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1. chinaXiv:202001.00084 [pdf]

不同钙浓度对喜钙和嫌钙型金花茶光合及生理指标的影响

柴胜丰;  付嵘;  邹蓉;  唐健民;  史艳财;  韦记青
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

采用砂培法,分别以2 种喜钙型金花茶[直脉金花茶(Camellia multipetala)和柠檬金花茶(C. limonia)]和2 种嫌钙型金花茶[金花茶(Camellia nitidissima)和东兴金花茶(C.tunghinensis)]幼苗为试验材料,用不同浓度的Ca2+(设为5、25、50、100 mmol·L-1)营养液进行培养,研究其对两种不同类型金花茶的光合及生理指标的影响,以期探讨喜钙型金花茶对高钙环境的生理适应机制,分析嫌钙型金花茶的避钙机理。结果表明:两种嫌钙型金花茶的净光合速率Pn、气孔导度Gs、实际光化学效率ΦPSII、电子传递效率ETR、Chl a、Chlb、Chl 总量等均随Ca2+浓度的升高而降低,表明高钙环境降低了嫌钙型金花茶的光合能力;喜钙型金花茶的这些指标在不同Ca2+浓度下并无显著变化,高钙环境并未影响其光合作用的正常进行。嫌钙型金花茶叶片丙二醛含量和PSII 最大光化学效率Fv/Fm 在高钙环境下并未有显著变化,表明其光合膜系统还未受到伤害。随着Ca2+浓度的升高,嫌钙型金花茶叶片脯氨酸含量显著增加,而可溶性糖含量变化并不大;喜钙型金花茶在不同Ca2+浓度下脯氨酸和可溶性糖含量的变化均不明显,但其可溶性糖的含量明显高于嫌钙型金花茶。喜钙型金花茶对外界钙浓度的变化并不敏感,其适应高钙的生理机制可能与叶片较高的可溶性糖含量有关;而嫌钙型金花茶对高钙环境的适应性较差,这可能是其不能在钙质土上生长的主要原因。

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2. chinaXiv:202001.00085 [pdf]

水曲柳FmPHV 基因克隆及在形成层愈伤组织中的表达分析

张佳薇; 张旭;  肖英; 韩朝君; 刘华领; 张振峰; 梁楠松;  詹亚光
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

植物PHAVOLUTA(PHV)转录因子是HD-ZIPIII 家族的重要成员之一,在茎尖分生组织形成和胚芽形成过程中起着重要调控作用。本研究通过基因克隆获得了水曲柳PHV 基因,并命名为FmPHV。生物信息学分析表明,水曲柳FmPHV 基因编码区全长为2 112 bp,包含有一个完整的开放阅读框,其编码了一个由703 个氨基酸组成的蛋白。亚细胞定位预测其主要存在于叶绿体中,为稳定亲水蛋白。保守域及同源分析表明,FmPHV 与油橄榄、芝麻和烟草等物种的同源蛋白保守结构域同源性高达99 %。我们在低温4 °C 条件下,使用50 mg•L-1 吲哚丁酸(IBA)溶液对水曲柳树皮进行处理,获得了水曲柳形成层细胞,并进一步诱导获得形成层愈伤组织。对FmPHV 基因的时空表达模式进行分析表明,FmPHV 基因六月份表达量最高,同时,FmPHV 能够在芽中高表达,树皮获得的不同来源的愈伤组织相互比较,FmPHV 在来源为形成层分生组织形成层愈伤组织中的表达量显著高于其在其他来源的愈伤组织中的表达。此外,我们对水曲柳幼苗瞬时过表达FmPHV 基因,对其所在通路关键基因的表达特征进行分析。FmPHV 瞬时过表达后,生长素相关基因表达下降,细胞分裂素相关基因表达上升,更利于芽的分化。本文揭示了水曲柳FmPHV在水曲柳植株生长过程中的表达模式以及FmPHV 过表达对芽再生通路各关键基因的调控情况,为研究水曲柳中FmPHV 调控生长发育的分子机制以及其在生长素和细胞分裂素响应通路中发挥的作用奠定基础。

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3. chinaXiv:202001.00086 [pdf]

