中国芒(Miscanthus+sinensis)初级核心种质的构建

第４０卷第１６期２０２０年８月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．４０，Ｎｏ．１６Ａｕｇ．，２０２０基金项目：国家自然科学基金项目（４１５７１１３００７３）；中国科学院创新交叉团队收稿日期：２０１９⁃１０⁃３０；㊀㊀网络出版日期：２０２０⁃０６⁃０８∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｘｕｘｉａｎｌｉｗｗ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１９１０３０２２９４曾祥明，徐宪立，钟飞霞，易汝舟，徐超昊，张耀华．ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较研究．生态学报，２０２０，４０（１６）：５６１１⁃５６１９．ＺｅｎｇＸＭ，ＸｕＸＬ，ＺｈｏｎｇＦＸ，ＹｉＲＺ，ＸｕＣＨ，ＺｈａｎｇＹＨ．ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆＭｉｘＳＩＡＲａｎｄＩｓｏＳｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌｓｉｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０２０，４０（１６）：５６１１⁃５６１９．ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较研究曾祥明１，２，３，徐宪立１，３，∗，钟飞霞１，３，易汝舟１，２，３，徐超昊１，２，３，张耀华１，２，３１中国科学院亚热带农业生态研究所，长沙㊀４１０１２５２中国科学院大学，北京㊀１０００４９３中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站，环江㊀５４７１００摘要：选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸（Ｋａｌｏｐａｎａｘｓｅｐｔｅｍｌｏｂｕｓ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｋｏｉｄｚ．）㊁香椿（Ｔｏｏｎａｓｉｎｅｎｓｉｓ）和化香（ＰｌａｔｙｃａｒｙａｓｔｒｏｂｉｌａｃｅａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃｃ．）为研究对象，通过对不同土壤深度的土壤水㊁泉水㊁雨水和植物采样，利用氢氧稳定同位素技术，借助ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＡＲ两种模型分析植物水分来源，通过直接相关法判断植物主要吸水源来衡量两种模型的适用性㊂结果表明，降雨δ１８Ｏ值在３月 ６月偏正，在６月 ８月数据偏负，存在明显的季节变化㊂在春季不同土壤层土壤水δ１８Ｏ值土壤深度增加而降低，夏季呈现相反的规律㊂基于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算植物不同水分来源比例时存在一定差异㊂基于直接相关法定性分析植物水分来源表明ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算结果可靠性高于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型㊂基于均方根误差（ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏｒ，ＲＭＳＥ）进行模型评价，结果显示出ＭｉｘＳＩＡＲ模型的ＲＭＳＥ结果小于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型，表明利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算植物对各水源的利用比例适用性高于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型㊂本文结果有助于在解析植物水分来源时为模型的选择提供参考㊂关键词：喀斯特；氢氧稳定同位素；水分来源；ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型；ＭｉｘＳＩＡＲ模型；生态水文ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅｓｔｕｄｙｏｆＭｉｘＳＩＡＲａｎｄＩｓｏＳｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌｓｉｎｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓＺＥＮＧＸｉａｎｇｍｉｎｇ１，２，３，ＸＵＸｉａｎｌｉ１，３，∗，ＺＨＯＮＧＦｅｉｘｉａ１，３，ＹＩＲｕｚｈｏｕ１，２，３，ＸＵＣｈａｏｈａｏ１，２，３，ＺＨＡＮＧＹａｏｈｕａ１，２，３１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＳｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０１２５，Ｃｈｉｎａ２ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ３ＨｕａｎｊｉａｎｇＯｂｓｅｒｖａｔｉｏｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｉｏｎｆｏｒＫａｒｓｔＥｃｏｓｙｓｔｅｍ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈｕａｎｊｉａｎｇ５４７１００，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｉｓａｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｅｃｏｌｏｇｙ．ＥｓｐｅｃｉａｌｌｙｉｎＫａｒｓｔａｒｅａｓ，ｄｕｅｔｏｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｐｌａｎｔｓａｒｅｐｒｏｎｅｔｏｇｅｎｅｒａｌｌｙｓｕｆｆｅｒｉｎｓｅｖｅｒｅｗａｔｅｒｄｅｆｉｃｉｔ．Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓｉｓｔｈｅｒｅｆｏｒｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｅｃｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｍａｉｎｄｏｍｉｎａｎｔｐｌａｎｔｓｉｎｔｈｅｓｅｃｏｎｄａｒｙｆｏｒｅｓｔｏｆｓｏｕｔｈｗｅｓｔｋａｒｓｔｒｅｇｉｏｎｓ，Ｋａｌｏｐａｎａｘｓｅｐｔｅｍｌｏｂｕｓ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｋｏｉｄｚ．，ＴｏｏｎａｓｉｎｅｎｓｉｓａｎｄＰｌａｔｙｃａｒｙａｓｔｒｏｂｉｌａｃｅａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃｃ．ｗｅｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ．Ｉｓｏｔｏｐｉｃｓａｍｐｌｅｓｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｄｅｐｔｈ，ｓｐｒｉｎｇｗａｔｅｒ，ｒａｉｎｗａｔｅｒａｎｄｐｌａｎｔｓｗｅｒｅｃｏｌｌｅｃｔｅｄ．ＷｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｐｌａｎｔｓｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓｂｙＩｓｏＳｏｕｒｃｅａｎｄＭｉｘＳＩＡＲｍｏｄｅｌｓ，ａｎｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｔｗｏｍｏｄｅｌｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅδ１８ＯｖａｌｕｅｓｏｆｒａｉｎｆａｌｌｗｅｒｅｐｏｓｉｔｉｖｅｄｕｒｉｎｇＭａｒｃｈｔｏＪｕｎｅ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｓｅｖａｌｕｅｓｗｅｒｅｎｅｇａｔｉｖｅｄｕｒｉｎｇＪｕｎｅｔｏＳｅｐｔｅｍｂｅｒ，２０１７．Ｔｈｕｓ，ｔｈｅδ１８Ｏｏｆｒａｉｎｆａｌｌｅｘｈｉｂｉｔｅｄｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｔｅｍｐｏｒａｌｏｒｓｅａｓｏｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅδ１８Ｏｖａｌｕｅｓｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｌａｙｅｒｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｓｏｉｌｄｅｐｔｈｉｎｓｐｒｉｎｇ，ｗｈｉｌｅ２１６５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀ｔｈｉｓｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｗａｓｃｏｎｔｒａｒｙｉｎｓｕｍｍｅｒ．ＴｈｅｒｅｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｎｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｓｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓｂｅｔｗｅｅｎＩｓｏＳｏｕｒｃｅａｎｄＭｉｘＳＩＡＲｍｏｄｅｌｓ．ＴｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｄｉｒｅｃｔｉｎｆｅｒｅｎｃｅａｐｐｒｏａｃｈｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＭｉｘＳＩＡＲｍｏｄｅｌｗａｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＩｓｏＳｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌ．ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆＭｉｘＳＩＡＲｍｏｄｅｌ（ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏｒ（ＲＭＳＥ），０．６１ｉｎｓｐｒｉｎｇａｎｄ０．５９ｉｎｓｕｍｍｅｒ）ｏｕｔｐｅｒｆｏｒｍｅｄｔｈｅＩｓｏＳｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌ（ＲＭＳＥ，０．８４ｉｎｓｐｒｉｎｇａｎｄ０．７４ｉｎｓｕｍｍｅｒ）ｉｎｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｔｈｅｐｌａｎｔｓｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｇｕｉｄｅｉｎｍｏｄｅｌｄｅｃｉｓｉｏｎｆｏｒｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｉｎｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｋａｒｓｔ；ｈｙｄｒｏｇｅｎａｎｄｏｘｙｇｅｎｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓ；ｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓ；ＩｓｏＳｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌ；ＭｉｘＳＩＡＲｍｏｄｅｌ；ｅｃｏｈｙｄｒｏｌｏｇｙ水作为生态系统中物质循环和能量流动的重要载体，在保障生态系统正常运作中起着至关重要的作用，同时也是植物正常生长发育所必须的，因此在缺水区极易成为植物生长的限制因子㊂在南方喀斯特地区，降水丰沛，但年降雨分配不均，存在明显的季节变化［１］，同时喀斯特地区土壤浅薄且不连续，土壤保水蓄水能力差，易形成干旱［２］，因此植物容易因缺水而导致死亡，对当地生态环境造成重大影响㊂植物水分来源是植被耗水的重要组成部分，对植物水分来源的解析有助于理解植被耗水规律，进而为喀斯特石漠化地区植被重建和生态恢复提供相关知识，因此研究喀斯特地区植物水分来源对于恢复和重建当地生态系统有着重要的意义㊂研究植物水分来源方法有很多且存在较大差异㊂主要包括根系挖掘法［３⁃４］㊁连续监测各潜在水分来源的含水量变化［５］㊁监测植物黎明前水势［６］和直接相关法［７⁃１１］㊂根系挖掘法能够根据有无根系分布来确定植物可能利用水源，但不能确定植物对各个水源的吸收比例同时也容易对植物生长环境造成极大的破坏［１２］㊂连续监测各潜在水分来源的含水量变化能够分析植物水源的季节变化，然而只适用于风化程度较高的地区㊂监测植物黎明前水势的方法不受植物所处环境的影响，适应范围广，但无法确定植物对各个水源的吸收比例㊂直接相关法的优势在于操作简单，但亦无法确定植物对各个水源的吸收比例㊂因此，这四种方法都存在不足，或者无法准确的分析出植物对不同水源的利用比例，或者适用范围小㊂随着光谱测定稳定同位素技术的发展，同时植物（除少数盐生和旱生植物）根系吸收水在运输到未栓化茎秆之前，其同位素比率不会发生变化［１３］，各水源之间氢氧稳定同位素存在显著差异［１４］，因此氢氧稳定同位素已被广泛用于植物水分来源研究［９，１５⁃１７］㊂量化植物水分来源模型主要有ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ［１８］㊁ＭｉｘＳＩＲ［１９］㊁ＳＩＡＲ［２０］和ＭｉｘＳＩＡＲ［２１］，然而各种方法定量区分的结果尚值得商榷㊂ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型在计算植物水分来源中运用最广泛，但它只是基于简单的质量守恒，并未考虑随机测量误差与同位素分馏等不确定性对模型的影响［２２］，而ＭｉｘＳＩＡＲ不仅融合了ＭｉｘＳＩＲ和ＳＩＡＲ模型优势又加入源数据输入形式和分类变量等模块，能有效提高模型计算精度［２１］㊂Ｅｖａｒｉｓｔｏ等［２３］在比较二源质量守恒和贝叶斯混合模型计算植物水分来源时发现，贝叶斯混合模型能够更有效的评估植物水分来源的利用比例，Ｗａｎｇ等［２４］在研究半干旱区植物水分来源时发现ＭｉｘＳＩＡＲ和ＳＩＡＲ模型植物水分来源溯源效果优于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＲ模型㊂因此在研究植物水分来源时，应该选择何种方法，研究者对该问题易产生困惑㊂同时ＭｉｘＳＩＡＲ是融合ＭｉｘＳＩＲ和ＳＩＡＲ模型中的优势，所以有必要研究ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＡＲ模型在计算植物水分来源时存在的差异及模型适用性㊂为此本文利用氢氧稳定同位素技术，研究喀斯特地区次生林３种植物（刺楸㊁香椿和化香）在春夏两季水分来源利用情况，通过ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＡＲ模型量化不同水源对植物茎杆水的贡献比例，评估两种模型在计算植物水分来源的表现并探索造成两者模型计算结果差异的潜在原因，希望能为以后研究者在研究喀斯特地区植物水分来源时应选择何种模型来解析水源对植物的贡献比例提供参考㊂１㊀材料和方法１．１㊀研究区概况㊀㊀研究区位于贵州省普定县的陈旗流域（图１）（１０５ʎ４２ᶄ １０５ʎ４３ᶄＥ，２６ʎ１４ᶄ ２６ʎ１５ᶄＮ），该区域属于典型的亚热带季风湿润气候，年平均降雨量１３３６ｍｍ，年均温度为１４．２ħ㊂植被覆盖率和覆盖度较高，次生林主要物种有香椿（Ｔｏｏｎａｓｉｎｅｎｓｉｓ）㊁化香（ＰｌａｔｙｃａｒｙａｓｔｒｏｂｉｌａｃｅａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃｃ．）和刺楸（Ｋａｌｏｐａｎａｘｓｅｐｔｅｍｌｏｂｕｓ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｋｏｉｄｚ．）等优势乔木，偶见合欢（ＡｌｂｉｚｉａｊｕｌｉｂｒｉｓｓｉｎＤｕｒａｚｚ．）和白栎（ＱｕｅｒｃｕｓｆａｂｒｉＨａｎｃｅ）等乔木；下层偶见小叶冻绿（Ｒｈａｍｎｕｓｕｔｉｌｉｓ）㊁小果蔷薇（ＲｏｓａｃｙｍｏｓａＴｒａｔｔ．）等小型灌木㊂陈旗流域岩石主要包括白云岩和石灰岩，降雨主要集中在５月 １０月份［２５］，研究区地形崎岖且土壤浅薄不连续［２６］，保水蓄水能力差，同时由于山地被过度开垦，土壤结构出现严重破坏，导致严重的石漠化现象㊂图１㊀样点分布图Ｆｉｇ．１㊀Ｌｏｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｓｉｔｅｓ１．２㊀研究方法选取次生林中优势物种：刺楸（Ｋ．ｓｅｐｔｅｍｌｏｂｕｓ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｋｏｉｄｚ．）㊁香椿（Ｔ．ｓｉｎｅｎｓｉｓ）和化香（Ｐ．ｓｔｒｏｂｉｌａｃｅａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃｃ．）为研究对象㊂并在春季２０１７年４月２４日 ２７日，夏季２０１７年７月８日 １０日分别对不同土层土壤水㊁植物木质部水㊁泉水和降雨进行采样㊂植物样品采集：每种植物选择大小相似位置相近的３棵植物分别采样，每棵植物采集一个样品㊂选择每棵植物茎杆直径为０．１ ０．３ｃｍ，长度４ ５ｃｍ的枝条［２７］，将树皮削去，取植物木质部放入采样瓶中㊂土壤样品采集：在采样植物旁边选择挖掘一个土壤剖面，分别采集１０㊁２０㊁３０㊁４０ｃｍ土壤层的土壤样品，每层土壤采集３个重复，此外在采样前剖面外５ｃｍ的垂直面移除以防止蒸发对同位素产生影响，将采样土壤装入采样瓶中［２８］㊂雨水和泉水样品采集：采样时间２０１７年３月 ８月㊂当样地单次降雨量可被收集时，用塑料容器采集以防止蒸发，当雨量足够多时，将降雨倒入采样瓶中㊂同时对山坡下方存在的两个泉眼进行水样采集，采集频率每５天１次㊂将装有样品的所有采样瓶用封口膜密封，迅速放入带有冰盒的保温盒中，带回实验室后储存于－２０ħ的冰箱中㊂１．３㊀实验分析植物和土壤样品在低温真空条件下，利用ＶａｃｕｕｍＣｏｎｄｅｎｓａｔｉｏｎＥｘｔｒａｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ（ＬＩ⁃２０００，ＬＩＣＡ，Ｃｈｉｎａ）在７００Ｐａ压强下抽提植物木质部水和土壤水，样品中不同的水分含量影响植物抽提速度，一般抽提时间为１．５ ３ｈ，抽提效率超过９８％㊂植物木质部在经过低温真空抽提之后，将所抽提的水经过ＭＣＭ（Ｍｉｃｒｏ⁃ＣｏｍｂｕｓｉｏｎＭｏｄｕｌｅ）设备去除可能含有的有机物质，再用液态水同位素分析仪（Ｌ２１２０－Ｉ，ｐｉｃａｒｒｏ，ＵＳＡ）测定各水体的氢氧稳定同位素比率，其中氢稳定同位素比率精度为１．５ɢ，氧稳定同位素比率精度为０．２ɢ㊂根据同位素表达式计算δ２Ｈ和δ１８Ｏ值：δɢ()＝Ｒｓａｍｐｌｅ－ＲｓｔａｎｄａｒｄＲｓｔａｎｄａｒｄˑ１０００，其中δɢ()为植物㊁土壤㊁雨水和泉水的氢３１６５㊀１６期㊀㊀㊀曾祥明㊀等：ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较研究㊀氧稳定同位素值，Ｒｓａｍｐｌｅ和Ｒｓｔａｎｄａｒｄ分别为样品中２Ｈ／Ｈ和１８Ｏ／１６Ｏ以及国际通用标准物中２Ｈ／Ｈ和１８Ｏ／１６Ｏ㊂氢氧稳定同位素计算结果以标准平均海水为标准㊂１．４㊀数据分析利用ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＡＲ模型分别计算植物利用各水分来源比例，其中在利用ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算植物水分来源过程中，Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ为１％，Ｔｏｌｅｒａｎｃｅ设定值一般不小于Ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ增量与各水源同位素比率之间最大差值的乘积的一半［１８］㊂ＭｉｘＳＩＡＲ模型输入的原始数据使用均值和标准差，Ｅｒｒｏｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ选择Ｒｅｓｉｄ∗Ｐｒｏｃｅｓｓ， ＭＣＭＣ 的运行长度选择 Ｖｅｒｙｌｏｎｇ ㊂通过模型评价指标均方根误差（ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅＥｒｒｏｒ，ＲＭＳＥ）来衡量两模型计算结果的适用性㊂由于目前植物对不同水源的实际利用值无法直接观测［２９］，因此本研究将测得的植物木质部同位素比率作为观测值（ｏｉ），预测值（ｐｉ）通过以下公式计算［２４，３０］：ｐｉ＝ðｎｉ＝１ｆｉδＡ（１）式中，ｎ是植物水源个数，ｆｉ是ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算植物对第ｉ个水源的利用比例，δＡ是不同水源的同位素比率㊂模型效果评价指标ＲＭＳＥ计算公式：ＲＭＳＥ＝［１ｎðｎｉ＝１（ｐｉ－ｏｉ）２］１／２（２）所有计算结果用Ｏｒｉｇｉｎ２０１８作图㊂２㊀结果与分析图２㊀研究期降雨量及雨水δ１８Ｏ值分布特征Ｆｉｇ．２㊀Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｒａｉｎｆａｌｌａｎｄδ１８Ｏｄｕｒｉｎｇｔｈｅｓｔｕｄｙｐｅｒｉｏｄ２．１㊀降水及雨水同位素季节动态在研究区内２０１７全年降雨为９９６．７ｍｍ，其中３月 ８月总降雨为６５７．２ｍｍ，占全年降雨量的６５．９％，降雨相对集中㊂数据结果显示，在３月 ６月，δ１８Ｏ同位素为－２．３９ɢʃ１．９２ɢ，数据偏正，在６月 ８月，δ１８Ｏ同位４１６５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀素为－１０．１２ɢʃ３．１２ɢ，数据偏负，表现为明显的季节变化㊂根据当地降水同位素，线性拟合出当地大气降水线方程δ２Ｈ＝８．５０δ１８Ｏ＋１２．２９（Ｒ２＝０．９７，Ｐ＝０．００１），而全球大气降水线方程：δ２Ｈ＝８δ１８Ｏ＋１０㊂从方程可以看出当地大气降水线方程在截距和斜率都高于全球大气降水线方程，表明当地降水的蒸发富集现象并不明显㊂２．２㊀植物水分来源定性分析图３结果显示，在春季采样时间（４月２４日 ２７日）土壤水δ１８Ｏ值在表层土壤中最大，并随着土壤深度（０ ４０ｃｍ）的增加而下降，并且此时的泉水δ１８Ｏ值略高于４０ｃｍ土壤处δ１８Ｏ值㊂植物木质部水δ１８Ｏ值中刺楸值最小，同时香椿和化香的δ１８Ｏ值相近，表明当利用模型计算香椿和化香植物水分来源利用比例时各水源结果应该相近㊂图３表明在夏季采样时间内（７月８日 １０日）土壤水δ１８Ｏ值在表层土壤中最小，并且随着土壤深度（０ ４０ｃｍ）增加而增加，与春季δ１８Ｏ值变化规律相反，并且此时的泉水的δ１８Ｏ值最高㊂植物木质部水δ１８Ｏ值中香椿高于化香和刺楸，且夏季香椿和化香的δ１８Ｏ值相差比春季大，表明当利用模型计算香椿和化香植物水分来源比例时各水源利用比例值存在一定差异㊂根据图中植物水δ１８Ｏ值所在的直线与不同源δ１８Ｏ值所在的线的交点所处的位置，初步判断在春季香椿和化香主要利用２０ｃｍ土层土壤水分，而刺楸主要利用３０ｃｍ土层土壤水分㊂在夏季，香椿主要利用４０ｃｍ土层土壤水分，而化香主要利用３０ｃｍ土层土壤水分，刺楸主要利用１０ｃｍ土层土壤水分㊂图３㊀春夏季ＣＱ㊁ＨＸ㊁ＸＣ和不同水源的δ１８Ｏ值变化特征Ｆｉｇ．３㊀Ｖａｒｉａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆδ１８ＯａｍｏｎｇＣＱ，ＨＸ，ＸＣａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｓｉｎｓｐｒｉｎｇａｎｄｓｕｍｍｅｒｓｅａｓｏｎｓＣＱ：刺楸Ｋａｌｏｐａｎａｘｓｅｐｔｅｍｌｏｂｕｓ（Ｔｈｕｎｂ．）Ｋｏｉｄｚ．；ＨＸ：化香ＰｌａｔｙｃａｒｙａｓｔｒｏｂｉｌａｃｅａＳｉｅｂ．ｅｔＺｕｃｃ．；ＨＸ：香椿Ｔｏｏｎａｓｉｎｅｎｓｉｓ２．３㊀基于ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型对植物水分来源定量分析直接相关法只能判断植物水分的大致来源，然而确定植物对各个水源的吸收比例在实际应用中更重要，运用ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型来分析植物对不同土层土壤水（１０㊁２０㊁３０㊁４０ｃｍ）和泉水的利用比例，计算结果存在一定差异㊂图４结果显示，在春季，利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型对植物水分来源分析结果表明，香椿对１０㊁２０㊁３０㊁４０ｃｍ土层土壤水和泉水的利用比例分别是２７％㊁２５％㊁２１％㊁１３％㊁１４％与化香的结果（２７％㊁２８％㊁２２％㊁１１％㊁１２％）相近，这与直接相关法定性判断结果相近㊂然而利用ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型对植物水分来源分析显示，香椿对１０㊁２０㊁３０㊁４０ｃｍ土层土壤水和泉水的利用比例分别是２８％㊁２７％㊁１０％㊁２１％㊁１３％与化香的结果（２３％㊁２５％㊁２５％㊁１３％㊁１４％）存在较大差异，这个结果与直接相关法分析的结果差别较大㊂ＭｉｘＳＩＡＲ模型的计算表明刺楸主要利用５１６５㊀１６期㊀㊀㊀曾祥明㊀等：ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较研究㊀１０ ３０ｃｍ土层土壤水，与直接相关法分析的结果相近㊂直接相关法分析表明刺楸主要利用２０ ３０ｃｍ土层土壤水并且对１０ ３０ｃｍ土层土壤水的利用比例大于对４０ｃｍ土层土壤水和泉水的利用比例㊂而ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果表明刺楸主要利用３０ ４０ｃｍ土层土壤水和泉水，与直接相关法判断结果存在很大偏差㊂在夏季，ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算结果表明化香对２０㊁３０㊁４０ｃｍ土层土壤水的总利用比例为５８％，ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果表明化香对２０㊁３０㊁４０ｃｍ土层土壤水总利用比例为２１％，而通过直接相关法显示化香对２０㊁３０㊁４０ｃｍ土层土壤水吸收比例高于１０ｃｍ土层土壤水和泉水，只有ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算结果满足要求㊂因此ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算结果比ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果可靠性要高㊂ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算结果表明香椿对３０㊁４０ｃｍ土层土壤水和泉水总利用比例为５０％，ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果表明香椿对３０㊁４０ｃｍ土层土壤水和泉水总利用比例为１３％，而直接相关法分析表明香椿对３０㊁４０ｃｍ土层土壤水和泉水水源吸收比例高于１０ｃｍ和２０ｃｍ土层土壤水，结果同样表明只有ＭｉｘＳＩＡＲ计算结果满足要求㊂ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算刺楸水分来源的结果表明：刺楸主要利用１０ｃｍ土层土壤水，利用比例分别为５９％和９６％，这与直接相关法得出的结果一致㊂图４㊀ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ和ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算植物水分来源比例结果Ｆｉｇ．４㊀ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｆｒｏｍＩｓｏＳｏｕｒｃｅａｎｄＭｉｘＳＩＡＲｍｏｄｅｌｓ图ａ，ｂ分别是ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算春夏季比例结果；图ｃ，ｄ分别是ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算春夏季比例结果２．４㊀模型的总体评价图５显示在春季，ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算的ＲＭＳＥ值０．６１，而ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算的ＲＭＳＥ是０．８４㊂在夏季ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算的ＲＭＳＥ值是０．５９，而ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算的ＲＭＳＥ是０．７４㊂上述结果表明，ＭｉｘＳＩＡＲ模型结算结果的ＲＭＳＥ值小于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果㊂因此利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算植物水分来源结果误差小于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果，在喀斯特地区更适合利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型解析植物水分来源㊂６１６５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀图５㊀ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型评价指标结果Ｆｉｇ．