Physiological characteristics and transcriptomics analysis in diploid Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa and its autotetraploid
-
摘要:目的研究酸枣基因组复制后分子水平的变异机制，为深入探讨枣树多倍体性状、关键调控基因的克隆及基因工程育种提供参考。方法本实验以二倍体及其同源四倍体酸枣为研究材料，比较了二者的叶片相对含水量、叶绿素含量、可溶性糖含量以及可溶性蛋白质含量，对两种材料进行了转录组测序，并参考GO Ontology、KEGG等数据库对差异基因和转录因子进行功能分类与富集分析。结果四倍体的叶绿素含量、可溶性糖含量和可溶性蛋白质含量均显著高于二倍体植株，叶片相对含水量在两种材料中没有显著差异。二倍体与四倍体酸枣共1 329个基因具有显著差异，GO功能分析表明这些差异基因主要参与生长发育和胁迫耐受相关功能。KEGG通路分析显示，大部分差异基因富集在碳水化合物代谢、氨基酸代谢和信号传递过程，其中16个关键基因参与糖和氨基酸的代谢与转运过程，如SPS2、GAE6和PGDH3，这些基因在四倍体中具有较高的表达量；23个基因参与激素信号传导通路，其中与生长素传导、应答相关的基因如ARG7，GH3.6和IAA26在四倍体植株中表达量较高，而与油菜素内酯合成酶（CYP）、乙烯不敏感蛋白（EIN）相关的基因在四倍体植株中表达量较低。在对二倍体与四倍体差异转录因子的分析中发现，四倍体MYB转录因子家族基因表达量高于二倍体。结论四倍体叶片叶绿素含量高是植株叶色加深的原因之一，可溶性糖、可溶性蛋白质含量高为四倍体叶片变大、茎加粗提供了更多能源物质。参与糖、氨基酸代谢和激素合成、信号传导的关键基因在二倍体与四倍体中差异表达，可能与四倍体植株体内能源物质含量高、生长势强的性状相关；具有渗透调节功能的基因在四倍体中表达量较高暗示着四倍体可能具有较强的抗性。进一步对差异转录因子的分析表明，MYB转录因子在二倍体与四倍体植株中的差异表达可能会导致植物在生长发育、形态建成和抗逆过程中的差异，但二者的具体差异性状还需进一步的实验研究。Abstract:ObjectiveThis study helped elucidate the molecular mechanism of polyploid phenotypic variation in sour jujube which can provide a reference for further study on jujube polyploidy traits, cloning of key regulatory genes and genetic engineering breeding.MethodIn this study, Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa and its autotetraploid were used as materials to compare the content of leaf relative water, chlorophyll, soluble sugar and soluble protein. The RNA-sequencing of these two materials was carried out. Functional classification and enrichment analysis of differentially expressed genes and transcription factors were performed by reference to GO Ontology, KEGG and others databases.ResultThe chlorophyll content, soluble sugar content and soluble protein content in the autotetraploid were significantly higher than that in diploid. However, there was no obvious difference of the leaf relative water content between these two materials. There were 1 329 differentially expressed genes between diploid and its autotetraploid jujube. GO functional analysis indicated that these different genes were mainly involved in growth and stress tolerance. KEGG pathway analysis showed that the most of different genes were enriched in carbohydrate metabolism, amino acid metabolism and signal transduction process. Sixteen key genes such as SPS2, GAE6 and PGDH3 involving in the metabolism and transport of sugar and amino acids, exhibited higher expression level in the autotetraploid than that in diploid; 23 genes were involved in the plant hormone signaling pathway, in which genes related to auxin conduction and responses such as ARG7, GH3.6 and IAA26 were expressed highly in the autotetraploid plants, while genes related to brassinolide synthesis and ethylene-insensitive proteins showed lower expression level in the autotetraploid than that in diploid. In the analysis of different transcription factors, we found that the expression level of MYB transcription factor family genes was higher in the autotetraploid than that in diploid.ConclusionHigh chlorophyll content resulted in darker leaves in the autotetraploid. High content of soluble sugar and soluble protein content provided more energy substances for autotetraploid to grow large leaves and thick stem. Many important genes encoding sugar and amino acids metabolism and plant hormone synthesis and signal transduction, were differentially expressed in diploid and its autotetraploid. This result may explain the traits of high energy content and strong growth potential of the autotetraploid plants. The highly expressed genes involved in osmotic adjustment in the autotetraploid suggest that the autotetraploid may be superior resistance than that of diploid. Further analysis of different transcription factors shows that the differential expression of MYB transcription factors between diploid and autotetraploid might lead to differences of plant growth and development, morphogenesis and stress resistance, but the specific performance in these materials need to be further investigated by experiments.