伞形科“东亚分支”系统学研究进展

周静; 郭明佳; 刘振稳
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

伞形科作为被子植物中非常重要的类群,一直以来都是分类学研究的热点和难点。分类学家在分子生物学证据的帮助下,正努力构建一个相对合理,且能够反映各类群系统发育关系的分类系统。东亚分支(East-Asia Clade)正是近年来通过分子生物学手段构建伞形科新的分类系统过程中命名的分支之一。该分支在地理空间上以东亚为主体,集中分布于中国喜马拉雅区域。在东亚地区复杂的地质演化历史背景下,目前该分支的范围并未准确界定,分支内部复杂的演化关系也没有解决。而东亚分支系统学问题的最终解决,将给芹亚科大系统框架的构建带来新的认识。该文结合最新的分子系统学研究结果,回顾了东亚分支提出的历史背景,东亚分支的建立及其在芹亚科中的系统位置,以及东亚分支各属的界定及其系统关系。目前已有的研究结果表明,东亚分支现有约16 个属,在芹亚科系统树上与Komarovieae构成姐妹群关系;除Heptaptera、Keraymonia 和膜苞芹属外,其余各属均不构成单系,部分属(如滇芎属、茴芹属和瘤果芹属等)的模式种落入芹亚科别的分支。此外,该文还对研究东亚分支的意义以及该分支目前存在的问题进行了讨论,同时指明了其未来的研究方向。

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4. chinaXiv:202001.00087 [pdf]

湖南蓝山县端午药市的瑶药调查

林春蕊; 陆昭岑; 许为斌; 袁泉; 陈海玲; 刘演
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

中国南方一些少数民族地区民间“端午药市”流传至今,体现了民族医药的独具特色及其深远影响。为了解瑶族端午药市交易现状和发掘民族医药传统知识,采用民族植物学等方法对湖南省蓝山县端午药市进行调查,完成包括基原、地方名、药用部位、用途和用法、出现频度等内容的药用植物编目。结果表明:蓝山县端午药市药用植物种类丰富,收集并鉴定了共计103 科222 属262 种,药用植物种类广泛分布于各科和属中,其中种类较多的科有五加科(11 种)、茜草科(11 种)、菊科(11 种)、百合科(10 种)、唇形科(9 种)、蝶形花科(8 种)、芸香科(7 种)。药市药浴植物畅销且种类多样,达94 种,占总数35.9%,体现瑶族在治疗疾病上以预防保健为主的理念。经统计药市上均未被国家药典和地方标准收录的药用植物有131 种,占总数50.2%,成为发掘新药源、新用途的潜在资源。该研究还对端午药市售药者年龄进行调查,发现售药者的年龄主要集中在50~59 岁间,占总人数67%,40 岁以下的仅占总人数3%,可见民族药用传统知识的传承存在传承人老龄化、潜在传承人数量锐减的现象。该文还对药市交易药用植物的种类组成和民族药用特色进行了分析,探讨了端午药市对药用传统知识保护与传承的影响,并对蓝山端午药市的可持续发展提出了建议。

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5. chinaXiv:202001.00088 [pdf]

淫羊藿属分类学研究:进展、问题与展望

徐艳琴;  黄华;  蒋勇;  李仁清;  李风琴;  刘勇;  黄小方
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

淫羊藿是我国特有且传统的重要药用植物,逐渐步入大宗品种行列。物种的准确鉴定是药效保障和用药安全的前提。为促进资源合理开发和利用,对淫羊藿属分类学研究进行系统梳理,并对其中存在的问题及存疑类群进行阐述。淫羊藿属共发表68 种,中国58种(85.3%),其中57 种为特有分布,具显著资源优势。淫羊藿属中国类群的分类学研究较为特殊,共26 种集中发表于1990 s,共31 种(53.4%)为国外研究者命名,且绝大多数依据于少量栽培个体命名。缺乏广泛的形态调查和性状变异分析,导致大量类群的形态描述不准确或不全面,后续20 个类群被归并或降级。依据栽培个体命名的类群是补充描述和分类修订的重点。花色、根茎类型、花茎叶的数量及着生方式等性状在中国类群中存在广泛变异。经分类修订后,该属目前包括46 种、1 亚种和2 变种。淫羊藿属中国组类群仍处于活跃进化中,其形态变异复杂,种间关系无法得到解决,为该属分类的最大挑战。但种质资源的研究和利用需建立在清晰的分类学基础上。未来研究首先要基于居群调查,完善各物种的形态描述。在此基础上,整合形态变异特征、地理分布格局和基因序列特征,检测自然种间杂交事件,揭示物种的分化和进化历程。