５㊀ＴｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｂｙｕｓｉｎｇＭｉｘＳＩＡＲａｎｄＩｓｏＳｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌｓ３㊀讨论ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型是量化植物水分来源比例的重要方法㊂本文研究结果显示这两种模型在量化植物水分来源上存在一定差异㊂以量化次生林刺楸㊁香椿和化香３种植物水分来源为例，借助直接相关法的分析结果，衡量哪种方法更适合解析喀斯特地区植物对不同水分来源利的利用比例㊂在春季，ＭｉｘＳＩＡＲ模型分析结果显示香椿和化香对不同的水分来源利用比例很接近，与直接相关法分析的结果相一致㊂而ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果显示香椿和化香对各水源的利用比例存在一定的差异，尤其是植物对３０ ４０ｃｍ土层土壤水利用存在很大的差异，然而直接相关法分析显示香椿㊁化香δ１８Ｏ值与水源线的交点相近，这表明，香椿和化香在对３０ ４０ｃｍ土层土壤水的利用比例应该相近而不应出现较大差异，这与ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算的植水分来源结果较一致㊂同时ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算刺楸植物水分来源结果显示刺楸主要利用１０ ３０ｃｍ土层土壤水，并对１０ ３０ｃｍ土层土壤水吸收大于泉水和４０ｃｍ土层土壤水，而ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果显示，刺楸主要吸收３０ ４０ｃｍ土层土壤水和泉水的水源㊂这两者的计算结果中植物的主要水源都有３０ｃｍ土层土壤水，与直接相关法分析结果近乎一致，但是刺楸δ１８Ｏ值对于１０ ２０ｃｍ土壤δ１８Ｏ值较４０ｃｍ土壤和泉水值更接近，因此刺楸应该对１０ ２０ｃｍ土壤水吸收高于４０ｃｍ和泉水，与ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算出的结果一致，而与ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果存在较大差异㊂结果显示，ＭｉｘＳＩＡＲ模型解析植物水分来源可靠性高于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型㊂同时根据模型评价指标ＲＭＳＥ显示，在春夏季，ＭｉｘＳＩＡＲ模型评价指标ＲＭＳＥ都小于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型㊂因此，ＭｉｘＳＩＡＲ模型对量化植物水分来源适用性高于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型㊂氢氧稳定同位素在植物（除少数耐盐和旱生植物外）吸水过程中并不发生分馏，同时各种水源氢氧稳定同位素值存在较大的差异［１３］，这为氢氧稳定同位素研究植物水分来源提供了理论基础［３１］㊂ＰｈｉｌｌｉｐｓａｎｄＧｒｅｇｇ［１８］和Ｐｈｉｌｌｉｐｓ［３２］基于质量守恒方程，利用线性混合模型得出当ｎ＋１的水源能够被ｎ个示踪元素精准的分析出㊂以一个稳定性同位素值和两个源为例，引入ｆＡ和ｆＢ作为利用Ａ㊁Ｂ源的利用比例，δＡ和δＢ为源同位素值，δＭ为混合物同位素值，得出方程组：δＭ＝ｆＡδＡ＋ｆＢδＢ，１＝ｆＡ＋ｆＢ，进而解析出方程中的ｆＡ和ｆＢ值㊂然而，准确计算混合物源的比例需要满足一定条件，只有当源的数量少于或者等于同位素数量＋１时，这些方程才能精准的解析出不同源的利用比例［１９］㊂同时，随机测量误差㊁同位素分馏都会导致这些比例估计值的不确定７１６５㊀１６期㊀㊀㊀曾祥明㊀等：ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较研究㊀性［２２］㊂然而，ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型在实际应用的过程中源的数量往往都会高于同位素的数量＋１，因此在利用上述方程求解时，方程将会呈现多解情况，方程的不确定增加，结果就会更加不可靠，同时也没有考虑到同位素在混合物与源之间的分馏，这样使得计算的结果更加不可靠㊂因此，导致本研究中利用ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算植物水分来源结果可靠性低于ＭｉｘＳＩＡＲ模型㊂为了进一步提高解析混合物与源之间的准确度，解决ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型存在的问题，ＭｏｏｒｅａｎｄＳｅｍｍｅｎｓ［１９］提出了基于ＭＡＴＬＡＢ开发的ＭｉｘＳＩＲ计算模型，该模型提出源对混合物贡献的概论分布，明确指出不确定性与源㊁分馏和同位素特征关系，同时在分析的过程中也可以加入先验信息㊂Ｐａｒｎｅｌｌ等［２０］基于贝叶斯同位素混合模型，并进一步发布一个新的开源Ｒ包ＳＩＡＲ㊂ＳＩＡＲ与ＭｉｘＳＩＲ模型有很大的相似处，然而ＳＩＡＲ模型包含残差而ＭｉｘＳＩＲ模型没有㊂根据ＳＩＡＲ模型计算公式：Ｘｉｊ＝ðＫｋ＝１ｐｋｑｊｋ（ｓｊｋ＋ｃｊｋ）ðＫｋ＝１ｐｋｑｊｋ＋εｉｊ（３）式中，Ｘｉｊ是第ｉ个混合物中同位素ｊ的值，ｐｋ是由模型计算出第ｋ个源对混合物的贡献率，ｑｊｋ是第ｋ个源中同位素ｊ的浓度，ｓｊｋ是第ｋ个源中同位素ｊ的值，ｃｊｋ是第ｋ个源中同位素ｊ的分馏系数，εｉｊ是残差㊂当ＳＩＡＲ模型加入残差εｉｊ后，能够降低模型的不确定，从而提高模型的准确性［３３］㊂ＭｉｘＳＩＡＲ模型是基于Ｒ语言包并结合ＭｉｘＳＩＲ和ＳＩＡＲ模型的优点所做的改进，通过考虑源值㊁分类和连续协变量和先验信息中的不确定性来改进更简单的线性混合模型，以提高模型结果的准确性㊂图５结果显示，ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算的ＲＭＳＥ值（春季０．６１，夏季０．５９）低于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算的ＲＭＳＥ值（春季０．８４，夏季０．７４）证实了ＭｉｘＳＩＡＲ模型解析植物水分来源利用比例误差更小并且可靠性更高㊂然而，在喀斯特地区ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型被广泛运用于解析植物水分来源㊂丁亚丽等［３４］利用ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型研究尾巨桉水分利用特征，Ｎｉｅ等［３５］利用ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型研究木本植物水分来源季节变化，Ｄｅｎｇ等［３６］利用ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型研究青冈（Ｃｙｃｌｏｂａｌａｎｏｐｓｉｓｇｌａｕｃａ）植物水分来源利用情况㊂在喀斯特地区很少有研究者利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型解析植物水分来源，ＭｉｘＳＩＡＲ模型多数被用于非喀斯地区，如杜俊杉等［３７］利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型分析冬小麦植物水分来源，ＭａａｎｄＳｏｎｇ等［３８］利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型研究玉米水分来源季节变化㊂但本研究表明在喀斯特地区更适合利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型解析植物水分来源㊂４㊀结论雨水δ１８Ｏ值存在明显的季节变化特征，在３月 ６月偏正，在６月 ８月数据偏负㊂在喀斯特地区利用ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物对不同水源的利用比例结果存在差异㊂基于直接相关法结果显示，ＭｉｘＳＩＡＲ模型计算植物水分来源优于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果㊂基于ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算结果总体评价的结果显示，在春夏季，ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型计算植物水分来源的ＲＭＳＥ值分别为０．６１（０．５９）和０．８４（０．７４），因此ＭｉｘＳＩＡＲ模型在计算植物水分来源时可靠性高于ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型㊂所以在喀斯特地区利用ＭｉｘＳＩＡＲ模型解析植物水分来源比ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型更适合㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＬｉｕＭＸ，ＸｕＸＬ，ＳｕｎＡＹ，ＷａｎｇＫＬ，ＬｉｕＷ，ＺｈａｎｇＸＹ．ＩｓｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＣｈｉｎａｅｘｐｅｒｉｅｎｃｉｎｇｍｏｒｅｆｒｅｑｕｅｎｔｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎｅｘｔｒｅｍｅｓ？ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＲｅｓｅａｒｃｈＬｅｔｔｅｒｓ，２０１４，９（６）：０６４００２．［２］㊀彭晚霞，王克林，宋同清，曾馥平，王久荣．喀斯特脆弱生态系统复合退化控制与重建模式．生态学报，２００８，２８（２）：８１１⁃８２０．［３］㊀ＤａｈｌｍａｎＲＣ，ＫｕｃｅｒａＣＬ．Ｒｏｏｔｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙａｎｄｔｕｒｎｏｖｅｒｉｎｎａｔｉｖｅｐｒａｉｒｉｅ．Ｅｃｏｌｏｇｙ，１９６５，４６（１／２）：８４⁃８９．［４］㊀ＺｈａｎｇＸＹ，ＰｅｉＤ，ＣｈｅｎＳＹ．ＲｏｏｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｓｏｉｌｗａｔｅｒｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｉｎｔｈｅＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＰｌａｉｎ．ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ，２００４，１８（１２）：２２７５⁃２２８７．［５］㊀聂云鹏，陈洪松，王克林．土层浅薄地区植物水分来源研究方法．应用生态学报，２０１０，２１（９）：２４２７⁃２４３３．［６］㊀ＴｕｒｎｅｒＮＣ，ＪｏｎｅｓＭＭ．Ｔｕｒｇｏｒｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｂｙｏｓｍｏｔｉｃａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ：ａｒｅｖｉｅｗａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎ／／ＴｕｒｎｅｒＮＣ，ＫｒａｍｅｒＰＪ，ｅｄｓ．ＡｄａｐｔａｔｉｏｎｏｆＰｌａｎｔｓｔｏＷａｔｅｒａｎｄＨｉｇｈＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳｔｒｅｓｓ．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＪｏｈｎＷｉｌｅｙ＆Ｓｏｎｓ，１９８０：８７⁃１０３．８１６５㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀４０卷㊀［７］㊀ＡｓｂｊｏｒｎｓｅｎＨ，ＭｏｒａＧ，ＨｅｌｍｅｒｓＭＪ．ＶａｒｉａｔｉｏｎｉｎｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅｄｙｎａｍｉｃｓａｍｏｎｇｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄｎａｔｉｖｅｐｌａｎｔｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｉｎｔｈｅＭｉｄｗｅｓｔｅｒｎＵ．Ｓ．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２００７，１２１（４）：３４３⁃３５６．［８］㊀邓文平，余新晓，贾国栋，李亚军，刘玉洁，白艳婧．利用稳定氢氧同位素定量区分栓皮栎旱季水分来源的方法比较．应用基础与工程科学学报，２０１３，２１（３）：４１２⁃４２２．［９］㊀付青云，刘廷玺，段利民，王冠丽，曹文梅，黄天宇．基于稳定性氧同位素分析不同树龄小叶锦鸡儿用水策略．生态学杂志，２０１９，３８（５）：１５７０⁃１５７９．［１０］㊀李雪松，贾德彬，钱龙娇，冯蕴．基于同位素技术分析不同生长季节杨树水分利用．生态学杂志，２０１８，３７（３）：８４０⁃８４６．［１１］㊀张景文，陈报章．基于同位素分析研究山东禹城夏玉米水分来源．水土保持学报，２０１７，３１（４）：９９⁃１０４．［１２］㊀ＺｈａｎｇＹＣ，ＳｈｅｎＹＪ，ＳｕｎＨＹ，ＧａｔｅｓＪＢ．Ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎａｎｄｉｔｓｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｉｎａｎｉｒｒｉｇａｔｅｄｗｉｎｔｅｒｗｈｅａｔｆｉｅｌｄ：ａｃｏｍｂｉｎｅｄｉｓｏｔｏｐｉｃａｎｄｍｉｃｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｐｐｒｏａｃｈ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，２０１１，４０８（３／４）：２０３⁃２１１．［１３］㊀聂云鹏，陈洪松，王克林，ＳｕｓａｎｎｅＳ．采用稳定同位素技术判定喀斯特地区植物水分来源的挑战与可能应对方案．应用生态学报，２０１７，２８（７）：２３６１⁃２３６８．［１４］㊀ＢｒｕｎｅｌＪＰ，ＷａｌｋｅｒＧＲ，ＤｉｇｈｔｏｎＪＣ，ＭｏｎｔｅｎｙＢ．Ｕｓｅｏｆｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓｏｆｗａｔｅｒｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｏｒｉｇｉｎｏｆｗａｔｅｒｕｓｅｄｂｙｔｈｅｖｅｇｅｔａｔｉｏｎａｎｄｔｏｐａｒｔｉｔｉｏｎｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ．ＡｃａｓｅｓｔｕｄｙｆｒｏｍＨＡＰＥＸ⁃Ｓａｈｅｌ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，１９９７，１８８⁃１８９：４６６⁃４８１．［１５］㊀ＤａｗｓｏｎＴＥ，ＥｈｌｅｒｉｎｇｅｒＪＲ．Ｉｓｏｔｏｐｉｃｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｆｗａｔｅｒｉｎｔｈｅ ｗｏｏｄｙ ｔｉｓｓｕｅｓｏｆｐｌａｎｔｓ：Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅ，ｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅ，ａｎｄｏｔｈｅｒｓｔｕｄｉｅｓｗｈｉｃｈｕｓｅｔｈｅｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｉｃｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｃｅｌｌｕｌｏｓｅ．ＧｅｏｃｈｉｍｉｃａｅｔＣｏｓｍｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａ，１９９３，５７（１４）：３４８７⁃３４９２．［１６］㊀ＬｉｕＷＪ，ＬｉｕＷＹ，ＬｉＰＪ，ＤｕａｎＷＰ，ＬｉＨＭ．ＤｒｙｓｅａｓｏｎｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅｂｙｔｗｏｄｏｍｉｎａｎｔｃａｎｏｐｙｔｒｅｅｓｐｅｃｉｅｓｉｎａｔｒｏｐｉｃａｌｓｅａｓｏｎａｌｒａｉｎｆｏｒｅｓｔｏｆＸｉｓｈｕａｎｇｂａｎｎａ，ＳＷＣｈｉｎａ．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄＦｏｒｅｓｔＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙ，２０１０，１５０（３）：３８０⁃３８８．［１７］㊀ＮｉｅＹＰ，ＣｈｅｎＨＳ，ＷａｎｇＫＬ，ＹａｎｇＪ．ＷａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｂｙｗｏｏｄｙｐｌａｎｔｓｇｒｏｗｉｎｇｏｎｄｏｌｏｍｉｔｅｏｕｔｃｒｏｐｓａｎｄｎｅａｒｂｙｓｏｉｌｓｄｕｒｉｎｇｄｒｙｓｅａｓｏｎｓｉｎｋａｒｓｔｒｅｇｉｏｎｏｆＳｏｕｔｈｗｅｓｔＣｈｉｎａ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，２０１２，４２０⁃４２１：２６４⁃２７４．［１８］㊀ＰｈｉｌｌｉｐｓＤＬ，ＧｒｅｇｇＪＷ．Ｓｏｕｒｃｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｕｓｉｎｇｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓ：ｃｏｐｉｎｇｗｉｔｈｔｏｏｍａｎｙｓｏｕｒｃｅｓ．Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，２００３，１３６（２）：２６１⁃２６９．［１９］㊀ＭｏｏｒｅＪＷ，ＳｅｍｍｅｎｓＢＸ．Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎｄｐｒｉｏｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｏｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｍｉｘｉｎｇｍｏｄｅｌｓ．ＥｃｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２００８，１１（５）：４７０⁃４８０．［２０］㊀ＰａｒｎｅｌｌＡＣ，ＩｎｇｅｒＲ，ＢｅａｒｈｏｐＳ，ＪａｃｋｓｏｎＡＬ．Ｓｏｕｒｃｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｕｓｉｎｇｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓ：ｃｏｐｉｎｇｗｉｔｈｔｏｏｍｕｃｈｖａｒｉａｔｉｏｎ．ＰＬｏＳＯｎｅ，２０１０，５（３）：ｅ９６７２．［２１］㊀ＳｔｏｃｋＢＣ，ＳｅｍｍｅｎｓＢＸ．ＭｉｘＳＩＡＲＧＵＩｕｓｅｒｍａｎｕａｌ．Ｖｅｒｓｉｏｎ３．１．ｈｔｔｐｓ：／／ｇｉｔｈｕｂ．ｃｏｍ／ｂｒｉａｎｓｔｏｃｋ／ＭｉｘＳＩＡＲ．［２２］㊀ＰｈｉｌｌｉｐｓＤＬ，ＧｒｅｇｇＪＷ．Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｉｎｓｏｕｒｃｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇｕｓｉｎｇｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓ．Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，２００１，１２７（２）：１７１⁃１７９．［２３］㊀ＥｖａｒｉｓｔｏＪ，ＭｃＤｏｎｎｅｌｌＪＪ，ＣｌｅｍｅｎｓＪ．Ｐｌａｎｔｓｏｕｒｃｅｗａｔｅｒａｐｐｏｒｔｉｏｎｍｅｎｔｕｓｉｎｇｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓ：ａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｉｍｐｌｅｌｉｎｅａｒ，ｔｗｏ‐ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔｍｉｘｉｎｇｍｏｄｅｌａｐｐｒｏａｃｈｅｓ．ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓ，２０１７，３１（２１）：３７５０⁃３７５８．［２４］㊀ＷａｎｇＪ，ＬｕＮ，ＦｕＢＪ．Ｉｎｔｅｒ⁃ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｍｉｘｉｎｇｍｏｄｅｌｓｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｐｌａｎｔｗａｔｅｒｓｏｕｒｃｅｐａｒｔｉｔｉｏｎｉｎｇ．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１９，６６６：６８５⁃６９３．［２５］㊀ＺｈａｏＭ，ＺｅｎｇＣ，ＬｉｕＺＨ，ＷａｎｇＳＪ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄｕｓｅ／ｌａｎｄｃｏｖｅｒｏｎｋａｒｓｔｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ：ａｐａｉｒｅｄｃａｔｃｈｍｅｎｔｓｔｕｄｙｏｆＣｈｅｎｑｉａｎｄＤｅｎｇｚｈａｎｈｅ，Ｐｕｄｉｎｇ，Ｇｕｉｚｈｏｕ，ＳＷＣｈｉｎａ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｙｄｒｏｌｏｇｙ，２０１０，３８８（１／２）：１２１⁃１３０．［２６］㊀ＷａｎｇＪＸ，ＺｏｕＢＰ，ＬｉｕＹ，ＴａｎｇＹＱ，ＺｈａｎｇＸＢ，ＹａｎｇＰ．Ｅｒｏｓｉｏｎ⁃ｃｒｅｅｐ⁃ｃｏｌｌａｐｓｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｓｏｉｌｌｏｓｓｆｏｒｔｈｅｋａｒｓｔｒｏｃｋｙｄｅｓｅｒｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎＣｈｅｎｑｉｖｉｌｌａｇｅ，Ｐｕｄｉｎｇｃｏｕｎｔｙ，Ｇｕｉｚｈｏｕ，Ｃｈｉｎａ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１４，７２（８）：２７５１⁃２７６４．［２７］㊀ＤａｉＹ，ＺｈｅｎｇＸＪ，ＴａｎｇＬＳ，ＬｉＹ．ＳｔａｂｌｅｏｘｙｇｅｎｉｓｏｔｏｐｅｓｒｅｖｅａｌｄｉｓｔｉｎｃｔｗａｔｅｒｕｓｅｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｗｏＨａｌｏｘｙｌｏｎｓｐｅｃｉｅｓｉｎｔｈｅＧｕｒｂａｎｔｏｎｇｇｕｔＤｅｓｅｒｔ．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，２０１５，３８９（１／２）：７３⁃８７．［２８］㊀ＧｕＤＸ，ＺｈａｎｇＺＦ，ＭａｌｌｉｋＡ，ＺｈｏｕＡＰ，ＭｏＬ，ＨｅＣＸ，ＨｕａｎｇＹＱ．ＳｅａｓｏｎａｌｗａｔｅｒｕｓｅｓｔｒａｔｅｇｙｏｆＣｙｃｌｏｂａｌａｎｏｐｓｉｓｇｌａｕｃａｉｎａｋａｒｓｔａｒｅａｏｆｓｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１５，７４（２）：１００７⁃１０１４．［２９］㊀ＲｏｔｈｆｕｓｓＹ，ＪａｖａｕｘＭ．Ｒｅｖｉｅｗｓａｎｄｓｙｎｔｈｅｓｅｓ：ｉｓｏｔｏｐｉｃａｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏｑｕａｎｔｉｆｙｒｏｏｔｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅ：ａｒｅｖｉｅｗａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｍｅｔｈｏｄｓ．Ｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，２０１７，１４（８）：２１９９⁃２２２４．［３０］㊀ＥｈｌｅｒｉｎｇｅｒＪＲ，ＤａｗｓｏｎＴＥ．Ｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅｂｙｐｌａｎｔｓ：ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｓｆｒｏｍｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．Ｐｌａｎｔ，Ｃｅｌｌ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，１９９２，１５（９）：１０７３⁃１０８２．［３１］㊀ＷａｎｇＰ，ＳｏｎｇＸＦ，ＨａｎＤＭ，ＺｈａｎｇＹＨ，ＬｉｕＸ．Ａｓｔｕｄｙｏｆｒｏｏｔｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅｏｆｃｒｏｐｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｂｙｈｙｄｒｏｇｅｎａｎｄｏｘｙｇｅｎｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓ：ａｃａｓｅｉｎＳｈａｎｘｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ．ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＷａｔｅｒＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１０，９７（３）：４７５⁃４８２．［３２］㊀ＰｈｉｌｌｉｐｓＤＬ．Ｍｉｘｉｎｇｍｏｄｅｌｓｉｎａｎａｌｙｓｅｓｏｆｄｉｅｔｕｓｉｎｇｍｕｌｔｉｐｌｅｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓ：ａｃｒｉｔｉｑｕｅ．Ｏｅｃｏｌｏｇｉａ，２００１，１２７（２）：１６６⁃１７０．［３３］㊀ＪａｃｋｓｏｎＡＬ，ＩｎｇｅｒＲ，ＢｅａｒｈｏｐＳ，ＰａｒｎｅｌｌＡ．ＥｒｒｏｎｅｏｕｓｂｅｈａｖｉｏｕｒｏｆＭｉｘＳＩＲ，ａｒｅｃｅｎｔｌｙｐｕｂｌｉｓｈｅｄＢａｙｅｓｉａｎｉｓｏｔｏｐｅｍｉｘｉｎｇｍｏｄｅｌ：ａｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｆＭｏｏｒｅ＆Ｓｅｍｍｅｎｓ（２００８）．ＥｃｏｌｏｇｙＬｅｔｔｅｒｓ，２００９，１２（３）：Ｅ１⁃Ｅ５．［３４］㊀丁亚丽，陈洪松，聂云鹏，王升，张慧玲，王克林．基于稳定同位素的喀斯特坡地尾巨桉水分利用特征．应用生态学报，２０１６，２７（９）：２７２９⁃２７３６．［３５］㊀ＮｉｅＹＰ，ＣｈｅｎＨＳ，ＷａｎｇＫＬ，ＴａｎＷ，ＤｅｎｇＰＹ，ＹａｎｇＪ．ＳｅａｓｏｎａｌｗａｔｅｒｕｓｅｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｗｏｏｄｙｓｐｅｃｉｅｓｇｒｏｗｉｎｇｏｎｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｄｏｌｏｓｔｏｎｅｏｕｔｃｒｏｐｓａｎｄｎｅａｒｂｙｔｈｉｎｓｏｉｌｓｉｎｓｕｂｔｒｏｐｉｃａｌＣｈｉｎａ．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，２０１１，３４１（１／２）：３９９⁃４１２．［３６］㊀ＤｅｎｇＹ，ＫｕｏＹＭ，ＪｉａｎｇＺＣ，ＱｉｎＸＭ，ＪｉｎＺＪ．ＵｓｉｎｇｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓｔｏｑｕａｎｔｉｆｙｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅｂｙＣｙｃｌｏｂａｌａｎｏｐｓｉｓｇｌａｕｃａｉｎｔｙｐｉｃａｌｃｌｕｓｔｅｒｓｏｆｋａｒｓｔｐｅａｋｓｉｎＣｈｉｎａ．ＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０１５，７４（２）：１０３９⁃１０４６．［３７］㊀杜俊杉，马英，胡晓农，童菊秀，张宝忠，孙宁霞，高光耀．基于双稳定同位素和ＭｉｘＳＩＡＲ模型的冬小麦根系吸水来源研究．生态学报，２０１８，３８（１８）：６６１１⁃６６２２．［３８］㊀ＭａＹ，ＳｏｎｇＸＦ．Ｕｓｉｎｇｓｔａｂｌｅｉｓｏｔｏｐｅｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｅａｓｏｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｗａｔｅｒｕｐｔａｋｅｏｆｓｕｍｍｅｒｍａｉｚｅｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ．ＳｃｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅＴｏｔａｌＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１６，５５０：４７１⁃４８３．９１６５㊀１６期㊀㊀㊀曾祥明㊀等：ＭｉｘＳＩＡＲ和ＩｓｏＳｏｕｒｃｅ模型解析植物水分来源的比较研究㊀。

