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2024年 第33卷 第7期    刊出日期：2024-07-20

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2024年7期目录

2024, 33(7):  0. 

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研究论文

基于无人机遥感影像和面向对象技术的荒漠草原植被分类

佘洁, 沈爱红, 石云, 赵娜, 张风红, 何洪源, 吴涛, 李红霞, 马益婷, 朱晓雯

2024, 33(7):  1-14.  DOI: 10.11686/cyxb2023319

摘要 ( 75 )   HTML ( 23)   PDF (7049KB) ( 103 )  

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探究适合荒漠草原植被遥感分类方法，明确荒漠草原地区植物物种类型及其分布状况，可以提高荒漠草原精细化生物多样性监测能力，对于荒漠草原的保护管理与生态可持续发展均具有重要意义。以贺兰山东麓洪积扇荒漠草原典型植被短花针茅、松叶猪毛菜、刺旋花、斑子麻黄为研究对象，利用无人机遥感影像，采用面向对象的分类回归树（classification and regression tree， CART）、K最邻近（K-nearest neighbor， KNN）、随机森林（random forest， RF）和支持向量机（support vector machine， SVM）分类方法，结合特征优选算法对影像特征进行优选，在此基础上选择最优特征进行荒漠草原植被精细化分类研究。结果表明： 1）特征优选能够有效提高分类精度，应予以充分利用，当选取的特征组合为贡献度大于1.00%时，分类精度最高；2）基于无人机遥感影像挖掘的植被光谱、纹理特征，结合面向对象分类方法能有效实现贺兰山东麓荒漠草原典型植被精细化分类，其中RF分类精度最高，分类总体精度达到87.77%，Kappa系数为0.79。研究结果可为荒漠草原植被分类研究提供参考，对荒漠草原生物多样性保护管理与生态可持续发展均具有重要意义。

东北退化草原恢复演替系列羊草和寸草无性系种群构件营养繁殖特征比较

刘莉莉, 王月霖, 李海燕, 丰吉, 初丽爽, 杨允菲, 兰理实, 郭健

2024, 33(7):  15-24.  DOI: 10.11686/cyxb2023299

摘要 ( 55 )   HTML ( 14)   PDF (1595KB) ( 133 )  

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营养繁殖是无性系草本植物种群更新的主要方式，根茎型草本植物通过营养繁殖形成的构件年龄结构在种群现状分析、动态预测和恢复演替动态分析中发挥着重要作用。本研究以东北退化草原恢复演替系列5个阶段中主要无性系草本植物羊草和寸草为研究对象，对两植物种分株和根茎的年龄结构、各龄级分株生产力、根茎贮藏力以及分株和根茎营养繁殖力进行了对比分析。结果表明：各恢复演替阶段羊草和寸草分株均呈增长型年龄结构，根茎呈稳定型或增长型年龄结构。不同恢复演替阶段羊草分株生产力和根茎贮藏力均强于寸草。随草原恢复演替的进程，羊草1 a根茎贮藏力呈显著上升趋势，寸草2 a分株生产力呈显著下降趋势。羊草与寸草共生的恢复演替阶段中，羊草根茎营养繁殖力均强于寸草。总体上，不同恢复演替阶段中羊草与寸草构件年龄结构特征具有相似性，但随草原恢复演替的进程，羊草种群增强幼龄和壮龄分株营养繁殖力的繁殖策略较寸草种群仅增强幼龄分株营养繁殖力的繁殖策略更有利于种群的维持和扩展。羊草将逐渐取代寸草成为群落中的优势种。