-
河流生态系统不仅直接提供了生物生存所需要的资源，同时在调节局地气候、缓解旱涝以及降解污染物质方面也具有重要作用。人类生产生活对河流生态系统具有直接的影响[1]，不合理的开发利用降低了其生态服务功能。国外学者很早开始对河流生态系统服务功能进行研究，欧洲和美国较早地开展了河流质量状况的监测工作。随后，澳大利亚和南非等也在相关方面进行了大量研究[2-4]。国内起步较晚，目前研究主要集中在太湖流域、海河流域和辽河流域等[5-7]。总体来看，河流水生态质量评价常用的方法为指示物种法和多指标评价法[8]。指示物种法主要通过水体中指示生物种群结构等属性在环境胁迫下发生的差异变化，来表征河流生态系统的健康程度。该方法相对简单、可操作性强，在国外应用广泛。Wan等[9]和Lin等[10]基于浮游生物对水体的敏感性构建了生物完整性浮游指数（planktonic index of biotic integrity，P-IBI），分别对渭河流域和九龙江北溪的水生态质量状况进行了评价。但该方法的缺点在于仅参照某种指示性物种生物量的变化对河流进行评价，当河流受损状况不能及时反映到该物种上时，评价结果不具有参考性。多指标评价法是运用一系列水文、水质和水生物多样性等多种指标全方位综合评价河流生态质量状况，因其强综合性和易量化的特点，成为当前河流水生态评价的常用方法。徐菲等[11]通过从水域和陆域两方面构建了生境结构、水生生物、生态压力评价指标体系，对北京市白河和潮河流域进行了质量状况评价。鲍艳磊等[12]基于河流自身生态功能的基础上，从河流水质、河流水环境、河流生境和社会服务功能4个方面着手构建了评价体系，对雄安新区的河流生态质量现状进行了评价与分析。由于根据特定的研究区所构建的指标体系不能在其他案例中直接使用，所以该评价方法也具有一定限制。同时，在评价指标选取和指标信息整合的过程中也存在信息重叠或弱化的现象[13]。
永定河在门头沟区的分布为山峡段和平原段两部分。由于不同河段河岸环境现状不同且地表水水域功能分类存在差异，导致水环境影响因素多、水文水质时空分布变化差异大。经过近10年来的一系列水源涵养植被修复、流域综合整治等修复措施，门头沟区的水源涵养功能取得了较显著的提升。但由于对河流生态环境本底的模糊不清，在治理后仍存在着河道拥堵断流和水质不达标等现象，影响其生态服务功能的发挥。为准确了解河流的生态状况，本文开展了河流的现状调查并对其水生态质量进行了评价。根据河流的6个水文监测站点划分为6个不同河段，依次开展各河段水文水资源和河流生境结构的现场调查，并收集气候水文等数据；采用层次分析法筛选并构建了5个准则层、14项指标的水生态质量评价指标体系，来对永定河门头沟段进行水生态质量评价。根据调查结果，了解掌握河流目前的生态环境本底现状；依照评价结果，分析河流目前的水生态健康状况。最终根据调查和评价结果为河流的后期治理提出针对性水生态修复建议。
1. 研究区概况与研究方法
1.1 研究区概况
永定河位于华北西北部，是海河流域的主要水系之一，也是北京地区第一大河和北京市的重要水源地，被称为首都北京的“母亲河”。永定河北京段流经门头沟、石景山、丰台、大兴和房山5个区，主河道长约170 km，流域面积3 168 km2。其中门头沟内河流分为山峡段和平原段。山峡段由官厅水库至三家店峡谷，干流河道长92 km；平原段是由三家店至石景山长约6 km的河段，总流域面积约为1 368.03 km2[14]。为了全方位了解河流生态质量状况的时空变化规律，本研究于2020年8月和10月对其进行了两次生态环境本底状况调查。依据水文监测站点将河流分为6段，在各河段上、中、下游以及支流分叉点依次布设采样断面。各河段分布及采样点位如图1所示。
![]()
图 1 研究区河流分段及取样点分布Figure 1. River section and sampling point distribution in the study area1.2 指标数据来源
（1）生境调查与水文资料收集
根据河流区域分段，依次开展了河道拥堵、有水情况、河岸稳定性、周围植被状况和河道阻水建筑物数量等生态本底状况的现场调查。同时以发放调查问卷的形式对各河段以河为基础开发的公园进行了群众满意度的调查。查阅《门头沟区统计年鉴》（2020）、北京市水务局《水资源公报》（2020）、北京市生态环境局《生态环境状况公报》（2020）、中国环境监测总站《全国地表水水质月报》等资料，对河道水文信息进行了收集整理。运用Arcgis和ENVI提取遥感影像数据计算河岸植被覆盖度和河道弯曲系数。
（2）水质指标采集与分析
根据地表水环境质量标准及评价的需求，共检测了10项水质指标，分为现场检测和实验室检测两种。其中现场检测包括流速、水温、pH、溶解氧（dissolved oxygen，DO）、电导率（electrical conductivity，EC）、浊度；实验室检测为高锰酸盐指数（permanganate index，PI）、氨氮（NH3-N）和总磷（total phosphorus，TP）。在采集水样时，为了消除水质波动带来的偶然性，使用5 L水样采集器在各样点进行间隔为5 min的3次采样，采完样后将采样瓶装入低温保温箱内带回实验室进行检测。
（3）底泥样品采集与分析
采用1/40 m2彼得森底泥采集器在各样点进行两次底泥的采集（采集量为2 kg），装入塑封袋带回实验室，自然风干，过筛。基于评价的需求共检测了10项指标，其中pH采用便携多功能水质检测仪（HACH HQ40d）检测；总氮（total nitrogen，TN）、有机质（organic matter，OM）采用元素分析仪（Vario MACRO cube）检测；TP采用碱熔−钼锑抗分光光度法检测。在高温消解后采用电感耦合等离子体质谱法检测出Cu、Zn、As、Ni、Cr、Pb 6种底泥重金属含量。
（4）水生生物采集与鉴定
参照《水库渔业资源调查规范》（SL167—2014）[15]进行了水生生物样品的采集与分析，在每个断面采集浮游生物水样，将采集的每升样品中加入15 mL鲁哥氏液进行现场固定。带回实验室后，于4 ℃下冷藏，采用虹吸法浓缩过滤。浮游动物中枝角类、桡足类用采水器采集，每个采样点采集水样10 ~ 50 L，再用25#浮游生物网过滤浓缩，得到样品后立即用40%甲醛溶液固定。最后用显微镜观察计数框计数。
大型底栖动物用1/40 m2彼得森底泥采集器进行采集，过60目筛，加10%福尔马林液固定，用显微镜观察，用计数框进行计数。
1.3 评价方法
1.3.1 评价指标体系构建
基于门头沟水源涵养区生态功能定位，即构建能够进行水源涵养、改善水文状况、调节径流量、防止河道干涸拥堵并保护可饮用水水源的森林植被，因此在选取的过程中从水源涵养的角度[16]出发来对评价体系进行构建。在进行实际指标选取和数据分析过程中发现，文献和标准[17]中常用的指标，不能很好地体现出永定河目前所存在的问题。本文根据河流自身特点和门头沟区发展规划选取了最具代表性的指标，并采用层次分析法构建了永定河门头沟段水生态质量评价体系。最终决定从水文水资源、河流生境结构、水体理化指标、水生生物指标和河流社会服务功能5方面构建水生态质量评价体系。
在水文水资源指标选取时考虑到水位、水温变化对河流水文的影响[18]，本文整理各站点多年水位水温数据后发现，在河道有水不断流的情况下，各河段水位和水温与多年均值相比无明显差异。这也反映出水文水资源重点体现在河流水量和河道方面，应着重对河流水文流量和河道干涸拥堵方面进行分析研究[19]。为避免评价指标间的信息重合，所选取的指标为流量过程维持时间和生态需水满足程度。
河流生境结构是影响水生生物群落的生物条件和水源质量的主要因素[20]。各河段岸坡结构无较大变化，岸边均有连续植被覆盖[21]，因此单一的岸坡结构指标不能较清楚地反映河流生境结构。河流含沙量的变化能够较好地反映研究区涵养林功能和河流生境方面的特点，但对各水文站历年数据分析可知，各河段的含沙量近乎为0，因此该指标对各河段的鉴别力较小。最终，从水生境—过渡带—河岸带的整体性角度选取了河流连通性、河道弯曲系数和河岸植被覆盖度3个评价指标。
水体理化指标包括水质和底泥两部分。水质是最直观反映水体质量状况的指标[22]，而底泥作为水体环境的重要组成部分，是重金属和氮、磷等营养物质的重要储存区。在净化上覆水环境的同时，也作为潜在污染源存在于水环境中[23]。因此本文所选取的水体理化指标为水质综合污染指数、沉积物营养物质生态风险指数及沉积物重金属潜在生态风险指数。
水生生物多样性是水体生态效应的时空反映，是河流质量状况的重要指标。作为水生态系统物质流与能量流传输的介质，可以反映不同时空尺度上各种物理、化学和生物对河流质量的影响。本文选用浮游生物和大型底栖动物作为指示类群，对研究区水环境状况进行评估[24]。
考虑到门头沟区的发展规划目标是借助永定河文化价值，整体塑造提升“永定河文化”品牌形象，这就需要充分发挥永定河对沿岸居民的社会服务功能。在进行指标选取的过程中从河流安全、河流影响、河流满意度3方面进行了综合考虑，选取了防洪达标率、水体整洁程度和公众满意度作为河流社会服务功能的评价标准。选取指标如表1所示。
表 1 永定河门头沟区段评价指标计算方法Table 1. Calculation method of evaluation index in Mentougou section of Yongding River准则层