西北农业学报 2024,33(5):834-841A c t a A gr i c u l t u r a e B o r e a l i -o c c i d e n t a l i s S i n i c a d o i :10.7606/j.i s s n .1004-1389.2024.05.006h t t p s ://d o i .o r g /10.7606/j.i s s n .1004-1389.2024.05.006青稞苗期耐低氮能力的品种差异分析收稿日期:2022-09-13 修回日期:2022-11-15基金项目:青海省农林科学院创新基金(2019-N K Y -05);国家自然科学基金(32060423);2022年国家大麦(青稞)产业技术体系(C A R S -05-01A -05);青海省自然科学基金计划-创新团队(2022-Z J -902);青海省创新平台建设专项(2022-Z J -Y 01)㊂第一作者:安立昆,男,助理研究员,硕士生导师,主要从事青稞遗传育种研究㊂E -m a i l :a n l i k u n @163.c o m 通信作者:吴昆仑,男,研究员,博士生导师,主要从事青稞遗传育种研究㊂E -m a i l :w k l qa a f @163.c o m 安立昆1,2,3,4,马爱莎5,姚有华1,2,3,4,其美永藏5,吴昆仑1,2,3,4(1.青海大学农林科学院,西宁 810016;2.青藏高原种质资源研究与利用实验室,西宁 810016;3.青海省青稞遗传育种重点实验室,西宁 810016;4.国家麦类改良中心青海青稞分中心,西宁 810016;5.青海大学生态环境工程学院,西宁 810016)摘 要 以8个代表性品种为材料,分析低氮胁迫下青稞苗期的农艺性状和耐低氮能力㊂结果表明:低氮胁迫下各青稞农艺性状都出现显著差异㊂所有青稞中株高㊁植株鲜质量㊁植株干质量都明显下降,根长㊁根鲜质量㊁根干质量都明显上升㊂但不同品种的根冠比变化差异不同,通过对各农艺性状分析发现,植株和根的鲜质量和干质量更能反映青稞的耐低氮能力,其中根干质量是筛选耐低氮青稞的最重要农艺性状,可以作为青稞耐低氮资源筛选的重要指标㊂多指标综合分析结果表明,各青稞耐低氮能力为 昆仑15 > 黄青1号 > 肚里黄 > 昆仑14 > 昆仑18 > 二道眉白青稞 > 洛隆宗 > 特邬 ㊂关键词 青稞;低氮胁迫;苗期;农艺性状青稞(H o r d e u m v u l ga r e L .v a r .n u d u m H o o k .f .)是大麦属1a 生草本植物,由于其成熟后稃壳容易脱落,也称为裸大麦,是中国青藏高原地区种植面积最大,分布最广泛的重要粮食和饲料作物[1-3]㊂青稞富含β-葡聚糖㊁纤维素㊁酚类物质等多种特色营养成分,具有预防癌症㊁糖尿病㊁高血脂等多种功效,是一种非常具有开发潜力的保健食品[4]㊂青稞主要生长在生态脆弱㊁土地贫瘠的高原地区,在青稞种植过程中不可避免要施用大量氮肥,对高原地区脆弱的农业生态造成严重影响,筛选和培育耐低氮青稞品种,减少青稞生产中的氮肥施用,是目前高原地区青稞产业可持续发展面临的重要问题之一[5-8]㊂氮是作物生长发育中最重要的营养元素之一,充足的氮元素供应是保证作物产量和品质的重要因素㊂同一作物中不同基因型对低氮的耐受能力差异极大,通过统计分析低氮培养条件下的作物农艺性状特点,筛选出具有耐低氮特性的作物基因型及与耐低氮密切相关的农艺性状,是目前作物耐低氮资源筛选和研究所普遍采用的方法[9-14]㊂王晓芸等[15]采用苗期水培的方法通过统计分析低氮培养条件下大麦苗期农艺性状的变异范围,对42种大麦资源的氮利用效率进行研究,筛选出氮高效利用大麦资源3份和氮低效利用资源2份㊂姜琪等[16]采用水培的方法对19份大麦地方品种低氮条件下根长㊁株高㊁分蘖数和干质量等指标的显著性㊁变异系数㊁相关性进行分析,筛选出耐低氮大麦资源5份,并且发现植株和根干质量是大麦耐低氮筛选的重要农艺性状,而株高不适于作为大麦耐低氮筛选的农艺性状指标㊂扎桑等[17]采用苗期H o a gl a n d s 营养液培养的方法对1029份青稞苗期低氮条件下株高㊁根长㊁植株和根的鲜质量和干质量等农艺性状和生理指标进行测量和分析,筛选出30份耐低氮和30份对低氮敏感的青稞材料㊂目前,关于青稞耐低氮资源筛选和农艺性状特点的研究报道较少㊂研究低氮条件下青稞的农艺性状特点,筛选耐低氮青稞资源,并研究其关键农艺性状,对于筛选和培育耐低氮青稞品种具有重要的意义㊂本研究对低氮胁迫下不同青稞苗期的农艺性状指标进行研究,以期为耐低氮青稞资源筛选㊁品种培育提供参考㊂1材料与方法1.1试验材料以前期从108份青稞资源中初步筛选出耐贫瘠能力较强,在生产上广泛种植,并具有不同青稞主产区代表性的青稞品种: 昆仑15 黄青1号 昆仑18 肚里黄 洛隆宗 特邬 二道眉白青稞 ㊂以上8种青稞种子均由青藏高原种质资源研究与利用实验室保存㊂1.2试验方法1.2.1青稞低氮处理各青稞种子经84消毒液浸泡6m i n后用自来水冲洗6次,将种子放在湿润的滤纸上进行萌发,1周后选取长势相似的幼苗固定于泡沫板中,每种青稞5株幼苗,放于黑色塑料盒(600mmˑ500mmˑ160mm)中,共设置2盒㊂采用改良H o a g l a n d s培养液(80m g/L N H4N O4)进行培养㊂每盒20L培养液㊂用空气泵24h向培养液中通入空气,每3d更换1次培养液,每天用1m o l/L K O H溶液稳定p H为7.0㊂当幼苗生长至3叶期时,分别采用正常(80 m g/L N H4N O4)和低氮(20m g/L N H4N O4)的改良H o a g l a n d s培养液继续进行培养㊂待青稞生长至5叶期时对农艺性状进行测量㊂1.2.2测定指标与方法测量株高和根长㊁植株和根鲜质量后将植株和根在105ħ下烘30m i n 杀青,80ħ烘至恒质量后对植株和根干质量进行称量㊂1.2.3数据统计与分析各指标显著性㊁变异系数㊁相关性㊁主成分和隶属函数分析,参照吕立军[18]㊁王春萍等[19]㊁李洁[20]㊁吝海霞[21]㊁马尧[22]㊁吴雯雯[23]进行计算与分析㊂利用M i c r o s o f t E x c e l 2019和S P S S22.0以及R语言分析处理数据㊂耐低氮系数=低氮处理值/正常处理值变异系数=(标准偏差/平均值)ˑ100% P e a r s o n相关性分析:计算公式:r=Nðx i y i-ðx iðy iNðx2i-(ðx i)2Nðy2i-(ðy i)2主成分分析:使用R语言包F a c t o e x t r a通过线性组合对多维数据进行主成分分析,提取表征组间差异的关键变量㊂利用偏最小二乘法判别分析(P L S-D A)建立指标变化与植株处理组别之间的关系模型,通过计算变量投影重要度(V I P)来实现对样本类别预测和差异指标的筛选㊂使用R 语言P L S程序包建立模型㊂随机森林分析:采用R语言R a n d o m F o r e s t 程序包进行计算㊂V1=1nt r e eð(e r r o j-e r r o),n t r e e代表树的数量,e r r o代表误差率㊂隶属函数分析计算公式:μ(X j)=(X j-X m i n)/(X m a x-X m i n),j=1, 2,3, ,n;μ(X j)=1-(X j-X m i n)/(X m a x-X m i n),j= 1,2,3, ,nμ(X j)表示第j个综合指标的隶属函数值, X j表示第j个综合指标值;X m a x表示第j个综合指标的最大值,X m i n表示第j个综合指标的最小值㊂2结果与分析2.1低氮胁迫对不同青稞幼苗农艺性状的影响低氮胁迫处理后所有青稞株高㊁植株鲜质量㊁植株干质量都出现明显下降,根长㊁根鲜质量㊁根干质量都出现明显上升,但不同青稞的指标上升或下降幅度不同(表1)㊂通过对青稞的耐低氮指数分析发现根干质量的变异系数最大(表2)㊂2.2低氮胁迫与不同青稞幼苗农艺性状的相关性和主成分分析对所测定的7个农艺性状进行相关性分析表明,各相对指标之间的相关性存在差异,有1对相对指标呈显著相关(P<0.05)(表3)㊂本研究中, KMO统计量为0.687,B a r l e t t小于0.001,说明数据结构效度良好,可使用主成分分析提取用于青稞耐低氮筛选的相关农艺性状指标㊂利用特征根大于1的筛选标准提取3个主成分,结果所示,前3个主成分解释度达89.33%,正常和低氮处理下青稞不同农艺性状指标差异明显,说明低氮处理下青稞农艺性状指标发生明显变化(表1,表4,图1-A,图1-C)㊂进一步计算不同公因子载荷系数可知:因子1中主要包括根干质量㊁植株干质量㊁根鲜质量和根长,其样本解释度达58.91%;因子2中主要包括植株鲜质量和株高,其样本解释度达16.05%;因子3中主要是根冠比,其样本解释度达14.37%(表4)㊂2.3低氮胁迫下不同青稞幼苗农艺性状P L S-D A判别和随机森林分析P L S-D A判别分析作为有监督模型可提高不㊃538㊃5期安立昆等:青稞苗期耐低氮能力的品种差异分析表1 低氮胁迫下青稞苗期农艺性状( x ʃs )T a b l e 1 A g r o n o m i c t r a i t s o f h u l l e s s b a r e l y a t s e e d l i n g s t a g e u n d e r l o w n i t r o ge n s t r e s s 品种C u l t i v a r指标I n d e x株高/c mP l a n t h e i gh t 根长/c mR o o t l e n gt h 植株鲜质量/gP l a n t f r e s h m a s s根鲜质量/gR o o t f r e s h m a s s植株干质量/gP l a n t d r y m a s s根干质量/gR o o t d r y m a s s根冠比R o o t -s h o o t r a t i o肚里黄D u l i h u a n g正常N o r m a l n i t r o ge n 26.93ʃ1.35a 17.00ʃ0.56a 6.42ʃ0.79a 2.17ʃ0.25a 0.18ʃ0.01a 0.15ʃ0.04a 0.84ʃ0.22a低氮L o w n i t r o ge n 22.23ʃ0.60b 21.17ʃ1.57b 3.53ʃ0.18b 3.68ʃ0.21b 0.79ʃ0.03b 0.87ʃ0.02b 1.10ʃ0.05b洛隆宗L u o l o n g z o n g正常N o r m a l n i t r o g e n 18.57ʃ0.71a 14.67ʃ0.40a 6.74ʃ0.55a 2.67ʃ0.04a 0.11ʃ0.02a 0.42ʃ0.26a 4.20ʃ2.94a低氮L o w n i t r o ge n 13.33ʃ0.50b 16.37ʃ1.16b 2.41ʃ0.26b 2.77ʃ0.10a 0.65ʃ0.07a 0.66ʃ0.04b 1.03ʃ0.017b昆仑14K u n l u n 14正常N o r m a l n i t r o g e n 28.33ʃ1.05a 14.37ʃ1.20a 7.91ʃ0.39a 2.54ʃ0.12a 0.12ʃ0.01a 0.13ʃ0.03a 1.09ʃ0.27a低氮L o w n i t r o ge n 26.37ʃ0.31b 15.50ʃ0.85b 3.78ʃ0.23b 3.04ʃ0.07b 0.81ʃ0.08b 0.96ʃ0.02b 1.20ʃ0.14a黄青1号H u a n g q i n g 1正常N o r m a l n i t r o g e n 26.10ʃ0.72a 12.23ʃ0.80a 5.90ʃ0.29a 2.42ʃ0.10a 0.21ʃ0.02a 0.19ʃ0.04a 0.91ʃ0.20a低氮L o w n i t r o ge n 18.47ʃ0.90b 22.37ʃ1.16b 4.62ʃ0.29b 3.78ʃ0.10b 0.91ʃ0.02b 0.96ʃ0.06b 1.06ʃ0.08a特邬T e w u正常N o r m a l n i t r o g e n 20.33ʃ1.05a 12.07ʃ0.64a 6.83ʃ0.51a 2.25ʃ0.08a 0.15ʃ0.02a 0.13ʃ0.02a 0.85ʃ0.21a低氮L o w n i t r o ge n 11.03ʃ0.67b 13.97ʃ0.32b 2.06ʃ0.46b 2.91ʃ0.15b 0.58ʃ0.03b 0.63ʃ0.07b 1.09ʃ0.10b昆仑15K u n l u n 15正常N o r m a l n i t r o g e n 17.50ʃ1.15a 17.27ʃ1.00a 4.09ʃ0.24a 2.76ʃ0.22a 0.18ʃ0.03a 0.17ʃ0.06a 0.94ʃ0.25a低氮L o w n i t r o ge n 15.73ʃ1.01b 18.70ʃ0.96b 3.96ʃ0.36a 3.86ʃ0.57b 0.61ʃ0.06b 0.76ʃ0.12b 1.25ʃ0.13b昆仑18K u n l u n 18正常N o r m a l n i t r o g e n 24.87ʃ0.67a 16.53ʃ1.16a 5.65ʃ0.27a 2.78ʃ0.20a 0.18ʃ0.02a 0.16ʃ0.04a 0.92ʃ0.14a低氮L o w n i t r o ge n 16.37ʃ1.16b 16.40ʃ0.46a 4.09ʃ0.24b 3.11ʃ0.15b 0.57ʃ0.04b 0.57ʃ0.27b 1.00ʃ0.51a二道眉白青稞正常N o r m a l n i t r o g e n 21.33ʃ1.25a 16.00ʃ0.53a 7.05ʃ0.14a 2.73ʃ0.42a 0.15ʃ0.03a 0.15ʃ0.01a 1.06ʃ0.28aE r d a o m e i w h i t e h u l l e s s b a r l e y低氮L o w n i t r o ge n 13.90ʃ0.61b 18.37ʃ0.93b 3.30ʃ0.44b 3.22ʃ0.52b 0.67ʃ0.05b 0.75ʃ0.05b 1.13ʃ0.03a注:不同的小写字母表示低氮处理与对照组之间存在显著差异(P <0.05)㊂下同㊂N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n d i c a t e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s b e t w e e n l o w n i t r o ge n t r e a t m e n t a n d c o n t r o l (P <0.05).T h e s a m e b e l o w.表2 正常与低氮水平处理下青稞苗期农艺性状间的变异( x ʃs )T a b l e 2 V a r i a t i o n c o e f f i c i e n t o f a g r o n o m i c t r a i t s o f h u l l e s s b a r e l y a t s e e d l i n gs t a g e u n d e r n o r m a l n i t r o g e n a n d l o w n i t r o ge n t r e a t m e n t 农艺性状A gr o n o m i c t r a i t 正常N o r m a l n i t r o ge n 变幅V a r i a t i o n 均值M e a n低氮L o w n i t r o ge n 变幅V a r i a t i o n 均值M e a n耐低氮系数L o w n i t r o ge n t o l e r a n c e i n d e x 变幅V a r i a t i o n 均值M e a n农艺性状A gr o n o m i c t r a i t 变异系数/%C VC o e f f i c i e n t o f v a r i a t i o n正常N o r m a l n i t r o g e n 低氮L o w n i t r o ge n 耐低氮系数L o w n i t r o g e n t o l e r a n c e i n d e x 株高/c mP l a n t h e i gh t 16.30~29.423.00ʃ3.91a 10.3~26.717.18ʃ4.75b 0.58~0.980.74ʃ0.12b 株高P l a n t h e i gh t 0.170.280.17根长/c m R o o t l e n gt h 11.4~18.3015.02ʃ2.03a 13.6~23.617.85ʃ2.80b 0.93~1.871.21ʃ0.27b根长R o o t l e n gt h 0.140.160.22植株鲜质量/gP l a n t f r e s h m a s s3.89~8.366.32ʃ1.13a 1.65~4.93.47ʃ0.85b 0.25~1.040.58ʃ0.22b植株鲜质量P l a n t f r e s h m a s s0.180.240.38根鲜质量/gR o o t f r e s h m a s s1.98~3.212.54ʃ0.28a 2.63~4.253.30ʃ0.46b 1.02~1.761.31ʃ0.23b根鲜质量R o o t f r e s h m a s s0.110.140.17植株干质量/gP l a n t d r y ma s s 0.09~0.220.16ʃ0.03a 0.54~0.920.70ʃ0.12b 2.70~7.824.62ʃ1.26b植株干质量P l a n t d r y ma s s 0.220.180.27根干质量/g R o o t d r y ma s s 0.10~0.610.19ʃ0.12a 0.32~0.990.77ʃ0.17b 1.07~9.805.02ʃ2.00b根干质量R o o t d r y ma s s 0.650.220.40根冠比R o o t -s h o o t r a t i o0.59~6.781.35ʃ1.38a 0.52~1.541.11ʃ0.19b 0.16~2.041.13ʃ0.43b根冠比R o o t -s h o o t r a t i o1.020.170.38表3 青稞苗期不同农艺性状相对值之间的相关性分析T a b l e 3 C o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t a m o n g l o w n i t r o g e n s t r e s s c o e f f i c i e n t s o f a g r o n o m i c t r a i t s o f h u l l e s s b a r e l y a t s e e d l i n g s t a ge 指标I n d e x株高P l a n t h e i gh t 根长R o o t l e n gt h 植株鲜质量P l a n t f r e s hm a s s植株干质量P l a n t d r y m a s s根鲜质量R o o t f r e s h m a s s根干质量R o o t d r y m a s s根冠比R o o t -s h o o t r a t i o株高P l a n t h e i gh t 1根长R o o t l e n gt h -0.0551植株鲜质量P l a n t f r e s h m a s s0.4450.2261植株干质量P l a n t d r y ma s s 0.4250.6180.4281根鲜质量R o o t f r e s h m a s s0.296-0.098-0.556-0.1781根干质量R o o t d r y ma s s 0.7060.3130.0950.3870.4191根冠比R o o t -s h o o t r a t i o0.5590.3780.5620.564-0.3380.709*1同指标组合时的判别准确率,去除冗余信息㊂通过计算每个性状指标的变量投影重要度(V I P )可以发现,植株干质量㊁根干质量㊁植株鲜质量和根鲜质量在区分正常和低氮处理组的贡献度最高㊃638㊃西 北 农 业 学 报33卷(图2-A )㊂这4个指标在主成分分析的因子1和因子2中也展现较高的样本表征能力,因此这4个指标可作为体现青稞耐低氮能力的关键指标㊂进一步利用随机森林筛选青稞耐低氮能力的关键指标,结果显示根干质量与低氮胁迫关联度最高,其次是植株干质量㊁根鲜质量和植株鲜质量(图2-B )㊂虽然P L S -D A 模型和随机森林分析筛选到与耐低氮相关青稞性状指标重要度排名略有不同,但是根干质量㊁植株干质量㊁根鲜质量和植株鲜质量均作为前4名与耐低氮相关指标被筛选出来㊂表4 正常与低氮处理下青稞农艺性状主成分分析特征值与方差贡献率T a b l e 4 E i g e n v a l u e s a n d v a r i a n c e c o n t r i b u t i o n s o f p r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s o f a gr o n o m i c t r a i t s o f h u l l e s s b a r e l y s e e d l i n g s u n d e r n o r m a l a n d l o w n i t r o ge n t r e a t m e n t s 成分F a c t o r 特征根E i ge n 特征根E i g e n v a l u e (U n r o t a t e d )方差百分比/%O f v a r i a n c e累积/%C u m u l a t i v e o f v a r i a n c e旋转后方差解释率V a r i a n c e o f r o t a t e d特征根E i g e n v a l u e (U n r o t a t e d )方差百分比/%O f v a r i a n c e累积/%C u m u l a t i v e o f v a r i a n c e14.12458.9158.913.15945.1445.1421.12416.0574.971.98128.3173.4431.00614.3789.331.11215.8989.3340.4776.8196.1450.172.4298.5660.0971.3999.9570.0030.05100.0A.碎石图;B .散点图;C .因子载荷矩阵热图A.S c r e e t e s t ;B .S c a t t e r p l o t ;C .H e a t m a p o f c o m po n e n t m a t r i x 图1 正常和低氮处理下青稞苗期农艺性状主成分分析F i g .1 P r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s o f a g r o n o m i c t r a i t s i n h u l l e s s b a r l e y s e e d l i n gs u n d e r n o r m a l a n d l o w n i t r o ge n t r e a t m e n t s 2.4 低氮胁迫下不同青稞幼苗农艺性状隶属函数分析利用隶属函数对低氮胁迫下各青稞农艺性状进行分析,对各青稞的耐低氮能力进行评价㊂各青稞耐低氮能力分别为 昆仑15 >黄青1号 > 肚里黄 > 昆仑14 > 昆仑18 >二道眉白青稞 > 特邬 >洛隆宗 (表5)㊂3 讨论作物耐低氮资源筛选与农艺性状特点研究一直是作物育种中的热点领域之一㊂关于青稞中耐低氮资源筛选和农艺性状特点的研究报道较少㊂作为中国青藏高原地区最重要的粮食作物,研究低氮胁迫下青稞农艺性状特点,筛选耐低氮青稞资源对于减少青稞氮肥的施用,降低青稞生产成本,促进高原地区生态农业经济发展具有重要的意义㊂虽然不同作物耐低氮评价的农艺性状指标各有不同,但很多研究都表明干质量尤其是根干质量是与很多作物耐低氮能力密切相关的农艺性状指标[24-28]㊂李梁等[29]采用苗期水培方法对全国不同地区的22个大麦品种低氮胁迫下的农艺性状进行显著性㊁变异系数㊁相关性和聚类分析,㊃738㊃5期安立昆等:青稞苗期耐低氮能力的品种差异分析A.P L S-D A模型变量V I P值排名;B.随机森林模型变量重要度排名A.V I P v a l u e r a n k i n g o f P L S-D A m o d e l v a r i a b l e s;B.I m p o r t a n c e r a n k i n g o f r a n d o m f o r e s t m o d e l v a r i a b l e s图2基于P L S-D A和随机森林模型的青稞耐低氮相关农艺性状重要性排序F i g.2R a n k i n g e o f i m p o r t a n c e f o r a g r o n o m i c t r a i t s o f l o w n i t r o g e n t o l e r a n c e i nh u l l e s s b a r l e y b a s e d o n P L S-D A a n d r a n d o m f o r e s t表5低氮条件下青稞苗期农艺性状隶属函数分析T a b l e5M e m b e r s h i p f u n c t i o n a n a l y s i s o f a g r o n o m i c t r a i t s o f h u l l e s s b a r e l y a t s e e d l i n g s t a g e u n d e r l o w n i t r o g e n t r e a t m e n t品种C u l t i v a r株高P l a n th e i g h t根长R o o tl e n g t h植株鲜质量P l a n t f r e s hm a s s植株干质量P l a n t d r ym a s s根鲜质量R o o t f r e s hm a s s根干质量R o o t d r ym a s s根冠比R o o t-s h o o t r a t i o平均值M e a n排名R a n k i n g昆仑15K u n l u n150.906220.149231.000000.508760.948570.504341.000000.716731黄青1号H u a n g q i n g10.336811.000000.721350.783380.688790.597100.839500.709562肚里黄D u l i h u a n g0.687530.334250.369331.000000.665740.704280.970060.675883昆仑14K u n l u n141.000000.144530.259700.179720.000001.000000.779770.480534昆仑18K u n l u n180.190060.045270.632980.047851.000000.325280.774270.430825二道眉白青稞E r d a o m e i w h i t e h u l l e s s b a r l e y0.170390.223320.246280.148030.645630.576580.747050.393906洛隆宗L u o l o n g z o n g0.182800.461250.072000.233220.264950.606820.888760.387127特邬T e w u0.000000.000000.000000.000000.447410.000000.000000.063928发现不同大麦品种在低氮胁迫下的农艺性状差异显著,相对茎叶干质量和相对植株干质量变异系数较大,可以作为大麦耐低氮能力的评价指标㊂杨丽娜[30]在研究82份野生大麦和16份栽培大麦耐低氮能力时直接采用地上部相对干质量为筛选指标,筛选出高度耐性材料5份㊁中度耐性材料2份和对低氮敏感材料4份,认为低氮条件下发达的根系是大麦耐低氮能力的保证㊂李俊杰等[31]采用苗期水培方法对118份小麦资源在低氮胁迫下的农艺性状进行了显著性㊁变异系数㊁主成分㊁聚类分析㊁隶属函数等综合分析后发现,根干质量和植株干质量是反映小麦苗期耐低氮能力的关键指标,并筛选出耐低氮小麦3份㊂本研究中各青稞在低氮处理下各农艺性状和对低氮的耐受性表现出了明显差异㊂低氮胁迫使构成青稞生物体最重要的蛋白质合成受到抑制,导致青稞的株高㊁植株鲜质量㊁植株干质量都出现明显下降㊂为了吸收更多的氮元素,相对于在正常培养条件下,低氮胁迫下的青稞根系变得更加发达,根长㊁根鲜质量㊁根干质量都出现了明显上升㊂本研究同样发现发达的根系是青稞耐低氮能力的基础,与根系相关的农艺性状是反映青稞耐低氮能力的关键指标㊂低氮培养下青稞根干质量的耐低氮系数在各指标中的变异系数最大,说明根干质量受低氮胁迫影响最明显,可以作为青稞耐低氮筛选的关键农艺性状指标㊂通过相关性㊁主成分㊁P L S-D A判别㊁随机森林以及隶属函数综合分析也发现,相对于株高和根长,植株和根的鲜质量和干质量更能反映青稞的耐低氮能力,其中根干质量是筛选耐低氮青稞最重要农艺性状㊂8种青稞耐低氮能力为 昆仑15 > 黄青1号 > 肚里黄 > 昆仑14 > 昆仑18 > 二道眉白青稞 > 洛隆宗 > 特邬 ㊂采用苗期水培方法对作物进行低氮培养,研㊃838㊃西北农业学报33卷究与耐低氮相关的关键农艺性状特点并筛选耐低氮作物资源是目前普遍采用的研究方法㊂相对于土培和田间试验方法,苗期水培方法具有操作简单㊁周期短㊁可以精确控制培养条件等优点,适合快速对大量作物资源进行研究和筛选㊂但无法反映作物在田间全生育期缺氮条件下的农艺性状特点以及对产量的影响㊂本研究采用苗期水培方法,对低氮培养条件下不同青稞农艺性状进行综合分析,明确反映青稞耐低氮能力的关键农艺性状,并对8种青稞的耐低氮能力进行评价,为青稞耐低氮资源筛选和品种培育提供一定参考㊂参考文献R e f e r e n c e:[1]吴昆仑,陈丽华,迟德钊.不同生态区青稞品种变异的S S R鉴定[J].浙江农业学报,2011,23(3):475-478.WU K L,C H E N L H,C H I D Z H.I d e n t i f i c a t i o n o f v a r i a t i o n o f h u l l e s s b a r l e y i n d i f f e r e n t e c o l o g i c a l r e g i o n s b y S S R m a r k e r s[J].A c t a A g r i c u l t u r a e Z h e j i a n g e n s i s,2011, 23(3):475-478.[2]姚晓华,张志斌.HV A1基因的同源克隆及其转基因植物耐逆性研究进展[J].广东农业科学,2011,38(14):129-131, 137.Y A O X H,Z H A N G Z H B.R e s e a r c h o n s t r e s s t o l e r a n c e o f HV A1g e n e a n d t r a n s g e n i c p l a n t s[J].G u a n g d o n g A g r i c u l-t u r a l S c i e n c e s,2011,38(14):129-131,137.[3]任晴雯,安立昆,姚有华,等.青稞H v n P HO1;2基因克隆㊁亚细胞定位和表达模式分析[J].西北农业学报,2021, 30(10):1461-1472.R E N 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e[J].J o u r n a l o f A g r i c u l t u r a l S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y,2021,23(7):21-32.㊃048㊃西北农业学报33卷A n a l y s i s o f V a r i e t a l D i f f e r e n c e o f L o w N i t r o g e n T o l e r a n c e o f H u l l e s sB a r l e y a t S e e d l i n g S t a ge A N L i k u n1,2,3,4,MA A i s h a 5,Y A O Y o u h u a1,2,3,4,C H E M I Y A N G Z OM 5a n d WU K u n l u n1,2,3,4(1.C o l l e g e o f A g r i c u l t u r e a n d F o r e s t r y S c i e n c e s ,Q i n g h a i U n i v e r s i t y ,X i n i n g 810016,C h i n a ;2.L a b o r a t o r yf o r R e s e a r c h a n d U t i l i z a t i o n o f Q i ngh ai T i b e t P l a t e a u G e r m p l a s m R e s o u r c e s ,X i n i n g810016,C h i n a ;3.Q i n g h a i K e y L a b o r a t o r y o f H u l l e s s B a r l e y G e n e t i c s a n d B r e e d i n g ,X i n i n g810016,C h i n a ;4.Q i n g h a i S u b c e n t e r o f N a t i o n a l H u l l e s s B a r l e y I m p r o v e m e n t ,X i n i n g810016,C h i n a ;5.C o l l e g e o f E c o -E n v i r o n m e n t a l E n g i n e e r i n g ,Q i n g h a i U n i v e r s i t y ,X i n i n g810016,C h i n a )A b s t r a c t T h e g r o n o m i c t r a i t s a n d l o w n i t r o g e n t o l e r a n c e s o f 8r e p r e s e n t a t i v e h u l l e s s b a r l e y va r i e t i e s w e r e a n a l y z e d a t t h e s e e d l i n g s t a g e u n d e r l o w n i t r o g e n s t r e s s ,t h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e r e w e r e s i g-n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n a l l a g r o n o m i c t r a i t s o f a l l h u l l e s s b a r l e y u n d e r l o w n i t r o g e n s t r e s s ,t h e p l a n t h e i g h t ,f r e s h m a s s a n d d r y m a s s d e c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y ,m e a n w h i l e ,t h e r o o t l e n gt h ,f r e s h m a s s a n d d r y m a s s i n c r e a s e d s i g n i f i c a n t l y .A f t e r t h e a n a l y s i s o f t h e a gr o n o m i c t r a i t s ,t h e r e s u l t s r e v e a l e d t h a t t h e f r e s h a n d d r y m a s s o f p l a n t s a n d r o o t s b e t t e r r e f l e c t e d t h e l o w n i t r o g e n t o l e r a n c e o f h u l l e s s b a r l e y,i t s r o o t d r y m a s s w a s t h e m o s t i m p o r t a n t a g r o n o m i c t r a i t f o r s c r e e n i n g l o w n i t r o ge n t o l e r a n t h u l l e s s b a r l e y ,w h i c h c o u l d b e u s e d a s a n i m p o r t a n t i n d i c a t o rf o r s c r e e n i ng o f l o w n i t r o ge n t o l e r a n t h u l l e s s b a r l e y r e s o u r c e s .T h e r e s u l t s of t h e m u l t i -i n d i c a t o r a n a l y s i s s h o w e d t h a t t h e l o w n i t r o ge n t o l e r a n c e of e a c h v a r i e t y w a s r a n k e d a s K u n l u n 15 > H u a ng q i n g 1 > D u l ih u a n g > K u n l u n 14 > K u n l u n 18 > E r d a o m ei w h i t e h u l l e s s b a r l e y > L u o l o n g z o n g> T e w u .K e y wo r d s H u l l e s s b a r e l y (H o r d e u m v u l g a r e L .v a r .n u d u m H o o k .f .);L o w n i t r o g e n s t r e s s ;S e e d -l i n g s t a g e ;A gr o n o m i c t r a i t s R e c e i v e d 2022-09-13 R e t u r n e d 2022-11-15F o u n d a t i o n i t e m I n n o v a t i o n F u n d o f Q i n g h a i A c a d e m y o f A g r i c u l t u r a l a n d F o r e s t r y Sc i e n c e s (N o .2019-N K Y -05);N a t i o n a l N a t u r a l S c i e n c e F o u nd a t i o n o f C h i n a (N o .32060423);C h i n a B a r le y (h u l l e s s b a r l e y )I n d u s t r y T e c h n o l o g y S y s t e m (N o .C A R S -05-01A -05);N a t u r a l S c i e n c e F o u n d a t i o n o f Q i n g h a i P r o v i n c e ,-I n n o v a t i o n T e a m (N o .2022-Z J -902);I n n o v a t i o n P l a t f o r m C o n s t r u c t i o n P r o j e c t o f Q i n gh a i P r o v i n c e (N o .2022-Z J -Y 01).F i r s t a u t h o r A N L i k u n ,m a l e ,a s s i s t a n t r e s e a r c h f e l l o w ,m a s t e r s u p e r v i s o r .R e s e a r c h a r e a :b r e e d i n g of h u l l e s s b a r l e y.E -m a i l :a n l i k u n @163.c o m C o r r e s p o n d i n g au t h o r WU K u n l u n ,m a l e ,r e s e a r c h f e l l o w ,d o c t o r a l s u p e r v i s o r .R e s e a r c h a r e a :b r e e d i n g o f h u l l e s s b a r l e y .E -m a i l :w k l qa a f @163.c o m (责任编辑:顾玉兰 R e s po n s i b l e e d i t o r :G U Y u l a n )㊃148㊃5期安立昆等:青稞苗期耐低氮能力的品种差异分析。

