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2025年 第34卷 第12期    刊出日期：2025-12-20

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2025年12期目录

2025, 34(12):  0. 

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研究论文

灌丛化对黄土高原草地土壤有机碳组分与稳定性的影响及其微生物调控机制

景煜都, 刘小伟, 梁可, 封俊豪, 于强, 郭梁

2025, 34(12):  1-15.  DOI: 10.11686/cyxb2025034

摘要 ( 196 )   HTML ( 19)   PDF (4856KB) ( 234 )  

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灌丛化显著影响全球草地生态系统的碳循环，但其对土壤有机碳组分及稳定性的影响，尤其是微生物在其中的调控机制，仍然缺乏深入研究。本研究以黄土高原半干旱草原为对象，分析了不同类型灌丛化对土壤理化与生物性质、有机碳组分与占比、微生物群落特性的影响，以及其中的微生物调控机制。结果表明，半灌木（白莲蒿）和灌木（矮脚锦鸡儿）扩张的生态影响差异不显著，但两种类型的灌丛化显著提高了土壤含水量（SWC）、土壤总有机碳（SOC）含量、可溶性有机碳（DOC）含量与全量养分，促进了碳循环相关酶活性上升与微生物残体碳积累，并显著提高了矿物结合态有机碳（MAOC）、颗粒态有机碳（POC）的绝对含量与MAOC的相对占比，显著降低了土壤pH与POC的相对占比。此外，灌丛化显著改变了土壤细菌与真菌群落组成，提高了土壤细菌的硝化作用、硫化物氧化与铁呼吸功能，同时增强了真菌的凋落物腐生与木本腐生营养型的丰度。土壤微生物残体碳及细菌的功能均与POC和MAOC的含量和占比显著相关。偏最小二乘路径分析进一步表明，与碳循环相关的胞外酶活性和微生物残体碳分别是调控土壤有机碳组分含量与其相对占比的直接微生物因素，而微生物群落组成通过间接途径影响这些过程。总之，灌丛化不仅显著增加了草地土壤碳库的总量及各有机碳组分的含量，还提高了土壤碳库的稳定性，而土壤微生物分泌的胞外酶与微生物残体碳在该过程中起到重要调控作用。本研究为深入理解灌丛化对草地土壤碳组分的微生物调控机制，并为预测黄土高原灌丛化草地土壤碳库未来变化提供了理论支持。

黄河源区矮嵩草根际土壤微生物多样性及对环境因子的响应

陶惠赟, 杨闰艳, 李延灿, 刘亚鹏, 祁鹤兴

2025, 34(12):  16-32.  DOI: 10.11686/cyxb2025036

摘要 ( 107 )   HTML ( 14)   PDF (4574KB) ( 96 )  

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为探究不同海拔下矮嵩草根际土壤微生物群落组成特征及其环境因子影响因素，本研究以黄河源区海拔3000~5000 m矮嵩草根际土壤为对象，对其真菌和细菌进行Illumina MiSeq测序以及生物信息学分析，研究根际土壤微生物多样性差异、群落结构以及与环境因子之间的关系。结果表明黄河源区5个海拔下的微生物多样性、群落结构与环境因子之间的关系存在较大的差异。不同海拔的根际土壤中，在4027.0 m处的真菌多样性最高，而在4932.1 m处的细菌多样性最高，显示出真菌和细菌对海拔变化的不同响应模式。土壤微生物群落结构随着海拔上升具有不同的变化规律：随着海拔上升真菌群落中油壶菌门的相对丰度逐渐增大，蛙粪霉门只分布在海拔高于4500 m的采样点；细菌群落中随着海拔上升相对丰度逐渐增大的门分别是硝化螺旋菌门、蛭弧菌门、迷踪菌门、RCP2-54和SAR324_cladeMarine_group_B，随海拔上升相对丰度逐渐下降的是梭杆菌门。除了pH随着海拔的升高而降低，其他土壤理化因子随海拔上升都呈复杂的变化趋势。其中，在海拔4932.1 m处pH、全磷、速效氮、有机质与其余海拔具有显著差异（P<0.05）；在海拔4027.0 m处全钾、速效磷、速效钾与其余海拔具有显著差异（P<0.05）。冗余分析表明，速效钾和海拔是影响真菌群落组成及其多样性的重要因子，而细菌群落受pH、全氮、全磷、速效氮、有机碳和海拔的影响更大，其中pH对细菌群落结构的影响最为显著。本研究通过Illumina MiSeq测序技术深入分析不同海拔下的矮嵩草根际土壤微生物多样性、群落结构及其环境影响因素，为黄河源区生态保护提供了土壤微生物层面的理论依据。