Criterion layer评估指标 Evaluation index 计算方法
Calculation method公式说明 Formula description 水文水资源
Hydrology and water resources流量过程维持时间[25]
Flow process maintenance time (M)M = d/Y M为有水时间占全年时间的百分比；d为有水时间天数；Y表示全年天数
M, percentage of the time with water in the year; d, number of days with water; Y, number of days in the year生态需水满足度[26]
Ecological water demand satisfaction (T)T = T1/T2 T1为评估年月均径流量；T2为多年月均径流量
T1, assessed annual monthly average runoff; T2, annual average monthly runoff河流生境结构
River habitat structure河流连通性[26]
River connectivity (W)W = R/L R表示河流中的障碍物数量；L表示河段长度
R, number of obstacles in the river; L, length of the reach河道弯曲系数[25]
Meander coefficient (K)K = L/l l为河段的直线长度
l, straight line length of the reach河岸植被覆盖度[25]
Riparian vegetation coverage (Fc)Fc = （NDVI − NDVISoil）/
（NDVIVeg − NDVISoil）NDVI为归一化差值植被指数；NDVIVeg为纯植被覆盖像元值；NDVISoil为纯裸土像元值
NDVI, normalized difference vegetation index; NDVIVeg, pixel value of fractional vegetation cover; NDVISoil, pixel value of bare soil
水体理化指标
Physical and chemical index of water水质综合污染指数[27]
Comprehensive water pollution index (I)I = 144∑a=1OaSa 选取指标为总磷、氨氮、高锰酸盐指数和溶解氧，Oa为某项指标a的实测值；Sa为某项指标a的评价标准（1）
Selected indexes are TP, NH3-N, PI, and DO, Oa, measured value of index a; Sa, evaluation standard of indicator a（1）沉积物营养物质生态风险指数[28]
Ecological risk index of sediment nutrient (PZ)PZ = (¯P)2+Pimax,
Pi = Ci/CsPi为单因子指数；Ci表示评价因子i的实测值；Cs为评价因子i的评价标准值。 \overline P 是采样点的单因子指数平均值；Pimax最大单项污染指数
Pi, single factor index; Ci, measured value of the factor i; Cs, evaluation standard value of the factor i. \overline P , average value of single factor index of sampling point; Pimax, the maximum single pollution index沉积物重金属潜在生态风险指数[29]
Potential ecological risk index of heavy metals in sediments (RI)RI = \displaystyle \sum\limits_{b = 1}^n {\left( {T_r^b \times \frac{{{f_b}}}{{f_n^b}}} \right)} Trb 为重金属b的毒性系数；fb是样品中重金属b的实际含量；fnb是重金属b的标准参考含量（2）
Trb, toxicity coefficient of heavy metal b; fb, actual content of heavy metal b in the sample; fnb, standard reference content of heavy metal b水生生物
Aquatic organism浮游植物[25]
Phytoplankton显微镜观察，数据框计数
Microscope observation,
data box count浮游动物[25]
Zooplankton大型底栖动物多样性指数[25]
Macrobenthos diversity index (H’)H’ = −\displaystyle \sum (U_e\ln U_e) Ue为第e种的个体数量占总个体数U的比例
Ue, proportion of individual number of species e to total individual number U社会服务功能
Social service function公众满意度
Public satisfaction (Q)Q = \dfrac{ { \displaystyle \sum\nolimits_{s = 1}^n ({q \cdot w_s}) } }{ {\displaystyle \sum\nolimits_{s = 1}^n {w_s} } } q为各类型人群的公众满意度赋分；ws为公众类型s权重。公园附近居民、北京市其他区县居民、外省居民的公众满意度权重之比为6∶4∶1
q, scores for the public satisfaction of people; Ws, public type s weight. The public satisfaction weight ratio of residents near the park, residents of Beijing other districts and counties and other provinces residents is 6∶4∶1防洪达标率[30]
Flood control compliance rate水文资料核实
Hydrological data verification水体整洁程度[31]
Water cleanliness现场采样观察
Sampling point observation注：（1）平原段以《地表水环境质量标准》[32]（GB3838—2002）Ⅲ类作为评价标准；其余河段属于永定河山峡段以Ⅱ类作为评价标准。（2）各指标参考的标准质量含量[33]分别为：Cr为29.8 mg/kg；Ni为26.8 mg/kg；Cu为18.7 mg/kg；Zn为57.5 mg/kg；As为7.09 mg/kg；Pb为25.6 mg/kg。Notes: (1) plain section takes the Environmental Quality Standards for Surface Water[32] (GB3838−2002)Ⅲ as the evaluation standard; the other sections belong to the gorge section, taking class Ⅱ as the evaluation standard. (2) The standard reference concentrations[33] are: Cr, 29.8 mg/kg; Ni, 26.8 mg/kg; Cu, 18.7 mg/kg; Zn, 57.5 mg/kg; As, 7.09 mg/kg; Pb, 25.6 mg/kg. 1.3.2 评价权重值
为消除主观评价和客观评价所带来的片面影响，在采用专家赋值1 ~ 9标度法的基础上，结合客观熵值法来确定指标权重，使赋值结果尽可能与实际结果接近[8]。
（1）1 ~ 9标度法
在1 ~ 9标度法的基础上，采用专家评分结果构建判断矩阵，然后计算各个判断矩阵的最大特征根λmax和其对应的归一化特征向量，按照一致性比率 < 0.1的标准对矩阵进行一致性检验。
一致性检验公式为：
{\rm{CI}}= \dfrac{{\lambda_{\max} - n}}{{n - 1}} {\rm{CR}}= \dfrac{{{\text{CI}}}}{{{\text{RI}}}} 式中：λmax为最大特征根；n为评价对象数量；CI为一致性指标；RI为随机一致性指标；CR为一致性比率。若CR ≤ 1，表示构造的判断矩阵具有满意的一致性，否则需要对判断矩阵的元素进行调整并重新进行一致性检验。
（2）熵值法
假设有 m个指标，n个评价对象，计算步骤为：
（1） 计算各指标实测数据的标准化值（cij）：
c_{ij} = \dfrac{{x_{ij} - X_{\min} }}{{X_{\max} - X_{\min} }} （2）对指标的熵值（Hi）进行确定：