封育对伊犁绢蒿荒漠草地土壤碳氮磷、酶活性及其化学计量特征的影响

李思媛, 孙宗玖, 于冰洁, 周晨烨, 周磊, 郑丽, 刘慧霞, 冶华薇

2024, 33(7):  25-40.  DOI: 10.11686/cyxb2023310

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明确土壤酶活性及其化学计量特征在封育恢复过程中的变化特征，对揭示土壤养分可利用性随着植被恢复的变化规律及阐明生态系统养分循环机制有重要意义。本研究通过对土壤碳氮磷、酶活性及其化学计量特征的测定，初步分析了封育6年的蒿类荒漠草地对封育措施响应的特征变化。结果表明：1）封育后蒿类荒漠草地0~20 cm土层土壤有机碳、全氮、全磷、C/P、N/P及土壤亮氨酸氨基肽酶、碱性磷酸酶，酶活性C/N均无显著变化，而4月各样地β-1，4-葡萄糖苷酶活性及7月玛纳斯样地β-1，4-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性较对照呈增加趋势；2）封育显著增加了7月玛纳斯样地的C/N及4月各样地酶活性C/P，降低了7月玛纳斯样地酶活性N/P值，封育后4月各样地向量长度均显著增加，且各样地封育前后向量长度均大于45°，表明研究区土壤微生物主要受碳和磷的限制；3）冗余分析表明封育后土壤碳氮磷及其计量特征解释了土壤酶活性及化学计量特征、向量特征变异的56.03%，且结构方程模型显示封育后土壤有机碳极显著影响土壤酶活性及其化学计量特征，表明土壤有机碳可能是影响蒿类荒漠草地土壤酶活性及其化学计量特征的主要因子。

不同年限紫云英配施减量化肥对土壤磷吸附解吸特征的影响

张成兰, 刘春增, 吕玉虎, 李本银, 张琳, 丁丽, 杜光辉, 张香凝, 郑春风, 张济世, 李敏, 曹卫东

2024, 33(7):  41-52.  DOI: 10.11686/cyxb2023300

摘要 ( 39 )   HTML ( 7)   PDF (1592KB) ( 73 )  

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为明确不同年限紫云英配施减量化肥对土壤磷吸附解吸特征的动态影响。本研究依托于河南省信阳市长期定位试验，设不施肥（CK）、单施化肥（CF）、22500 kg·hm^-2紫云英+80%化肥（G+80% CF）、22500 kg·hm^-2紫云英+60%化肥（G+60% CF）、22500 kg·hm^-2紫云英+40%化肥（G+40% CF）共5个处理，分析2011、2016、2020年土壤磷吸附解吸特征变化趋势及其与土壤理化性质之间的关系。结果表明：Langmuir等温吸附方程能较好地拟合土壤磷的吸附特征（R²为0.9804~0.9949，P<0.01）。随种植年限的增加，不同处理各参数变化并不相同。G+80% CF、G+60% CF、G+40% CF处理土壤磷最大吸附量（Q_max）随种植年限的增加呈降低趋势，磷吸附常数（K）和磷最大缓冲容量（MBC）随种植年限的增加呈增加趋势，其中2020年较2011年，Q_max分别降低了11.30%、12.95%、15.47%，K分别增加了20.73%、22.50%、27.27%，MBC分别增加了8.63%、6.43%、6.28%；CF处理与之相反，土壤磷的Q_max随年限的增加呈增加趋势，K和MBC随年限的增加呈降低趋势，与2011年相比，2020年土壤磷的Q_max增加了8.80%，K降低了12.20%，MBC降低了2.97%；各处理土壤磷吸附饱和度（DPS）随种植年限的增加无规律性变化。CK和CF处理土壤磷的平均解吸率随年限的增加呈降低趋势，G+80% CF和G+40% CF呈先降低后增加趋势，G+60% CF处理呈降低趋势。相同年份，紫云英配施减量化肥较CK降低了土壤磷的Q_max、增加了土壤磷的K、MBC、DPS及平均解吸率。相关性分析表明，Q_max与土壤阳离子交换量（CEC）呈极显著正相关，MBC与CEC呈极显著负相关，DPS与碱解氮（AN）、有效磷（AP）呈极显著正相关，解吸率（DR）与速效钾（AK）呈极显著负相关，与pH呈显著负相关。冗余分析结果表明，CEC、AP、AK是影响土壤磷吸附解吸特征的主要因素，贡献率分别为26.7%、18.5%、16.2%（P<0.05）。综上，土壤对磷的吸附解吸主要受土壤阳离子交换量、有效磷、速效钾的影响。长期紫云英配施减量化肥可降低土壤对磷的吸附，增加土壤对磷的解吸，长期单施化肥效果则相反。综合考虑土壤磷吸附解吸特性及土壤理化性质，以减量20%~40%化肥配施22500 kg·hm^-2紫云英效果较好。本研究为豫南稻区合理施肥提供了理论依据。