药用植物学书（基本知识点）5药用植物学书(基本知识点)【p3】我国药用植物学的发展简史公元1世纪到2世纪的《神农本草经》，收载药物365种，其中有药用植物237种，是我国现存的第一部记载药物的专著。

唐代（公元659年）由官方颁发的《新修本草》（习称“唐本草”），被认为是古代首部药典。

最著名的古代本草著作为明朝李时珍的《本草纲目》。

【p9】植物细胞的基本构造：一个典型的植物细胞的构造，可见外面包围着一层比较坚韧的细胞壁，壁内为原生质体。

原生质体主要包括细胞质、细胞核、质体等有生命的物质。

此外细胞中尚含有多种非生命物质，它们是原生质的代谢产物，称为后含物。

【p10】原生质体：原生质体是细胞内有生命的物质的总称，构成原生质体的物质基础是原生质，它最主要的成分是蛋白质与核酸为主的复合物。

【p11】细胞质：细胞质是原生质体的基本组成成分，为半透明、半流动的基质。

质膜：细胞质与细胞壁相接触的一层薄膜，质壁分离时可以看到质膜是原生质体表面一层光滑的薄膜。

质膜功能：1、选择通透性，2、渗透现象，3、调节代谢的作用，4、对细胞识别的作用。

【p12】细胞核：细胞核是细胞生命活动的控制中心。

细胞核具一定的结构，可分为核膜、核液、核仁和染色质四部分。

??核膜：是位于真核生物的核与细胞质交界处的双层结构膜。

核膜对核内外物质的交通有高度选择性，控制细胞核内外物质交换运输和信息传输。

??核仁：细胞核内折光率较强的小球状体，有一个或几个。

核仁的主要功能是进行核糖体的合成??质体：质体是植物细胞中由双层膜包裹的一类细胞器的总称，存在于真核植物细胞内质体由蛋白质、类脂组成。

（质体分为白色体、叶绿体和有色体）【p12】细胞器：细胞器是细胞中具有一定形态结构、组成和具有特定功能的微器官，细胞器包括质体（质体分为白色体、叶绿体和有色体）、液泡、线粒体、内质网、核糖核蛋白体、微管、高尔基复合体、圆球体、溶酶体、微体等。

【p18】植物细胞的后含物：植物细胞在生活过程中，由于新陈代谢的活动而产生各种非生命的物质，统称为后含物。

《茶树育种学》习题及答案一、填空题1．茶树染色体以x=（15）为基数，在体细胞中为（30）条，在性细胞中为（15）条。

2．作为核型分析的染色体，一般以体细胞有丝分裂（中期）的染色体为基本形态。

3．茶树有丝分裂标本常以种子用沙培1周长出的（幼根）为材料。

4．茶树树型分为（乔木）、（小乔木）和（灌木）三种。

5．茶树学名是用（属名）、（种加词）和（命名人姓名的缩写）组成。

茶树品种福鼎大白茶的植物学拉丁文全名是（Camellia sinensis cv. Fuding-dabaicha）6．茶树的表现型是（基因型）与环境共同作用的结果。

7．以无性繁殖方法生产树苗，其后代个体基因是杂合的，品种内个体之间基因型是（相同的）。

8．气温（低）的地区向气温（高）的地区引种茶树，一般能够适应。

9．云南等省的一些大叶种引种到安徽北部等地区，难以种植成功，主要是（冬季极限最低气温）比原产地低得多。

10．南方茶树品种北引后，其最低分枝部位（降低）。

11．南方茶树品种北引后，新梢茶多酚含量（减少）。

12．茶苗移栽通常在（春初）或（秋末冬初）进行。

13．选择的实质就是造成有（差别）的生殖率和成活率，从而定向地改变群体的遗传组成。

14．（基因重组）是茶树有性群体中造成不同个体遗传组成差别的主要来源。

15．（基因突变）是茶树无性系品种产生变异的主要因素。

16．（自然选择）是按茶树适应自然环境条件的方向进行的，选择的结果使茶树更适应自然环境条件。

17．（人工选择）是根据社会的经济要求或人类的喜好，从自然界混杂的茶树群体中或人工创造的原始材料中，选择需要的类型和个体。

18．表型方差可以分为遗传方差和（环境）方差两部分。

19．遗传力是介于（0～1）之间的数值。

20．通过与产量因子密切相关地一些性状，如（树高）、（树幅）、（叶片光合强度）、（幼年茶树定型修剪枝叶重量）、（单株芽叶数）、（新梢着叶数）、（百芽重）、（发芽密度）、（扦插苗发根数）、（根干重）和（抽梢率）等，可间接判断某品种的产量。