b_{ij} = \dfrac{{c_{ij}}}{{\displaystyle \sum\nolimits_{j = 1}^n {c_{ij}} }} H_i = - k\displaystyle \sum\limits_{j = 1}^n ({b_{ij}\ln b_{ij}}) （3）计算该指标权重（wi）：
w_i = \dfrac{{1 - H_i}}{{\displaystyle \sum\nolimits_{i = 1}^m ({1 - H_i}) }} 式中：xij为某项指标的实测值，Xmax和Xmin分别表示该项指标实测值的最大值与最小值。k = 1/lnn，当bij = 0时，令bijlnbij = 0。
1.3.3 评价结果分级和评价标准
采用5分值5个级别的评价方法对河流各单项指标进行评价，参照国内外规范和相关文献确定各指标的定量分级标准。最终结果运用直接加权法进行计算，其计算公式如下：
E= \sum\nolimits_{i = 1}^n ({F_i \cdot } W_i) 式中：E为评价得分；Fi为第i项评价指标得分；Wi为第i 项评价指标权重；n为评价指标总数。将最终的评分数参照评价结果分级表进行水生态质量状况的确定。
2. 结果与分析
2.1 河流生态质量状况评价指标权重
运用Matlab和Excel分别对两种方法的权重值进行计算。由于不同河段间指标的重要程度存在差异[25]，因此针对山峡段和平原段的特点分别赋予两种指标权重。各河段按照所属类型不同，采用相对应的权重值来对河段进行评价，如表2所示。
表 2 河流水生态质量状况评价指标权重Table 2. Index weight of river water ecological quality assessment评价指标 Evaluation index 山峡段
Gorge section平原段
Plain section准则层 Criterion layer 山峡段
Gorge section平原段
Plain section流量过程持续时间
Flow process maintenance time0.10 0.11 水文水资源
Hydrology and water resource0.21 0.20 生态需水满足度
Ecological water demand satisfaction0.11 0.09 河流连通性
River connectivity0.06 0.05 河流生境结构
River habitat structure0.15 0.13 河道弯曲系数
Meander coefficient0.04 0.03 河岸植被覆盖度
Riparian vegetation coverage0.05 0.05 水质综合污染指数
Comprehensive water pollution index0.17 0.16 水体理化指标
Physical and chemical index of water0.32 0.27 沉积物营养物质生态风险评价
Ecological risk index of sediment nutrient0.08 0.06 沉积物重金属潜在生态风险指数
Potential ecological risk index of heavy metal
in sediment0.07 0.05 浮游植物
Phytoplankton0.05 0.06 水生物指标
Aquatic organism0.14 0.20 浮游动物
Zooplankton0.04 0.06 大型底栖动物多样性指数
Macrobenthos diversity index0.05 0.08 公众满意调查度
Public satisfaction0.09 0.10 社会服务功能
Social service function0.18 0.22 防洪达标率
Flood control compliance rate0.05 0.07 水体整洁程度
Water cleanliness0.04 0.05 2.2 评价标准
根据代表性、科学性和适用性等原则，借鉴国内外规范和研究文献的生态质量状况评价标准，最终得到的评分标准如表3。
表 3 评价指标评分标准Table 3. Scoring standard of evaluation index指标 Index 得分 Score 5 4 3 2 1 流量过程维持时间占比
Flow process maintenance time ratio/%≥ 74 [49,74） [33,49） [16,33） < 16 生态需水满足度
Ecological water demand satisfaction/%10月—次年5月
October−May in the following year≥ 40 [30,40） [20,30） [10,20） < 10 6月—9月
June−September≥ 60 [50,60） [40,50） [30,40） < 30 河流连通性
River connectivity0 （0,0.2] （0.2,0.4] （0.4,0.6] > 0.6 河道弯曲系数
Meander coefficien> 1.5 （1.4,1.5] （1.2,1.4] （1.1,1.2] ≤ 1.1 河岸带植被覆盖度
Riparian vegetation coverag/%≥ 80 [60,80） [40,60） [20,40） < 20 水质综合指数
Comprehensive water quality index< 0.4 [0.4,0.7） [0.7,1） [1,2） ≥ 2 沉积物营养物质生态风险指数
Ecological risk index of sediment nutrient≤ 0.7 （0.7,1] （1,2] （2,3] > 3 沉积物重金属潜在生态风险指数
Potential ecological risk index of heavy metal in sediment< 150 [150,300） [300,600） ≥ 600 < 600 浮游植物
Phytoplankton/（104 cells·L−1）≤ 1 000 （1 000, 2 000] （2 000, 4 000] （4 000, 6 000] > 6 000 浮游动物
Zooplankton/（ind.·L−1）≤ 2 000 （2 000, 3 000] （3 000, 4 000] （4 000, 5 000] > 5 000 大型底栖动物多样性指数
Macrobenthos diversity index≥ 4 [3,4） [2,3） [1,2） < 1 公众满意度
Public satisfaction/%≥ 90 [80,90） [60,80） [40,60） < 40 防洪达标率
Flood control compliance rate/%≥ 95 [90,95） [85,90） [70,85） < 70 水体整洁程度
Cleanliness of water清澈透明，无异味
Clear and transparent, no peculiar smell较清澈，无异味，河水静置有少量沉淀物
Relatively clear, no peculiar smell, there is small amount of sediment in water轻微浑浊，少量异味
Slightly cloudy, slight peculiar smell比较浑浊，较大异味
More cloudy, more peculiar smell很浑浊，恶臭味
Very muddy, foul smell结合指标权重和评分标准进行求和计算，最终得到永定河门头沟段水生态质量评分等级，见表4。
表 4 河流水生态质量评价结果分级Table 4. Grading of river water ecological quality assessment results评分值
Score value (E)E ≤ 1 1 < E ≤ 2 2 < E ≤ 3 3 < E ≤ 4 4 < E ≤ 5 质量现状
Quality status病态 Sick 不健康 Unhealthy 轻度受损 Mildly damaged 较健康 Healthier 健康 Healthy 2.3 水生态质量评价结果
根据构建的具有反映水生态本底现状的评价方法，对永定河门头沟段水生态质量评价结果如图2所示。
![]()
图 2 永定河门头沟区段水生态质量评价Figure 2. Evaluation of water ecological quality in Mentougou section of Yongding River除上清水—斋堂段无水（1.84）外，山峡段整体各河段评分处于3.99 ~ 3.36之间，属于“较健康”状态。说明山峡段整体生态状况较好，基本满足生态涵养功能区的要求。从各河段评分值趋势来看，随着河流向下流动，各河段水生态质量的评分值在不断减少。各河段水文水资源层评分值差异较大，该层次评分范围为0.96 ~ 0.34，起始段最高为0.96，雁翅—三家店段最低为0.34。山峡段河流生境状况较好，植被覆盖度高，各河段评分值为0.70 ~ 0.59，未出现较大差异。这也与解莹等[21]的评价结果一致。各有水河段间在水体理化指标、水生物指标和社会服务功能3方面没有出现较大差异，评分范围分别为：1.19 ~ 1.11、0.56 ~ 0.46和0.73 ~ 0.68。