小麦及其祖先物种Hsp70基因家族鉴定与表达分析

吴毅, 冯雅岚, 王添宁, 琚吉浩, 肖慧淑, 马超, 张均

2024, 33(7):  53-67.  DOI: 10.11686/cyxb2023334

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热激蛋白70（heat shock protein 70， Hsp70）在植物发育过程以及响应生物和非生物胁迫中起着重要作用。为探究小麦Hsp70基因家族进化关系、功能以及表达模式，本研究对乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草、二粒小麦、粗山羊草以及普通小麦的Hsp70基因进行全面的生物信息学分析，并通过RT-qPCR方法分析其部分Hsp70基因在不同外源激素和环境胁迫条件下的表达模式。结果表明，从乌拉尔图小麦、拟斯卑尔脱山羊草、二粒小麦、粗山羊草和普通小麦5个物种中，分别鉴定出30、41、60、28和94个Hsp70基因；系统发育分析表明5个物种Hsp70家族成员分为5个亚家族组，每组成员数量不相等，其中大部分成员分布在第Ⅰ组，且同一亚家族中大多数的Hsp70成员具有相似的基因结构和保守基序；进一步综合分析5个物种Hsp70基因的染色体定位和重复事件，发现Hsp70基因在5个物种的各染色体上分布不均匀，此外从5个物种中共发现12个串联重复事件和110个片段复制事件，表明片段复制事件促进了小麦Hsp70基因家族的扩张；顺式作用元件分析表明，5个物种Hsp70基因的启动子区域存在多种光响应元件、逆境响应元件、激素响应元件以及生长发育调节元件；此外RT-qPCR结果表明，5个物种部分Hsp70基因在不同激素处理和逆境胁迫下具有不同程度的响应，在高温和干旱胁迫下，所选8个Hsp70基因均上调表达。小麦及其祖先物种Hsp70基因的鉴定及其进化过程为进一步研究Hsp70基因在小麦生长发育过程中的功能以及在逆境胁迫下的响应机制提供理论基础。

盐生草AKR基因家族成员的鉴定及根系盐胁迫响应基因HgAKR42639的耐盐分析

张震欢, 姚立蓉, 汪军成, 司二静, 张宏, 杨轲, 马小乐, 孟亚雄, 王化俊, 李葆春

2024, 33(7):  68-83.  DOI: 10.11686/cyxb2023335

摘要 ( 37 )   HTML ( 8)   PDF (7108KB) ( 49 )  

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为探究盐生草AKR基因家族的生物学功能和根系盐胁迫响应基因HgAKR42639的耐盐性，基于盐生草全长转录组测序鉴定醛酮还原酶基因（AKRs），采用生物信息学方法分析盐生草AKRs编码的蛋白质序列特性，并在200 mmol·L^-1 NaCl胁迫0、6、12、24和48 h处理下，测定盐生草幼苗根系和转HgAKR42639基因拟南芥的目的基因表达量、生理指标和钠钾离子含量。结果表明：从盐生草转录组中鉴定出23个HgAKRs，编码的氨基酸数量在165~664 aa，亚细胞定位预测主要在细胞质中，AKR蛋白保守结构域高度相似，具有3个motif，启动子顺式作用元件分析存在核心元件、增强元件和胁迫响应元件；qRT-PCR结果显示HgAKR42639基因相对表达量在盐生草根系和拟南芥中均先上升后下降，24 h两者的表达量达到峰值；随着盐胁迫时间的增长两者的过氧化氢酶（CAT）、过氧化物酶（POD）、超氧化物歧化酶（SOD）活性和脯氨酸含量呈上升趋势，丙二醛（MDA）和可溶性蛋白含量呈下降趋势，在24 h达到最低；Na⁺和K⁺含量测定结果显示，两者于24 h盐胁迫处理下Na⁺含量下降，K⁺/Na⁺达到最大值。综上所述，本研究获得了盐生草AKR家族基因，为后续研究盐生草AKR基因响应盐胁迫的分子机制提供理论依据；以期为进一步验证HgAKR42639基因的耐盐性奠定基础。

柱花草SgMPK6互作蛋白的筛选与验证

王芳, 张世子, 戴镕徽, 杨丽云, 罗丽娟, 蒋凌雁

2024, 33(7):  84-93.  DOI: 10.11686/cyxb2023273

摘要 ( 24 )   HTML ( 0)   PDF (4026KB) ( 27 )  

