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农林科学

2019-04-23

科学中国人 2019年3期
关键词:群落中国科学院花粉

植物记忆冬天的春化开花机制综述

中国科学院植物研究所种康研究组受邀在Nature Plants上发表特邀综述文章,记忆冬天的春化机制。探讨了多个物种中春化的起源进化模式,概述了当前拟南芥以及温带禾本科植物(小麦、大麦以及短柄草)中春化的分子遗传调控网络、表观遗传修饰与核心蛋白修饰介导的春化作用记忆机制,重点讨论了关键蛋白的磷酸化和糖基化修饰互作以及主效基因VRN1的表观修饰参与春化感知记忆的分子机制。在小麦中,春化调控基因VER2在春化过程中通过改变RNA结合蛋白GRP2的亚细胞定位,解除GRP2对TaVRN1前体mRNA可变剪接的抑制作用,促进小麦开花;而TaGRP2结合VRN1的RIP3基序决定了小麦的春冬性。

春化作用的分子遗传网络(图片来源于中国科学院植物研究所)

泛菊亚纲基部类群花粉演化的限制性研究

中国科学院昆明植物研究所植物多样性演化和生态适应团队王红研究组以杜鹃花科(Ericaceae)植物为例,通过采用来自9个亚科78属的255个样本构建的分子系统发育框架,及3个功能性的花粉形态性状,结合系统发育和统计分析手段,重点研究了花粉形态性状多样性的演化式样,并深入分析了该类群的系统结构和物种分化的影响。研究论文发表于Annals of Botany。在杜鹃花科及其主要支系内,花粉性状多样性的进化速率并不恒定,而是呈现脉冲式样增加。研究证实了花粉性状演化过程中受到的限制性影响,提出花粉的演化与物种多样性演化在具体的驱动机制上存在明显的差异。

非优势树种显著提高亚热带森林附生地衣的物种多样性

中国科学院西双版纳热带植物园恢复生态研究组副研究员李苏博士及其合作者,利用哀牢山地区2种原生林和6种次生林群落树干附生地衣的分布数据,采取Beta多样性累积曲线、多维尺度变换(NMDS)和多响应置换过程(MRPP)等方法,综合分析了亚热带森林各群落内部优势树种和非优势树种在附生地衣物种多样性维系中的重要性。研究论文发表于Fungal ecology。对附生地衣类群而言,宿主树木种类是代表包括树皮特征在内众多影响其物种分布的关键因子的综合指标。不同森林群落内部,两类树木上地衣物种群落组成明显不同。宿主树种对地衣物种分布的影响,主要由非优势树种的分布特征所决定。

森林树木展叶物候对气候变暖响应

中国科学院华南植物园生态及环境科学研究中心黄建国研究团队利用欧洲4个主要温带树种的一百多万条叶片物候记录,分析了春季叶片展开和秋季叶片衰老对升温的敏感性。研究论文发表于Global Change Biology。升温对春季叶片展开的影响强于秋季叶片衰老。春季叶片展开的时间和秋季叶片衰老的时间在1951—1980年间呈正相关,而随着气候变暖的持续,在1981—2013年间两者没有显著相关性。自2000年以来,由于叶片展开的ST降低,生长季的长度不再增加。该研究结果更新了目前“气候变暖导致了生长季延长”的主流观点,有利于优化地圈植被模型,更好地评估气候变化对植被的影响。

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