科学家论坛

  • 植物细胞器RNA编辑研究进展

    胡骏;王嘉轩;谢斌;

    RNA编辑是一种重要的转录后修饰机制,广泛发生于动植物中,发挥重要的生物学功能。尤其在植物线粒体和叶绿体中更为常见,对调控细胞器基因表达、维持其功能完整性以及植物发育与逆境适应具有重要意义。近年来,随着高通量测序技术与生物信息学工具的不断进步以及功能基因组研究深入,植物RNA编辑的研究取得了显著进展。论文系统总结了植物RNA编辑的研究方法,重点梳理了植物线粒体与叶绿体中RNA编辑的最新研究成果,涵盖关键编辑因子(如PPR、MORF与DYW蛋白)的识别机制与作用模式,进一步探讨了RNA编辑在植物应对非生物胁迫中的潜在功能。通过汇总近年来的研究进展,旨在为深入解析RNA编辑的分子机制及其在作物改良中的应用潜力提供理论依据与研究参考。

    2026年01期 v.48;No.207 1-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1272K]
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综述

  • 牛耳枫资源及利用现状

    曹小路;李思鹏;马光耀;侯文成;何明军;杨云;刘洋洋;刘伟锐;魏建和;

    牛耳枫作为中成药枫蓼肠胃康的关键原料,其野生资源因市场需求持续增长而日渐采收困难。由于野生变家种关键技术尚未突破,目前无法实现规模化与产业化种植以满足药用需求。综述了牛耳枫野生资源分布现状、野生变家种栽培技术研究进展、历代本草文献中的应用记载、地方药材标准的收录情况,以及传统药用功效、现代药理研究和相关制剂开发现状,旨在为牛耳枫资源保护与可持续利用提供科学依据。

    2026年01期 v.48;No.207 13-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 1997K]
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研究报告

  • 过表达山豆根StLDC基因对烟草生物碱含量的影响

    梁莹;秦双双;何弘;韦桂丽;梁细妹;韦范;

    赖氨酸脱羧酶(lysine decarboxylase,LDC)基因是喹诺里西啶类生物碱生物合成途径的首个关键酶基因。为探究山豆根StLDC基因的生物学功能,在获得其全长序列的基础上,构建了StLDC的过表达载体pBWA(V)HS-StLDC,并通过农杆菌介导法转化K326烟草。对获得的转基因阳性植株进行分子与代谢分析显示,qRT-PCR证实StLDC在烟草中成功过表达;高效液相色谱-电喷雾串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)检测表明,转基因植株中苦参碱与氧化苦参碱含量极显著升高,其中苦参碱含量最高为野生型的29.11倍,氧化苦参碱含量最高为野生型的69.43倍。综上认为,StLDC基因能够显著提高烟草中苦参碱和氧化苦参碱含量,为培育生产高生物碱含量的山豆根提供了重要的基因资源。

    2026年01期 v.48;No.207 21-28页 [查看摘要][在线阅读][下载 1324K]
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  • 常见人工养殖胡蜂和西方蜜蜂蜂毒性状比较研究

    谢正华;王健敏;徐涓;冯璇璇;

    蜜蜂和胡蜂蜂毒均有祛风、解毒、抗菌、消炎和缓解胀痛等功效。蜜蜂蜂毒成分的研究已较深入,但对胡蜂蜂毒成分知之甚少。为提高胡蜂蜂毒的应用价值,有必要充分认识蜜蜂蜂毒和胡蜂蜂毒成分差异。以3种常见的人工养殖胡蜂(黄脚胡蜂、基胡蜂和金环胡蜂)和西方蜜蜂为对象,测量不同产毒蜂个体大小和毒囊大小,分析蜂毒的多肽和蛋白成分、氨基酸和5-羟色胺含量,以及磷脂酶A和透明质酸酶活性等。结果显示,3种胡蜂的个体和毒囊均大于蜜蜂,故胡蜂可产生更多的蜂毒。胡蜂和蜜蜂蜂毒成分存在差异,胡蜂蜂毒存在大量未被注释的多肽和蛋白。胡蜂和西方蜜蜂蜂毒的多肽、蜂毒过敏原、磷脂酶A等成分并不相同。胡蜂蜂毒和蜜蜂蜂毒的18种常见氨基酸平均含量存在差异。此外,胡蜂蜂毒的5-羟色胺含量显著高于蜜蜂蜂毒的5-羟色胺含量,但胡蜂蜂毒的磷脂酶A和透明质酸酶活性显著低于蜜蜂蜂毒的活性。胡蜂蜂毒和蜜蜂蜂毒成分和含量的差异表明,胡蜂蜂毒具有极大的开发利用空间,研究结果为科学利用胡蜂蜂毒奠定了理论依据。