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丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）级联反应在调节植物免疫中起关键作用。柱花草炭疽病是危害柱花草生产的严重病害，柱花草SgMPK6基因具有抗炭疽菌的功能。为探究响应胶孢炭疽菌侵染的柱花草SgMPK6下游互作蛋白，本研究采用酵母双杂交技术，以SgMPK6激酶结构域作为诱饵蛋白，筛选柱花草cDNA文库，共获得74个与SgMPK6激酶结构域潜在的互作蛋白，并通过酵母双杂交点对点试验，验证了候选互作蛋白SgbHLH32、SgbHLH33、SgbHLH44与SgMPK6激酶结构域间的互作关系。磷酸化位点预测显示，3个bHLH转录因子均具有MAPKs潜在的磷酸化位点。柱花草响应炭疽菌侵染的qRT-PCR分析表明，SgbHLH32、SgbHLH33、SgbHLH44转录因子均显著上调，预示互作蛋白可能作为SgMPK6的底物调控柱花草对炭疽病的抗性。本研究为进一步解析SgMPK6响应炭疽菌侵染的分子机制提供了试验依据。

断尾对兰州大尾羊脂肪细胞结构和脂肪代谢相关基因表达的影响

宋淑珍, 朱才业, 刘立山, 宫旭胤, 雒瑞瑞

2024, 33(7):  94-104.  DOI: 10.11686/cyxb2023417

摘要 ( 24 )   HTML ( 2)   PDF (2454KB) ( 17 )  

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旨在观察断尾对兰州大尾羊尾部脂肪细胞数量、结构以及皮下脂肪、大网膜脂肪、尾部脂肪、肾周脂肪和背最长肌脂肪代谢相关基因表达的影响，明确断尾引起脂肪沉积重新分布后，脂肪细胞和各脂肪沉积部位脂肪代谢相关基因表达的变化，为阐明断尾对脂尾型绵羊脂肪代谢调控的分子机理提供参考。选择5日龄［（3.79±0.12） kg］单羔兰州大尾羊羔羊18只，随机分为对照组（C组）和试验组（T组），每组9只羔羊，试验组羔羊采用橡皮圈结扎法断尾。试验羊2月龄断奶后饲喂配合日粮，两组羊日粮相同。试验期240 d。试验结束后，采集样品进行分析。1）相对于背最长肌肌内脂肪和内脏脂肪，断尾对尾部脂肪、皮下脂肪基因表达影响较大，断尾组尾部脂肪SCD、LEP、PLIN1的mRNA表达量显著升高，LPL、FAS、PEPCK的表达量显著降低（P<0.05）；皮下脂肪中SCD显著升高，LEP、ADPN、FABP4、PLIN1显著降低（P<0.05）；肾周脂肪中LPL、ADPN、PEPCK、UCP1和大网膜脂肪中的PEPCK显著降低（P<0.05）；背最长肌中SCD显著升高，PEPCK、PLIN1显著降低（P<0.05）。2）断尾组背最长肌的肌内脂肪含量（6.96%和6.05%）、脂滴面积比（4.28%和3.04%）显著增加（P<0.05），脂滴面积比增加了约1%，而尾部脂肪中脂滴面积比例降低了约10%（87.43%和97.58%），尾部脂肪细胞直径显著降低（P<0.05）；3） 兰州大尾羊尾部脂肪细胞被融合的大脂滴填充，细胞核、细胞质等被大脂滴挤到细胞边缘，细胞边缘的细胞质薄层中含有线粒体、内质网、高尔基体、自噬小体等细胞器和小脂滴，断尾组尾部脂肪细胞质中单个脂滴体积较小，周围糖原颗粒较多。综上所述，长脂尾型绵羊兰州大尾羊早期断尾后，背最长肌的脂滴面积比增加，尾部脂肪中脂滴面积比降低，尾部脂肪细胞直径减小，各部位脂肪代谢相关基因表达也发生变化，断尾后脂肪沉积分布改变可能是在SCD、PLIN1、LPL、FAS、PEPCK等一系列脂肪代谢相关基因的调控下实现的。

暖季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛生长性能、瘤胃发酵、血液和被毛矿物质含量的影响

杨得玉, 黄文植, 冯宇哲, 薛斌, 张晓卫, 崔占鸿

2024, 33(7):  105-118.  DOI: 10.11686/cyxb2023317

摘要 ( 34 )   HTML ( 2)   PDF (618KB) ( 32 )  