基于CoLM陆面模式的不同类型草地生长季碳水通量及其影响因素

程杨, 井长青

2025, 34(12):  33-49.  DOI: 10.11686/cyxb2025004

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草地生态系统是我国陆地面积最大的生态系统，其碳水通量对陆-气物质和能量循环起着重要作用。本研究优化了CoLM陆面模式的根系吸水（RWUF）和土壤呼吸（SRF）过程，评估了模型在不同草地生态系统碳水通量模拟中的适用性，模拟并分析了不同类型草地碳水通量生长季变化和日变化趋势，探讨了不同类型草地碳水过程的关键影响因子。结果表明：优化后的CoLM陆面模式对不同草地生态系统生长季碳水通量模拟的适用性较好，对蒸散发（ET）的模拟结果整体优于碳通量［总初级生产力（GPP）、生态系统呼吸（R_eco）、净生态系统交换量（NEE）］。温性荒漠、温性草原、荒漠草原和山地草甸的生长季蒸散发总量均大于降水量，温性草原、荒漠草原和山地草甸生长季碳吸收量分别为-28.2、-41.5和-152.0 g C·m^-2，均表现出对碳的固定，且碳固持能力顺序为山地草甸>荒漠草原>温性草原。降水和净辐射是影响不同类型草地生长季蒸散发最主要的因素，且与碳水通量呈显著正相关（P<0.01），相较于干旱地区低植被覆盖草地蒸散发受土壤蒸发的影响明显，植被覆盖较好的草地生态系统蒸散发受植物蒸腾作用的影响更大；叶面积指数是草地生态系统碳交换量最主要的影响因素，其次是降水和净辐射。研究结果为了解干旱-半干旱区草地生态系统碳、水过程及其对气候变化的响应提供了一定的参考。

新疆哈巴河林区草地物种多样性和系统发育多样性分析及影响因素研究

吕烨昕, 叶茂, 钱娇蓉, 陈维龙, 车静, 李苗苗, 曾国燕

2025, 34(12):  50-61.  DOI: 10.11686/cyxb2025106

摘要 ( 84 )   HTML ( 6)   PDF (1811KB) ( 62 )  

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为揭示哈巴河林区草地群落构建机制，本研究基于117个草本样方数据，整合物种、谱系发育等生物多样性指标，通过Pearson关联分析与广义线性回归模型（GLM）等方法，阐明生物多样性指标之间的关系，并探讨环境要素对群落结构的影响。结果表明：1）共记录到42种草本植物，隶属于17科37属，优势科为禾本科、菊科、蔷薇科和毛茛科，狗尾草、早熟禾、羽衣草和针茅是主要优势种；2）61.5%的样地净亲缘关系指数（NRI）和净最近亲缘关系指数（NTI）大于0，T检验结果表明群落的发育结构呈显著的聚集模式（P<0.05）；3）系统发育多样性指数（PD）与丰富度指数（Ma）、多样性指数（H'）、优势度指数（D）和物种丰富度（SR）呈极显著正相关关系（P<0.001）；相反，NRI和NTI与H'和D呈显著负相关关系（P<0.05）；4）广义线性回归模型分析显示，年均降水量正向影响物种多样性指数和NTI （P<0.05），而物种多样性指数与经度、海拔呈极显著正相关关系（P<0.001），与纬度呈显著负相关关系（P<0.05）；年均温与Ma呈显著负相关关系（P<0.05），与H'呈极显著负相关关系（P<0.001），但环境要素对PD和NRI无显著影响（P>0.05）。研究表明，水分和地理梯度是调控该区域草地群落多样性特征的关键因素。