平原段作为地下水源补给区，河岸周围居住人口较多。在进行基本生态功能评价的同时，也考虑到了河流服务功能对沿岸居民的重要程度。该河段综合评分为3.26，说明平原段在保持其基本生态功能的基础上也发挥了一定的社会服务功能。该河段缺水断流时长较长，水文水资源层评分较低为0.35；河段周围建筑用地多、人类活动范围大等现状造成了该河段河道平直、植被覆盖度低，因此该河段的河流生境评分较低为0.46；水体理化指标和水生物指标均较高，分别为1.01和0.64；平原段河流对沿岸居民的服务功能方面得分较高为0.80。
从水源涵养的角度分析来看，河流目前主要问题为各河段的有水时长和水流量不能得到保证。各有水河段水环境质量整体较高，山峡段河流生境较好，这说明针对河流进行的相关修复措施取得了较显著的成效。但随着河流向下流动，河流生境状况在不断变化，具体表现为河岸植被覆盖度不断降低。在河流进入平原段后，河岸边的植被覆盖度最低为49.45%。采用反距离加权法（ inverse distance weighted，IDW）对各河段的水生态质量综合评分值进行了插值计算，得到了永定河水生态质量的区域分布情况如图3所示。从整个河流流域来看，河流的水生态质量状况具有明显的空间分布特征，河流上游生态质量最高，随着河流的向下流动，河流水生态质量也在逐渐降低。
![]()
图 3 永定河门头沟段水生态质量评分插值图Figure 3. Interpolation diagram of water ecological quality score in Mentougou section of Yongding River3. 讨 论
3.1 水资源影响因素
根据水文水资源层的评分可知，河流存在的主要问题是缺水断流现象明显。起始段和珠窝—雁翅段在生态需水满足度方面逐月流量评分均值较高为4.20和3.66，其他河段分值较低（2.25 ~ 1.00），说明不同河段水流量间存在着较大差异。对全年流量维持时间来看，起始段和珠窝—雁翅段值分别为5和4，其余河段分值范围在1 ~ 2内。查阅河段水文站资料发现，各河段有水天数主要集中在4月、5月和10月。从全年来看，斋堂—青白口段、雁翅—三家店段和三家店—卢沟桥段断流时长分别为266、324和309 d，上清水—斋堂段处于全年无水干涸状态，这也反映出在河流的中下游河段存在着严重的水资源短缺问题。结合地区统计年鉴分析来看，农业灌溉、居民生活需水等社会经济耗水量较大是造成河流水资源短缺的重要原因。
由于河流水资源依赖于水库补水和地区降雨[34]，为探究永定河水资源的影响因素，对区域水文气候资料进行了分析。河流在2020年4月和10月进行了两次生态补水，使得在这期间内河流流量出现了大幅度上涨。在对区域多年平均降雨量和降雨分布分析的结果表明，门头沟区的降雨主要集中在7—8月且自东向西逐渐减少。在2020全年全区平均降雨量约为486 mm，小于多年平均降雨量529 mm，说明降雨对河道有水和水量上涨影响不大，这表明河流的水资源较大程度上依赖于不同河段内水库补水的影响[12]。河流各河段的大型水库，负责河流供水和沿岸居民需求，具有较大的生态服务价值[31]。现场调查发现，河流水库的门闸和拦水大坝等阻水建筑物均不存在过鱼设施，这阻断了上下游水体间的连通。从生态学角度讲这对水生物迁徙以及物质和能量的传递存在着较大影响[17, 30]。
3.2 水质、底泥和水生物时空分布变化
参照北京市水环境功能区划，山峡段属于集中式饮用水源一级保护区，水质分类为Ⅱ类；平原段为地下水源补给区，水质分类为Ⅲ类。各有水河段水质综合指数（0.69 ~ 0.58）整体偏低，说明河流水质整体能够满足功能区划对水质的要求，但个别指标在不同时间存在超标情况。对不同采样时间内14个采样点的水样检测分析发现，永定河门头沟段水质PI易超标。
在8月份水样分析中，起始段末端珍珠湖、雁翅—三家店段的落坡岭和龙泉镇、斋堂—青白口段斋堂水库附近取样点均出现PI超标情况；10月份的水样分析中，雁翅—三家店段的龙泉镇、斋堂−青白口段青白口村附近样点出现PI超标情况，范围在4.01 ~ 4.40 mg/L间波动。河流进入平原段之后，在下游莲石湖公园处，不同时段内存在着PI轻微超标的情况（6.11 ~ 6.23 mg/L），说明水质受到了一定的有机污染[22]。结合现场调查上述所提到的样点附近没有发现工业企业，说明面源污染是造成水质超标的原因。起始段居住人口少，沿岸农业用地多，而农业污染会对水质指标产生影响；雁翅—三家店段和青白口—斋堂段再到平原段沿岸居住人口数量增多，居民生活用水的排入、生活垃圾经雨水冲刷最终汇入河流对水环境产生污染[34-35]。
各河段采样点底泥营养物质含量变化没有呈现出一定的规律性[23]，底泥生态风险指数（1.70 ~ 3.02）整体偏高，原因在于OM和TN含量较高。参照胡敏杰等[28]研究来看，各河段TP含量（0.27 ~ 0.47 g/kg）处于健康水平，OM含量（20.83 ~ 97.12 g/kg）和TN含量（0.61 ~ 4.13 g/kg）均超出标准规定值，但最大值仍在规定的范围（ OM、TN 含量分别为 17.24 ~ 172.40 g/kg，0.55 ~ 4.80 g/kg）中且处于较低水平，说明河流底泥存在着营养元素的污染，但不会影响底栖动物的生存。经计算发现，各河段底泥营养物质生态风险指数均较高，其中起始段最低为1.72，珠窝—雁翅段最高为3.02。刘晶等[36]研究表明，当C/N > 10、N/P < 16时，底泥有机质和磷主要来自外源输入。河流C/N范围为12.20 ~ 48.46；N/P的范围为0.91 ~ 12.74，表明河流底泥营养元素主要来自外源输入，说明需要对沿岸居民活动、雨水径流等造成的氮源和碳源的输入进行控制，另外沿岸植被和水生植物的枯枝落叶在水底被分解也是造成底泥营养元素含量较高的原因。各河段底泥重金属生态风险指数范围为23.83 ~ 11.13，整体处于安全水平，不存在潜在的生态风险[37]。
通过对门头沟区永定河浮游植物进行调查，共检测出了7门59种。其中，蓝藻门9种，占藻类总种数的15.25%；硅藻门22种，占比37.29%；绿藻门17种，占比28.81%；裸藻门5种，占比8.47%；甲藻门3种，占比5.08%；隐藻门2种，占比3.39%；金藻门1种，占比1.69%。优势类群为绿藻、硅藻和蓝藻，同赵露等[38]和崔文彦等[39]结果一致。河流各河段浮游植物的丰富度范围为99 × 104 ~ 340 × 104 cells/L，均处于健康水平；优势藻类均为耐污种类，其中山峡段的藻类主要以绿藻门和蓝藻门为主，平原河段的藻类主要以隐藻门为主，说明门头沟永定河水质存在一定的污染，但结合水质分析来看污染程度较轻[22]。黎洁等[40]在2011年对整个永定河流域的浮游动物进行了调查，共检测出了58属76种。优势种依次为原生动物、轮虫、枝角类和桡足类。本文共检测到5属9种，山峡段水环境水质整体较好，浮游动物密度范围为599 ~ 997 ind./L处于健康状态。各河段浮游动物群落无明显差异，以原生动物密度最大，桡足类最少。平原段甲壳类和桡足类密度最大，轮虫类最少。共检测出18种大型底栖动物，其中昆虫纲10种，腹足纲7种，寡毛纲1种，并没有发现甲壳纲。各河段底栖动物的生物多样性指数范围为1.87 ~ 2.91，处于偏低状态。由于各河段均存在水泥河道，考虑到水泥河道无底泥沉积，就造成该河道大型底栖生物的数量较少。从整个河段来看，在不同采样断面上，存在底栖动物分布不均的现象[41-42]。
4. 结 论
（1）采用由“线”到“面”的评价方式对河流水生态质量状况进行评价，结果表明河流各有水河段均处于“较健康”状况，说明河流整体生态状况较好。山峡段基本满足生态涵养功能区的要求，平原段在维持其基本生态功能的基础上也具有一定的社会服务功能。从河流整体来看，其水生态质量具有明显的空间分布特征，由上至下逐渐变差。
（2）缺水断流现象是目前河流存在的主要问题。各河段除起始段和珠窝—雁翅段能够保持一定流量和有水时长外，其余河段均存在长时间的缺水断流现象。其中雁翅—三家店段、三家店—卢沟桥段在一年内断流时间较长，分别达到324和309 d；上清水桥—斋堂段处于长期无水的状态。反映出河流下游水资源短缺的现状，说明需要对河流下游进行生态补水和修复。
（3）各河段水质整体能够满足功能区划对水质的要求，但需要重点防止河流水质的有机污染问题。河流沉积物总氮和有机质含量较高导致各河段均存在一定程度的富营养化污染，应加强对河流氮源和碳源输入的控制和管理。
-
![]()
图 2 二倍体与四倍体酸枣差异表达基因统计
红色的点代表四倍体相对于二倍体表达量上调的基因，绿色的点代表表达量下调的基因，黑色的点代表没有差异的基因；FC代表差异倍数；FDR代表错误发现率。The red point indicates up-regulated genes in autotetraploid than that in diploid, green point indicates down-regulated genes and black point indicates unchanged genes; FC represents fold change; FDR represents false discovery rate.
