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期刊信息/Journal information
应用与环境生物学报
应用与环境生物学报

吴宁

双月刊

1006-687X

biojaeb@cib.ac.cn

028-82890917

610041

成都市人民南路4段9号

应用与环境生物学报/Journal Chinese Journal of Applied & Environmental BiologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是有关应用生物学和环境生物学基础研究、应用基础研究和应用研究的全国性学术期刊. 主要发表： 生物学及其各分支学科在资源、能源、环境、农林、医药、轻化工、食品等领域的原始研究论文和简报；有关生物学新技术方法研究论文； 本刊特约的综述或述评等。
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    长白山区3种类型天然次生林乔木层物种组成和群落结构特征

    孙越王清玉刘志宇张忠辉...
    743-749页
    查看更多>>摘要：长白山区是中国东北地区生物多样性最丰富的地区之一.为全面系统了解长白山区不同林分类型的物种组成和群落结构,通过卫星网络布点,在长白山地区设置面积为0.1 hm2的样地71块,将全部样地分为阔叶杂木林、针阔混交林和蒙古栎纯林3种林分.对3种林分内物种区系特征、物种组成、径级结构、重要值和物种多样性等进行计算分析,结果表明长白山地区有48个物种,隶属于13科28属,物种组成丰富.该区域属于以北温带和北温带与南温带间断分布为主的植物区系类型,以紫椴、色木槭、春榆、白桦和蒙古栎为主要树种,重要值均＞5;各样地内所有独立个体的径级分布均呈现出倒"J"形分布,表现为典型的异龄林结构,整体林分结构较为稳定.对长白山区3种主要林型物种多样性分析得出,群落整体物种多样性指数较高,Shannon-Wiener多样性指数为针阔混交林(3.093)＞阔叶杂木林(2.861)＞蒙古栎纯林(0.502).针阔混交林多样性指数均高于阔叶杂木林和蒙古栎纯林,Shannon-Wiener多样性指数、Simpson多样性指数、Pielou均匀度指数分别为3.093、0.942、0.856,物种最丰富.可见长白山区域森林径阶结构合理,还未演替到稳定的顶极群落状态,物种多样较高,物种丰富.(图4表4参44)

    物种组成群落结构天然次生林长白山区

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    夜间光照对银杏叶片变色期光合色素与次生代谢的影响

    曾祎珣秦倩倩刘艳红
    750-758页
    查看更多>>摘要：以我国常见行道树种银杏(Ginkgo biloba L.)为对象,分别设置近光(T1,100-200 Ix)、远光(T2,30-50 Ix)和无光(即对照,CK,0-5 Ix)3种不同强度的夜间光照处理,探究夜间光照对秋季变色期(10月1-30日)银杏的光合特性与次生代谢的影响,为城市园林绿化和景观保护提供科学依据.结果表明:(1)夜间光照T1和T2处理下叶绿素a、叶黄素的含量和非调节性能量耗散量子产量均高于CK处理,由大到小表现为T1＞T2＞CK;而叶绿素b和调节性能量耗散量子产量均低于CK处理,由大到小表现为CK＞T2＞T1.(2)与CK处理相比,叶片变色初期(1-8日),T1和T2处理银杏的黄酮醇含量降低了4.7％和4.3％,而花青素含量则增加了 15.9％和7.5％;夜间光照对叶绿素荧光参数具有不同程度的影响.其中初始荧光、最大荧光、最大光化学效率和光化学淬灭系数降低(3.1％-28.9％),非光化学猝灭系数上升(14.1％-18.3％);随着温度下降,叶片变色后期(15-29日)变化趋势则相反.即T1、T2处理下花青素含量显著降低了34.7％和50.6％,最大光化学效率则显著增加58.5％和56.4％.(3)夜间光照对光合色素和黄酮类化合物含量均有极显著影响(P＜0.01),光合色素与花青素之间均存在极显著负相关关系(P＜0.01).综上所述,夜间光照对银杏叶片造成了光胁迫,显著影响其光合色素、黄酮类化合物含量和叶绿素荧光指数,改变了光合色素和黄酮类化合物之间的关系,整体推迟了叶片变色期,从而影响植物的正常生长发育.(图7表3参62)