第４７卷㊀第６期２０２３年１１月南京林业大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．４７，Ｎｏ．６Ｎｏｖ．，２０２３㊀收稿日期Ｒｅｃｅｉｖｅｄ：２０２３⁃０２⁃１８㊀㊀㊀㊀修回日期Ａｃｃｅｐｔｅｄ：２０２３⁃０６⁃２１㊀基金项目：国家自然科学基金项目（３２１７１８２６）；江苏省自然科学基金项目（ＢＫ２０２２０４１１）㊂㊀第一作者：国颖（ｙｉｎｇｇｕｏ＠ｎｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ），讲师，负责论文撰写与修改；杨港归（ｙｇｇ＠ｎｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ），负责文献收集与整理㊂∗通信作者：薛良交（ｌｘｕｅ＠ｎｊｆｕ．ｅｄｕ．ｃｎ），教授㊂㊀引文格式：国颖，杨港归，吴雨涵，等．ＤＮＡ甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展［Ｊ］．南京林业大学学报（自然科学版），２０２３，４７（６）：１－８．ＧＵＯＹ，ＹＡＮＧＧＧ，ＷＵＹＨ，ｅｔａｌ．ＲｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙ⁃ｌａｔｉｏｎｉｎｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＥｄｉｔｉｏｎ），２０２３，４７（６）：１－８．ＤＯＩ：１０．１２３０２／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－２００６．２０２３０２０２０．ＤＮＡ甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展国㊀颖，杨港归，吴雨涵，何㊀杰，何玉洁，廖浩然，薛良交∗（林木遗传育种全国重点实验室，南方现代林业协同创新中心，江苏省杨树种质创新与品种改良重点实验室，南京林业大学林草学院，江苏㊀南京㊀２１００３７）摘要：植物细胞具有全能性，创伤和外源激素能够诱导已分化细胞的重编程来再生新的植株，发展的植物组织培养技术已广泛应用于植物快速繁殖㊁种质保存和性状改良等多个方面㊂然而，对植物组织培养过程中细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少，尤其是在表观遗传学水平上㊂ＤＮＡ甲基化是一种进化上保守的表观遗传修饰，能够复杂地协调植物细胞全能性建立和影响其命运转变㊂在此，以组织培养过程中的愈伤组织形成㊁体细胞胚发生为切入点，总结了ＤＮＡ甲基化参与植物再生过程的最新进展㊂首先，分析了不同植物再生过程中全基因组ＤＮＡ甲基化变化模式，认为外植体类型和再生阶段均会对ＤＮＡ甲基化水平产生影响；其次，重点研究了甲基化转移酶（ＭＥＴ１）等在植物再生过程中的作用，以及ＤＮＡ甲基化调控再生基因表达的分子机制，包括ＢＢＭ（ｂａｂｙｂｏｏｍ），ＷＯＸ（ｗｕｓｃｈｅｌ⁃ｒｅｌａｔｅｄｈｏｍｅｏｂｏｘ），ＷＩＮ（ｗｏｕｎｄｉｎｄｕｃｅｄｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ）等基因，最后，讨论了ＤＮＡ甲基化在植物再生领域的未来研究方向，指出组织培养与基因工程的结合将为农作物和经济㊁用材林木的高效繁殖和精准培育提供机遇㊂关键词：植物组织培养；ＤＮＡ甲基化；愈伤组织；体细胞胚胎发生中图分类号：Ｑ９４３；Ｓ７２２㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ开放科学（资源服务）标识码（ＯＳＩＤ）：文章编号：１０００－２００６（２０２３）０６－０００１－０８ＲｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅＧＵＯＹｉｎｇ，ＹＡＮＧＧａｎｇｇｕｉ，ＷＵＹｕｈａｎ，ＨＥＪｉｅ，ＨＥＹｕｊｉｅ，ＬＩＡＯＨａｏｒａｎ，ＸＵＥＬｉａｎｇｊｉａｏ∗（ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒｅｅＧｅｎｅｔｉｃｓａｎｄＢｒｅｅｄｉｎｇ，Ｃｏ⁃ＩｎｎｏｖａｔｉｏｎＣｅｎｔｅｒｆｏｒＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＦｏｒｅｓｔｒｙｉｎＳｏｕｔｈｅｒｎＣｈｉｎａ，ＪｉａｎｇｓｕＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｆｏｒＰｏｐｌａｒＧｅｒｍｐｌａｓｍＥｎｈａｎｃｅｍｅｎｔａｎｄＶａｒｉｅｔｙＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ，ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙａｎｄＧｒａｓｓｌａｎｄ，ＮａｎｊｉｎｇＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００３７，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｘｅｒｔｉｎｇｒｅｍａｒｋａｂｌｅｃｅｌｌｔｏｔｉｐｏｔｅｎｃｅ，ｐｌａｎｔｓａｒｅａｂｌｅｔｏｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｔｉｓｓｕｅｓ／ｏｒｇａｎｓａｎｄｅｖｅｎｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｓｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄｃｅｌｌｓａｃｔｉｖａｔｅｄｂｙｗｏｕｎｄｓｔｒｅｓｓａｎｄ／ｏｒｈｏｒｍｏｎａｌｃｕｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｙｏｆｐｌａｎｔｃｅｌｌｔｏｔｉｐｏｔｅｎｃｙ，ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｏｆｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｒａｐｉｄｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｇｅｒｍｐｌａｓｍｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ，ａｎｄｐｌａｎｔｂｒｅｅｄｉｎｇａｓａｔｙｐｅｏｆｃｏｎｓｅｒｖｅｄｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｈｏｗｐｌａｎｔｃｅｌｌｓｒｅｔａｉｎｂｏｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌｐｌａｓｔｉｃｉｔｙｉｓｓｔｉｌｌｏｂｓｃｕｒｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙａｔｔｈｅｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｌｅｖｅｌ．ＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｓａｎｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｉｌｙｃｏｎｓｅｒｖｅｄｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｈａｔｃａｎｉｎｔｒｉｃａｔｅｌｙｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｃｅｌｌｆａｔｅｔｒａｎｓｉｔｉｏｎａｎｄｐｌｕｒｉｐｏｔｅｎｃｙｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｄｕｒｉｎｇｔｈｅｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｎｔｈｅｗｏｒｋ，ｔｈｅｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｗａｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ，ｓｔａｒｔｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃａｌｌｕｓａｎｄｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｄｕｒｉｎｇｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｃｈａｎｇｅｐａｔｔｅｒｎｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｓｈｏｗｉｎｇｔｈａｔｂｏｔｈｅｘｐｌａｎｔｓｔｙｐｅａｎｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｐｈａｓｅｈａｄａｎｅｆｆｅｃｔｏｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓ．ＴｈｅｒｏｌｅｏｆｓｏｍｅＤＮＡ南京林业大学学报（自然科学版）第４７卷ｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｉｎｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ，ｓｕｃｈａｓＤＮＡＭｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ１（ＭＥＴ１），ｗｈｏｓｅｄｅｌｅｔｉｏｎｃａｎｌｅａｄｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｄＷＵＳｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｐｒｏｍｏｔｅｓｈｏｏｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．ＲＮＡ⁃ｄｉｒｅｃｔｅｄＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ（ＲｄＤＭ）ｉｓｔｈｅｍａｉｎｍｏｌｅｃｕｌａｒｐａｔｈｗａｙｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅｆｏｒｄｅｎｏｖｏＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎａｌｌｃｏｎｔｅｘｔｓａｎｄｉｓｂｅｌｉｅｖｅｄｔｏｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｗｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｍｏｌｅｃｕｌａｒｒｅｇｕｌａｔｏｒｙｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅｇｅｎｅｓ，ｓｕｃｈａｓＢＢＭ（ｂａｂｙｂｏｏｍ），ＷＯＸ（ｗｕｓｃｈｅｌ⁃ｒｅｌａｔｅｄｈｏｍｅｏｂｏｘ），ＷＩＮ（ｗｏｕｎｄｉｎｄｕｃｅｄｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎ），ｅｔｃ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｗｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｇｅｎｅｔｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓｆｏｒｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｐｒｅｃｉｓｅｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎｏｆａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌａｎｄｆｏｒｅｓｔｒｙｃｒｏｐｓ．Ｆｕｒｔｈｅｒ，ｔｈｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ⁃ｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓｒｅｐｏｒｔｅｄｉｎｔｈｉｓｓｔｕｄｙｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅｃａｎｄｉｄａｔｅｓｆｏｒｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｇｅｎｅｔｉｃａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ；ＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ；ｃａｌｌｕｓ；ｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ㊀㊀植物组织㊁甚至单个植物细胞都具有强大的脱分化和再分化能力，可以将细胞从分化状态恢复为多能性状态；然后，通过创伤或外源激素诱导重新进入细胞周期，并增殖以建立的芽或根顶端分生组织，最终形成新的器官或植株［１］㊂基于这种全能性，植物组织培养技术已在快繁与工厂化育苗㊁细胞培养生产次生代谢产物及基因工程育种等方面得到广泛应用，并在基础生物学㊁农业㊁园艺和林业等领域展现出可观的应用前景［２］㊂然而，对植物细胞如何保持分化状态和发育可塑性的分子调控机制仍知之甚少㊂在植物细胞命运重塑过程中，表观遗传修饰的动态变化影响着植株的再生能力㊂ＤＮＡ甲基化是一种重要的㊁进化上保守的表观遗传学标记，调控植物的许多生物学过程㊂研究表明ＤＮＡ甲基化通过多种途径调控再生基因的表达，进而在植物组织培养过程中发挥重要作用［３］㊂笔者综述了ＤＮＡ甲基化在植物组织培养过程中的调控作用和分子机制，并对通过调节ＤＮＡ甲基化提高植株再生效率的策略进行展望㊂１㊀ＤＮＡ甲基化与愈伤组织的诱导形成１．１㊀外植体类型对愈伤组织ＤＮＡ甲基化的影响ＤＮＡ甲基化（ＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ）通常指在ＤＮＡ甲基转移酶的催化下，通过共价键结合的方式，获得Ｓ⁃腺苷甲硫氨酸上甲基基团的过程［４］㊂ＤＮＡ甲基化主要包括３种类型，即５⁃甲基胞嘧啶（５⁃ｍＣ）㊁６⁃甲基腺嘌呤（６⁃ｍＡ）及７⁃甲基鸟嘌呤（７⁃ｍＧ），其中５⁃ｍＣ占主要类型㊂在全基因组背景下，胞嘧啶序列有３种存在形式：ＣＧ㊁ＣＨＧ（对称型）和ＣＨＨ（非对称型，Ｈ为Ａ㊁Ｔ或Ｃ）㊂植物胞嘧啶甲基化可以发生在所有的胞嘧啶序列中［５］，是介导基因转录沉默的一种稳定机制，调控愈伤组织发生和形态建成［６］㊂植物愈伤组织是指在组织培养过程中将外植体脱分化所形成的未分化致密细胞结构［７］㊂在离体培养下，植物细胞会发生大规模的全基因组染色质重塑，从而导致植物ＤＮＡ序列变异和ＤＮＡ甲基化水平改变［８］㊂各种类型外植体产生的愈伤组织（如叶片愈伤组织㊁茎段愈伤组织等）与相应外植体的ＤＮＡ甲基化图谱存在差异㊂对草莓（Ｆｒａｇａｒｉａｖｅｓｃａ）［９］㊁蓝莓（Ｖａｃｃｉｎｉｕｍｓｔｅｎｏｐｈｙｌｌｕｍ）［１０］和烟草（Ｎｉｃｏｔｉａｎａｔａｂａｃｕｍ）［１１］叶片组织和叶片愈伤组织的比较研究发现，叶片愈伤组织在全基因组上具有更高的ＤＮＡ甲基化水平㊂然而，由毛果杨（Ｐｏｐｕｌｕｓｔｒｉｃｈｏｃａｒｐａ）［１２］茎段形成的愈伤组织与其外植体茎段组织和再生植株相比，茎段愈伤组织的ＤＮＡ甲基化水平最低㊂根据愈伤组织再生能力的不同可将其分为胚性和非胚性愈伤组织［１３］㊂Ｋａｒｉｍ等［１４］对凹唇姜（Ｂｏｅｓｅｎｂｅｒｇｉａｒｏ⁃ｔｕｎｄａ）研究发现，再生能力更强的胚性愈伤组织的ＤＮＡ甲基化水平要低于非胚性愈伤组织，以及再生植株和叶片等其他外植体形成的愈伤组织㊂不同类型外植体的生理状况和脱分化能力存在差异，因此诱导愈伤组织过程中也伴随着不同ＤＮＡ甲基化水平介导的转录调控㊂１．２㊀愈伤组织形成阶段中ＤＮＡ甲基化水平变化细胞的脱分化过程由遗传和表观遗传机制共同调控，共包括３个阶段：诱导㊁愈伤组织形成和多能性建立，多种植物在脱分化过程中出现全基因组低甲基化［１５－１６］㊂在水稻（Ｏｒｙｚａｓａｔｉｖａ）愈伤组织形成过程中ＤＮＡ甲基化水平显著降低，ＤＮＡ甲基化差异区域主要富集在基因启动子周围的序列上［１７］㊂尽管ＤＮＡ甲基化水平降低是主要趋势，但局部ＤＮＡ超甲基化对多能细胞状态的形成与维持至关重要㊂对拟南芥（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ）研究发现，编码丝裂原活化蛋白激酶１２（ＭＡＰＫ１２）㊁谷胱甘肽Ｓ⁃转移酶ＴＡＵ１０（ＧＳＴＵ１０）和β⁃羟化酶１（ＢＸＬ１）基因的启动子序列在愈伤组织细胞中发生高度甲基化并抑制基因表达，从而促进全能细胞２㊀第６期国㊀颖，等：ＤＮＡ甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展团的形成㊂ＭＥＴ１和ＤＲＭ２等ＤＮＡ甲基转移酶在愈伤组织形成过程中受到广泛的转录控制，这与ＤＮＡ甲基化水平变化的调控功能相一致［１８］㊂愈伤组织的分化程度随着组织培养时间的延长而增加，长期培养的愈伤组织中转座子㊁核糖体ＤＮＡ和端粒重复序列发生大规模转移和扩增［６］，从而导致其ＤＮＡ甲基化水平不稳定㊂Ｍａ等［１９］对木薯（Ｍａｎｉｈｏｔｅｓｃｕｌｅｎｔａ）的茎尖分生组织以及腋芽的松散型胚性愈伤组织进行研究，结果表明随着松散型胚性愈伤组织培养时间的延长，ＤＮＡ甲基化水平从５０％降至２７％；而Ｚｅｎｇ等［２０］的研究表明，白桦（Ｂｅｔｕｌａｐｌａｔｙｐｈｙｌｌａ）早期愈伤组织（诱导后２０ｄ）的ＤＮＡ甲基化水平最低（１１．９２％），随着愈伤组织诱导时间的延长，在４０ｄ时ＤＮＡ甲基化水平升至１４．５％㊂ａ．ＤＮＡ甲基化在基因体中分布模式及其对愈伤组织形成的影响：褐色圆圈代表高甲基化水平抑制基因表达而导致愈伤组织褐化；绿色圆圈代表低甲基化水平促进基因表达进而促进愈伤组织生长ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｇｅｎｅｂｏｄｉｅｓａｎｄｉｔｓｅｆｆｅｃｔｏｎｃａｌｌｕｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｂｒｏｗｎｃｉｒｃｌｅｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｈｉｇｈｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｔｈａｔｉｎｈｉｂｉｔｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄｌｅａｄｔｏｃａｌｌｕｓｂｒｏｗｎｉｎｇ，ｇｒｅｅｎｃｉｒｃｌｅｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｌｏｗｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｔｈａｔｅｎｈａｎｃｅｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｔｏｐｒｏｍｏｔｅｃａｌｌｕｓｇｒｏｗｔｈ；ｂ．ＤＮＡ甲基化对转座元件表达影响：蓝色矩形颜色由深至浅表示ＤＮＡ甲基化水平由高至低的变化；灰色矩形颜色由深至浅表示转座子表达由高至低的变化ｅｆｆｅｃｔｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｐｏｓａｂｌｅｅｌｅｍｅｎｔｓ（ＴＥｓ）．ＢｌｕｅｒｅｃｔａｎｇｌｅｃｏｌｏｒｓｆｒｏｍｄａｒｋｔｏｌｉｇｈｔｉｎｄｉｃａｔｅｃｈａｎｇｅｓｉｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｌｅｖｅｌｓｏｆＴＥｆｒｏｍｈｉｇｈｔｏｌｏｗ，ｇｒａｙｒｅｃ⁃ｔａｎｇｌｅｃｏｌｏｒｓｆｒｏｍｄａｒｋｔｏｌｉｇｈｔｉｎｄｉｃａｔｅｃｈａｎｇｅｓｉｎＴＥｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｆｒｏｍｈｉｇｈｔｏｌｏｗ．图１㊀ＤＮＡ甲基化动态变化影响愈伤组织生长模式Ｆｉｇ．１㊀ＤｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｆｆｅｃｔｃａｌｌｕｓｇｒｏｗｔｈｐａｔｔｅｒｎ１．３㊀愈伤组织中ＤＮＡ甲基化在全基因组上的变化模式㊀㊀在全基因组水平上，植物ＤＮＡ甲基化在不同物种间存在广泛的差异㊂其中，ＣＧ序列甲基化是愈伤组织形成过程中主要的ＤＮＡ甲基化类型㊂例如，在草莓［９］㊁菠萝（Ａｎａｎａｓｃｏｍｏｓｕｓ）［２１］㊁葡萄（Ｖｉｔｉｓｖｉｎｉｆｅｒａ）［２２］及拟南芥［２３］等植物的研究中均发现其愈伤组织中ＣＧ甲基化水平最高（不同物种中占比范围为３５％ ７０％），ＣＨＧ甲基化位于中间水平（２０％ ４５％），而ＣＨＨ甲基化水平最低（３％２０％）㊂对６个菠萝样本的研究表明愈伤组织ＤＮＡ甲基化在基因区的启动子（上游２ｋｂ）㊁转录终止子（下游２ｋｂ）㊁外显子以及内含子等区域变化模式不同［２１］㊂愈伤组织在启动子位点的ＤＮＡ甲基化变化随着时间增加会出现上升趋势㊂烟草中的研究表明，愈伤组织培养早期启动子区域的ＤＮＡ甲基化会出现部分缺失，但在培养阶段后期则发生缓慢的超甲基化［２４］㊂对草莓及菠萝的叶片愈伤组织研究发现，全基因组ＤＮＡ甲基化水平在内含子（２０％ ２５％）和启动子（２５％ ３３％）区域最高，而在外显子（１５％ ２０％）中ＤＮＡ甲基化水平较低［９，２１］（图１ａ）㊂此外，对草莓［９］㊁烟草［１１］㊁菠萝［２１］及葡萄［２２］等研究都表明愈伤组织中ＤＮＡ甲基化水平在转录起始位点以及转录终止位点附近比在外显子等区域显著降低㊂在ＣＧ和ＣＨＧ序列３南京林业大学学报（自然科学版）第４７卷背景下，葡萄的愈伤组织在转座子序列的甲基化率要高于叶片组织的甲基化率，然而在ＣＨＨ序列背景下愈伤组织的甲基化率则低于叶片组织［２２］㊂拟南芥的愈伤组织和叶片组织之间也具有相似的甲基化变化趋势［２３］㊂当大部分植物中的转座子区域具有整体较高水平的ＤＮＡ甲基化时，会导致转座子沉默的出现［２５］，转座子区域的甲基化水平在愈伤组织形成过程中相对稳定（图１ｂ）㊂２㊀ＤＮＡ甲基化与体细胞胚胎发生２．１㊀ＤＮＡ甲基化参与体胚发生相关基因的表达调控㊀㊀体细胞胚胎发生（ｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ，ＳＥ）是指体细胞或营养细胞在特定诱导条件下再生为胚胎进而具有发育成为独立植株的能力㊂体细胞可以通过直接途径或历经愈伤组织的间接途径形成体细胞胚，其发生过程涵盖复杂的转录调控机制，其中表观遗传修饰也是影响体胚发生的重要调控方式㊂研究表明，ＤＮＡ甲基化能够引起特定参与细胞分化基因的沉默，从而在体胚发生中发挥作用㊂在对板栗（Ｃａｓｔａｎｅａｍｏｌｌｉｓｓｉｍａ）的研究中发现，ＭＡＤＳ⁃ｂｏｘ转录因子家族基因ＣｍＡＧＬ１１在球状胚胎中特异性积累，与愈伤组织相比，球状体细胞胚胎中ＣｍＡＧＬ１１启动子处的甲基化水平显著降低㊂ＣｍＡＧＬ１１启动子甲基化比率的降低促进了该基因的表达，进而将加快体细胞胚的发育速度［２６］㊂菠萝体细胞胚诱导研究指出，经甲基化抑制剂处理５ｄ后，体胚发生相关类受体蛋白激酶基因ＡｃＳＥＲＫ１在非胚性愈伤组织中的表达量显著提高，从而有效提高菠萝体细胞胚的发生能力［２７］㊂此外，研究发现在拟南芥中超表达一些体胚发生的关键基因，如ＬＥＣ（ｌｅａｆｙｃｏｔｙｌｅｄｏｎ）㊁ＢＢＭ（ｂａｂｙｂｏｏｍ）㊁ＷＵＳ（ｗｕｓｃｈｅｌ）等，可以在不添加激素的情况下提高体胚胎发生诱导效率，而ＤＮＡ甲基化通过影响这些基因的表达进而在一定程度上调控体细胞胚胎的发生［２８］㊂２．２㊀体细胞胚胎发生过程中ＤＮＡ甲基化水平的变化㊀㊀体胚发生需要经过脱分化㊁细胞分裂㊁再分化等多个步骤，在不同发育阶段ＤＮＡ甲基化水平也发生变化㊂油棕（Ｅｌａｅｉｓｇｕｉｎｅｅｎｓｉｓ）离体培养前的叶片外植体细胞的细胞核表现出较强的ＤＮＡ甲基化水平，研究发现随着在高浓度生长素培养基中培养９０ｄ后，叶肉细胞和非反应性维管束细胞中的５⁃ｍＣ免疫荧光信号显著降低［２９］㊂在龙眼（Ｄｉｍｏ⁃ｃａｒｐｕｓｌｏｎｇａｎ）胚性愈伤组织㊁不完全致密的胚前培养物及球状胚中，ＣＧ甲基化的全基因组水平远高于ＣＨＧ和ＣＨＨ，且在胚性愈伤组织中存在更高水平的ＤＮＡ甲基化［３０］㊂在棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕ⁃ｔｕｍ）体胚发生去分化过程中也观察到总体ｍＣＧ水平占比最高，这种趋势在外显子㊁内含子㊁转录起始位点上下游２ｋｂ的范围内及其上下游区域都很一致㊂同时棉花早期体胚发生过程中，ＣＧ位点的甲基化水平具有基因型特异性，而ＣＨＨ位点的甲基化水平具有分化阶段特异性［３１］㊂在对可可（Ｔｈｅｏｂｒｏｍａｃａｃａｏ）的研究中发现，体细胞胚比合子胚具有更高比例的高甲基化ＣＧ位点［３２］㊂此外，植物体胚发生过程中还存在ＤＮＡ甲基化水平早期显著升高后又降低的现象㊂例如，对椰子（Ｃｏｃｏｓｎｕｃｉｆｅｒａ）体细胞胚胎发生相关研究发现，ＤＮＡ甲基化水平在培养第３天迅速升高（１０．８４％ ２２ ９９％），随后在第１５天下降至１１．６９％，在培养第１２０天后增加至３９．６３％［３３］；对龙眼的研究表明，胚性愈伤组织㊁不完全致密的胚前培养物和球状胚的５⁃ｍＣ含量分别为２４．５９％㊁１９．６５％和１９．７４％，表明从胚性愈伤组织到不完全致密的胚前培养物的ＤＮＡ甲基化在全基因组范围内先呈下降，之后略有上升的趋势［３１］㊂２．３㊀ＤＮＡ甲基化调节剂对体胚发生的影响㊀㊀ＤＮＡ甲基化修饰是可逆的，当ＤＮＡ复制过程中甲基转移酶活性偏低时，合成新链中甲基化的胞嘧啶位点未发生甲基化从而造成ＤＮＡ被动去甲基化；基因组上的５⁃ｍＣ受ＲＯＳ１（ｒｅｐｒｅｓｓｏｒｏｆｓｉｌｅｎｃｉｎｇ１）／ＤＭＥ（ｄｅｍｅｔｅｒ）家族蛋白剪切，并由ＤＮＡ修复系统介导的胞嘧啶修复完成ＤＮＡ主动去甲基化［３４］㊂ＤＮＡ去甲基化可以将基因从沉默状态激活，已有证据表明ＤＮＡ甲基化抑制剂在调控植物体胚发生过程中具有较高的应用潜力㊂５⁃氮杂胞苷（５⁃ａｚａＣ）作为一种常见的ＤＮＡ甲基化抑制剂，能够在代谢过程中与ＤＮＡ甲基转移酶结合以降低酶的活性，进而阻碍ＤＮＡ甲基化进程并调控体胚发生相关基因的表达㊂在龙眼体胚发生研究中发现，５⁃ａｚａＣ的外源施加降低了胚性愈伤组织的ＤＮＡ甲基化水平并促进了球状胚的形成㊂与未经５⁃ａｚａＣ处理的龙眼比较发现，处理后的龙眼有关体胚发生的基因表达明显上调，结果表明５⁃ａｚａＣ处理对龙眼早期体胚发生具有促进作用［３５］㊂而在蒺藜苜蓿（Ｍｅｄｉｃａｇｏｔｒｕｎｃａｔｕｌａ）的研究中发现，５⁃ａｚａＣ处理诱导的去甲基化终止了胚性细胞系产生４㊀第６期国㊀颖，等：ＤＮＡ甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展体胚的能力［３６］㊂除ＤＮＡ甲基化抑制剂之外，生长素处理拟南芥能够在一定程度上调节编码ＲＯＳ１㊁ＤＭＬ２（ｄｅｍｅｎｔｅｒ⁃ｌｉｋｅｐｒｏｔｅｉｎ２）等去甲基化酶的基因［３７－３８］㊂此外，研究发现低温诱导［３９］㊁高温诱导㊁辐射［４０］，以及铜㊁银离子处理［４１］等都会降低ＤＮＡ甲基化水平从而提高植物体胚发生的能力㊂３㊀ＤＮＡ甲基化调控植物再生的分子机制３．１㊀ＤＮＡ甲基化调控植物再生关键基因的表达组织培养过程中，器官发生主要受ＷＵＳ㊁ＬＥＣ㊁ＷＯＸ（ｗｕｓｃｈｅｌ⁃ｒｅｌａｔｅｄｈｏｍｅｏｂｏｘ）及ＷＩＮ（ｗｏｕｎｄ⁃ｉｎ⁃ｄｕｃｅｄ）等基因的调控［４２－４４］，研究发现这些基因的表达受到ＤＮＡ甲基化特异性调控（表１）㊂表１㊀植物组织培养发育过程中ＤＮＡ甲基化对植物再生关键基因影响Ｔａｂｌｅ１㊀ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｎｋｅｙｇｅｎｅｓｏｆｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ序号Ｎｏ．基因名称ｇｅｎｅｓｙｍｂｏｌ功能ｆｕｎｃｔｉｏｎ物种ｓｐｅｃｉｅｓ１ＡＲＲ３（ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｒｅｓｐｏｎｓｅｒｅｇｕｌａｔｏｒ３）参与细胞分裂素调节；５⁃ａｚａＣ处理后基因表达上调，发生低甲基化促进桃叶片愈伤组织诱导桃Ｐｒｕｎｕｓｐｅｒｓｉｃａ［４５］２ＢＢＭ（ｂａｂｙｂｏｏｍ）影响体细胞胚胎发生；表达量升高，甲基化水平降低促进胚胎发生（胚性愈伤组织中高表达）凹唇姜Ｂｏｅｓｅｎｂｅｒｇｉａｒｏｔｕｎｄａ［１４］３ＣＲＹ１（ｃｒｙｐｔｏｃｈｒｏｍｅ１）调节细胞分裂素信号，促进芽再生器官的新生拟南芥Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ［４６］４ＣＣＤ１（ｃａｒｏｔｅｎｏｉｄｃｌｅａｖａｇｅｄｉｏｘｙｇｅｎａｓｅｓ１）降解类胡萝卜素；５⁃ａｚａＣ处理导致全基因组去甲基化，类胡萝卜素含量降低柑橘Ｃｉｔｒｕｓｐａｒａｄｉｓｉ［４７］５ＣＭＴ２／ＣＭＴ３（ｃｈｒｏｍｏｍｅｔｈｙｌａｓｅ２／ｃｈｒｏｍｏｍｅｔｈｙｌａｓｅ３）参与ｍＣＨＧ维持；５⁃ａｚａＣ处理抑制了叶外植体愈伤组织的形成和不定芽再生草莓Ｆｒａｇａｒｉａｖｅｓｃａ［９］６ＣＭＴ３（ｃｈｒｏｍｏｍｅｔｈｙｌａｓｅ３）维持ＤＮＡ甲基化；５⁃ａｚａＣ处理后基因表达显著下调，ＤＮＡ甲基化降低促进桃叶片愈伤组织诱导桃Ｐ．ｐｅｒｓｉｃａ［４５］维持ＤＮＡ甲基化；表达量升高ＤＮＡ甲基化水平降低，促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜Ｂ．ｒｏｔｕｎｄａ［４８］７ＤＲＭ２（ｄｏｍａｉｎｓｒｅａｒｒａｎｇｅｄｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ）维持ＣＨＨ甲基化毛果杨Ｐｏｐｕｌｕｓｔｒｉｃｈｏｃａｒｐａ［４９］表达量升高ＤＮＡ甲基化水平降低，促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜Ｂ．ｒｏｔｕｎｄａ［４８］８维持ＣＧ甲基化；低甲基化，ｍｅｔ１⁃３突变体芽再生能力更高拟南芥Ａ．ｔｈａｌｉａｎａ［４６］ＭＥＴ１（ｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ１）维持ＤＮＡ甲基化；表达量升高ＤＮＡ甲基化水平降低，促进体细胞胚胎的发生和再生凹唇姜Ｂ．ｒｏｔｕｎｄａ［４８］维持ＤＮＡ甲基化；幼苗和嫩叶中偏好表达柑橘Ｃ．ｐａｒａｄｉｓｉ［４７］９ＲＯＳ１（ｒｅｐｒｅｓｓｏｒｏｆｓｉｌｅｎｃｉｎｇ１）ＤＮＡ甲基化水平降低，促进球状胚形成龙眼Ｄｉｍｏｃａｒｐｕｓｌｏｎｇａｎ［３０］１０ＳＥＲＫ（ｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｒｅｃｅｐｔｏｒ⁃ｌｉｋｅｋｉｎａｓｅ）影响体细胞胚胎发生；表达量升高，甲基化水平降低促进胚胎发生（胚性愈伤组织中高表达）凹唇姜Ｂ．ｒｏｔｕｎｄａ［１４］１１ＷＩＮ（ｗｏｕｎｄ⁃ｉｎｄｕｃｅｄ）诱导细胞去分化和增殖；发生去甲基化，基因表达上调促进愈伤组织形成草莓Ｆ．ｎｉｌｇｅｒｒｅｎｓｉｓ［５０］１２ＷＯＸ（ｗｕｓｃｈｅｌ⁃ｒｅｌａｔｅｄｈｏｍｅｏｂｏｘ）参与顶端分生组织发生；发生去甲基化，基因表达上调促进愈伤组织形成草莓Ｆ．ｎｉｌｇｅｒｒｅｎｓｉｓ［５０］１３ＷＵＳ（ｗｕｓｃｈｅｌ⁃ｒｅｌａｔｅｄｈｏｍｅｏｂｏｘ）调控植物再生；低甲基化激活了生长素和ＷＵＳ相关基因表达，提高植物再生能力棉花Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍ［５１］影响体细胞胚胎发生；表达量升高，甲基化水平降低促进胚胎发生（分生组织中表达最高，其次是胚性愈伤）凹唇姜Ｂ．ｒｏｔｕｎｄａ［１４］㊀㊀Ｓｈｅｍｅｒ等［４２］对拟南芥根外植体再生能力的研究发现，在野生型拟南芥中ＷＵＳ启动子的两个ＣＨＧ位点高度甲基化；而在甲基转移酶基因ｃｍｔ３的突变体中，ＣＨＧ甲基化的减少促进了ＷＵＳ在芽诱导培养基下的表达，这些启动子区域的甲基化变化对ＷＵＳ基因转录具有关键调节作用［５２］㊂Ｌｉ５南京林业大学学报（自然科学版）第４７卷等［５３］认为，在拟南芥从头芽再生的过程中，ＷＵＳ基因在甲基转移酶功能缺失突变体（ｍｅｔ１）中发生去甲基化，导致ＷＵＳ基因表达上调㊂值得注意的是，ＤＮＡ甲基化对ＷＵＳ基因的表达调控是发生在芽诱导的早期阶段，同时ＭＥＴ１介导的芽再生受细胞分裂素诱导的细胞周期所调节［５４］㊂Ｇａｏ等［５０］研究发现，黄毛草莓（Ｆｒａｇａｒｉａｎｉｌｇｅｒｒｅｎｓｉｓ）愈伤组织的诱导过程中有大量基因ＤＮＡ甲基化水平出现改变，如与伤口反应相关基因ＷＩＮ㊁顶端分生组织相关基因ＷＯＸ㊁体细胞胚胎形成相关基因ＡＧＬ（ａｇａｍｏｕｓ⁃ｌｉｋｅ）㊁细胞周期相关基因ＣＤＫ（ｃｙｃｌｉｎ⁃ｄｅｐｅｎｄｅｎｔｋｉｎａｓｅ）和ＣＫＸ（ｃｙｔｏｋｉｎｉｎｄｅｈｙｄｒｏｇｅｎａｓｅ／ｏｘｉｄａｓｅ）均发生了去甲基化，表明这些基因的上调表达对愈伤组织的形成至关重要㊂而在黄毛草莓不定芽诱导阶段，愈伤组织阶段发生去甲基化的基因又重新获得甲基化，如ＬＥＣ２㊁与细胞周期进程相关的ＣＫＸ㊁生长素活化酶基因ＩＬＲ１（ＩＡＡ⁃ａｍｉｎｏａｃｉｄｈｙｄｒｏｌａｓｅＩＬＲ１⁃ｌｉｋｅ４）和ＬＥＡ（ｌａｔｅｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓａｂｕｎｄａｎｔ）等基因，表明这些基因的甲基化修饰对于芽的形成至关重要㊂３．２㊀ＤＮＡ甲基转移酶在植物再生中的作用植物ＤＮＡ甲基化维持由胞嘧啶序列环境和ＤＮＡ甲基化调控酶活性共同决定㊂ＤＮＡ甲基化调控酶主要包括甲基转移酶（ＭＥＴ１）㊁染色质域甲基转移酶（ｃｈｒｏｍｏｍｅｔｈｙｌａｓｅ，ＣＭＴ）㊁结构域重排甲基转移酶（ｄｏｍａｉｎｓｒｅａｒｒａｎｇｅｄｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ，ＤＲＭ）和ＤＮＭＴ３（ＤＮＡｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ３）４个家族［５５］㊂ＭＥＴ１主要维持ＣＧ位点的甲基化，ＣＭＴ３和ＣＭＴ２主要负责ＣＨＧ背景下的ＤＮＡ甲基化，ＣＨＨ环境中的甲基化由ＣＭＴ２或ＤＲＭ２通过ＲＮＡ介导的ＤＮＡ甲基化（ＲＮＡ⁃ｄｉｒｅｃｔｅｄＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ，ＲｄＤＭ）途径维持［８］㊂拟南芥中，ＭＥＴ１依赖的ＣＧ甲基化与植株再生有关，与野生型相比，ｍｅｔ１⁃３突变体表现出更高的芽再生能力［４６］㊂ＤＮＡ甲基转移酶基因在华东黄杉（Ｐｓｅｕｄｏｔｓｕｇａｇａｕｓｓｅｎｉｉ）体胚发生的不同阶段表达量发生变化，例如ＣＭＴ㊁ＭＥＴ１⁃１和ＭＥＴ１⁃３的表达量下降，ＭＥＴ１⁃２的基因表达量大幅增加，而ＤＲＭ１和ＤＲＭ２的表达无明显变化［５６］㊂凹唇姜离体培养过程中，ＭＥＴ１㊁ＣＭＴ３和ＤＲＭ２的甲基化水平降低与基因表达水平升高促进了体胚发生和再生［４８］㊂而对龙眼早期体细胞胚胎发生的研究发现，ＤＮＡ甲基化水平的降低受ＤＮＡ甲基转移酶基因和ＤＮＡ去甲基化酶基因ＲＯＳ１的调控［３０］㊂对更多植物再生体系进行研究，将有助于理解不同ＤＮＡ甲基化调控酶在再生过程中的调节作用㊂３．３㊀ＲＮＡ介导的ＤＮＡ甲基化对植物再生的影响ＲＮＡ介导的ＤＮＡ甲基化（ＲｄＤＭ）是重要的基因调控机制，主要通过双链小ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）介导相近序列的从头甲基化发挥作用［５７］㊂在植物中，ＲｄＤＭ参与各种生物学过程，如生物和非生物胁迫反应㊁抑制转座子活性以及再生过程中甲基化模式的形成［７］㊂在棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍ）体胚发生过程中，ＲｄＤＭ通路介导非ＣＧ甲基化，并防止基因转录从而影响再生相关基因的表达［５６］㊂而在大豆胚性细胞培养中，ＲｄＤＭ途径是全基因组ＣＨＨ高甲基化的关键驱动因素㊂连续多年的组织培养使ＤＮＡ甲基化减少，导致细胞胚性丧失，从而影响大豆的再生能力［５８］㊂值得注意的是，高活性ＲｄＤＭ的缺失可以解释ＣＨＨ甲基化的减少，但不会导致ＣＧ和ＣＨＧ甲基化的丢失㊂４㊀展㊀望近年来，ＤＮＡ甲基化在植物组织培养中的研究主要集中在模式植物拟南芥㊁农作物（水稻㊁玉米等）和一些园艺植物中，而在林木中的研究相对滞后㊂通常木本植物具有生长缓慢㊁寿命长㊁自交不亲和及高度杂合的特性，其快速再生受到限制，尤其是在气候变化的背景下［５９］㊂过度分泌酚类物质㊁玻璃化㊁芽端坏死㊁生根困难是林木组织培养过程中常见的限制因素［６０］，阻碍了经济树种的规模化繁殖与遗传改良㊂在木本植物细胞中，再生相关基因的表达同样受到表观遗传学机制的严格调控㊂因此，揭示林木细胞的脱分化和再分化过程的ＤＮＡ甲基化调控机制是提升组培繁殖效率的重要路径，有助于建立更有效的林木再生分子工具㊂尽管ＤＮＡ甲基化调控再生基因表达方面的研究取得了相当大的进展，但二者之间的关联机制还存在争议㊂一般认为，特定基因座的ＤＮＡ甲基化水平升高可能通过沉默基因阻碍再生，而全基因组低甲基化通过激活转录而增强再生㊂例如，在ＤＮＡ甲基转移酶的功能缺失突变体ｍｅｔ１中，ＷＵＳ调控区的ＤＮＡ甲基化缺失，导致该基因表达增加以提高芽再生效率［５３］㊂然而，最近研究表明，ＤＮＡ甲基化也可以与基因转录呈现显著的正相关关系，且ＤＮＡ甲基化对基因表达的调控既可以是主动的，也可以是被动的［６１］㊂识别不同激素环境下以及不同再生阶段的植物细胞中ＤＮＡ甲基化与基因表达之间复杂的调控关系，将进一步加深对植物再生过程中表观遗传调控作用的理解㊂６㊀第６期国㊀颖，等：ＤＮＡ甲基化调控植物组织培养过程的分子机制研究进展基于前期研究结果，ＤＮＡ甲基化在植物组培中的研究可集中在以下４个方面：①加强组织培养过程中ＤＮＡ甲基化与多组学的关联研究，结合单细胞测序等多维组学技术，精确解析再生调节基因的表观遗传调控机制；②开发多种甲基化抑制剂，通过定向调控甲基化酶活性，以引起组织培养过程中的去甲基化和再生相关基因的再激活；③深入解析生长素和细胞分裂素在细胞重编程过程中对甲基化水平的调控机制，为提高组培再生效率提供潜在的靶点；④应用ＣＲＩＳＰＲ／ｄＣａｓ９靶向去甲基化技术，对再生调节基因的甲基化水平进行设计改造，全面提高植物再生效率，并为提高顽抗树种的再生能力提供技术支撑㊂参考文献（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）：［１］赵翔宇．植物组织培养在林木遗传育种中的应用［Ｊ］．河南农业，２０２２（１１）：５１－５２．ＺＨＡＯＸＹ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｃｕｌ⁃ｔｕｒｅｉｎｆｏｒｅｓｔｇｅｎｅｔｉｃｂｒｅｅｄｉｎｇ［Ｊ］．ＡｇｒｉｃＨｅｎａｎ，２０２２（１１）：５１－５２．ＤＯＩ：１０．１５９０４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｈｎｎｙ．２０２２．１１．０１１．［２］巩振辉，申书兴．植物组织培养［Ｍ］．３版．北京：化学工业出版社，２０２２：１２－１７．ＧＯＮＧＺＨ，ＳＨＥＮＳＸ．Ｐｌａｎｔｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ［Ｍ］．３ｒｄｅｄ．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，２０２２：１２－１７．［３］ＳＩＶＡＮＥＳＡＮＩ，ＮＡＹＥＥＭＳ，ＶＥＮＫＩＤＡＳＡＭＹＢ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｅｔｉｃａｎｄｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｍｏｄｅｓｏｆｔｈｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ：ａｒｅｖｉｅｗ［Ｊ］．