Figure 2. Statistics of differentially expressed genes in diploid and autotetraploid sour jujube
![]()
图 3 二倍体与四倍体酸枣差异表达基因KEGG分类
Figure 3. KEGG classification of differentially expressed genes in diploid and autotetraploid sour jujube
![]()
图 4 二倍体与四倍体酸枣差异表达基因显著富集的KEGG通路
Figure 4. KEGG pathway with significantly enriched differentially expressed genes in diploid and autotetraploid sour jujube
![]()
图 5 二倍体与四倍体差异基因表达量热图
D1、D2、D3分别为二倍体酸枣的3个生物学重复；T1，T2，T3分别为四倍体酸枣的3个生物学重复。方块中不同的颜色表示基于FPKM值的基因表达水平；每行的数据分别进行标准化；蓝色表示在四倍体中表达量下调，红色表示在四倍体中表达量上调。D1, D2 and D3 are the three duplicates of diploid sour jujube; T1, T2 and T3 were the three duplicates of autotetraploid sour jujube. Different colors indicate different levels of gene expression based on the FPKM values; the data in each row were normalized and compared, separately; blue indicates down-regulation in autotetraploid, and red indicates up-regulation.
Figure 5. Heat map of differentially expressed genes in the diploid and autotetraploid sour jujube
![]()
图 6 编码转录因子的差异基因数目统计
Figure 6. Statistics of the number of differentially expressed genes encoding transcription factors
![]()
图 7 与内源生长素相关的表达通路
方块内的红色背景代表基因在四倍体中上调表达，蓝色背景代表基因在四倍体中既有上调表达又有下调表达。The red background in the square indicates up-regulated expression of genes in autotetraploid than that of diploid, while the blue background indicates up-regulated and down-regulated expressed genes.
Figure 7. Expression pathway related to endogenous auxin
表 1 二倍体和四倍体酸枣不同生理指标的比较
Table 1 Comparison of different physiological index between diploid and its autotetraploid sour jujube
样品
Sample可溶性糖
Soluble sugar可溶性蛋白
Soluble protein叶绿素
Chlorophyll叶片相对含水量
Leaf relative water content二倍体酸枣
Diploid sour jujube25.03 ± 4.73a 4.13 ± 0.63a 29.17 ± 3.02a 0.52 ± 0.01a 四倍体酸枣
Autotetraploid sour jujube41.15 ± 4.45b 6.20 ± 0.62b 37.10 ± 2.82b 0.57 ± 0.01a 注：表内数值表示方式为“平均值 ± 标准差”，同列不同字母表示差异显著（P < 0.05）。Notes: values in table were “mean ± SD”, different letters in the same column represent significant differences (P < 0.05). 
下载: 导出CSV
表 2 测序结果统计
Table 2 Statistics of sequencing results
样品 Sample Clean reads Clean bases Q30/% GC 含量 GC content/% 比对率 Mapped ratio/% D1 25 635 963 7 620 864 926 94.57 45.34 83.31 D2 27 771 165 8 268 560 788 94.43 45.1 83.67 D3 29 668 511 8 501 884 148 94.62 45.41 83.38 T1 27 572 679 7 659 547 606 94.21 45.19 82.92 T2 27 039 014 7 346 405 010 94.52 45.46 83.27 T3 29 816 038 8 096 301 012 94.53 45.32 82.52 注：D1、D2、D3分别为二倍体酸枣的3个重复；T1、T2、T3分别为四倍体酸枣的3个重复。Notes: D1, D2 and D3 are three biological duplicates of diploid sour jujube; T1, T2 and T3 are three biological duplicates of autotetraploid sour jujube.
下载: 导出CSV
表 3 二倍体与四倍体酸枣差异表达基因的GO分类及富集分析
Table 3 GO classification and enrichment analysis of differentially expressed genes in diploid and autotetraploid sour jujube
GO一级分类
GO classify 1GO ID GO二级分类
GO classify 2所有基因
All gene差异基因
Different gene富集P值
Enriched P value生物学过程
Biological processGO:0009987 细胞过程 Cellular process 15 527 873 0.725 1 GO:0008152 代谢过程 Metabolic process 14 536 829 0.983 6 GO:0044699 单一生物过程 Single-organism process 14 286 851 0.004 2 GO:0050896 胁迫应答 Response to stimulus 11 883 753 0.000 0 GO:0065007 生物调控 Biological regulation 9 802 603 0.021 6 GO:0032502 发育过程 Developmental process 8 154 492 0.003 7 GO:0071840 细胞组分或生物合成
Cellular component organization or biogenesis7 166 386 0.373 7 GO:0051179 定位 Localization 6 533 378 0.054 4 GO:0032501 多细胞生物过程 Multicellular organismal process 6 469 372 0.090 1 GO:0000003 生殖 Reproduction 5 573 331 0.070 8 GO:0022414 生殖过程 Reproductive process 5 536 332 0.065 2 GO:0051704 多生物过程 Multi-organism process 4 643 249 0.002 4 GO:0023052 信号传导 Signaling 3 681 237 0.184 7 GO:0040007 生长 Growth 2 639 142 0.016 5 GO:0002376 免疫系统过程 Immune system process 2 446 131 0.001 1 GO:0098754 解毒 Detoxification 550 49 GO:0048511 节律过程 Rhythmic process 294 26 0.064 5 GO:0022610 生物附着 Biological adhesion 134 7 0.413 8 GO:0040011 运动 Locomotion 73 4 0.295 6 GO:0001906 细胞杀伤 Cell killing 15 2 0.556 6 细胞组分
Cellular componentGO:0044464 细胞部位 Cell part 16 088 878 0.000 0 GO:0005623 细胞 Cell 15 666 864 0.713 8 GO:0043226 细胞器 Organelle 12 958 714 0.659 2 GO:0016020 细胞膜 Membrane 8 588 489 0.740 6 GO:0044422 细胞器部位 Organelle part 5 560 302 0.938 5 GO:0044425 细胞膜部位 Membrane part 2 828 163 0.948 7 GO:0032991 高分子复合物 Macromolecular complex 2 285 81 0.999 8 GO:0030054 细胞连接点 Cell junction 2 259 154 0.438 3 GO:0005576 胞外区 Extracellular region 2 091 173 0.000 2 GO:0031974 膜封闭腔 Membrane-enclosed lumen 563 21 0.284 9 GO:0099080 超分子复合物 Supramolecular complex 154 14 GO:0044421 胞外区部位 Extracellular region part 132 11 0.428 4 GO:0009295 拟核 Nucleoid 45 4 0.058 4 分子功能
Molecular functionGO:0005488 结合 Binding 11 517 620 0.983 3 GO:0003824 催化活性 Catalytic activity 10 913 655 0.587 2 GO:0005215 转运活性 Transporter activity 1 496 91 0.801 3 GO:0001071 核酸结合转录因子活性
Nucleic acid binding transcription factor activity1 062 76 0.327 1 GO:0004871 信号传导活性 Signal transducer activity 782 23 0.216 1 GO:0060089 分子传感器活动 Molecular transducer activity 627 21 0.216 1 GO:0005198 结构分子活动 Structural molecule activity 437 16 0.914 3 GO:0009055 电子载体活动 Electron carrier activity 350 27 0.040 0 GO:0098772 分子功能调节剂 Molecular function regulator 285 23 GO:0016209 抗氧化活性 Antioxidant activity 179 15 0.489 6 GO:0000988 转录因子活性，蛋白结合
