为研究钢渣混合基质对大花绣球扦插生根的影响,创制可部分替代常规扦插基质、实现固体废弃物高效利用的新型基质,本试验以常规扦插基质(泥炭+珍珠岩)为对照(CK),研究在其中添加体积分数为10％(T1)、20％(T2)、30％(T3)和40％(T4)钢渣的条件下,混合基质的理化性质及其对大花绣球'红粉佳人'生根的影响.结果表明:钢渣混合基质的pH值、电导率和容重均显著高于CK,T2处理通气孔隙度高于其他处理,但总孔隙度和持水孔隙度无显著差异;扦插苗地上部分生长表现为:各处理鲜重和干重均大于CK,茎粗除T4处理外均大于CK,株高除T4处理外与CK相比无显著差异,叶片叶绿素含量均显著低于CK;扦插苗根系生长表现为:根长为T2＞CK＞T1＞T3＞T4,根表面积和根体积均为T2＞T1＞CK＞T4＞T3,根尖数为T2＞CK＞T1＞T4＞T3,各处理平均根直径和根系活力均显著高于CK,且以T2处理最高;扦插苗叶片可溶性糖含量为T2＞T4＞T3＞CK＞T1.根系生长发育指标权重排序为:根系活力＞平均根直径＞根体积＞根表面积＞根尖数＞根长;冗余分析发现,基质pH值、电导率、通气孔隙度和持水孔隙度是影响插穗根系生长发育的关键因子.综上,添加体积分数为10％～40％钢渣的混合基质均能够用于大花绣球扦插育苗,其中以20％(T2)的效果最好,可显著改善插穗成活率、生长状况和根系发育.本研究证实了钢渣作为花卉新型育苗基质部分替代泥炭、珍珠岩等常规不可再生基质的可行性,既可降低农业生产成本,又能实现工业固废的高值化利用.

绣球茜(Dunnia sinensis)是我国广东特有的、国家二级珍稀濒危植物,有明显脉纹的白色变态花萼裂片,具有良好的观赏价值,但目前尚未有其基因组信息.为研究绣球茜花萼发育的分子调控机制,挖掘相关的功能基因,对其萼片、果实、叶片及花瓣进行RNA-seq和差异基因表达分析,以期筛选萼片特异表达基因或信号途径.结果表明,与叶片相比,萼片差异表达的基因有3 972个,主要富集于代谢途径、次生代谢生物合成、光合作用、苯丙类生物合成等途径.与花瓣相比,萼片差异表达的基因有9 680 个(上调3 616 个,下调6 024个,FC>2),主要富集于植物激素、苯丙类生物合成、植物与病原互作、次生代谢生物合成等途径.与果实相比,萼片差异表达的基因有4 655个(上调1 827个,下调2 828个,FC>2),富集的途径和参与调控途径近似于花瓣的转录组.聚类分析表明,参与萼片发育且特异高表达的转录因子主要有3类:ERFs、MYBs和WRKYs,其中MYB家族的DsTMYB3 可能参与萼片的颜色调控.组织的高表达基因分析表明,UBI11 启动子在各组织中广泛表达,而CSLG2启动子等特异在花萼高表达,这些基因的启动子将作为遗传工具驱动目的基因组成型表达或特异表达于花萼.通过分析绣球茜花萼和其他组织的差异表达基因,获得了可能参与萼片颜色调节的相关转录因子和启动子,这将为绣球茜的遗传转化和功能研究提供基础.

绣球(Hydrangea macrophylla)是以花序为主要观赏部位的园林植物,多用作切花装饰和景观营造,在亚洲、美洲、欧洲广泛栽培.为探究AP3 基因在绣球花萼形成过程中的功能,加快重瓣绣球新品种培育进程,该研究以绣球'杜丽'为材料,克隆其MADS-box B类基因HmAP3,并结合生物信息学方法预测基因功能;根据HmAP3 序列信息,筛选出高特异性编辑靶点并构建CRISPR/Cas9 基因编辑载体,通过农杆菌转化法将载体整合到绣球基因组中.结果表明:(1)克隆到1 段HmAP3 基因的cDNA序列,其序列全长546 bp,共编码 181 个氨基酸,测序结果表明其氨基酸序列与参考序列一致性为 100%,与拟南芥AtAP3 相似度为58.8%.(2)不同属植物AP3 氨基酸序列差异较大,在同属不同物种中,AP3 蛋白主要结构较为保守,仅在少数基序上存在差异.(3)在HmAP3 中共鉴定到 2 个高特异性靶点,并成功构建 2 个单靶点CRISPR/Cas9基因编辑载体.(4)该研究共获得 5 株基因组内含有Cas9 序列的抗性芽,但其靶点均未突变,在抗性芽中没有检测到Cas9 表达.该研究探讨了AP3 基因在重瓣绣球育种中的价值,对绣球的CRISPR/Cas9 基因编辑技术进行了初探,为绣球优良品种繁育工作奠定了基础.