ＢｉｏｌＦｕｔｕｒ，２０２２，７３（３）：２５９－２７７．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ４２９７７－０２２－００１２６－３．［４］樊龙江．植物基因组学［Ｍ］．北京：科学出版社，２０２０：６８－６９．ＦＡＮＬＪ．Ｐｌａｎｔｇｅｎｏｍｉｃｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：ＳｃｉｅｎｃｅＰｒｅｓｓ，２０２０：６８－６９．［５］ＨＥＸＪ，ＣＨＥＮＴＰ，ＺＨＵＪＫ．ＲｅｇｕｌａｔｉｏｎａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｐｌａｎｔｓａｎｄａｎｉｍａｌｓ［Ｊ］．ＣｅｌｌＲｅｓ，２０１１，２１（３）：４４２－４６５．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｃｒ．２０１１．２３．［６］ＬＥＥＫ，ＳＥＯＰＪ．Ｄｙｎａｍｉｃｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｃｈａｎｇｅｓｄｕｒｉｎｇｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒｅｎｄｓＰｌａｎｔＳｃｉ，２０１８，２３（３）：２３５－２４７．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｔｐｌａｎｔｓ．２０１７．１１．００９．［７］ＺＨＡＮＧＨＭ，ＬＡＮＧＺＢ，ＺＨＵＪＫ．ＤｙｎａｍｉｃｓａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．ＮａｔＲｅｖＭｏｌＣｅｌｌＢｉｏｌ，２０１８，１９（８）：４８９－５０６．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓ４１５８０－０１８－００１６－ｚ．［８］ＬＥＥＫ，ＰＡＲＫＯＳ，ＳＥＯＰＪ．ＪＭＪ３０⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｄｅｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｆＨ３Ｋ９ｍｅ３ｄｒｉｖｅｓｔｉｓｓｕｅｉｄｅｎｔｉｔｙｃｈａｎｇｅｓｔｏｐｒｏｍｏｔｅｃａｌｌｕｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＪ，２０１８，９５（６）：９６１－９７５．ＤＯＩ：１０．１１１１／ｔｐｊ．１４００２．［９］ＬＩＵＤＣ，ＭＵＱ，ＬＩＸＹ，ｅｔａｌ．ＴｈｅｃａｌｌｕｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｓｔｒａｗｂｅｒｒｙｌｅａｆｅｘｐｌａｎｔｉｓｍｏｄｕｌａｔｅｄｂｙＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＨｏｒｔｉｃＲｅｓ，２０２２，９：ｕｈａｂ０７３．ＤＯＩ：１０．１０９３／ｈｒ／ｕｈａｂ０７３．［１０］ＧＨＯＳＨＡ，ＩＧＡＭＢＥＲＤＩＥＶＡＵ，ＤＥＢＮＡＴＨＳＣ．ＤｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｉｎｔｈｉｄｉａｚｕｒｏｎ⁃ｉｎｄｕｃｅｄｂｌｕｅｂｅｒｒｙｃａｌｌｕｓｕｓｉｎｇｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ⁃ｓｅｎｓｉｔｉｖｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ［Ｊ］．ＢｉｏｌＰｌａｎｔ，２０１７，６１（３）：５１１－５１９．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１０５３５－０１６－０６７８－３．［１１］ＫＲＩＺＯＶＡＫ，ＦＯＪＴＯＶＡＭ，ＤＥＰＩＣＫＥＲＡ，ｅｔａｌ．Ｃｅｌｌｃｕｌｔｕｒｅ⁃ｉｎ⁃ｄｕｃｅｄｇｒａｄｕａｌａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｔｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｏｆｉｎｖｅｒｔｅｄｌｙｒｅｐｅａｔｅｄｔｏｂａｃｃｏｔｒａｎｓｇｅｎｅｅｐｉａｌｌｅｌｅｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＰｈｙｓｉｏｌ，２００９，１４９（３）：１４９３－１５０４．ＤＯＩ：１０．１１０４／ｐｐ．１０８．１３３１６５．［１２］ＶＩＮＩＮＧＫ，ＰＯＭＲＡＮＩＮＧＫＲ，ＷＩＬＨＥＬＭＬＪ，ｅｔａｌ．ＭｅｔｈｙｌｏｍｅｒｅｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｉｎｖｉｔｒｏｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＰｏｐｕｌｕｓｔｒｉｃｈｏｃａｒｐａ［Ｊ］．ＢＭＣＰｌａｎｔＢｉｏｌ，２０１３，１３：９２．ＤＯＩ：１０．１１８６／１４７１－２２２９－１３－９２．［１３］ＩＫＥＵＣＨＩＭ，ＳＵＧＩＭＯＴＯＫ，ＩＷＡＳＥＡ．Ｐｌａｎｔｃａｌｌｕｓ：ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｉｎｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｒｅｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌ，２０１３，２５（９）：３１５９－３１７３．ＤＯＩ：１０．１１０５／ｔｐｃ．１１３．１１６０５３．［１４］ＫＡＲＩＭＲ，ＴＡＮＹＳ，ＳＩＮＧＨＰ，ｅｔａｌ．ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄＤＮＡｍｅｔｈｙ⁃ｌａｔｉｏｎｏｆＳＥＲＫ，ＢＢＭ，ＬＥＣ２ａｎｄＷＵＳｇｅｎｅｓｉｎｉｎｖｉｔｒｏｃｕｌｔｕｒｅｓｏｆＢｏｅｓｅｎｂｅｒｇｉａｒｏｔｕｎｄａ（Ｌ．）Ｍａｎｓｆ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｏｌＭｏｌＢｉｏｌＰｌａｎｔｓ，２０１８，２４（５）：７４１－７５１．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１２２９８－０１８－０５６６－８．［１５］ＧＡＯＹ，ＲＡＮＬ，ＫＯＮＧＹ，ｅｔａｌ．ＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅｏｆＢｒａｓｓｉｃａｎａｐｕｓ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｔｉｋａ，２０１４，５０（１１）：１３３８－１３４４．ＤＯＩ：１０．７８６８／ｓ００１６６７５８１４１０００４ｘ．［１６］ＺＡＫＲＺＥＷＳＫＩＦ，ＳＣＨＭＩＤＴＭ，ＶＡＮＬＩＪＳＥＢＥＴＴＥＮＳＭ，ｅｔａｌ．ＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｆｒｅｔｒｏｔｒａｎｓｐｏｓｏｎｓ，ＤＮＡｔｒａｎｓｐｏｓｏｎｓａｎｄｇｅｎｅｓｉｎｓｕｇａｒｂｅｅｔ（ＢｅｔａｖｕｌｇａｒｉｓＬ．）［Ｊ］．ＰｌａｎｔＪ，２０１７，９０（６）：１１５６－１１７５．ＤＯＩ：１０．１１１１／ｔｐｊ．１３５２６．［１７］ＳＴＲＯＵＤＨ，ＤＩＮＧＢ，ＳＩＭＯＮＳＡ，ｅｔａｌ．Ｐｌａｎｔｓｒｅｇｅｎｅｒａｔｅｄｆｒｏｍｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅｃｏｎｔａｉｎｓｔａｂｌｅｅｐｉｇｅｎｏｍｅｃｈａｎｇｅｓｉｎｒｉｃｅ［Ｊ］．ｅＬｉｆｅ，２０１３，２：ｅ００３５４．ＤＯＩ：１０．７５５４／ｅＬｉｆｅ．００３５４．［１８］ＳＭＩＴＨＪ，ＳＥＮＳ，ＷＥＥＫＳＲＪ，ｅｔａｌ．ＰｒｏｍｏｔｅｒＤＮＡｈｙｐｅｒｍｅｔｈｙｌａ⁃ｔｉｏｎａｎｄｐａｒａｄｏｘｉｃａｌｇｅｎｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＴｒｅｎｄｓＣａｎｃｅｒ，２０２０，６（５）：３９２－４０６．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｔｒｅｃａｎ．２０２０．０２．００７．［１９］ＭＡＱＸ，ＺＨＯＵＷＺ，ＺＨＡＮＧＰ．Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｆｒｏｍｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｔｏｆｒｉａｂｌｅｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃｃａｌｌｕｓｉｎｃａｓｓａｖａ：ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｉｎｃｅｌ⁃ｌｕｌａｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌｓｔａｔｕｓ，ａｎｄｇｅｎｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｒｏｆｉｌｅｓ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔＰｌａｎｔＳｃｉ，２０１５，６：８２４．ＤＯＩ：１０．３３８９／ｆｐｌｓ．２０１５．００８２４．［２０］ＺＥＮＧＦＳ，ＳＵＮＦＫ，ＬＩＡＮＧＮＳ，ｅｔａｌ．ＤｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｎｄｃｅｌｌｒｅｄｏｘｓｔａｔｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｉｃｒｏｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｐｈａ⁃ｓｅｓｉｎｂｉｒｃｈ［Ｊ］．Ｔｒｅｅｓ，２０１５，２９（３）：９１７－９３０．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ００４６８－０１５－１１７４－７．［２１］ＬＩＮＷＱ，ＸＩＡＯＸＯ，ＺＨＡＮＧＨＮ，ｅｔａｌ．Ｗｈｏｌｅ⁃ｇｅｎｏｍｅｂｉｓｕｌｆｉｔｅｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｒｅｖｅａｌｓａｒｏｌｅｆｏｒＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｖａｒｉａｎｔｓｆｒｏｍｃａｌｌｕｓｃｕｌｔｕｒｅｏｆｐｉｎｅａｐｐｌｅ（ＡｎａｎａｓｃｏｍｏｓｕｓＬ．）［Ｊ］．Ｇｅｎｅｓ，２０１９，１０（１１）：８７７．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｇｅｎｅｓ１０１１０８７７．［２２］ＬＩＺＡＭＯＲＥＤ，ＢＩＣＫＮＥＬＬＲ，ＷＩＮＥＦＩＥＬＤＣ．Ｅｌｅｖａｔｅｄｔｒａｎｓｃｒｉｐ⁃ｔｉｏｎｏｆｔｒａｎｓｐｏｓａｂｌｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｓａｃｃｏｍｐａｎｉｅｄｂｙｈｅｔ⁃ｓｉＲＮＡ⁃ｄｒｉｖｅｎｄｅｎｏｖｏＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｇｒａｐｅｖｉｎｅｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃｃａｌｌｕｓ［Ｊ］．ＢＭＣＧｅｎｏｍｉｃｓ，２０２１，２２（１）：６７６．ＤＯＩ：１０．１１８６／ｓ１２８６４－０２１－０７９７３－９．［２３］ＳＨＩＭＳ，ＬＥＥＨＧ，ＰＡＲＫＯＳ，ｅｔａｌ．ＤｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｉｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｉｎＴＥｒｅｇｉｏｎｓａｎｄａｆｆｅｃｔｃｅｌｌｐｒｏｌｉｆｅｒａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｌｅａｆ⁃ｔｏ⁃ｃａｌｌｕｓｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．Ｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｓ，２０２２，１７（１）：４１－５８．ＤＯＩ：１０．１０８０／１５５９２２９４．２０２１．１８７２９２７．［２４］ＡＬＩＳＨＡＩＫＨＡ，ＣＨＡＣＨＡＲＳ，ＣＨＡＣＨＡＲＭ，ｅｔａｌ．Ｒｅｃｅｎｔａｄ⁃ｖａｎｃｅｓｉｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｒｐｏｔｅｎｔｉａｌｂｒｅｅｄｉｎｇａｐｐｌｉｃａ⁃ｔｉｏｎｓｉｎｐｌａｎｔｓ［Ｊ］．Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ，２０２２，８（７）：５６２．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒａｅ８０７０５６２．［２５］ＢＡＲＴＥＬＳＡ，ＨＡＮＱ，ＮＡＩＲＰ，ｅｔａｌ．ＤｙｎａｍｉｃＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．ＩｎｔＪＭｏｌＳｃｉ，２０１８，１９（７）：２１４４．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｉｊｍｓ１９０７２１４４．［２６］ＧＡＯＹＲ，ＳＵＮＪＣ，ＳＵＮＺＬ，ｅｔａｌ．ＴｈｅＭＡＤＳ⁃ｂｏｘｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎｆａｃｔｏｒＣｍＡＧＬ１１ｍｏｄｕｌａｔｅｓｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎＣｈｉｎｅｓｅｃｈｅｓｔｎｕｔ（ＣａｓｔａｎｅａｍｏｌｌｉｓｓｉｍａＢｌｕｍｅ）［Ｊ］．ＪＩｎｔｅｇｒＡｇｒｉｃ，２０２０，１９（４）：１０３３－１０４３．ＤＯＩ：１０．１０１６／Ｓ２０９５－３１１９（２０）６３１５７－４．［２７］ＬＵＡＮＡＰ，ＣＨＥＮＣＪ，ＸＩＥＴ，ｅｔａｌ．ＭｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｏｆＣｐＧｉｓｌａｎｄｓｉｎｐｉｎｅａｐｐｌｅＳＥＲＫ１ｐｒｏｍｏｔｅｒ［Ｊ］．Ｇｅｎｅｓ，２０２０，１１（４）：４２５．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｇｅｎｅｓ１１０４０４２５．［２８］ＳＡＬＡÜＮＣ，ＬＥＰＩＮＩＥＣＬ，ＤＵＢＲＥＵＣＱＢ．Ｇｅｎｅｔｉｃａｎｄｍｏｌｅｃｕｌａｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔｓ，２０２１，１０（７）：１４６７．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｐｌａｎｔｓ１００７１４６７．［２９］ＤＥＡＲＡÚＪＯＳＩＭ，ＧＯＭＥＳＡＣＭＭ，ＳＣＨＥＲＷＩＮＳＫＩ⁃ＰＥＲＥＩＲＡＪＥ．Ｃｅｌｌｕｌａｒｒｅｓｐｏｎｓｅｓｏｆｏｉｌｐａｌｍｇｅｎｏｔｙｐｅｓｄｕｒｉｎｇｓｏ⁃ｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎｖｏｌｖｅｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｃａｍｂｉａｌｃｅｌｌｓ，ＤＮＡｄｅｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ，ａｎｄａｕｘｉｎａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＲｅｐ，２０２２，４１（９）：１８７５－１８９３．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ００２９９－０２２－０２８９８－３．［３０］ＣＨＥＮＸＨ，ＸＵＸＰ，ＳＨＥＮＸ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅ⁃ｗｉｄｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｒｅｖｅａｌｓａｃｒｉｔｉｃａｌｒｏｌｅｏｆＤＮＡｄｅｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｅａｒｌｙｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆＤｉｍｏ⁃７南京林业大学学报（自然科学版）第４７卷ｃａｒｐｕｓｌｏｎｇａｎＬｏｕｒ［Ｊ］．ＴｒｅｅＰｈｙｓｉｏｌ，２０２０，４０（１２）：１８０７－１８２６．ＤＯＩ：１０．１０９３／ｔｒｅｅｐｈｙｓ／ｔｐａａ０９７．［３１］ＧＵＯＨＨ，ＦＡＮＹＪ，ＧＵＯＨＸ，ｅｔａｌ．Ｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｃｒｉｔｉ⁃ｃａｌｉｎｉｔｉａｔｉｏｎｓｔａｇｅ⁃ｓｐｅｃｉｆｉｃｍＣＨＨｈｙｐｏｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｒｅｖｅａｌｓｅｐｉｇｅ⁃ｎｅｔｉｃｂａｓｉｓｕｎｄｅｒｌｙｉｎｇｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｉｎｃｏｔｔｏｎ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌＪ，２０２０，１８（８）：１６４８－１６５０．ＤＯＩ：１０．１１１１／ｐｂｉ．１３３３６．［３２］ＧＡＲＣＩＡＣ，ＤＥＦＵＲＴＡＤＯＡＬＭＥＩＤＡＡＡ，ＣＯＳＴＡＭ，ｅｔａｌ．Ｓｉｎ⁃ｇｌｅ⁃ｂａｓｅｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｍｅｔｈｙｌｏｍｅｓｏｆｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎＴｈｅｏ⁃ｂｒｏｍａｃａｃａｏＬ．ｒｅｖｅａｌｅｐｉｇｅｎｏｍｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｓｏ⁃ｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏａｂｎｏｒｍａｌｉｔｉｅｓ［Ｊ］．ＳｃｉＲｅｐ，２０２２，１２（１）：１５０９７．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓ４１５９８－０２２－１８０３５－９．［３３］ＯＳＯＲＩＯ⁃ＭＯＮＴＡＬＶＯＰ，ＤＥ⁃ＬＡ⁃ＰＥÑＡＣ，ＯＲＯＰＥＺＡＣ，ｅｔａｌ．ＡｐｅａｋｉｎｇｌｏｂａｌＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｓａｋｅｙｓｔｅｐｔｏｉｎｉｔｉａｔｅｔｈｅｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｏｆｃｏｃｏｎｕｔｐａｌｍ（ＣｏｃｏｓｎｕｃｉｆｅｒａＬ）［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＲｅｐ，２０２０，３９（１０）：１３４５－１３５７．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ００２９９－０２０－０２５６８－２．［３４］ＤＵＸ，ＹＡＮＧＺＬ，ＸＩＥＧＨ，ｅｔａｌ．ＭｏｌｅｃｕｌａｒｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｐｌａｎｔＲＯＳ１⁃ｍｅｄｉａｔｅｄａｃｔｉｖｅＤＮＡｄｅｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＮａｔＰｌａｎｔｓ，２０２３，９（２）：２７１－２７９．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓ４１４７７－０２２－０１３２２－８．［３５］ＣＨＥＮＲＺ，ＣＨＥＮＸＨ，ＨＵＯＷ，ｅｔａｌ．Ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆａｚａｃｉｔｉｄｉｎｅ（５⁃ＡｚａＣ）⁃ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅａｒｌｙｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎＬｏｎｇａｎ［Ｊ］．ＪＨｏｒｔｉｃＳｃｉＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２０２１，９６（３）：３１１－３２３．ＤＯＩ：１０．１０８０／１４６２０３１６．２０２０．１８４７６９５．［３６］ＳＡＮＴＯＳＤ，ＦＥＶＥＲＥＩＲＯＰ．ＬｏｓｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｆｆｅｃｔｓｓｏ⁃ｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎＭｅｄｉｃａｇｏｔｒｕｎｃａｔｕｌａ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＴｉｓｓｕｅＯｒｇａｎＣｕｌｔ，２００２，７０（２）：１５５－１６１．ＤＯＩ：１０．１０２３／Ａ：１０１６３６９９２１０６７．［３７］ＷÓＪＣＩＫＯＷＳＫＡＢ，ＧＡＪＭＤ．Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｐｒｏｆｉｌｉｎｇｏｆａｕｘｉｎｒｅ⁃ｓｐｏｎｓｅｆａｃｔｏｒｇｅｎｅｓｄｕｒｉｎｇｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎｄｕｃｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌＲｅｐ，２０１７，３６（６）：８４３－８５８．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ００２９９－０１７－２１１４－３．［３８］ＧＲＺＹＢＫＯＷＳＫＡＤ，ＭＯＲＯＮＣＺＹＫＪ，ＷÓＪＣＩＫＯＷＳＫＡＢ，ｅｔａｌ．Ａｚａｃｉｔｉｄｉｎｅ（５⁃ＡｚａＣ）⁃ｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｍｕｔａｔｉｏｎｓｉｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｓｅｇｅｎｅｓａｆｆｅｃｔｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｇｅｎｅｓｔｈａｔａｒｅｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＧｒｏｗｔｈＲｅｇｕｌ，２０１８，８５（２）：２４３－２５６．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１０７２５－０１８－０３８９－１．［３９］ＧＡＯＹ，ＣＵＩＹ，ＺＨＡＯＲＲ，ｅｔａｌ．Ｃｒｙｏ⁃ｔｒｅａｔｍｅｎｔｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｅｍｂｒｙｏｇｅｎｉｃｉｔｙｏｆｍａｔｕｒｅｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｓｖｉａｔｈｅｌｎｃＲＮＡ⁃ｍｉＲＮＡ⁃ｍＲＮＡｎｅｔｗｏｒｋｉｎｗｈｉｔｅｓｐｒｕｃｅ［Ｊ］．ＩｎｔＪＭｏｌＳｃｉ，２０２２，２３（３）：１１１１．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｉｊｍｓ２３０３１１１１．［４０］ＣＡＳＴＡＮＤＥＲ⁃ＯＬＡＲＩＥＴＡＡ，ＰＥＲＥＩＲＡＣ，ＳＡＬＥＳＥ，ｅｔａｌ．Ｉｎ⁃ｄｕｃｔｉｏｎｏｆＲａｄｉａｔａｐｉｎｅｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｐｒｏｖｏｋｅｓａｌｏｎｇ⁃ｔｅｒｍｄｅｃｒｅａｓｅｉｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ／ｈｙｄｒｏｘｙｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｎｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｓｔｒｅｓｓ⁃ｒｅｌａｔｅｄｇｅｎｅｓ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔｓ，２０２０，９（１２）：１７６２．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｐｌａｎｔｓ９１２１７６２．［４１］ＰＡＣＨＯＴＡＫＡ，ＯＲŁＯＷＳＫＡＲ．ＥｆｆｅｃｔｏｆｃｏｐｐｅｒａｎｄｓｉｌｖｅｒｉｏｎｓｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅａｎｄＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｃｈａｎｇｅｓｉｎｔｒｉｔｉｃａｌｅｒｅｇｅｎｅｒａｎｔｓｇａｉｎｅｄｖｉａｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ［Ｊ］．ＪＡｐｐｌＧｅｎｅｔ，２０２２，６３（４）：６６３－６７５．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１３３５３－０２２－００７１７－９．［４２］ＳＨＥＭＥＲＯ，ＬＡＮＤＡＵＵ，ＣＡＮＤＥＬＡＨ，ｅｔａｌ．ＣｏｍｐｅｔｅｎｃｙｆｏｒｓｈｏｏｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｆｒｏｍＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｒｏｏｔｅｘｐｌａｎｔｓｉｓｒｅｇｕｌａｔｅｄｂｙＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＳｃｉ，２０１５，２３８：２５１－２６１．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｐｌａｎｔｓｃｉ．２０１５．０６．０１５．［４３］ＳＨＩＢＵＫＡＷＡＴ，ＹＡＺＡＷＡＫ，ＫＩＫＵＣＨＩＡ，ｅｔａｌ．Ｐｏｓｓｉｂｌｅｉｎ⁃ｖｏｌｖｅｍｅｎｔｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｎｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｃａｒｒｏｔＬＥＣ１ｇｅｎｅｉｎｉｔｓ５ᶄ⁃ｕｐｓｔｒｅａｍｒｅｇｉｏｎ［Ｊ］．Ｇｅｎｅ，２００９，４３７（１／２）：２２－３１．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｇｅｎｅ．２００９．０２．０１１．［４４］ＤＡＩＸＨ，ＷＡＮＧＪ，ＳＯＮＧＹＧ，ｅｔａｌ．ＣｙｔｏｓｉｎｅｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＦＷＡｐｒｏｍｏｔｅｒｐｒｏｍｏｔｅｓｄｉｒｅｃｔｉｎｖｉｔｒｏｓｈｏｏｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎＡｒａ⁃ｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ［Ｊ］．ＪＩｎｔｅｇｒＰｌａｎｔＢｉｏｌ，２０２１，６３（８）：１４９１－１５０４．ＤＯＩ：１０．１１１１／ｊｉｐｂ．１３１５６．［４５］ＬＩＵＸ，ＺＨＵＫ，＆ＸＩＡＯＪ．Ｒｅｃｅｎｔａｄｖａｎｃｅｓｉｎｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｏｆｔｈｅｅｐｉｇｅｎｅｔｉｃｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ａＢｉｏＴｅｃｈ，２０２３，４（１）：３１－４６．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ４２９９４－０２２－０００９３－２．［４６］ＳＨＩＭＳ，ＬＥＥＨＧ，ＳＥＯＰＪ．ＭＥＴ１⁃ｄｅｐｅｎｄｅｎｔＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｒｅｐｒｅｓｓｅｓｌｉｇｈｔｓｉｇｎａｌｉｎｇａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｐｌａｎｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎＡｒａ⁃ｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．ＭｏｌＣｅｌｌｓ，２０２１，４４（１０）：７４６－７５７．ＤＯＩ：１０．１４３４８／ｍｏｌｃｅｌｌｓ．２０２１．０１６０．［４７］ＸＵＪ，ＷＡＮＧＸ，ＣＡＯＨ，ｅｔａｌ．Ｄｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｉｎｍｅｔｈｙｌｏｍｅａｎｄｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｏｍｅｐａｔｔｅｒｎｓｉｎｒｅｓｐｏｎｓｅｔｏｍｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅｉｎｈｉｂｉｔｏｒ５⁃ａｚａｃｙｔｉｄｉｎｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｉｎｃｉｔｒｕｓ［Ｊ］．ＤＮＡＲｅｓ，２０１７，２４：５０９－５２２．ＤＯＩ：１０．１０９３／ｄｎａｒｅｓ／ｄｓｘ０２１．［４８］ＫＡＲＩＭＲ，ＴＡＮＹＳ，ＳＩＮＧＨＰ，ｅｔａｌ．ＥｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄＤＮＡｍｅｔｈｙ⁃ｌａｔｉｏｎｏｆＳＥＲＫ，ＢＢＭ，ＬＥＣ２ａｎｄＷＵＳｇｅｎｅｓｉｎｉｎｖｉｔｒｏｃｕｌｔｕｒｅｓｏｆＢｏｅｓｅｎｂｅｒｇｉａｒｏｔｕｎｄａ（Ｌ．）Ｍａｎｓｆ［Ｊ］．ＰｈｙｓｉｏｌＭｏｌＢｉｏｌＰｌａｎｔｓ，２０１８，２４（５）：７４１－７５１．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１２２９８－０１８－０５６６－８．［４９］ＶＩＮＩＮＫ，ＰＯＭＲＡＮＩＮＧＫＲ，ＷＩＬＨＥＬＭＬＪ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔｈｙｌｏｍｅｒｅ⁃ｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｉｎｖｉｔｒｏｄｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎａｎｄｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆＰｏｐｕｌｕｓｔｒｉｃｈｏｃａｒｐａ［Ｊ］．ＢＭＣｐｌａｎｔｂｉｏｌｏｇｙ，２０１３，１３：１－１５．ＤＯＩ：１０．１１８６／１４７１－２２２９－１３－９２．［５０］ＣＡＯＱ，ＦＥＮＧＹＸ，ＤＡＩＸＷ，ｅｔａｌ．ＤｙｎａｍｉｃｃｈａｎｇｅｓｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｗｉｌｄｓｔｒａｗｂｅｒｒｙ（Ｆｒａｇａｒｉａｎｉｌｇｅｒｒｅｎｓｉｓ）ｔｉｓｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ［Ｊ］．ＦｒｏｎｔＰｌａｎｔＳｃｉ，２０２１，１２：７６５３８３．ＤＯＩ：１０．３３８９／ｆｐｌｓ．２０２１．７６５３８３．［５１］ＬＩＪＹ，ＷＡＮＧＭＪ，ＬＩＹＪ，ｅｔａｌ．Ｍｕｌｔｉ⁃ｏｍｉｃｓａｎａｌｙｓｅｓｒｅｖｅａｌｅｐｉｇｅｎｏｍｉｃｓｂａｓｉｓｆｏｒｃｏｔｔｏｎｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｔｈｒｏｕｇｈｓｕｃ⁃ｃｅｓｓｉｖｅｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎａｃｃｌｉｍａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌＪ，２０１９，１７（２）：４３５－４５０．ＤＯＩ：１０．１１１１／ｐｂｉ．１２９８８．［５２］ＬＡＷＪＡ，ＪＡＣＯＢＳＥＮＳＥ．Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ，ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇａｎｄｍｏｄｉｆｙｉｎｇＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｉｎｐｌａｎｔｓａｎｄａｎｉｍａｌｓ［Ｊ］．ＮａｔＲｅｖＧｅｎｅｔ，２０１０，１１（３）：２０４－２２０．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｎｒｇ２７１９．［５３］ＬＩＷ，ＬＩＵＨ，ＣＨＥＮＧＺＪ，ｅｔａｌ．ＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｎｄｈｉｓｔｏｎｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｒｅｇｕｌａｔｅｄｅｎｏｖｏｓｈｏｏｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｂｙｍｏｄｕｌａｔｉｎｇＷＵＳＣＨＥＬｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎａｎｄａｕｘｉｎｓｉｇｎａｌｉｎｇ［Ｊ］．ＰＬｏＳＧｅｎｅｔ，２０１１，７（８）：ｅ１００２２４３．ＤＯＩ：１０．１３７１／ｊｏｕｒｎａｌ．ｐｇｅｎ．１００２２４３．［５４］ＬＩＵＨ，ＺＨＡＮＧＨ，ＤＯＮＧＹＸ，ｅｔａｌ．ＤＮＡＭｅｔｈｙｌｔｒａｎｓｆｅｒａｓｅ１⁃ｍｅｄｉａｔｅｄｓｈｏｏｔｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｉｓｒｅｇｕｌａｔｅｄｂｙｃｙｔｏｋｉｎｉｎ⁃ｉｎｄｕｃｅｄｃｅｌｌｃｙｃｌｅｉｎＡｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ［Ｊ］．ＮｅｗＰｈｙｔｏｌ，２０１８，２１７（１）：２１９－２３２．ＤＯＩ：１０．１１１１／ｎｐｈ．１４８１４．［５５］ＹＡＡＲＩＲ，ＫＡＴＺＡ，ＤＯＭＢＫ，ｅｔａｌ．ＲｄＤＭ⁃ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｄｅｎｏｖｏａｎｄｈｅｔｅｒｏｃｈｒｏｍａｔｉｎＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｂｙｐｌａｎｔＣＭＴａｎｄＤＮＭＴ３ｏｒｔｈｏｌｏｇｓ［Ｊ］．ＮａｔＣｏｍｍｕｎ，２０１９，１０（１）：１６１３．ＤＯＩ：１０．１０３８／ｓ４１４６７－０１９－０９４９６－０．［５６］ＧＡＯＹ，ＣＨＥＮＸＹ，ＣＵＩＹ，ｅｔａｌ．ＥｆｆｅｃｔｓｏｆｍｅｄｉｕｍｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｓｏｎｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｍａｔｕｒａｔｉｏｎａｎｄＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｉｎＰｓｅｕｄｏｔｓｕｇａｇａｕｓｓｅｎｉｉＦｌｏｕｓ，ａｓｐｅｃｉｅｓｕｎｄｅｒｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｆｏｒｅｓｔｓ，２０２２，１３（２）：２８８．ＤＯＩ：１０．３３９０／ｆ１３０２０２８８．［５７］ＥＲＤＭＡＮＮＲＭ，ＰＩＣＡＲＤＣＬ．ＲＮＡ⁃ｄｉｒｅｃｔｅｄＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＰＬｏＳＧｅｎｅｔ，２０２０，１６（１０）：ｅ１００９０３４．ＤＯＩ：１０．１３７１／ｊｏｕｒｎａｌ．ｐｇｅｎ．１００９０３４．［５８］ＪＩＬＸ，ＭＡＴＨＩＯＮＩＳＭ，ＪＯＨＮＳＯＮＳ，ｅｔａｌ．Ｇｅｎｏｍｅ⁃ｗｉｄｅｒｅｉｎ⁃ｆｏｒｃｅｍｅｎｔｏｆＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎｏｃｃｕｒｓｄｕｒｉｎｇｓｏｍａｔｉｃｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓｉｎｓｏｙｂｅａｎ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＣｅｌｌ，２０１９，３１（１０）：２３１５－２３３１．ＤＯＩ：１０．１１０５／ｔｐｃ．１９．００２５５．［５９］ＧＩＲＩＣＣ，ＳＨＹＡＭＫＵＭＡＲＢ，ＡＮＪＡＮＥＹＵＬＵＣ．Ｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎｔｉｓ⁃ｓｕｅｃｕｌｔｕｒｅ，ｇｅｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｏｆｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｔｒｅｅｓ：ａｎｏｖｅｒｖｉｅｗ［Ｊ］．Ｔｒｅｅｓ，２００４，１８：１１５－１３５．ＤＯＩ１０．１００７／ｓ００４６８－００３－０２８７－６．［６０］ＢＡＲＧＨＣＨＩＭ，ＡＬＤＥＲＳＯＮＰＧ．ＴｈｅｃｏｎｔｒｏｌｏｆｓｈｏｏｔｔｉｐｎｅｃｒｏｓｉｓｉｎＰｉｓｔａｃｉａｖｅｒａＬ．ｉｎｖｉｔｒｏ［Ｊ］．Ｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，１９９６，２０：３１－３５．［６１］ＧＵＴＩＥＲＲＥＺ⁃ＡＲＣＥＬＵ，ＭＡＲＩ，ＬＡＰＰＡＬＡＴＮＥＮＴ，ｅｔａｌ．ＰａｓｓｉｖｅａｎｄａｃｔｉｖｅＤＮＡｍｅｔｈｙｌａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｉｎｔｅｒｐｌａｙｗｉｔｈｇｅｎｅｔｉｃｖａｒｉａｔｉｏｎｉｎｇｅｎｅｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．ｅｌｉｆｅ，２０１３，２：ｅ００５２３．ＤＯＩ：１０．７５５４／ｅＬｉｆｅ．００５２３．００１．（责任编辑㊀吴祝华）８。