围封改变了羌塘草原植物群落多样性和地上生物量间的关系

刘晨旭, 宋彦涛, 孙磊, 彭滔, 乌云娜

2025, 34(12):  62-72.  DOI: 10.11686/cyxb2025021

摘要 ( 92 )   HTML ( 4)   PDF (3520KB) ( 87 )  

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围封是恢复退化草原生态系统的有效措施之一。为探寻围封对草原植物群落的影响，本研究在那曲市班戈县，以羌塘草原围封区域为研究对象，选取围封5、9、13、17以及21年样地，对照为各围封年限样地围栏外自由放牧样地。通过方差分析、回归分析和相关性分析研究两种土地利用方式对植物群落特征、植物群落多样性以及两者间关系的影响。结果表明：围封增加了优势种紫花针茅的重要值，围封不同年限后地上生物量、盖度、高度和密度均有不同程度的提高，其中在围封9、21年后围栏内显著高于围栏外（P<0.05）。围封9年后，围栏内α多样性指数显著低于围栏外（P<0.05）。并且围封后，地上生物量和植物群落多样性的关系发生改变，围栏外地上生物量和植物群落多样性的关系呈正相关趋势，但并不显著（P>0.05），而围栏内二者的关系呈显著的负相关趋势（P<0.05）。综上所述：羌塘草原围封9年左右是较为合理的时间，而围封后，根据“质量比假说”优势种（紫花针茅）地上生物量的增加是影响地上生物量和植物群落多样性关系的关键因子。

基于多特征融合的新疆托乎拉苏草原白喉乌头分布区识别及草地退化监测

尹龙, 韩其飞, 赵阳, 刘文新

2025, 34(12):  73-84.  DOI: 10.11686/cyxb2025024

摘要 ( 71 )   HTML ( 2)   PDF (3304KB) ( 41 )  

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毒杂草型草地退化没有表现出地表裸露、植物生物量减少等特征，对其大尺度的遥感识别较为困难，纹理特征、时相作为遥感影像的重要衍生，能够在影像上提供更多的地物细节，降低了“同物异谱”“同谱异物”的现象，能够很好地提高分类的准确性和可靠性。本研究以伊犁河谷托乎拉苏草原为研究区，利用Sentinel-2卫星数据，对该区主要的毒杂草白喉乌头进行特征提取；基于像元尺度识别白喉乌头分布范围并计算其在混合像元中的占比；最后，通过计算剔除白喉乌头后的植被覆盖度，分析2018-2024年托乎拉苏草原草地退化趋势。结果表明：1） 特征优选有效减少信息冗余，光谱与纹理特征结合有效提高分类精度（总体精度91.67%，Kappa系数0.83）。2） 白喉乌头主要分布于阳坡中海拔平坦区及河谷地带，占研究区40%以上的面积，以稀疏覆盖（0%~0.25%）为主，2018-2024年间各密度等级分布变化为0.67%~1.17%。3） 经校正后草地退化指数2018与2024年均由轻度转为中度，但未退化面积占比提升1.17%，中度与重度退化面积分别下降1.15%与0.70%。本研究为基于多光谱数据进行大区域有毒杂草识别和草原退化监测提供重要方法支撑。

光谱指数助力机器学习提高玉米叶片含水量估测精度

肖娅婷, 唐彧哲, 王潞, 白宇飞, 杨海波, 李斐

2025, 34(12):  85-96.  DOI: 10.11686/cyxb2025033

摘要 ( 64 )   HTML ( 4)   PDF (2849KB) ( 51 )  