    银杏夜间光照叶片变色期光合特性次生代谢

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    22种春季开花的常用行道树种的致敏花粉形态特征

    宗桦曹芷萌李梦霞唐琪...
    759-766页
    查看更多>>摘要：树木花粉是我国春季最常见的致敏花粉原,是诱发市民过敏的最主要原因之一.为揭示致敏园林树种的花粉形态的个性与共性,对成都市常用的22种春季开花且花粉致敏的行道树种展开花粉形态研究.采用光学显微镜和扫描电镜对致敏花粉进行形态观察与测量,借助主成分分析和聚类分析比较致敏花粉形态上的异同点.结果显示:(1)22个树种的致敏花粉的大小指数(size index,SI)波动于13.43-51.10 μm之间,小型和中型花粉合计占比94.45％.其中,池杉(Taxodium distichum var.imbricatum)和马尾松(Pinus massoniana)花粉的个体大小差异最大,而枫杨(Pterocarya stenoptera)花粉的个体大小最为稳定.(2)22个致敏树种的花粉形状以长球形(占比45.45％)和近球形(占比36.36％)为主且轮廓线流畅而适于飘散,仅有刺柏(Juniperus formosana)的花粉为球形;并且72.73％的花粉为等极类型.(3)22种花粉中,16种花粉具萌发孔结构,其中有超过50％的花粉为3孔沟类型,进化程度均较高.花粉的外壁纹饰差异较大,多为模糊稀疏的颗粒状(36.36％)和瘤状(27.27％),且均没有明显的次级雕纹.银杏(Ginkgo biloba)、刺柏(J.formosana)和木麻黄(Casuarina equisetifolia)的花粉外形最为特殊;被子植物中桑(Morus alba)和构(Broussonetia papyrifera)的花粉与裸子植物最为相似.总体而言,22种致敏花粉的形状特征都趋向于形态小、圆润、散播阻力小、3孔沟结构占比高等特点,进化程度很高,以上共性特征可为初步鉴定园林树种的花粉致敏风险提供孢粉学依据.(图7表4参30)

    行道树花粉形态共性特征花粉过敏

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    根际土壤理化性质及氮磷钾富集影响艾的表型特征与药用品质

    杨迪宋程威牛童非刘兴巧...
    767-776页
    查看更多>>摘要：为促进艾的科学栽培管理和种质资源利用,在12个产区收集艾种质资源及根际土壤,测定根际土壤理化性质、叶和茎的氮磷钾含量、表型特征、药用品质,探究指标间的关系,筛选优良种质资源.结果表明:艾的根际土壤变异程度大,均呈中性,氮磷含量丰富,有机碳、速效钾较为缺乏;叶、茎氮磷钾富集的变异系数为19.45％-177.73％,遗传多样性指数为1.526-2.470;表型特征的变异系数为13.14％-36.33％,遗传多样性指数为2.141-2.467;药用品质的变异系数为20.26％-102.13％,遗传多样性指数为2.015-2.477;主成分综合评价表明取自西峡县二郎坪镇(XX-2)、方城县独树镇(FC-1)的种质资源药用品质最优;聚类分析将12份种质资源分为4类,类群Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的叶片产量较高,类群Ⅳ药用品质较高;4个类群间指标的显著性差异分析、相关性分析及回归分析表明叶中的氮、钾素积累量与叶片产量显著正相关,土壤全磷含量与药用品质显著负相关.本研究表明根际土壤理化性质及叶、茎的氮磷钾富集与艾的表型特征、药用品质关系密切,栽培生产中应注意氮磷钾肥的施用配比,磷肥需适量减施,采自西峡县二郎坪镇(XX-2)和方城县独树镇(FC-1)的两份种质资源可作为优良种质开发的备选材料.(图3表9参40)