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为探讨放牧条件下补饲矿物质盐砖对牦牛生产力的影响，选取12头2.5岁体重接近［（139±6） kg］的健康公牦牛，随机等分为2组，每组6个重复，开展了全放牧组（CG组）和放牧+补饲矿物质盐砖组（SG组）2个控制性放牧试验，研究了暖季补饲矿物质盐砖对放牧牦牛生长性能、瘤胃发酵、血液及被毛矿物质含量的影响。结果表明： CG组牦牛总增重为20.75 kg，平均日增重为244 g·d^-1；SG组牦牛总增重为39.45 kg，平均日增重为464 g·d^-1，较CG组提高90.12%。SG组牦牛对牧草的干物质消化率（DMD）显著高于CG组（P<0.05），试验第30和90天SG组对牧草粗蛋白消化率（CPD）和中性洗涤纤维消化率（NDFD）显著高于CG组（P<0.05），试验第30和60天SG组对牧草酸性洗涤纤维消化率（ADFD）显著高于CG组（P<0.05）。SG组牦牛瘤胃丁酸、异戊酸和总挥发性脂肪酸以及NH₃-N的产量显著高于CG组（P<0.05），试验第30天CG和SG组的pH差异不显著（P>0.05），试验第60和90天SG组的pH显著低于CG组（P<0.05）。试验第30天CG组牦牛血清中Ca、P、Mg、K、Fe含量与SG组差异不显著（P>0.05），CG组Na、Co含量显著高于SG组（P<0.05），SG组血清Cu、Zn、Mn含量显著高于CG组（P<0.05）；试验第60和90天CG组血清Ca、P、Na含量与SG组差异不显著（P>0.05），SG组血清Mg、K、Fe、Cu、Zn、Mn、Co含量显著高于CG组（P<0.05）。试验第30天CG组被毛中Ca、Mg、Na、K、Mn含量与SG组差异不显著（P>0.05），CG组被毛Fe含量显著高于SG组（P<0.05），SG组被毛中Cu、Zn含量显著高于CG组（P<0.05）；试验第60和90天CG组被毛中Ca、Na、K含量与SG组差异不显著（P>0.05），SG组被毛中Mg、Fe、Cu、Zn、Mn含量显著高于CG组（P<0.05）。综上，暖季补饲矿物质盐砖能提高牦牛体增重，以及对牧草的养分消化率，促进瘤胃发酵，增加矿物质元素在血液的代谢以及被毛的沉积，改善暖季放牧牦牛矿物质营养平衡状况，挖掘牦牛的生长潜力。

20~35 kg川中黑山羊蛋白质需要量研究

杨尚霖, 吴璇, 罗巧慧, 黄太华, 张正帆, 史海涛, 郭春华

2024, 33(7):  119-129.  DOI: 10.11686/cyxb2023323

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旨在研究生长期川中黑山羊的蛋白质需要量，为川中黑山羊的科学饲养提供营养需要参数。选择2.5月龄（19.97±5.47） kg断奶川中黑山羊羯羊22只，试验开始时屠宰4只，其余18只羔羊分为3个饲喂水平组，分别为自由采食组（AL组）、75%自由采食组（AL75组）、60%自由采食组（AL60组），每组6只羊。试验羊单笼单饲，试验期96 d。在饲养试验结束前4 d开展消化代谢试验，收集全粪全尿。当AL组试验羊平均体重达到35 kg时结束饲养试验，每组选取接近该组平均体重的4只羊（共12只）进行屠宰，屠体冷冻保存待测。结果表明：1）川中黑山羊试验末期AL组公羊平均体重极显著高于AL60组（P<0.01）；AL75和AL60组公羊净增重、平均日增重（ADG）、平均干物质采食量（DMI）极显著低于AL组（P<0.01）；AL60组料重比显著高于AL和AL75组（P<0.05）；2）AL组黑山羊宰前活重、空腹体重、胴体重、净肉重均极显著（P<0.01）高于AL75和AL60组，而屠宰率、净肉率、胴体净肉率、肉骨比3组间均无显著差异（P>0.05），AL组的骨重显著高于AL75和AL60组（P<0.05）；3）AL、AL75和AL60组山羊的心脏、脾脏、肺脏器官指数和皮毛器官指数差异不显著（P>0.05），AL组肝脏器官指数极显著高于AL75和AL60组（P<0.01），肾脏器官指数随饲喂水平下降显著降低（P<0.01）；4）20~35 kg川中黑山羊公羊的维持净蛋白质需要量为1.60 g·kg^-1·BW^-0.75·d^-1，日增重100~300 g·d^-1的川中黑山羊生长净蛋白质需要量Np_g=13.13~40.13 g·d^-1，净蛋白质的总需要量Np_r=28.26~63.15 g·d^-1。本研究可为我国地方品种山羊饲养标准的优化提供数据参考。