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玉米水分状况的快速无损监测对于水分诊断和灌溉管理具有重要意义，而光谱指数是作物叶片含水量（LWC）无损实时估测的重要指标之一，然而传统的光谱指数在估测LWC时易受外界环境因素影响，导致估测精度较低。机器学习（ML）算法在预测作物水分状况方面有显著的优势，特别是针对精准农业和作物水分监测等应用。因此，本研究旨在将光谱指数与机器学习结合来进一步提高LWC的估测精度，实现玉米水分的高效利用。研究于2023-2024年在内蒙古玉米种植的典型区域进行不同水分梯度的田间试验，测定玉米叶片3个关键生育时期的高光谱反射率，分析13种水敏感的光谱指数与玉米LWC的相关关系后，利用ReliefF技术筛选主要光谱特征作为偏最小二乘（PLSR）、随机森林（RF）、高斯过程回归（GPR）3种机器学习算法的输入变量，构建玉米LWC的估测模型。结果表明，在13种水情指数中改良的DATT指数（MDATT）预测性能最佳（决定系数R²=0.52），但估测精度受生育时期和玉米叶片层位影响较大，不能有效监测玉米LWC。而将全波段光谱（350~2500 nm）和通过ReliefF技术筛选的主要光谱指数分别投入3种机器学习算法中，LWC的估测精度提升了7%~45%。其中以光谱指数作为输入特征的模型整体表现较好，RF和GPR模型在LWC估测中表现较为优越，可解释玉米LWC 88%~89%的变异。最后利用独立数据集对RF和GPR模型进行验证，RF和GPR模型决定系数R²分别为0.89和0.88，均方根误差（RMSE）为1.95%和2.04%。总体来看，光谱指数与RF和GPR算法耦合起到了级联效应，可以显著提高玉米LWC的估测精度，研究结果将为玉米LWC的估测提供可靠的方法，并为玉米水肥一体化管理提供科学有效的依据。

混作豆科饲草及减氮对青贮玉米生产系统土壤理化特性和产量的影响

王弟成, 柴强, 樊志龙, 殷文, 范虹, 何蔚, 孙亚丽, 桑会哲, 胡发龙

2025, 34(12):  97-110.  DOI: 10.11686/cyxb2024527

摘要 ( 71 )   HTML ( 10)   PDF (3105KB) ( 76 )  

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针对河西绿洲灌区青贮玉米氮肥投入高、土壤质量下降等问题，本研究在减氮条件下，探讨混作豆科饲草对青贮玉米生产系统土壤理化特性及产量的影响，以期为该区土壤健康管理和青贮玉米可持续生产提供科学依据和理论支撑。试验于2023-2024年在武威绿洲农业综合试验站开展，采用裂区设计，主区为3个种植模式（M： 青贮玉米单作；MH： 青贮玉米-秣食豆混作；ML： 青贮玉米-拉巴豆混作），裂区为3个施氮水平（N₃： 360 kg·hm^-2； N₂： 306 kg·hm^-2； N₁： 252 kg·hm^-2）。结果表明，与M模式氮肥减施30%处理相比，MH和ML模式相同施氮水平下土壤容重分别降低5.5%和8.0%、孔隙度分别提高6.6%和10.8%、pH分别降低0.9%和1.0%、有机质分别提高3.9%和5.1%、全氮含量分别提高9.2%和10.4%、全磷含量分别提高8.7%和10.9%、全钾含量分别提高9.4%和12.0%、硝态氮含量分别提高26.4%和29.8%、铵态氮含量分别提高19.1%和25.1%、有效磷含量分别提高8.8%和10.6%、速效钾含量分别提高5.7%和10.1%。此外，与M模式相比，MH模式下饲草产量和能量产量分别提高23.1%和25.2%，ML模式下分别提高30.5%和33.6%；MH模式下减氮30%处理饲草产量和能量产量与传统施氮差异不显著，但ML模式下较之提高20.5%和17.8%；并且，与M模式传统施氮处理相比，MH模式减氮30%处理饲草产量和能量产量分别提高15.8%和17.8%，ML减氮30%处理分别提高23.8%和28.6%。因此，青贮玉米混作拉巴豆结合施氮量252 kg·hm^-2可改善土壤理化性质、提高饲草产量，可作为绿洲灌区青贮玉米生产的适宜种植模式和施氮量。