Transcription factor activity, protein binding78 3 0.763 7 GO:0045735 营养库活动 Nutrient reservoir activity 45 1 0.154 2
下载: 导出CSV
-
[1] Keith L A, Jonathan F W. Polyploidy and genome evolution in plants[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2005, 8(2): 135−141. doi: 10.1016/j.pbi.2005.01.001
[2] Leitch A R, Leitch I J. Genomic plasticity and the diversity of polyploid plants[J]. Science, 2008, 320: 481−483. doi: 10.1126/science.1153585
[3] Sattler M C, Carvalho C R, Clarindo W R. The polyploidy and its key role in plant breeding[J]. Planta, 2016, 243(2): 281−296. doi: 10.1007/s00425-015-2450-x
[4] Song Q, Chen Z J. Epigenetic and developmental regulation in plant polyploids[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2015, 24: 101−109. doi: 10.1016/j.pbi.2015.02.007
[5] 高鹏, 康向阳, 尹鸿刚. 木本植物多倍体育种研究进展[J]. 河北林业科技, 2008(6):39−42. doi: 10.3969/j.issn.1002-3356.2008.06.014 Gao P, Kang X Y, Yin H G. Advances in research into polyploidy breeding of woody plants[J]. The Journal of Hebei Forestry Science and Technology, 2008(6): 39−42. doi: 10.3969/j.issn.1002-3356.2008.06.014
[6] Allario T, Brumos J, Colmeneroflores J M, et al. Large changes in anatomy and physiology between diploid rangpur lime (Citrus limonia) and its autotetraploid are not associated with large changes in leaf gene expression[J]. Journal of Experimental Botany, 2011, 62(8): 2507−2519. doi: 10.1093/jxb/erq467
[7] Mouhaya W, Allario T, Brumos J, et al. Sensitivity to high salinity in tetraploid citrus seedlings increases with water availability and correlates with expression of candidate genes[J]. Functional Plant Biology, 2010, 37(7): 674−685. doi: 10.1071/FP10035
[8] 张晓申. 四倍体泡桐特性研究[D]. 郑州: 河南农业大学, 2013. Zhang X S. Study on predominant characteristics of different species of autotetraploid Paulownia plants[D]. Zhengzhou: Henan Agricultural University, 2013.
[9] 温晓敏, 张娜, 月丫, 等. 葡萄多倍体育种成果及影响因素概述[J]. 中外葡萄与葡萄酒, 2017(4):95−99. Wen X M, Zhang N, Yue Y, et al. The achievements of grape polyploid breeding and its influencing factors[J]. Sino-Overseas Grapevine & Wine, 2017(4): 95−99.
[10] Ollitrault P, Vanel F, Froelicher Y, et al. Creation of triploid citrus hybrids by electrofusion of haploid and diploid protoplasts[J]. Acta Horticulturae, 2000, 535: 191−197.
[11] 康向阳, 朱之悌. 三倍体毛白杨在我国纸浆生产中的地位与作用[J]. 北京林业大学学报, 2002, 24(增刊1):54−59. Kang X Y, Zhu Z T. The status and function of triploid Populus in China pulp production[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2002, 24(Suppl.1): 54−59.
[12] Li J W, Fan L P, Ding S D, et al. Nutritional composition of five cultivars of chinese jujube[J]. Food Chemistry, 2007, 103(2): 454−460. doi: 10.1016/j.foodchem.2006.08.016
[13] 闫春梅, 申连英, 王晓玲, 等. 不同野生酸枣类型主要性状调查研究[J]. 中国果树, 2018(4):42−45, 55. Yan C M, Shen L Y, Wang X L, et al. Investigation on main characters of different wild jujube[J]. China Fruits, 2018(4): 42−45, 55.
[14] Wang M, Sun Y. Fruit trees and vegetables for arid and semi-arid areas in north-west China[J]. Journal of Arid Environments, 1986, 11(1): 3−16. doi: 10.1016/S0140-1963(18)31305-3
[15] Gu X F, Yang A F, Meng H, et al. In vitro induction of tetraploid plants from diploid Zizyphus jujuba Mill. cv. Zhanhua[J]. Plant Cell Reports, 2005, 24(11): 671−676. doi: 10.1007/s00299-005-0017-1
[16] 刘孟军, 刘平, 蒋洪恩, 等. 四倍体鲜食枣新品种‘辰光’[J]. 园艺学报, 2010, 37(9):1539−1540. Liu M J, Liu P, Jang H E, et al. A new tetraploidy table Chinese jujube cultivar ‘Chenguang’[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2010, 37(9): 1539−1540.
[17] Cui Y H, Hou L, Li X, et al. In vitro induction of tetraploid Ziziphus jujuba Mill. var. spinosa plants from leaf explants[J]. Plant Cell, Tissue and Organ Culture, 2017, 131(1): 175−182. doi: 10.1007/s11240-017-1274-8
[18] 苏兵强. 不同氮磷比及水分添加对刨花楠叶片相对含水量及比叶重的影响[J]. 南方林业科学, 2018, 46(6):7−11, 21. Su B Q. Effects of different nitrogen and phosphorus ratio additions and water treatments on leaf relative water content and leaf mass area of Machilus pauhoi[J]. South China Forestry Science, 2018, 46(6): 7−11, 21.
[19] 杨秀英, 王书林. 蒽酮−硫酸比色法测定枇杷叶中可溶性多糖的含量[J]. 亚太传统医药, 2008, 4(8):26−27. Yang X Y, Wang S L. Determination of soluble polysaccharide in loquat leaf by anthrone-sulfuric acid Colorimetry[J]. Asia-Pacific Traditional Medicine, Asia-Pacific Traditional Medicine, 2008, 4(8): 26−27.
[20] 曲春香, 沈颂东, 王雪峰, 等. 用考马斯亮蓝测定植物粗提液中可溶性蛋白质含量方法的研究[J]. 苏州大学学报(自然科学版), 2006, 22(2):82−85. doi: 10.3969/j.issn.1000-2073.2006.02.020 Qu C X, Shen S D, Wang X F, et al. Method research of measuring soluble protein contents of plants rough extraction using Coomassie brilliant blue[J]. Journal of Suzhou University (Natural Science Edition), 2006, 22(2): 82−85. doi: 10.3969/j.issn.1000-2073.2006.02.020
[21] Cohen H, Fait A, Tel-Zur N. Morphological, cytological and metabolic consequences of autopolyploidization in Hylocereus (Cactaceae) species[J/OL]. BMC Plant Biology, 2013, 13: 173 [2019−02−21]. https://doi.org/10.1186/1471-2229-13-173.
[22] 穆怀志. 白桦四倍体的生长生殖特征及基因转录组分析[D]. 哈尔滨: 东北林业大学, 2013. Mu H Z. Transcriptomic analysis of growth and reproductive changes in birch (Betula platyphylla) autotetraploids[D]. Harbin: Northeast Forestry University, 2013.
[23] 李忠喜. 叶片高粗蛋白刺槐的筛选及耐旱性评价[D]. 郑州: 河南农业大学, 2009. Li Z X. Screening and drought-tolerance assessment of Robinia pseudoacacia of high crude-protein leaves[D]. Zhengzhou: Henan Agricultural University, 2009.