    2026年01期 v.48;No.207 29-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 1442K]
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  • 生姜提取液对黄精根腐病菌的绿色防控效果及其调节机制分析

    刘蓉;李佳慧;李嘉丽;王俊熙;敖萍;刘欢;代娅;吴望;

    探究黄精根腐病的绿色防控方案,以及天然植物源物质对植物响应病原菌侵染的抗性机制。用不同浓度生姜提取液处理3种黄精根腐病的主要致病菌,即尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、芬芳镰刀菌(Fusarium redolens)和泡盛曲霉(Aspergillus awamori),进行室内抑菌测试以及盆栽实验。同时测定了不同处理条件下滇黄精的理化指标和转录组数据,并验证了差异表达基因,分析了生姜提取液对黄精根腐病菌的抑制效果和调节机制。结果显示,2.5%和5.0%老姜提取液对尖孢镰刀菌和泡盛曲霉均表现出良好的抑菌效果;其中5.0%提取液对泡盛曲霉的抑制率达42.3%。盆栽实验结果表明,接菌7 d后,老姜提取液处理后的滇黄精存活率提升50%;与对照组相比,该处理组滇黄精根茎超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性升高且在3 d时达峰值;丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量显著低于对照组及单接菌组,过氧化物酶(peroxidase,POD)活性呈先降后升再降的反向变化趋势。老姜提取液处理后的滇黄精根茎总酚得率呈上升趋势,在4 d时达到峰值且显著高于对照组和单接菌组。转录组测序结合共表达调控网络分析(weighted gene co-expression network analysis)表明,差异表达基因显著富集于苯丙烷合成、黄酮合成及TCA循环途径,并从中筛选出6个关键响应候选基因。qRT-PCR分析显示,F5H、POD、PAL、CAD、ISD基因在IA组高表达,DRA基因表达模式相反。总之,2.5%和5.0%的老姜提取液分别对F. oxysporum和A. awamori有较好的抑菌效果。老姜提取液对滇黄精响应根腐病病原菌侵染具有一定的保护作用,用其处理可诱导滇黄精内CAD、PAL、POD和ISD基因的表达上调,显著增强其抗病性及抗逆性。

    2026年01期 v.48;No.207 37-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 3934K]
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  • 广东省南雄市农作物种植情况及能源转化潜力分析

    刘怡;余艳鸽;王珺婷;周丞栋;赵文琪;闵晨斯;

    在“双碳”战略目标指引下,中国农业生物质资源的高效开发及能源化利用已成为推动农业绿色低碳转型的重要路径,但在用能需求高的发达地区生物质能实际应用尚不充分,且对南方含水量高的生物质能源转化规律研究较少。基于此,立足于地处大湾区用能需求大的广东省,以省内农业发达的南雄市为主要研究对象,以期探索符合中国南方地区农业生物质资源能源转化潜力及其规律。依托南雄市国民经济和社会发展统计公报及实地调研数据,系统分析南雄市主要农作物种植情况及乡域分布特征,并开展了生物质资源转化潜力评估。研究得知,2018年到2022年南雄市粮食作物产量整体保持上升趋势,2023年南雄市主要农作物秸秆理论年产量达2.69×10~5 t,且以稻谷秸秆为主,占全市秸秆总量的60.22%;其中乌迳镇是南雄市秸秆资源最丰富的乡级区域,粮食作物稻谷占全市总量的8.61%,经济作物占全市总量的10.31%;以南雄市的水稻秸秆作为原料进行生物质制气,其产气量可达(3.89~4.76)×10~7 m~3/a,不考虑秸秆种类差异,南雄市可利用的秸秆资源总产气量高达(4.11~5.09)×10~7 m~3/a,展现出巨大的产气潜力,且碳减排量能达到(7.81~9.67)×10~4 t CO_2。在此基础上,提出生物质制气厂设置等相关建议,以实现更高效的秸秆资源化利用。该研究不仅可为地方生物质资源开发利用提供科学决策依据,也可为南方农作物秸秆规模化、高效化利用探索提供可复制推广的实践路径。

