐娟朱婷婷秦格格周存宇杨朝东谭德宝张霞魏红波长江大学园艺园林学院湿地生态与农业利用教育部工程研究中心湖北荆州434025 长江水利委员会长江科学院湖北武汉430010

以分布在三峡水库消落区和江汉平原河漫滩香附子营养器官为试验材料,采用解剖镜下切片法、组织化学研究方法、光学和荧光显微镜下观察拍照记录试验结果,研究其叶、直立茎、根状茎、块茎和不定根适应两栖环境的解剖结构与组织化学特征。... 详细信息

以分布在三峡水库消落区和江汉平原河漫滩香附子营养器官为试验材料,采用解剖镜下切片法、组织化学研究方法、光学和荧光显微镜下观察拍照记录试验结果,研究其叶、直立茎、根状茎、块茎和不定根适应两栖环境的解剖结构与组织化学特征。结果表明:1)香附子具有适应两栖环境的气腔和质外体屏障等典型结构特征,其中气腔包含根、根状茎及叶的溶生性通气组织和茎的裂生性通气组织;质外体屏障包括内皮层、外皮层、栓质化中柱和维管束鞘细胞等。2)香附子的不定根和茎具有栓质化中柱和维管束;叶片和茎的花环结构由内侧维管束鞘、中间维管束鞘和薄壁细胞维管束鞘3层组成。3)香附子的质外体屏障可能有助于香附子在淹没缺氧下保持氧气流通,同时控制水、离子与环境交换,气腔有利于保存和输送有氧呼吸所必需的氧气。香附子适应淹没-陆生两栖转换环境的结构特征表明其是长江流域生态恢复的重要植物资源。

关键词：香附子解剖结构两栖植物组织化学质外体屏障

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