[24] 周玉丽, 张丛哲, 任士福. 连翘二倍体与四倍体叶片特征比较[J]. 河北林果研究, 2011, 26(1):13−15. doi: 10.3969/j.issn.1007-4961.2011.01.004 Zhou Y L, Zhang C Z, Ren S F. The leaf characteristic comparison between the diploid plants and the tetraploid plants of Forsythia suspensa[J]. Hebei Journal of Forestry and Orchard Research, 2011, 26(1): 13−15. doi: 10.3969/j.issn.1007-4961.2011.01.004
[25] 黄金艳, 付金娥, 覃斯华, 等. 水分胁迫对二、四倍体薄皮甜瓜苗期生理生化特性的影响[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(11):6305−6307. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2011.11.002 Huang J Y, Fu J E, Qin S H, et al. Effect of water stress on the physiological and biochemical characteristics of diploid and tetraploid pellicle melon[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2011, 39(11): 6305−6307. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2011.11.002
[26] Balao F, Talavera H S. Phenotypic consequences of polyploidy and genome size at the microevolutionary scale: a multivariate morphological approach[J]. New Phytologist, 2011, 192(1): 256−265. doi: 10.1111/j.1469-8137.2011.03787.x
[27] 朱乾浩, 丹尼·卢埃林, 印·威尔逊. 高通量测序技术在多倍体作物基因组学研究中的应用(英文)[J]. 浙江大学学报(农业与生命科学版), 2014, 40(4):355−369. doi: 10.3785/j.issn.1008-9209.2014.04.092 Zhu Q H, Llewellyn D, Wilson Y, et al. Use of next-generation sequencing in genomic studies of polyploid crops: cotton as an example[J]. Journal of Zhejiang University (Agriculture and Life Sciences), 2014, 40(4): 355−369. doi: 10.3785/j.issn.1008-9209.2014.04.092
[28] Cheng S, Huang Z, Li Y, et al. Differential transcriptome analysis between Populus and its synthesized autotriploids driven by second-division restitution[J]. Journal of Integrative Plant Biology, 2015, 57(12): 1031−1045. doi: 10.1111/jipb.12328
[29] Usadel B, Urte S, Michael M, et al. Identification and characterization of a UDP-D-glucuronate 4-epimerase in Arabidopsis[J]. Febs Letters, 2004, 569(1−3): 327−331. doi: 10.1016/j.febslet.2004.06.005
[30] Geigenberger P, Stitt M. Sucrose synthase catalyses a readily reversible reaction in vivo in developing potato tubers and other plant tissues[J]. Planta, 1993, 189(3): 329−339. doi: 10.1007/BF00194429
[31] 丁菲. 低温胁迫下与茶树糖代谢相关基因的克隆与表达[D]. 合肥: 安徽农业大学, 2012. Ding F. Cloning and expressin of genes related to glycometabolism in tea pant (Camellia sinensis (L.) O. Kuntze) under low temperature[D]. Hefei: Anhui Agricultural University, 2012.
[32] Benstein R M, Ludewig K, Wulfert S, et al. Arabidopsis phosphoglycerate dehydrogenase1 of the phosphoserine pathway is essential for development and required for ammonium assimilation and tryptophan biosynthesis[J]. The Plant Cell, 2013, 25(12): 5011−5029. doi: 10.1105/tpc.113.118992
[33] 王丽萍, 李志刚, 谭乐和, 等. 植物内源激素研究进展[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(4):1912−1914. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2011.04.010 Wang L P, Li Z G, Tan L H, et al. Research progress of plant endogenous hormone[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2011, 39(4): 1912−1914. doi: 10.3969/j.issn.0517-6611.2011.04.010
[34] Liao T, Cheng S, Zhu X, et al. Effects of triploid status on growth, photosynthesis, and leaf area in Populus[J]. Trees, 2016, 30(4): 1137−1147. doi: 10.1007/s00468-016-1352-2
[35] Dai F, Wang Z, Luo G, et al. Phenotypic and transcriptomic analyses of autotetraploid and diploid mulberry (Morus alba L.)[J]. Molecular Science, 2015, 16(9): 22938−22956. doi: 10.3390/ijms160922938
[36] Jain M, Kaur N, Tyagi A K, et al. The auxin-responsive GH3 gene family in rice (Oryza sativa)[J]. Functional & Integrative Genomics, 2006, 6(1): 36−46.
[37] Vandenbussche F, Petrasek J, Zadnikova P, et al. The auxin influx carriers AUX1 and LAX3 are involved in auxin-ethylene interactions during apical hook development in Arabidopsis thaliana seedlings[J]. Development, 2010, 137(4): 597−606. doi: 10.1242/dev.040790
[38] Liscum E, Reed J W. Genetics of Aux/IAA and ARF action in plant growth and development[J]. Plant Molecular Biology, 2002, 49(3−4): 387−400.
[39] Yang C J, Zhang C, Lu Y N, et al. The mechanisms of brassinosteroids action: from signal transduction to plant development[J]. Molecular Plant, 2011, 4(4): 588−600. doi: 10.1093/mp/ssr020
[40] Qiao H, Shen Z, Huang S S C, et al. Processing and subcellular trafficking of ER-tethered EIN2 control response to ethylene gas[J]. Science, 2012, 338: 390−393. doi: 10.1126/science.1225974
[41] 刘长英, 吕蕊花, 朱攀攀, 等. 桑树EIN2基因的分离与表达[J]. 作物学报, 2014, 40(7):1205−1212. Liu C Y, Lü R H, Zhu P P, et al. Isolation and expression of Mulberry (Morus alba L.) EIN2 gene[J]. Acta Agronomica Sinica, 2014, 40(7): 1205−1212.
[42] Singh K B. Transcription factors in plant defense and stress responses[J]. Current Opinion in Plant Biology, 2002, 5(5): 430−436. doi: 10.1016/S1369-5266(02)00289-3
[43] Fasani E, Dalcorso G, Costa A, et al. The Arabidopsis thaliana, transcription factor MYB59 regulates calcium signalling during plant growth and stress response[J]. Plant Molecular Biology, 2019, 99(6): 517−534. doi: 10.1007/s11103-019-00833-x
[44] Zhou H, Lin-Wang K, Wang F, et al. Activator-type R2R3-MYB genes induce a repressor-type R2R3-MYB gene to balance anthocyanin and proanthocyanidin accumulation[J]. New Phytologist, 2019, 221(4): 1919−1934. doi: 10.1111/nph.2019.221.issue-4
[45] Xing C H, Liu Y, Zhao L Y, et al. A novel MYB transcription factor regulates ascorbic acid synthesis and affects cold tolerance[J]. Plant, Cell & Environment, 2019, 42(3): 832−845.
[46] 陆倍倍. 四倍体菘蓝中优良品质相关基因的克隆及研究[D]. 上海: 第二军医大学, 2006. Lu B B. Molecular cloning and characterization of important genes related to fine quality of tetraploid Isatis indigotica[D]. Shanghai: The Second Military Medical University, 2006.
-
期刊类型引用(1)
1. 张文慧，廖涛，方国华，黄显峰. 农村河流健康状况评价指标体系构建及应用. 水利水电技术(中英文). 2023(02): 151-160 . 
百度学术
其他类型引用(2)
计量
- 文章访问数: 2752
- HTML全文浏览量: 1173
- PDF下载量: 81
- 被引次数: 3