    2026年01期 v.48;No.207 49-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 2001K]
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  • 植物废弃物有机肥对石漠化坡地土壤质量及植被恢复的影响

    赵江;龚记熠;李欲轲;唐明;张习敏;文治瑞;乙引;

    为探明植物废弃物有机肥在石漠化坡地生态修复中对土壤质量和植被恢复的影响,明确有机肥添加比例,以及不同坡度条件下的运用效果,在贵州黔西石漠化坡地设置盆栽和大田两种场景,各设置5个处理。盆栽实验设置对照(CK)组和有机肥添加组,比例分别为10%(T1)、20%(T2)、35%(T3)、55%(T4),研究不同处理对盆栽试验下土壤性质、紫花苜蓿(Medicago sativa)、黑麦草(Lolium perenne)生长的影响;大田实验采用盆栽筛选最佳有机肥比例35%作为添加量,设置1°~5°(T-5)、6°~10°(T-10)、11°~15°(T-15)、16°~20°(T-20)、21°~30°(T-30)5个处理,研究不同坡度下有机肥对土壤性质及植物自然恢复的影响差异。结果表明,盆栽实验下不同有机肥添加处理对土壤理化性质、紫花苜蓿、黑麦草生长及植物自然恢复较对照组均有显著改善(P<0.05),但是添加量超过35%(T3)后,大部分指标并没有出现显著性增加,表明35%有机肥添加量最佳。大田实验中有机肥添加(35%)在不同坡度下均能显著改善土壤质量并促进植被恢复,但是在坡度超过15°后的两组(T-20、T-30)处理中差异并不显著(P>0.05),且各项指标变化量显著低于其他3组处理,表明有机肥在坡度低于15°的石漠化坡地效果更好。综上,植物废弃物有机肥作为石漠化坡地土壤生态修复的肥料来源,对土壤物理结构、养分含量具有显著改善效果,同时促进植被的自然恢复,但受到养分添加比例和坡度条件的限制。

    2026年01期 v.48;No.207 59-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K]
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  • 温州三垟湿地鸟类物种多样性

    冉正梅;章巧依;卢立静;叶萌涵;徐康宁;陈园园;解雷;周化斌;张永普;

    鸟类是湿地生态系统的重要组成,是生态环境评价的主要指标。三垟湿地为浙江省南部沿海的城市湿地,是浙江省省级重要湿地和温州市重要的自然教育基地。掌握该湿地鸟类的资源现状,将为湿地评估和生态环境建设提供科学依据。2021年3月至2024年12月对三垟湿地鸟类进行野外调查。结果表明,三垟湿地共记录到鸟类有15目50科110属175种,其中雀形目(Passeriformes)鸟类物种数最多,占总物种数的54.29%;其次为鸻形目(Charadriiformes)和雁形目(Anseriformes),分别占总物种数的7.43%和6.86%。三垟湿地记录到水鸟有6目11科45种,占总物种数的25.71%。该湿地有国家一级重点保护鸟类1种,即黄胸鹀(Emberiza aureol);国家二级重点保护鸟类22种。居留型为留鸟63种、冬候鸟52种、夏候鸟31种和旅鸟29种,分别占总物种数的36.00%、29.71%、17.71%和16.57%。区系类型中古北界有84种、东洋界有67种、广布种有24种,分别占总物种数的48.00%、38.29%和13.71%。生态类群有6种类型,其中鸣禽物种数最多,占总物种数的54.29%,其次是涉禽和游禽,分别占比16.00%和9.71%。三垟湿地生境丰富,鸟类生态类群齐全,候鸟种类丰富,是东亚-澳大利西亚候鸟迁飞路线上许多候鸟的重要栖息地之一。