    艾土壤氮磷钾表型性状药用品质

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    盐胁迫下接种内生真菌对短枝木麻黄幼苗生长的影响

    李冠军余雯静温昕怡苏亲桂...
    777-785页
    查看更多>>摘要：为明晰盐分胁迫下内生真菌对宿主根系生长的影响,将一年生短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)幼苗栽植到不同盐度(质量分数为0、3‰、6‰、9‰)土壤中,以添加菌株培养基(CK)为对照,研究接种耐盐性菌株葡萄座腔菌Botryosphaeria Z1(Z1)、炭团菌Hypoxylon Y6(Y6)及其混合菌剂(Z1+Y6)对其宿主幼苗根系形态与活力、养分吸收以及苗高、地径和根冠比等的影响.结果表明:土壤盐胁迫下,木麻黄幼苗根系活力、根系总长(TRL)、总根表面积(TRSA)、总根体积(TRV)、总根直径(TRD)、根长密度(RLD)、根表面积密度(SAD)降低,根组织密度(RTD)增加;接菌处理显著提高了根系活力和生物量,同一菌株处理下根系形态和养分特征受土壤盐度变化影响较大;与CK相比,接菌处理显著提高了TRD以及3‰和6‰盐度下根系活力、全磷(TP)含量和9‰盐度下TRV、TRSA和RSD.此外,3‰盐度下,Z1菌处理的TRL、RLD、根全氮(TN)含量显著高于CK,碳磷比(C/P)显著低于CK.Z1+Y6菌处理还显著提高了3‰和6‰盐度下TRSA、TRV、SAD和根碳磷比(C/P).9‰盐度下,Z1和Z1+Y6菌处理下TP含量和根系活力同样显著高于CK.采用逐步回归建立了回归方程模型,发现RLD是影响苗高的主要因素,根系活力和TC含量是影响地径的主要因素;通径分析表明RTD、TRV、TP和TRD为影响生物量的主要因素,其中TRD的直接作用影响最大,为正向贡献.综上,盐胁迫下接菌处理能够影响幼苗根系形态和养分吸收以及生物量积累,耐盐性菌株可能是通过诱导宿主根系生长发育提高自身耐盐性,其中混合菌剂更有利于缓解盐害;结果可为深入开发木麻黄抗逆微生物制剂提供科学依据.(图3表3参57)

    短枝木麻黄土壤盐度内生真菌养分含量根系形态通径分析

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    耐锰菌株的鉴定及其对超富集植物锰积累的调控作用

    王琛谢更新晏铭晏卓逸...
    786-794页
    查看更多>>摘要：目前根际微生物协同重金属超富集植物修复重金属污染土壤具有较大应用潜力.从电解锰渣历史遗留污染场地中筛选得到了1株具有产铁载体和IAA能力的细菌,经16S rDNA鉴定为沙雷氏菌(Serratia marcescens A-4),将其接种至含有Mn2+的选择性LB培养基中,发现其在高达20 000 mg/L的Mn2+选择性培养基中可以正常生长.接着,将该沙雷氏菌A-4接种于种植超富集植物鸭跖草(Commelina communis)的种植基质中,基质设置LM、MM和MM三类处理组,其中电解锰渣质量占比分别为15％、30％和50％,探究沙雷氏菌A-4对鸭跖草植株的生长状况、锰富集能力和根际微生物群落结构的影响.研究结果表明,与空白对照组相比较,LM、MM和HM处理组接种沙雷氏菌A-4后,鸭跖草生物量分别提高15.7％、39.6％和70.2％,植物地上部分锰富集能力显著增加,锰元素含量分别提高1.62倍(P＜0.05)、1.68倍(P＜0.05)和 1.07倍,转运系数分别从8.73±2.77、8.93±1.55和6.17±1.17提高至 14.15±0.70(P＜0.05)、26.73±0.10(P＜0.05)和31.04±16.47(P＜0.05).另外,Shannon指数显示,MM和HM处理组之间存在微生物群落多样性显著差异,PCoA表明各处理组间存在较明显的聚类差异.微生物群落分析结果显示,菌株A-4的施加对鸭跖草根际周围关键菌丰度造成明显影响,表现为Abditibacteriota、Gemmatimonadetes相对丰度的增加和Parcubacteria相对丰度的减少.KEGG功能基因丰度分析结果显示,调控谷胱甘肽转移酶和铁复合物外膜受体蛋白功能基因丰度在LM和MM处理组中显著提高,这些功能基因可能是影响鸭跖草生长和吸收锰的关键基因.本研究表明接种具有产铁载体和IAA能力的A-4对鸭跖草生长、锰吸收、根际微生物群落和功能基因均有显著调节作用,可为揭示微生物强化植物生长及锰吸收的机制和超富集植物-微生物联合修复锰污染土壤的相关研究提供理论参考.(图7表4参48)