尖孢镰刀菌苜蓿专化型厚垣孢子的诱导形成方法及萌发特性

方香玲, 许世洋, 南志标

2024, 33(7):  130-141.  DOI: 10.11686/cyxb2023316

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厚垣孢子是尖孢镰刀菌在土壤中的主要存活结构，土壤中厚垣孢子的数量及萌发状况，直接影响着病害的发生及其严重度。首先通过研究合成低营养琼脂（SNA）和SNA加滤纸片（SNAF）培养基以及不同浓度葡萄糖和碳酸镁的双盐溶液（KH₂PO₄和MgSO₄·7H₂O）中厚垣孢子的形成，建立苜蓿专化型菌株厚垣孢子的诱导形成方法并进行验证，然后研究不同碳源和氮源对厚垣孢子萌发的影响。菌株T6和T9在2 mg·L^-1葡萄糖的双盐溶液中静置培养7 d时形成大量的厚垣孢子，分别为4.2×10⁵和5.1×10⁵个·mL ^-1；且静置培养时的厚垣孢子数量均高于振荡培养时的数量，分别为4.2和2.8倍。不同苜蓿专化型菌株经双盐溶液诱导后，都在培养7 d时形成大量厚垣孢子，且培养前7 d时数量都快速增加，7 d时的均值为3 d时的2.3倍；而培养14和21 d时数量增加较慢，21 d时的均值仅为7 d时的1.2倍。对厚垣孢子萌发及芽管生长促进作用较大的碳源和氮源分别为葡萄糖和氯化铵，促进作用较小的碳源和氮源分别为乳糖和尿素。结果表明尖孢镰刀菌苜蓿专化型菌株厚垣孢子的形成需要微量的碳源和低氧环境，且厚垣孢子的萌发及生长需要适宜的碳源和氮源，可从控制病原菌初侵染源角度为苜蓿土传病害的绿色防控提供新思路。

甘肃省当归霜霉病病原鉴定

朱倩丽, 何翔, 张洋洋, 聂江山, 王常清, 芦光新

2024, 33(7):  142-150.  DOI: 10.11686/cyxb2023257

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为明确引起兰州市榆中县当归霜霉病的病原菌并为该病害的田间诊断和防治提供理论依据，本研究通过田间病害症状识别、病原显微形态的观察与记录，初步鉴定病原菌种类；收集病株上病原菌的菌丝，提取DNA，扩增28S rDNA D1/D2区序列和线粒体DNA（mtDNA）基因cytochrome c oxidase subunit Ⅱ（cox2）序列并进行测序，根据测序结果分别构建系统发育树分析病原菌种类。经调查，该病害主要危害叶片，初发病时叶正面表现为不规则褪绿斑，斑点后有白色霜状霉层，后褪绿斑逐渐变为褐色枯死斑，严重时整株死亡；显微观察到的病原菌孢囊梗及孢子囊与已有资料中的当归轴霜霉形态一致；序列比对得出病原菌的28S rDNA D1/D2区序列与轴霜霉属Plasmopara pimpinellae HV 634同源性达99.87%，cox2基因序列与轴霜霉属P. pimpinellae TCM-155同源性达100%；系统发育树显示，侵染伞形科植物的轴霜霉属菌种聚在一个分支，亲缘关系密切，与侵染其他不同科寄主植物的轴霜霉亲缘关系较远。28S rDNA D1/D2区序列和cox2基因序列分子鉴定结果一致，均显示与轴霜霉属P. pimpinellae亲缘关系最近，其寄主与当归都是伞形科植物，结合形态学鉴定，确认当归霜霉病的病原菌为Plasmopara angelicae；本研究系国内当归霜霉病病原菌首次系统报道。

元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药化感作用的研究

阮坤非, 王天琪, 毕宁宁, 师劭彤, 李森, 刘忠华

2024, 33(7):  151-159.  DOI: 10.11686/cyxb2023304

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本研究以甘草、黄芩和桔梗为化感受体，探究不同浓度的元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的影响，以期为北京元宝枫林下中草药的种植提供理论依据。结果表明：元宝枫凋落叶浸提液对甘草和黄芩的种子萌发表现出“低促高抑”效应，而对桔梗表现为抑制作用。元宝枫凋落叶浸提液对3种中草药种子萌发和幼苗生长的化感效应为桔梗>黄芩>甘草。3种中草药幼苗叶片的叶绿素含量在不同浓度处理下均低于对照。元宝枫凋落叶浸提液处理使黄芩幼苗叶片的超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，黄芩、甘草幼苗叶片的过氧化氢酶（CAT）活性随浸提液浓度的升高先升后降，3种中草药幼苗叶片的丙二醛含量随浸提液浓度的升高呈先增加后减少的趋势。综上，元宝枫林下应避免种植桔梗，适宜种植甘草和黄芩。