花序类型是绣球(Hydrangea macrophylla)的重要观赏性状之一.为了定位控制花序类型的关键基因,对125株绣球单株进行了基因组重测序,获得了大量的单核苷酸多态性(SNP).基于SNP分子标记和花序类型,分别采用Fastlmm和GEMMA软件的一般线性模型(GLM)和混合线性模型(MLM)进行全基因组关联分析(GWAS),以筛选出与花序类型密切相关的SNP.GWAS分析共获得了 285个与花序表型显著相关的位点(-log10(P)＞9),表型变异解释率为11.80％～60.54％.从285个位点中筛选出12个SNP位点,采用测序法和竞争性等位基因特异性PCR法(KASP)对52个绣球品种及9个杂交后代群体进行了 基因分型验证,其中 SNP 位点 Hma1.2p1_0060F.1_796640、Hma1.2p1_0060F.1_1540773、Hma1.2p1_0653F.1_868484、Hma1.2p1_0669F.1_949341经检验与花序类型紧密关联,表明控制绣球花序的基因可能位于Hma1.2p1_0060F.1、Hma1.2p1_0653F.1 和Hma1.2p1_0669F.1 Scaffold中.以285个SNP位点为中心寻找其上下游的基因,共标注到1287个基因.根据基因功能注释等信息预测了4个与绣球花序类型相关的编码转录因子的候选基因,分别为2个MYB,1个MADS和1个bHLH.该结果为后续的基因克隆和绣球分子标记辅助育种提供了依据.

研究河北小五台山森林群落优势种的生态位宽度和生态位重叠,运用广义可加模型拟合各个优势种对环境梯度变化的响应规律.结果表明:在148个样方中,共记录到维管植物75科222属392种,分别从乔木层、灌木层、草本层中选取重要值较大的36个优势种进行分析.乔木层的红桦、白桦、华北落叶松、油松,灌木层的土庄绣线菊、六道木、美蔷薇、毛榛,草本层的青绿薹草、野青茅、地榆、宽叶薹草在森林群落中生态位宽度较大,竞争力及环境适应力较强.在同一片层中,生态位重叠指数高的物种喜好相似生境,各个优势种在共生或伴生的同时存在着一定的竞争关系.色木槭和辽东栎存在高度重叠,由于资源丰富,竞争并不强烈;白桦与色木槭、辽东栎、水榆花楸等多种杂木树种存在重叠,有限的资源导致该群落中竞争较为强烈.各物种对不同环境因子的适应能力存在差异.多数优势种对海拔的响应表现出单峰曲线,分布在一定海拔范围内;部分优势种对海拔的响应呈线性升高或降低,集中分布在高海拔或低海拔区,各个优势种对坡位的响应情况与海拔相似.各优势种沿坡向多呈线性变化,与土壤温度呈显著正相关,物种表现出喜阴或喜阳的特性.红桦、六道木、东陵绣球、青绿薹草、兴安升麻等优势种对凋落层厚度和土壤厚度的响应呈线性升高.华北落叶松、红桦、金露梅、野青茅等优势种对土壤湿度的响应呈线性升高,而对土壤导电率的响应呈线性降低.大多数优势种对土壤pH和干扰程度表现出单峰曲线,部分优势种呈线性降低.