玉米秸秆与毛豆茎叶混合比例对青贮发酵品质和微生物群落的影响

韦竣玲, 刘晓琪, 王宛青, 邓铭, 孙宝丽, 郭勇庆

2025, 34(12):  111-120.  DOI: 10.11686/cyxb2025007

摘要 ( 97 )   HTML ( 10)   PDF (1365KB) ( 54 )  

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为了研究不同比例玉米秸秆与毛豆茎叶混贮及添加纤维素酶对青贮品质和微生物多样性的影响，本试验以玉米秸秆和毛豆茎叶为原料，按照鲜重质量比1∶0、3∶1、1∶1（分别用10、31、11表示）混合青贮，各混合比例设空白对照组（CS）和纤维素酶组［CS（c），添加量为0.1%］，青贮80 d后进行感官评定，分析其营养成分、发酵品质和微生物多样性。结果表明，玉米秸秆和毛豆茎叶混合青贮比例为3∶1时的感官评价优于其余两个比例。随着毛豆茎叶比例的增加，混合青贮的pH、氨态氮（NH₃-N）及粗蛋白（CP）含量显著升高（P<0.05），而水溶性碳水化合物（WSC）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）含量显著降低（P<0.05），乳酸（LA）含量呈先升高后下降趋势。当混合青贮比例为3∶1时，乳酸含量最高。在相同混合比例条件下，添加纤维素酶对青贮的发酵参数无显著影响（P>0.05），但有降低ADF含量的趋势（P=0.07）。此外，毛豆茎叶增加了混合青贮厚壁菌门和乳杆菌属的相对丰度，减少了变形菌门的相对丰度。玉米秸秆和毛豆茎叶按3∶1混合青贮品质优于其他比例，添加纤维素酶可以改善混合青贮的发酵品质。

西北旱区滴灌条件下玉米干物质积累、转运及籽粒产量对施钾量的响应

洪自强, 张正珍, 苏明, 李翻过, 周甜, 吴宏亮, 康建宏

2025, 34(12):  121-133.  DOI: 10.11686/cyxb2025019

摘要 ( 84 )   HTML ( 4)   PDF (2423KB) ( 53 )  

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探究滴灌条件下施钾量对玉米干物质积累、转运及产量形成的影响，以期为宁夏旱区玉米高产高效栽培提供理论依据和技术支撑。于2022-2023年在宁夏银川平吉堡农场开展随机区组试验，试验共设6个钾肥处理，分别为0（K₀）、60（K₁）、120（K₂）、180（K₃）、240（K₄）和300 kg·hm^-2（K₅）。合理增钾可显著提高玉米干物质积累量，有效提高玉米花前、花后物质转运及对籽粒的贡献率，最终为产量提高奠定基础。2年间K₃处理下干物质积累量均达到最大值分别为37826和36610 kg·hm^-2，较其他处理分别显著提高6.53%~23.12%和3.62%~18.79%。2年间K₃处理下花前转运贡献率（DMRCG）最大，较其他处理分别提高14.84%~81.87%和5.61%~25.84%。2年间K₃处理花后物质积累量最大，较其他处理分别提高7.13%~17.44% （P<0.05）和1.48%~16.33%。与K₀相比，K₃处理干物质积累速率最大时的生长量（W_max）2年分别显著增加20.63%和18.47%。2年间K₃处理最大干物质积累速率（V_max）较其他处理分别显著提高4.42%~37.21%和1.52%~18.24%，K₃处理平均干物质积累速率（V_mean）较其他处理分别提高6.60%~40.50%和4.25%~22.74%。2年间K₃处理平均群体生长速率（CGR）最大，较其他处理分别提高4.75%~26.36%和2.93%~17.16%。随着施钾量的增加，玉米产量表现为先增后降趋势，K₃处理玉米籽粒产量最大，2年分别为15179和14944 kg·hm^-2，较其他处理分别提高2.29%~18.07%和4.32%~28.24%。通径分析表明，在高密度种植条件下，要进一步提升产量，首先要增加百粒重，其次考虑增加穗数和穗粒数。对产量与施钾量进行二次方程拟合，得到2022年经济最佳施钾量为167.25 kg·hm^-2，2023年为170.66 kg·hm^-2。综合分析得出，在宁夏旱区推荐玉米最佳经济施钾量为167~180 kg·hm^-2，从而达到高产高效栽培的目的。