N⁺和Ar⁺注入红三叶种子的诱变效应研究

张鹤山, 陆姣云, 朱伟, 田宏, 熊军波, 吴新江, 刘洋

2024, 33(7):  160-171.  DOI: 10.11686/cyxb2023438

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离子注入技术是创制植物新种质的有效手段。为探究离子注入红三叶的诱变效应，以不同注入能量和剂量的N⁺（能量30或50 keV，剂量5×10¹⁴或5×10¹⁵ ions·cm^-2，分别记为N3014、N3015、N5014、N5015）和Ar⁺（能量30或50 keV，剂量5×10¹⁴ ions·cm^-2，分别记为Ar3014和Ar5014）注入“鄂牧5号”红三叶种子，研究种子诱变后的萌发特征和生物学特性，并通过株高、单株分枝数、单株花序数、花序小花数、叶片长度、叶片宽度、花序长度以及花序宽度等农艺性状对诱变单株进行变异分析。结果表明，离子注入后红三叶种子表皮具有明显的“灼伤”现象，种皮颜色变成黑褐色。相比于对照，Ar3014处理下发芽率指标值略有提高，处理N3014和N3015的发芽率指标值略有降低，但与对照均差异不显著。N5014处理显著降低了种子发芽率（P<0.05），比对照低约10%，处理N5015和Ar5014发芽率更是降低超过30%（P<0.05）。注入能量为30 keV的2个N⁺处理显著增加了胚根体积和胚根长度（P<0.05）。经离子诱变的种子（M₁代）种植后生产M₂代种子，依次生产M₃和M₄代种子。M₂代植株各性状平均值显著低于对照（P<0.05），但表现出更大的性状变异特征，为进一步筛选突变材料奠定基础。50 keV的N⁺和Ar⁺诱变处理具有更大的诱变效应，但主要是不利突变。红三叶适宜的N⁺诱变能量为30 keV，剂量为5×10¹⁴~5×10¹⁵ ions·cm^-2。经过4个世代选育，获得8个性状稳定并具有潜在利用价值的M₄代突变体材料，为红三叶诱变育种提供基础资料。

兰州百合多倍体离体诱导及其分子细胞鉴定

符勇耀, 蔡莉, 李丰耀, 杨文俊, 徐文姬, 姜思佳, 杨利平

2024, 33(7):  172-181.  DOI: 10.11686/cyxb2023294

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兰州百合是我国最重要的可食用甜百合。为培育优质的百合新种质，用不同浓度的秋水仙素离体诱变兰州百合小鳞茎，通过不定芽诱导获得变异幼苗。利用染色体倍性分析、幼苗早期形态观察及ISSR分子标记对其进行鉴定。结果表明，用0.15%秋水仙素处理小鳞茎48 h诱导效果最好，变异率为58.06%。选择2个形态变异且生长较快的幼苗进行流式细胞仪分析和根尖压片计数，发现其中1个变异株系含36条染色体的细胞数比例达到了80%，接近纯合三倍体。形态学观察显示，2个变异幼苗的叶片、鳞茎及根系与对照相比存在显著差异，且气孔保卫细胞大于对照，气孔密度降低。ISSR标记检测表明，2个诱变株系与对照相比均发生遗传变异，变异率分别为19.64%和20.91%。研究结果可为获得兰州百合三倍体新种质及秋水仙素诱变育种提供重要参考依据。