    2026年01期 v.48;No.207 68-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1682K]
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  • 基于高通量测序的太白米内生真菌多样性分析

    李彤;储天;焦晨莉;杨娟娟;张萌萌;白杨;卫培峰;陈亮亮;

    太白米是陕西地区的名贵药材,以其独特的药效和高昂的经济价值著称。长期以来的过度采挖导致野生太白米资源遭受严重破坏,产量逐年递减。内生真菌在解决药用植物资源可持续利用方面具有潜在价值。然而,太白米内生真菌多样性的研究尚未见报道。利用高通量测序技术对收集于陕西太白山区的太白米植株不同组织内生真菌进行鉴定与分析,共获得1 275个OTUs序列,其中太白米小鳞茎(药用部位)的OTUs序列数量最多(450个),根次之(315个),叶其次(260个),茎最少(250个)。太白米不同组织内生真菌的群落结构、丰度存在一定差异。叶和茎组织的优势菌群均为白僵菌属(Beauveria),根中为丝枝霉属(Aphanocladium),而小鳞茎组织的优势菌属为曲霉属(Aspergillus)。通过LDA效应量(LEfSe)分析发现,太白米根、茎、叶和小鳞茎都存在多种差异指示种。总之,濒危植物太白米不同组织内生真菌的种群结构存在差异,内生真菌资源丰富,具有开发和利用潜力。

    2026年01期 v.48;No.207 82-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 3171K]
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  • 栽培玉竹内生细菌多样性及其与品质成分的相关性研究

    夏天梓;冯杰;韦艳;樊锐锋;

    药用植物有效成分的积累不仅受遗传调控,更与其体内复杂的微生物密切相关。玉竹作为重要的中药材,其微生物组与品质形成的关系尚未明确。采用Illumina Miseq测序技术对玉竹根茎不同时期内生细菌群落进行序列测定,并使用PICRUSt2软件进行16S功能预测分析。测定其有效成分黄酮、皂苷和多糖的动态变化,筛选与玉竹关键次生代谢产物显著相关的内生细菌群落。通过OTUs序列分析发现,假单胞菌属(Pseudomonas)是苗期的优势菌属,无色杆菌属(Achromobacter)是花期、果期和枯萎期的优势菌属;PCoA分析结果表明,玉竹内生细菌群落存在阶段性差异;通过LEfSe分析确定假单胞菌属、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、绿脓杆菌(Pseudomonas aeruginosa)等为玉竹不同生长时期的生物标识物;功能预测结果显示,代谢途径被确定为所有样品中的主要功能;相关性分析结果表明,不同时期存在差异的前15个关键OTUs与黄酮、皂苷、多糖含量呈显著相关。本研究首次系统地揭示了栽培玉竹内生细菌的演替规律及其与药效成分累积的密切关联,不仅为解析玉竹品质形成的微生物学机制提供了关键证据,也为后续开发靶向微生物菌剂以提升药材品质奠定了理论基础。

    2026年01期 v.48;No.207 92-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 2643K]
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评述与简报

  • 国家二级保护植物金丝条马尾杉在湖北的新记录

    陈晓贤;田风雷;陈显;丁榕芳;鄢贤楷;王玉兵;陈邦清;郭义东;余长蓉;张永翠;李道新;

    基于湖北大老岭国家级自然保护区植物多样性的野外调查,报道了国家二级保护附生植物金丝条马尾杉[Phlegmariurus fargesii(Herter) Ching]在中国湖北省的分布新记录。利用体视显微镜和数码相机对其关键分类特征进行拍摄,并对植物的形态特征进行详细描述。金丝条马尾杉零星分布于云南、重庆、广西和台湾,本次发现将该种的分布区向东扩展到湖北西部,丰富了湖北省的植物区系,为湖北的物种多样性研究提供研究新资料。凭证标本保存于湖北大老岭国家级自然保护区标本馆。

    2026年01期 v.48;No.207 103-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1497K]
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