报道产自武功山地区的7种江西省植物新记录,包括石松科Lycopodiaceae的昆明石杉Huperzia kunmingensis、虎耳草科Saxifragaceae的莽山绣球Hydrangea mangshanensis和腺鼠刺Iteaglutinosa、石竹科Lycopodiaceae的皱叶繁缕Stellaria monosperma var.japonica、菊科Compositae的川西黄鹤菜Youngiapratti,兰科Orchidaceae植物疏花虾脊兰Calanthehenryi和台湾吻兰Collabium formosanum.其中昆明石杉、莽山绣球、腺鼠刺、川西黄鹌菜和疏花虾脊兰5种为中国特有植物,疏花虾脊兰分布范围狭窄,ICUN将列为易危级别.该文对这些物种分布新区域的报道,扩宽其分布范围,丰富了江西省药用植物资源.凭证标本均保存于吉首大学植物标本馆(JIU)和中山大学标本室(SYS).

首次发现并描述了中国广东省的绣球花科(Hydrangeaceae)常山属(Dichroa)一新种:广东常山(D.fistulosa).该种具有空心的茎,这在常山属中是唯一的.该种与海南常山(D.mollissima)相似,但可以通过其叶上的毛被来区分.该种亦与菲律宾常山(D.philippinensis)相似,但其叶的形状及锯齿明显不同.

为深入研究绣球属植物花粉形态的分类学价值和系统学意义,厘清绣球属与近缘属之间的系统发育关系,该文利用扫描电子显微镜(SEM,scanning electron microscope)对国产绣球属及其近缘属41种绣球花科(Hydrangeaceae)植物的花粉形态以及表面纹饰进行了观察.结果 表明:绣球属及其近缘属的花粉为三孔沟;形状多数为长圆体形或近球体形;赤道面观为椭圆形或圆形;极面观多为圆形,少数为三角形或圆三角形.花粉外壁纹饰可分为网状和孔穴状.网眼内的三级纹饰可分为光滑和具颗粒状突起.根据花粉形状和外壁纹饰类型将上述物种划分为4个组,即花粉的形状为长圆体形,表面纹饰为孔穴纹饰;花粉的形状为长圆体形,表面纹饰为网状纹饰;花粉的形状为近球体形,表面纹饰为孔穴纹饰;花粉的形状为近球体形,表面纹饰为网状纹饰.以上可进一步细分为8个类型.上述表明花粉形态证据可为绣球属及其近缘属的属下分类和种间界定提供重要佐证:但结合前人的系统发育重建分析该属植物花粉形态的系统学意义相对有限,如花粉形态证据对于该属及其近缘种属系统发育树上大支的界定难以提供有力的证据.

目的:研究绣球的化学成分及抑制α-葡萄糖苷酶活性.方法:采取硅胶柱层析、Sephadex LH-20柱层析和重结晶等方法进行纯化分离,通过理化性质及质谱、核磁共振等波谱数据进行结构鉴定.运用96微孔板测定化合物的体外抑制α-葡萄糖苷酶活性.结果:从绣球中分离鉴定了12个化合物,分别为:β-谷甾醇(1)、α-生育酚(2)、绣球内酯(3)、伞形花内酯(4)、异香草酸(5)、异山柑子萜醇(6)、茜草乔木醇B(7)、芦丁(8)、肌醇(9)、岩藻甾醇(10)、原儿茶酸(11)、莽草酸(12).体外抑制α-葡萄糖苷酶活性表明:化合物3对α-葡萄糖苷酶有较强抑制活性,与阿卡波糖相当,化合物6、7、11、12对α-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用.结论:其中,化合物1、2、6、9～12为首次从该属植物中分离得到,绣球中的化学成分对α-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用.

本研究从绣球花(Hydrangea macrophylla)不同颜色萼片的转录组数据库中筛选出一个表达丰度与花色深浅具有显著相关性的基因进行克隆,将其命名为HmDFR.该基因的开放阅读框(ORF)长度为855 bp,编码284个氨基酸.氨基酸序列比对显示,HmDFR蛋白在NADP结合区域和底物结合区域都高度保守,属于NADB-Rossmann超家族.系统进化分析表明HmDFR蛋白与矢车菊(Centaurea maculosa) DFR蛋白的同源性最高.对HmDFR基因在不同品种的绣球花中的时空表达模式分析发现,HmDFR基因在绣球花的萼片中高量表达,在根、茎、叶及芽中微量表达,且在不同花色品种萼片中的表达量存在显著差异.结合萼片中花色苷舍量测定分析发现,该基因的表达量与花色苷的含量变化呈显著正相关.本研究结果显示,HmDFR基因可能在绣球花不同品种的花色差异形成过程中发挥重要功能.