缺氮条件下内生真菌对醉马草生理特性的影响

邓茂桦, 郑蓉, 王蓓晨, 王超, 刘荣贵, 张瀚文, 王政和, 王剑峰

2024, 33(7):  182-191.  DOI: 10.11686/cyxb2023314

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氮是植物生长发育阶段必不可少的大量元素之一，内生真菌可以通过与醉马草形成共生体进而影响宿主氮代谢。内生真菌对宿主氮代谢的影响与周围环境氮浓度密切相关。本研究以携带Epichlo? gansuensis内生真菌（E+）的醉马草和未携带E. gansuensis内生真菌（E-）的醉马草为材料，设置低氮（0.01 mmol·L^-1 N）和正常氮浓度（7.5 mmol·L^-1 N）两种生长条件，对醉马草进行为期6个月的处理，收获试验材料后测定了醉马草的叶片干重，过氧化氢（H₂O₂）含量，丙二醛（MDA）含量等指标并进行分析，主要研究结果如下：1） N营养贫瘠条件下，内生真菌的侵染显著增加了醉马草植株的株高、叶片干重、分蘖数、葡萄糖-6-磷酸脱氢酶（G6PDH）活性、还原性谷胱甘肽（GSH）含量和N含量，显著降低了醉马草植株的MDA和H₂O₂含量，而对醉马草植株叶片的C和P含量以及C∶N，C∶P，N∶P无显著影响；2） 正常N营养条件下，内生真菌的侵染仅显著增加了E+醉马草植株的株高，而对叶片干重、分蘖数、MDA、H₂O₂含量、GSH和G6PDH活性均无显著影响。综上所述，本研究初步探明了内生真菌的侵染可以通过增加醉马草G6PDH活性和GSH的含量，降低醉马草H₂O₂和MDA含量，促进氮的吸收，增加了叶片干重和分蘖数，以此改善了醉马草在低氮条件下的生长，而对正常氮营养条件下的植株影响有限。

基于meta分析的丛枝菌根对小麦产量和品质的影响

徐寿霞

2024, 33(7):  192-204.  DOI: 10.11686/cyxb2023289

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小麦是人类种植的最为重要的作物之一，对保障粮食安全有着极其重要的作用，因此，小麦的高产、稳产、优质一直是研究的热点科学问题；而丛枝菌根（arbuscular mycorrhizae，AM）是存在于植物根系的最广泛共生体，能够改善植物营养、提高植物产量和提升植物品质。为了系统、全面地评估AM在小麦生产方面的功能，筛选有利于小麦生产的高效AM真菌，本研究采用meta分析方法，基于171篇相关研究文献建立了数据库，整体评价了AM对小麦产量和品质的影响，并探讨了不同AM真菌的效应差异。结果表明，AM能通过提高17.1%的穗粒数和15.7%的千粒重，而实现小麦增产24.2%；同时，AM改善了小麦的品质，使籽粒蛋白质含量提高15.7%，P和Zn含量分别增加15.2%和21.5%；AM对小麦产量和品质的改善可能是基于改善了小麦植物营养状况和叶片叶绿素含量，其提高小麦植株地上部N含量8.4%、P 16.2%、Ca 91.2% 和Zn 11.3% ，并提高叶绿素含量27.5%。不同属或种的AM真菌对小麦产量和品质的影响存在明显差异，其中，斗管囊霉属真菌的效应更显著和稳定。本研究全面评价了AM对小麦产量和品质的影响，探讨了其作用机制，分析了不同AM真菌的效应差异，以期为丛枝菌根应用于小麦生产，以及选择高效的AM真菌提供理论和实践依据。

研究简报

积雪增加对青藏高原高寒草甸土壤磷有效性的影响

谭湘蛟, 董逵才, 张华, 唐川川, 杨燕

2024, 33(7):  205-214.  DOI: 10.11686/cyxb2023328

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积雪增加引起土壤水热变化，进而可能改变草地生态系统土壤磷循环过程。本研究以青藏高原多年冻土区高寒草甸为研究对象，采用积雪栅栏诱导方式模拟积雪增加，分析测试了对照和积雪增加处理下土壤表层的水热特征、土壤理化性质和磷酸酶活性、土壤磷的有效性和组分特征。结果表明：1）积雪增加提高了生长季（5-9月）浅层（0~10 cm）土壤温度和湿度；2）积雪增加在0~10 cm、10~20 cm土层显著增加了土壤中全磷、有效磷、Al-P含量，降低了有机磷和Ca₂-P含量，Ca₈-P含量在0~10 cm土层降低，在10~20 cm土层增加；3）冗余分析表明，影响土壤磷形态的关键因子为土壤全氮、有机质和土壤水热状态。积雪增加通过改变土壤全氮含量、有机质含量和水热状态等土壤理化性质和土壤磷酸酶活性，提高土壤有机磷矿化速率，促进Ca₈-P和Al-P等缓效磷源释放更多的磷，提高土壤磷有效性。