Abies beshanzu ensis 百山祖冷杉Pinaceae Y一Abiesbeshanzuensisvar.ziyuanensis资源冷杉Pinaceae Y一Abieschensiensis秦岭冷杉Pinaceae Y一Abies fanjings hanensis 梵净山冷杉Pinaceae Y一Abies yuanbaos hanensis 元宝山冷杉Pinaceae Y一Acanthochlamys bracteat a 芒苞草AmaryllidaceaeY一Acercatalpifolium梓叶槭Aceraceae Y一Aceryangjuechi羊角槭Aceraceae Y一Acidosasachinensis酸竹Gramineae Y一Agropyronmongolicum沙芦草Gramineae Y一Ajaniopsis penicill iformis 画笔菊CompositaeY一Alcimandra cathcart ii 长蕊木兰MagnoliaceaeN一Aldrovanda vesiculo sa 貉藻DroseraceaeN一Alseodaphnehainanensis油丹Lauraceae N一Alsophila fenicis 兰屿桫椤CyatheaceaeY一Alsophil a loheri 南洋桫椤CyatheaceaeY一Alsophila spinulos a 桫椤CyatheaceaeY一Amentotaxus formosan a 台湾穗花杉Taxaceae Y一Amentotaxus yunnanen sis 云南穗花杉Taxaceae N一Amomum petaloid eum 宽丝豆蔻（拟豆蔻）ZingiberaceaeY一Amooradasyclada粗枝崖摩Meliaceae Y一Amphicar paea linearis 线苞两型豆LeguminosaeY一Angiopteris sparsiso ra 法斗观音座莲AngiopteridaceaeY一Anisachnegracilis异颖草Gramineae Y一Anisodustangutic us 山莨菪SolanaceaeN一Aquilaria sinensis 土沉香ThymelaeaceaeY一Archangiopteris bipinnat a 二回原始观音座莲AngiopteridaceaeY一Archangi opteris henryi 亨利原始观音座莲AngiopteridaceaeY一Bashaniaspanostachya峨热竹Gramineae Y一Benegocharis latifoli a 拟花蔺ButomaceaeN一Betulahalophila盐桦Betulaceae Y一Betulajinpingensis金平桦Betulaceae Y一Brainea insignis 苏铁蕨BlechnaceaeN一Braseniaschreber i 莼菜NymphaeaceaeN一Bretschneidera sinensis 伯乐树BretschneideraceaeN一Burretiodendronesquirolii柄翅果Tiliaceae Y一Burretiodendronhsienmu蚬木Tiliaceae Y一Calocedrus macrolep is 翠柏CupressaceaeN一Calycopteris floribun da 萼翅藤CombretaceaeN一ecaacuminata喜树Nyssaceae Y一Carpinus putoensi s 普陀鹅耳枥Betulaceae Y一Carpinus tientaie nsis 天台鹅耳枥Betulaceae Y一Caryotaurens董棕Palmae N一Castanopsisconcinna华南锥Fagaceae Y一Cathayaargyrophylla银杉Pinaceae Y一Cephalotaxus lanceola ta 贡山三尖杉CephalotaxaceaeN一Cephalot axus oliveri 蓖子三尖杉CephalotaxaceaeY一Ceratopteris pteridoi des 粗梗水蕨ParkeriaceaeN一Ceratopteris thalictr oides 水蕨ParkeriaceaeN一Cercidiphyllum japonicu m 连香树CercidiphyllaceaeN一Chamaecyparis formosen sis 红桧CupressaceaeY一Sinojackia dolichoc arpa 长果秤锤树StyracaceaeY一arbutifolia钻天柳Salicaceae N一Christensenia assamica 天星蕨ChristenseniaceaeY一Chuniabuckland ioides 山铜材HamamelidaceaeY一Cibotium baronetz 金毛狗DicksoniaceaeN一Cibotium cumingii 台湾金毛狗DicksoniaceaeN一Cinnamomumcamphora樟Lauraceae N一Cinnamomumjaponicum天竺桂Lauraceae N一Cinnamomumlongepaniculatum油樟Lauraceae Y一Cinnamomumrigidissimum卵叶桂Lauraceae Y一Craigiayunnanensis滇桐Tiliaceae Y一Cupressus chengian a 岷江柏木CupressaceaeY一Cupressus gigantea 巨柏CupressaceaeY一Cycas balansae 宽叶苏铁CycadaceaeN一Cycaschangjia ngensis 葫芦苏铁CycadaceaeY一Cycasdebaoens is 德保苏铁CycadaceaeY一Cycashainanen sis 海南苏铁CycadaceaeY一Cycashongheen sis 灰干苏铁CycadaceaeY一Cycasmicholit zii 叉叶苏铁CycadaceaeN一Cycasmultipin nata 多歧苏铁CycadaceaeY一Cycas panzhihu aensis 攀枝花苏铁CycadaceaeY一Cycaspectinat a 篦齿苏铁CycadaceaeN一Cycas revoluta 苏铁CycadaceaeN一Cycassegmenti fida 叉孢苏铁CycadaceaeY一Cycas szechuan ensis 南盘江苏铁CycadaceaeY一Cycastaitunge nsis 台东苏铁CycadaceaeY一Cycastaiwania na 广东苏铁CycadaceaeN一Cyrtomium hemionit is 单叶贯众DryopteridaceaeY一Cystoathyrium chinense 光叶蕨AthyriaceaeY一Dalbergi a fusca 黑黄檀LeguminosaeN一Dalbergia odorifer a 降香LeguminosaeY一Davidiainvolucrata珙桐Nyssaceae Y一Davidiainvolucrata var.vilmoriniana光叶珙桐Nyssaceae Y一Dayaoshania cotinifo lia 瑶山苣苔GesneriaceaeY一Deutzianthus tonkinen sis 东京桐EuphorbiaceaeN一Dichocarpum hypoglau cum 粉背人字果RanunculaceaeY一Dipentodon sinicus 十齿花CelastraceaeY一Dipteroc arpus retusus 东京龙脑香DipterocarpaceaeN一Dipteron ia dyeriana 云南金钱槭Aceraceae N一Disanthu scercidif olius var. longipes 长柄双花木HamamelidaceaeY一Dunniasinensis绣球茜草Rubiaceae Y一Elaeagnu s mollis 翅果油树ElaeagnaceaeY一Eleutharrhane macrocar pa 藤枣MenispermaceaeY一Elymus breviari status 短芒披碱草Gramineae Y一Elymus submutic us 无芒披碱草Gramineae Y一Elymusvillifer毛披碱草Gramineae Y一Emmemopteryshenryi香果树Rubiaceae Y一Erythrophleum fordii 格木LeguminosaeN一Erythropsis kwangsie nsis 广西火桐SterculiaceaeY一Etlingera yunnanen se 茴香砂仁ZingiberaceaeY一Euchresta japonica 山豆根LeguminosaeY一Eurycorymbus cavaleri ei 伞花木SapindaceaeY一Fagopyrum dibotrys 金荞PolygonaceaeN一Fagus hayatae 台湾水青冈Fagaceae Y一Firmianadanxiaen sis 丹霞梧桐SterculiaceaeY一Firmianahainanen sis 海南梧桐SterculiaceaeY一Fokieniahodginsi i 福建柏CupressaceaeN一Formanodendrondoichangensis三棱栎Fagaceae Y一a pulverul enta 瓣鳞花FrankeniaceaeN一Fraxinusmandschurica水曲柳Oleaceae N一Ginkgo biloba 银杏GinkgoaceaeY一Gleditsi ajaponica var. velutina 绒毛皂荚LeguminosaeY一Glehnia littoral is 珊瑚菜(北沙参)UmbelliferaeY一Glycine soja 劳豆LeguminosaeY一Glycine tabicina 烟豆LeguminosaeN一Glycine tomentil la 短绒野大豆LeguminosaeY一Glyptostrobus pensilis 水松TaxodiaceaeN一Gmelina hainanen sis 苦梓（海南石梓）VerbenaceaeN一Hainaniatrichosperma海南椴Tiliaceae Y一Handeliodendron bodinier i 掌叶木SapindaceaeY一Helminthostachys zeylanic a 七指蕨HelminthostachyaceaeN一Heptacodium miconioi des 七子花CaprifoliaceaeY一a parvifol ia 蝴蝶树SterculiaceaeY一Hopeachinensi s 狭叶坡垒DipterocarpaceaeY一Hopea exalata 铁凌DipterocarpaceaeY一Hopeahainanen sis 坡垒DipterocarpaceaeN一Hopeamollissi ma 多毛坡垒DipterocarpaceaeY一Hordeum innermon golicum 内蒙古大麦Gramineae Y一Horsfieldia hainanen sis 海南风吹楠MyristicaceaeY一Horsfieldia tetratep ala 滇南风吹楠MyristicaceaeY一Illicium difenpi 地枫皮MagnoliaceaeY一Isoetesjaponica宽叶水韭Isoetaceae Y一Isoetessinensis中华水韭Isoetaceae Y一Isoetestaiwanensis台湾水韭Isoetaceae Y一Keteleeriadavidiana var.formosana台湾油杉Pinaceae Y一Keteleeriahainanensis海南油杉Pinaceae Y一iapubescens柔毛油杉Pinaceae Y一Kingdonia uniflora 独叶草RanunculaceaeY一Kirengeshoma palmata 黄山梅SaxifragaceaeY一Kmeriaseptentr ionalis 单性木兰MagnoliaceaeY一Larixmastersiana四川红杉Pinaceae Y一Larixpotaninii var.chinensis秦岭红杉Pinaceae Y一Liriodendron chinense 鹅掌楸MagnoliaceaeN一Lomatogoniopsis alpina 辐花GentianaceaeY一Machiluspingii润楠Lauraceae Y一Madhuca hainanen sis 海南紫荆木SapotaceaeY一Madhucapasquier i 紫荆木SapotaceaeN一Magnolia henryi 大叶玉兰MagnoliaceaeN一Magnoliaodoratis sima 馨香玉兰MagnoliaceaeY一Magnoliaofficina lis 厚朴MagnoliaceaeY一officinalis subsp. Biloba 凹叶厚朴MagnoliaceaeY一Magnolia rostrata 长喙厚朴MagnoliaceaeN一Magnolia sinensis 圆叶玉兰MagnoliaceaeY一Magnolia wilsonii 西康玉兰MagnoliaceaeY一Magnolia zenii 宝华玉兰MagnoliaceaeY一Malaniaoleifera蒜头果Olacaceae Y一Manglietia aromatic a 香木莲MagnoliaceaeN一Manglietia decidua 落叶木莲MagnoliaceaeY一Manglietia grandis 大果木莲MagnoliaceaeY一Manglietia hebecarp a 毛果木莲MagnoliaceaeY一Manglietia megaphyl la 大叶木莲MagnoliaceaeY一Manglietia pachyphy lla 厚叶木莲MagnoliaceaeY一Manglietia pachyphy lla 厚叶木莲MagnoliaceaeY一Manglietiastrum sinicum 华盖木MagnoliaceaeY一Meconops is punicea 红花绿绒蒿PapaveraceaeY一Merrillanthus hainanen sis 驼峰藤AsclepiadaceaeN一Metabriggsia ovalifol ia 单座苣苔GesneriaceaeY一Metasepuoia glyptost roboides 水杉TaxodiaceaeY一Micheliashiluens is 石碌含笑MagnoliaceaeY一Michelia wilsonii 峨眉含笑MagnoliaceaeY一Monimopetalum chinense 永瓣藤CelastraceaeY一Mussaend a anomala 异形玉叶金花Rubiaceae Y一Myriophyllum propinqu um 乌苏里狐尾藻HaloragidaceaeY一Myristica yunnanen sis 云南肉豆蔻MyristicaceaeY一Najasbrownian a 高雄茨藻NajadaceaeN一Najas gracilli ma 拟纤维茨藻NajadaceaeY一Nelumbo nucifera 莲NymphaeaceaeN一Neocheiropteris palmatop edata 扇蕨PolypodiaceaeY一Neolitse a sericea 舟山新木姜子Lauraceae N一Neopicro rhizascrophul ariiflor a 胡黄莲ScrophulariaceaeN一Nuphar pumila 萍蓬草NymphaeaceaeN一Nymphaea candida 雪白睡莲NymphaeaceaeN一Nyssa yunnanen sis 云南蓝果树Nyssaceae Y一Ormosia henryi 花榈木LeguminosaeY一Ormosia hosiei 红豆树LeguminosaeY一Ormosia howii 缘毛红豆LeguminoseaY一Oryzaofficinalis药用稻Gramineae Y一Oryza rufipogo n 普通野生稻Gramineae Y一Ostryarehderiana天目铁木Betulaceae Y一Ottelia cordata 水菜花HydrocharitaceaeN一Paradombeya sinensis 平当树SterculiaceaeY一Parakmeria omeiensi s 峨眉拟单性木兰MagnoliaceaeY一Parakmeria yunnanen sis 云南拟单性木兰MagnoliaceaeY一Paramichelia bailloni i 合果木MagnoliaceaeN一Parashorea chinensi s 望天树DipterocarpaceaeY一Parepigynum funingen se 富宁藤ApocynaceaeY一Penninsetum sichuane nse 四川狼尾草Gramineae Y一Petrocosmea qinlinge nsis 秦岭石蝴蝶GesneriaceaeY一Phellodendronamurense黄檗Rutaceae N一Phellodendronchinense川黄檗Rutaceae Y一Phoebebournei闽楠Lauraceae Y一Phoebechekiangensis浙江楠Lauraceae Y一Phoebezhennan楠木Lauraceae Y一Phyllitis scolopen drium 对开蕨AspleniaceaeY一Piceabrachytyla麦吊云杉Pinaceae N一Piceaneoveitchii大果青扦Pinaceae Y一Pinusdensiflora var.ussuriensis赤松Pinaceae Y一Pinusfenzelia na var. dabeshan ensis 大别山五针松Pinaceae Y一Pinuskoraiensis红松Pinaceae Y一Pinus kwangtun gensis 华南五针松Pinaceae Y一Pinus squamata 巧家五针松Pinaceae Y一Pinussylvestris var.sylvestriformis长白松Pinaceae Y一Pinus wangii 毛枝五针松Pinaceae Y一Plagiopteron suaveole ns 斜翼Plagiopteraceae(Tiliaceae)N一Platycerium wallichi i 鹿角蕨PlatyceriaceaeN一Platycrater arguta 蛛网萼SaxifragaceaeN一Plectocomiamicrostachys小钩叶藤Palmae Y一Pomatosa ce filicula 羽叶点地梅PrimulaceaeY一Primulina tabacum 报春苣苔GesneriaceaeY一stachys huashani ca 华山新麦草Gramineae Y一Pseudolarixamabilis金钱松Pinaceae Y一Pseudotaxuschienii白豆杉Taxaceae Y一Pseudotsugabrevifolia短叶黄杉Pinaceae Y一Pseudotsugaforrestii澜沧黄杉Pinaceae Y一Pseudotsugamacrocarpa大果黄杉Pinaceae N一Pseudotsugamenziesii花旗松Pinaceae N一Pseudotsugasinensis黄杉Pinaceae Y一Pseudotsugawilsoniana台湾黄杉Pinaceae Y一Pterocarpus indicus 紫檀LeguminosaeY一Pterospermum kingtung ense 景东翅子树SterculiaceaeY一Pterospermum menglune nse 勐仑翅子树SterculiaceaeY一a rostratu m 长喙毛茛泽泻AlismataceaeN一Rauvolfia serpenti na 蛇根木ApocynaceaeN一Rhoiptelea chiliant ha 马尾树RhoipteleaceaeN一Sagittaria natans 浮叶慈姑AlismataceaeN一Scheuchzeria palustri s 冰沼草ScheuchzeriaceaeY一Semiliquidambar cathayen sis 半枫荷HamamelidaceaeY一Parrotiasubaequa lis 银缕梅HamamelidaceaeY一Siliquamomum tonkinen se 长果姜ZingiberaceaeY一Sindora glabra 油楠LeguminosaeY一Sinia rhodoleu ca 合柱金莲木OchnaceaeY一Sinochaseatrigyna三蕊草Gramineae Y一Sinojackia xylocarp a 秤锤树StyracaceaeY一Sinopteris greville oides 中国蕨Sinopteridaceaey一usoreophilus子宫草Labiatae Y一Sorghumpropinquum拟高粱Gramineae N一Sorolepidium glaciale 玉龙蕨DryopteridaceaeY一Sparganium hyperbor eum 无柱黑三棱SparganiaceaeN一Sphaeropteris lepifera 笔筒树CyatheaceaeY一Spodiopogon sagittif olius 箭叶大油芒Gramineae Y一Taiwaniacryptome rioides 台湾杉TaxodiaceaeN一Taxus cuspidat a 东北红豆杉Taxaceae N一Taxus fuana 密叶红豆杉Taxaceae Y一Taxus wallichi ana 须弥红豆杉Taxaceae N一Taxuswallichiana var.chinensis红豆杉Taxaceae N一Taxuswallichi ana var. mairei 南方红豆杉Taxaceae N一Terminalia myriocar pa 千果榄仁CombretaceaeN一Terniopsis sessilis 川藻PodostemaceaeY一Tetracentron sinensis 水青树MagnoliaceaeY一Tetrameles nudiflor a 四树木DatiscaceaeN一Tetrathyrium subcorda tum 四药门花HamamelidaceaeY一Thamnocharis esquirol ii 辐花苣苔GesneriaceaeY一Thujakoraiens is 朝鲜崖柏CupressaceaeN一Tiliaamurensis紫椴Tiliaceae N一Toonaciliata红椿Meliaceae N一Toonaciliatavar.pubescens毛红椿Meliaceae Y一Torreyafargesii巴山榧树Taxaceae Y一Torreyagrandis榧树Taxaceae Y一Torreyagrandis var. jiulongs hanensis 九龙山榧树Taxaceae Y一Torreyajackii长叶榧树Taxaceae Y一Torreyanucifera日本榧树Taxaceae N一Torreyayunnanensis云南榧树Taxaceae Y一Trachycarpusnana龙棕Palmae Y一Trailliaedoxagracilis丁茜Rubiaceae Y一Trapaincisa野菱Trapaceae Y一Triaenophora rupestri s 崖白菜ScrophulariaceaeY一Tugarinovia mongolic a 革苞菊CompositaeN一Ulmuselongata长穗榆Ulmaceae Y一Utricularia punctata 盾鳞狸藻LentibulariaceaeN一Vaticaguangxie nsis 广西青梅DipterocarpaceaeY一Vaticamangacha poi 青梅DipterocarpaceaeN一Zelkovaschneideriana大叶榉树Ulmaceae Y一Zenia insignis 任豆LeguminosaeN一Zoysia sinica 中华结缕草Gramineae Y一。