    耐锰微生物锰污染土壤鸭跖草根际微生物功能基因

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    丛枝菌根真菌和铜对紫云英生长和镉吸收的影响

    胡明慧郭梦雅李思瑶蔡蕊...
    795-801页
    查看更多>>摘要：植物与微生物互作在缓解非生物胁迫和提高作物生产力等方面发挥重要作用,目前关于丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)诱导植物Cu吸收以及由此减少Cd吸收方面的研究鲜见报道.在添加和不添加Cd条件下分别设置对照(CK)、接种AMF(AM)、添加Cu(Cu)、AM+Cu等处理的盆栽实验,探究Cd胁迫下接种AMF或外源添加Cu对紫云英生长和Cd吸收转运的影响.结果显示,接种AMF及添加Cu元素均促进植物根系的发育,植株的生物量显著增加,并在不同程度上提高了紫云英植株内可溶性糖和脯氨酸含量、过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性,降低了过氧化氢含量、地上部分Cd浓度以及减轻地下部分Cd向地上部分的转移.其中,两者同时存在的促进效应大于单独存在处理组.本研究表明Cu元素和AMF有利于紫云英在Cd胁迫下生长,通过降低其活性氧分子、提高渗透调节物质含量和抗氧化酶活性、降低金属Cd离子在地上部的累积,从而缓解金属污染对紫云英造成的损伤.Cu元素提高了AMF与植物的共生效应,可能与菌根介导增强Cu吸收和由此产生的金属耐性有关.本研究结果有助于更深入地了解丛枝菌根共生修复重金属污染的机理.(图4表1参49)

    丛枝菌根共生重金属污染植物与微生物修复紫云英

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    水稻孕穗期高温胁迫相关miRNA的鉴定及其靶基因的预测

    骆鹰廖阳罗小芳王韬...
    802-810页
    查看更多>>摘要：水稻(Oryza sativa)是世界上重要的经济和粮食作物之一,随着全球变暖及不断扩大范围,高温对植物所造成的损害是水稻种植区亟须解决的问题,miRNA及其靶基因在植物趋利避害、生长发育调节等扮演不可替代的角色.利用高通量测序技术构建水稻9311品种孕穗期高温胁迫0 h、3 h、6 h和12 h的小RNA文库并进行生物信息学分析.在水稻中共鉴定获取464个已知miRNAs和123个新miRNAs,差异表达miRNAs共25个,其中上调表达12个,下调表达13个,并预测到253个候选靶基因;GO分析发现,靶基因在生物过程、细胞组分、分子功能分别高度富集于转录调控、膜的组成、ATP结合条目等;KEGG分析表明,靶基因主要富集于代谢通路,为13个,与8个差异表达miRNAs相互作用,形成调控网络.通过荧光定量qRT-PCR技术对8个差异表达miRNAs及其靶基因进行表达验证,结果表明osa-miR164f、osa-miR1850.1、osa-miR6249a和novel_miR_85对靶基因呈负调控关系,osa-miR2871a-5p和novel_miR_87对靶基因呈正调控关系.本研究表明水稻miRNA能够通过靶向基因表达应答高温胁迫,可为水稻高温胁迫调控机制研究提供相关miRNAs及其优良候选靶基因.(图8表1参31)