菊科入侵植物与本地植物叶片性状的差异

刘婷婷, 李金升, 林健骅, 张丹丹, 江文宇, 朱徐睿, 张震

2025, 34(12):  134-144.  DOI: 10.11686/cyxb2025009

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鉴于入侵植物对本地植物群落结构和组成的改变及其对生物多样性的负面影响，本文旨在探讨菊科入侵植物与本地植物在叶片解剖结构与生理化学性状上的差异及其两者间的关系，以入侵植物加拿大一枝黄花、苦苣菜、一年蓬以及本地植物翅果菊、刺儿菜为试验材料测定其叶片解剖结构与生理化学性状。结果表明：入侵植物的平均角质层厚度、栅海比以及组织结构紧密度均显著高于本地植物，这说明入侵植物相较于本地植物展现出更优越的水分保持能力以及逆境适应性。而且入侵植物在光合作用能力以及养分获取能力上比本地植物更具潜在的优势，具体表现为入侵植物较高的叶绿素含量、比叶面积以及全氮含量。此外，根据冗余分析结果可知二者的叶片解剖结构与其生理化学性状之间均存在着一定的联系，即叶片厚度的增加通常意味着更多的光照被吸收，进而提高叶片的光合效率。因此，正是由于这些特征导致外来植物成功入侵并进一步扩散。

两种粒色燕麦籽粒色素与光合特性动态变化

胡泽龙, 梁国玲, 刘文辉, 王文虎

2025, 34(12):  145-156.  DOI: 10.11686/cyxb2025028

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为明确两种粒色燕麦光合特性与色素含量变化在籽粒发育过程中的差异，本研究对黑色和黄色籽粒燕麦抽穗至成熟阶段的光合特性、光合色素、花色苷、黑色素及花色苷合成相关酶的动态变化进行研究和分析。结果表明，两种粒色燕麦稃片颜色显著分化，抽穗后20 d起，黄色籽粒燕麦稃片逐渐转为黄色，而黑色籽粒燕麦稃片则转为黑色，其表型变化与花色苷和黑色素积累规律高度吻合；黄色籽粒燕麦在发育中期（抽穗后20~30 d），光合色素含量及净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）、蒸腾速率（T_r）均极显著高于黑色籽粒（P<0.01），但开花期和乳熟期P_n日变化呈双峰型，存在明显“光合午休”现象；而黑色籽粒燕麦自抽穗后15 d起花色苷与黑色素含量持续积累，至成熟期分别较黄色籽粒燕麦高83.96%和39.8倍，且其P_n日变化呈单峰型，无光抑制现象。结构方程模型显示，籽粒颜色对净光合速率综合影响最大，光合色素正向影响光合速率，花色苷和黑色素负向影响光合速率。本研究可为培育适应性强、光合效率高的燕麦新品种提供科学依据。