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6. chinaXiv:202001.00089 [pdf]

基于叶绿体基因证据的民族药滇白珠复合群系统发育关系

李依容; 唐丽萍;  杨淑达;  陆露
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

滇白珠是我国重要的民族药用植物,广泛分布于长江以南地区,是一个分类困难的复合群,为了探讨其种下分类关系,我们对滇白珠复合群(包括毛滇白珠,秃果白珠和滇白珠等三个变种)进行网罗式采样,基本覆盖了该复合群在中国的分布范围,同时包括菲律宾和马来西亚的各1 个居群,共计81 个居群241 个个体,通过联合两个变异位点适中的叶绿体片段rpl33-psaJ 和trnL-rpl32,构建基于最大似然法(Maximum Likelihood)和贝叶斯法(Bayesian Inference)的系统发育树,以及Neighbor-Net 法构建系统发育网络。研究表明:滇白珠复合群内具有明显的遗传差异,这种差异性相比形态,与地域分布相关性更大。系统发育分析显示:滇白珠复合群分为三个支系,一支包括台湾和菲律宾的居群,为变种秃果白珠,符合前人分类结果;一支包括分布于横断山脉区域的居群,由变种毛滇白珠和滇白珠组成;剩余一支包括分布于华东南区域的居群,同样由变种毛滇白珠和滇白珠组成。分子证据支持基于形态分类的秃果白珠作为变种,而不支持毛滇白珠作为变种的处理。这样的遗传分化式样可能是由地理隔离导致,这一结果为民族药滇白珠的种质资源评价和保护利用奠定了分类学框架。然而,本研究变种滇白珠居群间的谱系发生关系尚未得到很好地解决,特别是无法明晰华东南大部分居群间的遗传分化格局,需要进一步补充样本通过谱系地理学手段,并寻找分辨率更高的核基因分子标记进行更深入的研究。

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7. chinaXiv:202001.00090 [pdf]

荔枝(Litchi chinesis Sonn.)果实酸性转化酶LcSAI 生物信息学和表达分析

董晨;  魏永赞;  王弋;  郑雪文;  李伟才
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

酸性转化酶作为蔗糖代谢中的关键酶,在还原糖积累型荔枝中表达及酶活性显著高于蔗糖积累型荔枝。为了全面了解酸性转化酶的生物学特征,本研究通过运用生物信息学方法对荔枝果实酸性转化酶LcSAI 基本的理化性质、蛋白二级结构、亲水性/疏水性、跨膜结构域、信号肽、磷酸化位点、保守结构域、系统进化进行系统的分析;利用qRT-PCR 技术对LcSAI 在妃子笑不同组织和果实不同发育阶段进行表达分析。结果表明:荔枝果实酸性转化酶为定位于液泡的亲水性不稳定蛋白,无信号肽,其蛋白的二级结构主要有无规则卷曲和延伸链构件,并散布于整个蛋白;在N-端含有一个跨膜区,包含两个保守结构域,位于N-端的Pfam DUF3357 结构域和Glyco_32 结构域,属于糖基水解酶基因家族32超家族;系统进化表明与龙眼酸性转化酶基因同源,不同组织间LcSAI 表达水平为雄花>根>嫩茎>种子>嫩叶>雌花>果皮>老叶,果实不同发育阶段LcSAI 表达具有特异性。本研究为深入研究LcSAI 果实酸性转化酶基因调控蔗糖代谢途径机理提供数据依据。

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8. chinaXiv:202001.00091 [pdf]

不同磷水平对柱花草形态学指标的影响

刘金凤;  陈达飞;  段新慧;  周凯;  赵小雪;  罗富成;  文亦芾
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