    水稻高温胁迫miRNA靶基因表达调控

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    基于黄棪(Camellia sinensis)基因组的DXS基因家族鉴定及表达

    曾珊珊高婷谷梦雅侯炳豪...
    811-817页
    查看更多>>摘要：1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)是MEP途径的第一个限速酶,在茶树抗性的形成中起到重要作用.为探究茶树DXS基因家族的潜在功能,利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术,对茶树DXS基因家族进行鉴定及表达分析.采用生物信息学方法,从'黄棪'和'铁观音'茶树中分别鉴定出5个DXS基因家族成员,分别命名为HD-CsDXS1-CsDXS 5和TGY-CsDXS1-CsDXS 5,系统发育结果表明其分属3个亚家族,相同亚家族的CsDXS基因外显子-内含子数目及排列顺序基本一致.CsDXS启动子上存在众多与植物发育、激素和胁迫响应相关的顺式作用元件.荧光定量检测发现,HD-CsDXS2和HD-CsDXS5在MeJA、GA、ABA、低温和干旱处理下表达量均显著上调,HD-CsDXS1和HD-CsDXS4在GA、ABA和干旱处理下表达量显著上调,HD-CsDXS3仅在GA和干旱处理下表达量上调.本研究表明CsDXS在非生物胁迫下均被诱导表达,可能与茶树抗逆性密切相关,结果可为进一步探究茶树DXS基因家族的功能研究提供参考.(图8表2参30)

    茶树1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶非生物胁迫表达分析

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    姜黄对黄羽肉鸡肠道组织抗氧化能力、免疫调节、消化吸收功能及微生物菌群的影响

    代学凯姜梦招贺智曼史鸿飞...
    818-828页
    查看更多>>摘要：姜黄具有抗氧化及免疫调节等功能,存在于《饲料原料目录》中,可作为饲料原料使用.为探究饲粮中添加姜黄对黄羽肉鸡肠道抗氧化能力、免疫水平、消化吸收功能及微生物群落的影响,分别在试验鸡饲粮中添加150 mg/kg姜黄素以及5 g/kg(0.5％)和10 g/kg(1％)姜黄.结果表明:(1)姜黄素、0.5％姜黄、1％姜黄均提高十二指肠、空肠和回肠的超氧化物歧化酶(T-SOD)活性、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性、总抗氧化能力(T-AOC),降低丙二醛(MDA)含量(P＜0.05);(2)姜黄显著提高黄羽肉鸡肠道中β防御素和SlgA的含量(P＜0.05);(3)姜黄素、0.5％姜黄和1％姜黄显著提高28日龄部分消化酶活性(P＜0.05),0.5％姜黄和1％姜黄显著提高70日龄脂肪酶活性(P＜0.05);(4)姜黄素、0.5％姜黄、1％姜黄显著上调十二指肠、空肠和回肠营养转运载体SGLT1、GLUT2、PePT1的mRNA表达(P＜0.05);(5)姜黄素显著降低28日龄盲肠厌氧棍状菌属相对丰度,0.5％姜黄显著降低Intestinimonas相对丰度,1％姜黄显著降低Monoglobus相对丰度(P＜0.05);姜黄素显著提高70日龄盲肠普拉梭菌属相对丰度,1％姜黄显著提高戈登氏杆菌属相对丰度(P＜0.05).本研究表明姜黄素及姜黄可以提高黄羽肉鸡肠道抗氧化能力,调节肠道免疫功能,增强消化吸收功能,改善盲肠微生物结构,提高黄羽肉鸡的养殖质量,以10 g/kg姜黄为最优添加剂量.(图8表7参59)

    姜黄姜黄素黄羽肉鸡抗氧化消化吸收黏膜免疫微生物群落

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