结缕草ZjWRKY63基因的克隆及转基因拟南芥的耐盐性分析

李永龙, 周生辉, 薛梦瑶, 高远, 巨乐, 陈奕冰, 付松林, 郝建昊, 李恒, 张昆, 左志芳

2025, 34(12):  157-169.  DOI: 10.11686/cyxb2025014

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WRKY转录因子在植物生长发育、病原菌防御和非生物胁迫应答过程中发挥重要调控作用。根据前期结缕草中WRKY转录因子的基因家族鉴定以及耐盐和敏盐结缕草品系在盐胁迫下的转录组分析，筛选得到1个盐胁迫响应WRKY转录因子基因ZjWRKY63。为进一步研究该基因的耐盐性功能，设计引物进行PCR扩增，克隆得到开放阅读框为921 bp的基因编码区（CDS）序列。ZjWRKY63基因编码1个含有306个氨基酸的蛋白质，具有1个WRKY功能保守结构域和1个C₂H₂锌指结构基序，属于WRKY IIa亚族。生物信息学分析表明，ZjWRKY63氨基酸残基平均信号肽最大得分值为0.267，提示该蛋白不具备信号肽；疏水性预测分析显示编码蛋白总平均疏水指数（GRAVY）为-0.395，提示该蛋白质为亲水性蛋白质，且ZjWRKY63不存在跨膜区；亚细胞定位预测分析显示该转录因子定位于细胞核内。系统发育分析显示，结缕草ZjWRKY63与芦苇 PaWRKY65亲缘关系最近。对过表达ZjWRKY63的转基因拟南芥种子和植株分别进行盐胁迫处理发现，过表达植株的种子萌发率、存活率和侧根数均显著高于野生型。同时，在ZjWRKY63转基因拟南芥中，盐胁迫响应相关基因的表达量均显著高于野生型，推测ZjWRKY63基因通过调节胁迫响应基因的表达来提高转基因拟南芥的耐盐性。以上研究结果初步揭示了结缕草ZjWRKY63基因的耐盐性功能，为深入研究ZjWRKY63基因的耐盐分子机制奠定了理论基础。

基于SSR标记的寡穗茅群体遗传多样性和群体遗传结构分析

富贵, 刘玉萍, 苏旭, 曲荣举, 才让扎西null

2025, 34(12):  170-182.  DOI: 10.11686/cyxb2025012

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寡穗茅为分布于青藏高原的一种具有重要生态和经济价值的禾本科草本植物，为探明寡穗茅群体遗传多样性、遗传结构和物种分布格局，本研究基于15对简单重复序列（SSR）引物对21个不同地区的寡穗茅居群遗传多样性及遗传结构进行了研究。结果表明：15对SSR引物共扩增出等位基因数目（Na）为147个，平均每对引物扩增出9.8个等位基因，平均有效等位基因数（Ne）为5.418、Shannon’s 信息指数（I）平均值为1.808、期望杂合度（He）平均值为0.791、观测杂合度（Ho）平均值为0.882、Nei’s遗传多样性指数（H）为0.785，15对引物多态性信息含量为0.530~0.900，平均值为0.756；基于物种水平的遗传多样性结果显示，21个居群共扩增出15个多态性位点，平均多态性位点为13.57，Na、Ne、I、He、Ho和H平均值分别为3.299、2.806、1.028、0.717、0.841和0.598；居群遗传分化系数（Fst）和基因流（Nm）分析结果显示，寡穗茅居群间存在一定程度的遗传分化；分子方差分析（AMOVA）发现，居群间遗传变异为33%，居群内的遗传变异为67%；综合聚类分析、主成分分析及遗传结构分析发现，21个不同分布区样本基因型存在明显的差异，依据样本地理来源，21个居群样本大致可分为以玛多、玛沁、曲麻莱东南部、玉树和类乌齐为主的东南部种群（第I亚群），以格尔木、曲麻莱西北部和称多为主的西北部种群（第Ⅱ亚群）；Mantel检验显示，不同居群遗传距离和地理距离之间显著相关（r=0.412；P<0.001），不同居群之间遗传分化可能和地理阻碍有关。该研究结果为探明扇穗茅属物种系统发育关系、物种界定、种质资源评价、野生资源保护及利用等提供了理论基础。