在不同磷素水平培养条件下,探讨磷胁迫对柱花草形态指标及生物量的影响,评价柱花草对磷浓度的耐受性。以12个不同基因型柱花草品种为材料,设置7个磷肥梯度, 分别为0.2、0.1、0.075、0.050、0.035、0.02 g·Kg-1,以不施磷肥为对照,采用盆栽方法进行施肥试验,比较不同柱花草品种形态指标对不同磷浓度的响应及生物量状况,旨在筛选出磷高效的柱花草品种。结果表明:随着土壤磷浓度的逐渐增大,各品种柱花草均呈现分枝数、株高和茎粗均逐渐增大;根长逐渐减小;地上部分和地下部分生物量升高的趋势。在低磷和高磷处理下西卡、库克柱花草的地上生物量均小于每株9.64 g(以供试材料中最高生物量的约2/3为临界线),为磷低效型柱花草;有钩、GC1463柱花草的地上生物量均高于每株9.64 g,为磷高效型柱花草;澳克雷、CIAT11365、格拉姆、爱德华(90080-2)、热研5号、Capitata、GC1480、GC1576柱花草的地上生物量在低磷处理下小于每株9.64 g,在高磷处理下高于每株9.64 g,为磷敏感型柱花草。土壤磷含量对柱花草的形态指标影响较大,磷高效型柱花草对低磷土壤环境适应性较强。

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9. chinaXiv:202001.00092 [pdf]

响应面法优化当归中阿魏酸和藁本内酯提取工艺研究

张瑜; 李欠;  黄翔;  冯彦梅;  杨兰;  邱黛玉
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为优化中药材当归中主要活性成分阿魏酸和藁本内酯同时提取的最佳工艺条件,为当归的有效开发利用提供参考。该文以超声波辅助响应面优化当归中阿魏酸和藁本内酯提取工艺,采用氢核磁共振定量方法同时测定当归中阿魏酸、藁本内酯的含量。优化工艺以阿魏酸和藁本内酯含量的综合评分为考察指标,选取乙醇浓度、提取时间、液料比三个主要因素,采用单因素筛选结合Box-Behnken 中心组合设计试验优化提取工艺参数。实验结果表明优化的最佳提取工艺条件为:乙醇浓度80.87%,液料比13.04 mLg-1,提取时间30.14min,验证试验结果与预测值一致。氢核磁共振定量方法以氘代二甲基亚砜为测试溶剂,吡嗪为内标物,其中吡嗪,阿魏酸和藁本内酯的定量共振峰分别为δ 8.66 ppm,δ 6.37-6.35 ppm 和δ 5.55-5.53 ppm,该方法的精密度、稳定性、重复性和加标回收率良好,定量限和检测限较低,能够满足实际分析测试需要。综上所述,利用响应面法对提取工艺条进行优化,实验结果准确可靠,重现性良好,适用于当归中阿魏酸和藁本内酯的同时提取;氢核磁共振定量方法操作简单、分析速度快、专属性强,可用于当归中阿魏酸和藁本内酯的同时测定。

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10. chinaXiv:202001.00093 [pdf]

猴面包树的离体快繁条件筛选

刘扬; 李宏杨; 陈银华; 刘国民; 陈冠铭
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

以猴面包树(Adansonia digitata)种子作为外植体,研究筛选合适的种子预处理及消毒方法,然后经过启动培养后获得无菌外植体后在增殖培养基中进行丛生芽诱导,将丛生芽切成单株进行生根壮苗培养,最终建立猴面包树离体快繁技术体系。结果表明,75%酒精浸泡3 min+0.1%升汞消毒15 min消毒效果较佳,污染率为21.7%,发芽效果较好;用95%的浓硫酸预处理12 h接种到WPM启动培养基上萌发率为46.0%;猴面包树种子经过预处理和消毒后接种到WPM启动培养基上遮光处理48 h,发芽率可达74.0%;将经过启动培养后的外植体切成2~3 cm带有一个节的幼嫩茎段接种在增殖培养基中进行丛生芽诱导,最终筛选出最佳增殖培养基为WPM+2.0 mg·L-1 ZT+ 0.1 mg·L-1 + 0.2 mg·L-1 IBA,继代周期60 d,增殖系数最高为3.1 / 60 d;将丛生芽切成单株,接种到生根诱导培养基中,最终筛选出最佳生根培养基为WPM+5.0 mg·L-1 IBA,生根诱导60 d,生根率达61.3%,平均根数为1.9条,平均根长8.9 cm。将生根苗在荫棚炼苗后,移栽至混合基质(椰糠:菜园土:珍珠岩=1:1:1)中,成活率60.0%。该文初步建立了猴面包树离体快繁技术体系,为猴面包树的快速繁殖和种质资源保存提供理论和技术支持。

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