基于纳米磁珠介导的狼尾草花粉管通道转化法体系的建立

王豫婉, 刘凌云, 郭一荻, 范希峰, 岳跃森, 穆娜, 肖国增, 滕珂

2025, 34(12):  183-194.  DOI: 10.11686/cyxb2025047

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近年来纳米磁珠介导的遗传转化体系克服了传统转基因方法需组织培养再生的问题，能够缩短转基因植物培育周期，适用范围广泛。目前狼尾草尚未建立纳米磁珠介导的转化体系，且现有遗传转化体系尚不成熟。为建立纳米磁珠介导的狼尾草花粉转化体系，本研究以‘丽秋’狼尾草为材料，分析了‘丽秋’狼尾草花粉转染的最适温度和处理时间、纳米磁珠负载能力、杂交授粉和转基因株系筛选等纳米磁珠介导转化的关键环节。结果表明：与12、16和25 ℃处理相比，4和8 ℃下狼尾草花粉的活力较高。开孔转染时间0.5~2.0 h的花粉开孔率无显著差异，不同开孔转染时间下的花粉活力无显著差异，故选择了0.5 h为转染开孔时间。用转染后的花粉对‘丽秋’狼尾草进行授粉，随机挑选了自然结实获得的150粒种子。播种后利用80 mg·L^-1潮霉素进行筛选，之后经PCR检测和GFP荧光蛋白观察，获得了7株转基因植株。本研究建立了狼尾草纳米磁珠介导的花粉管通道转化法体系，5个月左右可以获得转基因苗，转化率达4.66%，为狼尾草遗传转化和分子改良提供了新的可行方案。

春季黑茎病和蚜虫复合发生对紫花苜蓿产量和饲用价值的影响

白美婷, 李应德, 陈倩华, 冯艳丽, 冯海明, 段廷玉

2025, 34(12):  195-205.  DOI: 10.11686/cyxb2025094

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病虫害是限制紫花苜蓿生产的重要因素，春季黑茎病和豌豆蚜是我国苜蓿种植区广泛发生的病虫害，二者复合发生对产量和品质的影响如何尚不得知。本试验在兰州大学景泰草地农业观测研究站设置紫花苜蓿春季黑茎病、豌豆蚜、春季黑茎病+豌豆蚜复合发生、喷施高效氯氟氰菊酯溶液等处理，以田间自然生长为对照。研究发现病原菌处理和病虫复合发生处理的春季黑茎病发病率和病情指数分别为54.67%~82.67%和20.93%~40.93%，显著高于对照和药剂处理；相较于对照和药剂处理，病原菌和病虫复合发生下，紫花苜蓿产量降低20.87%和22.17%（P<0.05）。病虫害对苜蓿叶片营养元素、饲喂价值的影响大于其对茎秆、地上部全株相应指标的影响，尤其以病虫复合发生情况下影响更为显著。与对照相比，病原菌处理显著降低了苜蓿叶片钙和硫含量，显著增加了叶片钾含量（P<0.05）；与药剂处理相比，病原菌、蚜虫及病虫复合发生苜蓿叶片蛋白含量均显著降低；病虫复合发生较对照具有更高的单糖含量，较病原菌处理，苜蓿叶片乙酸和乳酸的含量降低（P<0.05）。本研究为紫花苜蓿春季黑茎病和豌豆蚜损失评定提供了理论依据，为后续病虫害防治提供了理论指导。

综合评述

黄连属植物真菌病害研究进展

吕卉, 伍晓丽, 杨赞, 赵晓, 郑天润, 罗钰佳, 付新宇, 陈大霞

2025, 34(12):  206-216.  DOI: 10.11686/cyxb2025038

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黄连为毛茛科多年生草本，是常用药用植物。真菌病害是植物病害主要类型之一，也是影响植物生产的主要因素。目前，我国黄连种植面积约1万hm²，但对其真菌病害的研究尚不深入。为后续开展相关研究，本研究在综合国内外研究结果的基础上，系统综述了黄连属植物真菌病害及病原种类、分布、危害、发生规律、防治方法及存在问题。截至2025年，黄连属10个种上共发现32种真菌引起的40种病害，分布于6个国家10个地区，茎叶病害27种，根部病害13种。15种病害仅在国外报道，25种仅中国报道，其中重庆病害发生最多（16种）。国外对黄连属真菌病害的深入研究较少，我国主要集中在炭疽病、叶斑病、白粉病、白绢病、根腐病等几种病害，研究明确了其发病规律、危害、影响因素、防治措施等，但相关致病机制研究较少。建议重点关注影响黄连生产的主要病害，明确病原菌分类地位，加强对发生规律和机制的研究，开展病害对有效药用成分影响的研究，以及抗病品种的选育，制定安全有效的防治策略，以促进黄连生产的可持续发展。