第３９卷第５期２０１９年３月生态学报ＡＣＴＡＥＣＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡＶｏｌ．３９，Ｎｏ．５Ｍａｒ．，２０１９基金项目：国家自然科学基金（４１５６１０１３）；国家林业局委托项目（２１１⁃６２２１０）收稿日期：２０１８⁃０２⁃０４；㊀㊀网络出版日期：２０１８⁃１２⁃２１∗通讯作者Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ．Ｅ⁃ｍａｉｌ：Ｎｕｒｂａｙｅ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍＤＯＩ：１０．５８４６／ｓｔｘｂ２０１８０２０４０２９９塞依丁㊃海米提，努尔巴依㊃阿布都沙力克，许仲林，阿尔曼㊃解思斯，邵华，维尼拉㊃伊利哈尔．气候变化情景下外来入侵植物刺苍耳在新疆的潜在分布格局模拟．生态学报，２０１９，３９（５）：１５５１⁃１５５９．ＳＡＹＩＴＨａｍｉｔ，ＮＵＲＢＡＹＡｂｄｕｓｈａｌｉｈ，ＸｕＺＬ，ＡＲＭＡＮＪｉｅｓｉｓｉ，ＳｈａｏＨ，ＶＩＮＩＲＡＹｉｌｉｈａｒ．ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｈｅｉｎｖａｓｉｖｅｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．（Ｂａｔｈｕｒｓｔｂｕｒｒ）ｉｎＸｉｎｊｉａｎｇｕｎｄｅｒｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ．ＡｃｔａＥｃｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，２０１９，３９（５）：１５５１⁃１５５９．气候变化情景下外来入侵植物刺苍耳在新疆的潜在分布格局模拟塞依丁㊃海米提１，２，努尔巴依㊃阿布都沙力克１，２，∗，许仲林１，２，阿尔曼㊃解思斯１，２，邵㊀华３，维尼拉㊃伊利哈尔４１新疆大学资源与环境科学学院，乌鲁木齐㊀８３００４６２绿洲生态教育部重点实验室，乌鲁木齐㊀８３００４６３中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐㊀８３００１１４新疆大学生命科学与技术学院，乌鲁木齐㊀８３００４６摘要：明确区域尺度上外来入侵种的潜在分布格局及其对气候变化的响应对入侵种的预防和控制具有重要意义㊂以外来入侵植物刺苍耳（ＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．）为研究对象，以其扩散蔓延的新疆地区为研究区域，结合中国国家气候中心开发的ＢＣＣ ＣＳＭ１ １模式下的将来气候条件，应用ＭａｘＥｎｔ模型和ＡｒｃＧＩＳ空间分析技术构建了未来不同气候变化情景（ＲＣＰ４．５，８．５）下２０５０ｓ和２０７０ｓ的刺苍耳适宜生境预测模型，定量的展示了气候变化情景下刺苍耳在新疆的扩散趋势及其适宜生境的面积空间变化和分布区中心移动轨迹㊂结果表明：年降雨量㊁下层土壤有机碳含量㊁上层土壤ｐＨ值㊁年温度变化范围㊁降雨量的季节性变化和年平均温度是影响刺苍耳地理分布的主导环境因子；博州㊁塔城㊁阿勒泰西北部㊁哈密中部㊁巴州北部㊁克州中部㊁阿克苏北部㊁奎屯市㊁克拉玛依市㊁五家渠市㊁喀什市等地为高危入侵风险区；两种气候模式下刺苍耳的各级适生区面积和总适生面积均呈持续增加的变化趋势，且在ＲＣＰ８．５情景（最高温室气体排放情景）下响应更为敏感；总体上看，刺苍耳在新疆的分布未达到饱和，呈现以塔城中部为中心，向天山北麓和塔克拉玛干北缘方向辐射状扩散，且两种气候变化情景下至２０７０ｓ分布区中心均向伊犁州奎屯方向移动㊂关键词：气候变化；外来植物入侵；刺苍耳；扩散ＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｔｈｅｉｎｖａｓｉｖｅｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．（Ｂａｔｈｕｒｓｔｂｕｒｒ）ｉｎＸｉｎｊｉａｎｇｕｎｄｅｒｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅＳＡＹＩＴＨａｍｉｔ１，２，ＮＵＲＢＡＹＡｂｄｕｓｈａｌｉｈ１，２，∗，ＸＵＺｈｏｎｇｌｉｎ１，２，ＡＲＭＡＮＪｉｅｓｉｓｉ１，２，ＳＨＡＯＨｕａ３，ＶＩＮＩＲＡＹｉｌｉｈａｒ４１ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＲｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，Ｃｈｉｎａ２ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＯａｓｉｓＥｃｏｌｏｇｙ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，Ｃｈｉｎａ３ＸｉｎｊｉａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｇｒａｐｈｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００１１，Ｃｈｉｎａ４ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＸｉｎｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｕｒｕｍｑｉ８３００４６，ＣｈｉｎａＡｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｒｅｓｐｏｎｓｅｓｔｏｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｏｆｉｎｖａｓｉｖｅｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓｏｎａｒｅｇｉｏｎａｌｓｃａｌｅｉｓｏｆｇｒｅａｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｔｈｅｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｉｎｖａｓｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓ．Ｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｕｄｙ，ｔｈｅｉｎｖａｓｉｖｅｐｌａｎｔｓｐｅｃｉｅｓＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．（Ｂａｔｈｕｒｓｔｂｕｒｒ）ｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｉｎｔｈｅＸｉｎｊｉａｎｇｒｅｇｉｏｎ，ｗｈｅｒｅｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｉｓｗｉｄｅｌｙｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ．ＸｉｎｊｉａｎｇｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄａｓｔｈｅｓｔｕｄｙｒｅｇｉｏｎｆｏｒｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇａＢＣＣ ＣＳＭ１ １ｍｏｄｅｌｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｔｈｅＣｈｉｎａ２５５１㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀ＮａｔｉｏｎａｌＣｌｉｍａｔｅＣｅｎｔｅｒｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｆｕｔｕｒｅｃｌｉｍａｔｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＡＭａｘＥｎｔｍｏｄｅｌａｎｄｔｈｅＡｒｃＧＩＳｓｐａｔｉａｌａｎａｌｙｓｔｔｏｏｌｗｅｒｅｕｓｅｄｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅｍｏｄｅｌｓｏｆｓｕｉｔａｂｌｅｈａｂｉｔａｔｓｆｏｒＸ．ｓｐｉｎｏｓｕｍｉｎｔｈｅ２０５０ｓａｎｄ２０７０ｓｕｎｄｅｒｔｗｏｆｕｔｕｒｅｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ（ＲＣＰ４．５ａｎｄ８．５）．ＴｈｅｕｌｔｉｍａｔｅａｉｍｗａｓｔｏｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｌｙｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅｄｉｓｐｅｒｓａｌｔｒｅｎｄｓｏｆＸ．ｓｐｉｎｏｓｕｍｉｎＸｉｎｊｉａｎｇ，ｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｓｕｉｔａｂｌｅｈａｂｉｔａｔ，ａｎｄｔｈｅｍｏｖｅｍｅｎｔｐａｔｈｏｆｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｄｔｈａｔａｎｎｕａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ｓｕｂｓｏｉｌｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔ，ｔｏｐｓｏｉｌｐＨ，ａｎｎｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅ，ｓｅａｓｏｎａｌｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎａｎｎｕａｌｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ，ａｎｄａｎｎｕａｌａｖｅｒａｇｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｒｅｄｏｍｉｎａｎｔｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｇｅｏｇｒａｐｈｉｃａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＸ．ｓｐｉｎｏｓｕｍ．Ｂｏｒｔａｌａ，Ｔａｃｈｅｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＡｌｔａｙ，ＣｅｎｔｒａｌＨａｍｉ，ＮｏｒｔｈｅｒｎＢａｙｉｎｇｏｌ，ＣｅｎｔｒａｌＫｉｚｉｌｓｕ，ＮｏｒｔｈｅｒｎＡｋｓｕ，ＫｕｙｔｕｎＣｉｔｙ，ＫａｒａｍａｙＣｉｔｙ，ＷｕｊｉａｑｕＣｉｔｙ，ａｎｄＫａｓｈｇａｒＣｉｔｙｗｅｒｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄａｓａｒｅａｓｗｉｔｈｈｉｇｈｉｎｖａｓｉｏｎｒｉｓｋ．ＴｒｅｎｄｓｏｆａｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｎｃｒｅａｓｅｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｓｕｉｔａｂｌｅｈａｂｉｔａｔａｔｔｈｅｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｅｖｅｌｓａｎｄｉｎｔｈｅｔｏｔａｌａｒｅａｏｆｓｕｉｔａｂｌｅｈａｂｉｔａｔｆｏｒＸ．ｓｐｉｎｏｓｕｍｗｅｒｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｆｏｒｂｏｔｈｃｌｉｍａｔｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｒｅｓｐｏｎｓｅｓｂｅｉｎｇｍｏｒｅｓｅｎｓｉｔｉｖｅｉｎｔｈｅＲＣＰ８．５ｓｃｅｎａｒｉｏ（ｈｉｇｈｅｍｉｓｓｉｏｎｓ）．Ｉｎｇｅｎｅｒａｌ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＸ．ｓｐｉｎｏｓｕｍｉｎＸｉｎｊｉａｎｇｈａｓｎｏｔｒｅａｃｈｅｄｓａｔｕｒａｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｔｈｅｓｐｅｃｉｅｓｂｅｉｎｇｒａｄｉａｌｌｙｄｉｓｐｅｒｓｅｄｔｏｗａｒｄｓｔｈｅｎｏｒｔｈｐｉｅｄｍｏｎｔｏｆＴｉａｎｓｈａｎＭｏｕｎｔａｉｎｓａｎｄｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｍａｒｇｉｎｏｆｔｈｅＴａｋｌａｍａｋａｎＤｅｓｅｒｔｆｒｏｍｔｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｎｃｅｎｔｒａｌＴａｃｈｅｎｇ．ＴｈｅｃｅｎｔｅｒｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｉｓｐｒｅｄｉｃｔｅｄｔｏｍｏｖｅｔｏｗａｒｄｓＫｕｉｔｕｎｉｎＩｌｉＰｒｅｆｅｃｔｕｒｅｂｙ２０７０ｕｎｄｅｒｂｏｔｈｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ．ＫｅｙＷｏｒｄｓ：ｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ；ａｌｉｅｎｉｎｖａｓｉｖｅｐｌａｎｔ；ＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．；ｅｘｐａｎｓｉｏｎ气候变化作为全球变化的一个重要方面，主要表现在温度的上升㊁降水格局的改变以及极端气候事件的增加［１⁃２］㊂在区域尺度上，气候因素会对物种的生长繁殖㊁物候㊁地理分布范围等产生诸多影响［３⁃５］㊂随着全球温室气体排放量的指数型增长，我国未来气候变暖趋势将进一步加剧，全国大部分地区的降水量会有所增加，但是西部地区降水量将会减少［６］㊂新疆属于典型的干旱半干旱地区，生态系统极为脆弱，容易遭受外来生物的入侵，面临着极大的入侵风险㊂在全球气候变化的大背景下外来入侵植物的适宜生境有可能扩大，也有可能因为气候条件超过了入侵植物的适宜范围而缩小㊂如Ｂｏｕｒｄｏｔ等［７］的模拟研究结果表明，入侵植物Ｎａｓｓｅｌｌａｎｅｅｓｉａｎａ在未来气候情景下的适宜生境有不同程度的减小㊂刘金雪［８］的研究结果表明，入侵植物互花米草的适宜生境在ＲＣＰ４．５情景（中等温室气体排放情景）下呈扩大趋势，在ＲＣＰ８．５情景（最高温室气体排放情景）下呈减小趋势㊂Ｒｏｇｅｒ等［９］的评估结果表明入侵植物的适宜生境在未来气候情景下的变化并无一致的规律㊂因此，制定长期有效的预防措施需要考虑外来入侵种在未来气候变化情景下的分布［１０］㊂刺苍耳（ＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．）是菊科苍耳属一年生草本植物，是一种入侵性极强的恶性杂草，已经在全球范围内广泛的扩散蔓延［１１］㊂中国境内的刺苍耳首先在河南邯郸县发现，现已扩散至河南㊁安徽㊁辽宁㊁北京㊁内蒙古㊁宁夏㊁新疆等多个省市区，其在新疆主要分布在伊犁地区㊁昌吉市㊁石河子市㊁乌鲁木齐市等地［１２⁃１３］㊂刺苍耳的竞争能力和适应能力很强［１４］，很容易在新的环境中占据领地，与原有植物和农作物竞争光照㊁矿质营养㊁水分㊁空间等生存资源，严重影响了当地植物群落的结构和组成㊂致使入侵地的草场退化㊁农作物减产㊁原有物种灭绝和物种多样性降低［１５］㊂因此，研究气候变化对外来入侵植物刺苍耳潜在分布范围及空间格局的影响对保护新疆的生物多样性有重要的意义㊂鉴于刺苍耳在新疆的分布现状㊁扩散趋势和潜在危害㊂本研究结合中国国家气候中心开发的ＢＣＣ ＣＳＭ１ １模式下的将来气候条件，应用ＭａｘＥｎｔ模型和ＡｒｃＧＩＳ空间分析技术分别构建了未来不同气候变化情景下刺苍耳适宜生境预测模型，分析比较了刺苍耳适宜生境的面积空间变化及分布区中心移动轨迹，明确了影响其潜在地理分布的主导环境变量，旨在揭示全球气候变化背景下刺苍耳在新疆的扩散趋势，目的在于预防和控制外来入侵植物刺苍耳在新疆的进一步扩散蔓延，减小气候变化对新疆生物多样性的不利影响，给入侵预防和控制提供相应的决策支持㊂１㊀数据与方法１．１㊀物种分布数据来源㊀㊀刺苍耳在新疆的地理分布数据来源于国家林业局委托项目第二次全国植物资源普查新疆片区的调查工作㊂划定刺苍耳的花果期７ １０月为野外考察期［１６］，于２０１５ ２０１７年在新疆境内进行野外实地采样，调查点主要有伊宁市㊁伊宁县㊁巩留县㊁特克斯县㊁新源县㊁察布查尔县㊁霍城县㊁尼勒克县㊁博乐市㊁昌吉市㊁石河子市㊁乌鲁木齐市㊁塔城地区和阿勒泰地区，发现刺苍耳即记为 存在点（ｐｒｅｓｅｎｃｅ） ，用ＧＰＳ记录经纬度和海拔，共获得９２条不重复的的地理分布数据（图１）㊂图１㊀刺苍耳在新疆的地理分布Ｆｉｇ．１㊀ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．ｉｎＸｉｎｊｉａｎｇ１．２㊀环境变量的选择本文共选取生物气候因子㊁地形因子㊁土壤因子等３１个环境变量㊂其中，现代（１９６０ １９９０年的均值）和未来气候情景２０５０ｓ（２０４１ ２０６０年的均值）和２０７０ｓ（２０６１ ２０８０年的均值）的１９个生物气候变量均来源于Ｗｏｒｌｄｃｌｉｍ数据集（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｗｏｒｌｄｃｌｉｍ．ｏｒｇ／）［１７］，该数据集分辨率为１ｋｍ，由１９个降水量㊁温度的极值和变化范围的变量构成，根据新疆政区图对下载的全球气候数据进行影像配准㊁裁剪和叠加㊂海拔高程数据（ＤＥＭ）从美国国家航空航天局发布的全球数字高程模型（ＳＲＴＭｖ４．１，ｈｔｔｐ：／／ｄａｔａｍｉｒｒｏｒ．ｃｓｄｂ．ｃｎ／）下载，空间分辨率为１００ｍ［１８］㊂坡向和坡度利用ＡｒｃＴｏｏｌｂｏｘ工具箱的表面分析工具根据ＤＥＭ生成㊂土壤数据来源于南京土壤所制作的二调数据，选取了数据集中的９个土壤变量，其中以Ｔ＿开头的字段表示上层土壤属性（０ ３０ｃｍ），以Ｓ＿开头的字段表示下层土壤属性（３０ １００ｃｍ）㊂２０５０ｓ和２０７０ｓ两个未来时间段的生物气候变量来源于政府间气候变化专门委员会（ＩｎｔｅｒｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔａｌＰａｎｅｌｏｎＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅ，ＩＰＣＣ）第５次气候评估报告发布的缩减全球气候模型数据㊂结合研究区域的地理位置，采用由中国国家气候中心基于缩减全球气候模型数据开发的ＢＣＣ ＣＳＭ１ １模式下的２种不同气候变化情景（ＲＣＰ４．５㊁ＲＣＰ８．５）数据［１９］㊂ＲＣＰｓ（ＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎＰａｔｈｗａｙｓ）情景对温度和降水等各变量的模拟和预测具有较高的准确性，且更加详细的考虑了温室气体排放量受人类应对全球气候变化所采取的各种方针策略的影响［６］㊂本文选取的ＲＣＰ４．５气候情景代表未来气候变化情景下的中等温室气体排放情景，在ＲＣＰ４．５情景下至２１００年温室气体浓度稳定为６５０ˑ１０－６ＣＯ２当量㊂ＲＣＰ８．５气候情景代表未来气候变化情景下的最高温室气体排放情景，在ＲＣＰ８．５情景下至２１００年温室气体浓度高于１３７０ˑ１０－６ＣＯ２当量［８］㊂假设未来气候条件下土壤因子不发现变化㊂在建模过程中除了要考虑变量之间存在自相关和多重线性重复等问题外，还需要考虑模型的维度和复杂程度，这些因素均会对模型的转移能力产生影响㊂因此，本研究参考Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ［２０］㊁张天蛟［２１］等的方法对环境变量进行了筛选，具体方法为在Ｒ语言中加载ｃｏｒ函数包，分别计算生物气候因子和土壤因子的ｓｐｅａｒｍａｎ相关系数［２２］，并细致考虑变量的生态学意义，选用相关系数＜０．７５的环境因子，对于相关系数＞０．７５的环境因子进行单因子建模，运行刀割法测定其对模型预测的贡献率大小，以此剔除对物种分布贡献率较小的环境因子，最终筛选出１７个环境变量参与建模（表１）㊂１．３㊀矢量图及模型来源本文所用的新疆政区矢量图，来源于新疆维吾尔自治区测绘地理信息局的标准地图下载服务区，地址为ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｘｊｃｈ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｗｓｆｗ／ｂｚｄｔ／ｂｚｄｔｘｚ／㊂ＭａｘＥｎｔ模型是由Ｓ．Ｊ．Ｐｈｉｌｌｉｉｐｓ于２００４年构建的用于预测物种分３５５１㊀５期㊀㊀㊀塞依丁㊃海米提㊀等：气候变化情景下外来入侵植物刺苍耳在新疆的潜在分布格局模拟㊀４５５１㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀布的技术方法［２３］，本研究所使用的ＭａｘＥｎｔ软件为３．３．３ｋ版［２４］㊂ＡｒｃＧＩＳ空间技术平台是美国Ｅｓｒｉ公司研发的一套完整的ＧＩＳ产品，本研究所使用的ＡｒｃＧＩＳ软件版本为１０．２．２版［２５⁃２６］㊂表１㊀１７个参与建模的环境变量及其贡献率Ｔａｂｌｅ１㊀１７ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｖａｒｉａｂｌｅｓｕｓｅｄｆｏｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｔｈｅｉｒｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｓ变量名称Ｃｏｄｅｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓ描述Ｎａｍｅｓｏｆｖａｒｉａｂｌｅｓ贡献率ＰｅｒｍｕｔａｔｉｏｎｉｍｐｏｒｔａｎｃｅＰｅｒｃｅｎｔｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ／％重要性Ｂｉｏ１年平均温度Ｍｅａｎａｎｎｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ４．８２７Ｂｉｏ３等温线Ｉｓｏｔｈｅｒｍ０．７２．８Ｂｉｏ７年温度变化范围Ａｎｎｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒａｎｇｅ９．１０．８Ｂｉｏ１２年降雨量Ａｎｎｕａｌｒａｉｎｆａｌｌ４９．１５９．９Ｂｉｏ１５降雨量的季节性变化Ｓｅａｓｏｎａｌｃｈａｎｇｅｓｉｎｒａｉｎｆａｌｌ７．５０．２Ｔ＿ｔｅｘｔｕｒｅ土壤质地Ｓｏｉｌｔｅｘｔｕｒｅ０．５０．１Ｓ＿ｃｅｃ＿ｓｏｉｌ下层土土壤的阳离子交换能力ＣＥＣｏｆｕｎｄｅｒｓｏｉｌ３．４０Ｔ＿ｃｅｃ＿ｓｏｉｌ上层土土壤的阳离子交换能力ＣＥＣｏｆｔｏｐｓｏｉｌ０．２０．５Ｓ＿ｓａｎｄ下层土沙含量Ｌｏｗｅｒｓｏｉｌｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ０．７０．２Ｔ＿ｓａｎｄ上层土沙含量Ｕｐｐｅｒｓｏｉｌｓｅｄｉｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ０．１０．１Ｓ＿ｐｈ＿ｈ２ｏ下层土ｐＨｐＨｏｆｕｎｄｅｒｓｏｉｌ００Ｔ＿ｐｈ＿ｈ２ｏ上层土ｐＨｐＨｏｆｔｏｐｓｏｉｌ９．９３．３Ｓ＿ｏｃ下层土有机碳含量Ｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｕｎｄｅｒｓｏｉｌ１０．４０．４Ｔ＿ｏｃ上层土有机碳含量Ｏｒｇａｎｉｃｃａｒｂｏｎｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｏｐｓｏｉｌ２．１２．２Ａｌｔ海拔Ａｌｔｉｔｕｄｅ０．２１．１Ａｓｐｅｃｔ坡向Ａｓｐｅｃｔ１．３１Ｓｌｏｐｅ坡度Ｓｌｏｐｅ０．２０．３１．４㊀ＭａｘＥｎｔ模型构建及数据处理将刺苍耳地理分布数据和１７个环境变量导入ＭａｘＥｎｔ，随机选取７５％的刺苍耳分布点作为训练集，剩余２５％的刺苍耳分布点作为测试集［２７］，运行刀割法测定各环境变量在影响刺苍耳生长适宜度中所占的权重，并创建各环境变量的单因子响应曲线，模型的其余参数均选择默认值㊂本研究用受试者操作特征曲线（ＲｅｃｅｉｖｅｒＯｐｅｒａｔｉｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃＣｕｒｖｅ，ＲＯＣ曲线）下面积值，即ＡＵＣ值（ＡｒｅａＵｎｄｅｒＣｕｒｖｅ，ＡＵＣ）为判据评价模型的模拟结果［２８］㊂不同的ＡＵＣ值代表不同预测效果（表２）［２９］㊂将模型输出的栅格图层导入ＡｒｃＧＩＳ，采用 １０ｐｅｒｃｅｎｔｉｌｅｔｒａｉｎｉｎｇｐｅｒｓｅｎｃｅｌｏｇｉｓｔｉｃｔｈｒｅｓｈｏｌｄ 进行重分类，并根据专家经验法将刺苍耳的适宜生境划分成４个等级：０ ０．４０为非适应区，０．４０ ０．６０为低适生区，０．６０ ０．８０为中适生区，０．８０ １．００为高适生区［３０］㊂再运用ＡｒｃＧＩＳ的ＳＤＭ工具箱和统计工具Ｚｏｎａｌ计算４类分区的面积和面积空间变化，通过适宜区域几何面积化确定分布区中心移动轨迹，分析比较刺苍耳在不同气候变化情景下的潜在分布范围和格局㊂表２㊀ＡＵＣ值取值范围及其与模型准确性的关系２㊀结果与分析２．１㊀ＭａｘＥｎｔ模型预测结果检测及贡献率评估㊀㊀本研究的预测结果显示训练集的ＡＵＣ值为０．９８６，测试集的ＡＵＣ值为０．９５７（图２），表明ＭａｘＥｎｔ模型的预测结果可靠，刺苍耳的实际分布范围与模型预测的地理分布范围具有较高的一致性，预测结果可用于刺苍耳的适宜生境区划［３１］㊂在模型中运行刀割法（Ｊａｃｋｋｎｉｆｅｔｅｓｔ），运行结果显示出各环境变量对刺苍耳适宜生境预测的相对贡献率（表１），Ｂｉｏ１２年降雨量的贡献率最高（４９．１％），是影响刺苍耳分布的决定因子；Ｓ＿ｏｃ下层土有机碳含量的贡献率为１０．４％，仅次于年降雨量，是影响刺苍耳分布的次要因子；其次，Ｔ＿ｐｈ＿ｈ２ｏ上层土ｐＨ（９．９％）㊁Ｂｉｏ７年温度变化范围（９．１％）㊁Ｂｉｏ１５降雨量的季节性变化（７．５％）和Ｂｉｏ１年平均温度（４．８％）的贡献率也均超过了４％，以上６个因子的贡献率总和高达９０．８％，是影响刺苍耳地理分布的主导环境因子㊂图２㊀刺苍耳潜在分布预测结果的ＲＯＣ曲线验证Ｆｉｇ．２㊀ＲＯＣＣｕｒｖｅａｎｄＡＵＣｖａｌｕｅｓｏｆｔｈｅＭａｘＥｎｔｍｏｄｅｌ㊀ＲＯＣ：受试者操作特征，ＲｅｃｅｉｖｅｒＯｐｅｒａｔｉｎｇＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ；ＡＵＣ：曲线下面积值，ＡｒｅａＵｎｄｅｒＣｕｒｖｅ２．２㊀刺苍耳在现代及未来气候变化情景下的潜在分布预测由预测结果（图３）和统计分析可知（表３），刺苍耳在现代气候及未来气候情景下的适生区主要分布在天山以北，且随着气候变化的加剧，刺苍耳的适宜生境会扩散至天山以南的区域㊂总体上看，刺苍耳在新疆的分布未达到饱和且即将进入指数型的增长和扩散阶段㊂现代气候情景下刺苍耳在新疆的适宜生境主要包括伊犁中部和西北部㊁博州中部㊁塔城西北部㊁昌吉中部㊁石河子市中部和乌鲁木齐市北部，总适生面积为３．３３ˑ１０４ｋｍ２㊂ＲＣＰ４．５情景（中等温室气体排放情景）下刺苍耳的适宜生境主要包括伊犁州全境㊁博州全境㊁塔城全境㊁奎屯市㊁克拉玛依市㊁石河子市㊁五家渠市㊁乌鲁木齐市㊁昌吉州中部和西部㊁阿勒泰西北部㊁哈密中部㊁巴州北部㊁阿克苏北部㊁克州中部和喀什市，２０５０ｓ和２０７０ｓ的总适生面积分别为１２．８５ˑ１０４ｋｍ２和１６．１８ˑ１０４ｋｍ２㊂ＲＣＰ８．５情景（最高温室气体排放情景）下刺苍耳的适宜生境在ＲＣＰ４．５气候情景下的适宜生境基础上进一步向四周扩张，且高适生区的扩增尤为显著，２０５０ｓ和２０７０ｓ的总适生面积分别为１７．４６ˑ１０４ｋｍ２和２１．５０ˑ１０４ｋｍ２㊂两种气候模式下各级适生区面积和总适生面积均呈持续增加的变化趋势，且在ＲＣＰ８．５情景（最高温室气体排放情景）下响应更为敏感㊂表３㊀不同气候变化情景下刺苍耳在新疆的适生区面积／ˑ１０４ｋｍ２Ｔａｂｌｅ３㊀ＳｕｉｔａｂｌｅａｒｅａｏｆＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．ｉｎＸｉｎｊｉａｎｇｕｎｄｅｒｃｈａｎｇｉｎｇｃｌｉｍａｔｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ气候变化情景Ｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｓｃｅｎａｒｉｏ高适生区面积Ｈｉｇｈｌｙｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａ中适生区面积Ｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａ低适生区面积Ｌｏｗｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａ非适应区面积Ｕｎｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａ总适生面积（比例）Ｔｏｔａｌｓｕｉｔａｂｌｅａｒｅａ（ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ）现代Ｃｕｒｒｅｎｔ１．１７２．１６８．５１１５１．５８３．３３（２．０４％）ＲＣＰ４．５⁃２０５０ｓ８．１１４．７４１５．３７１３５．２１２．８５（７．８６％）ＲＣＰ４．５⁃２０７０ｓ１０．０９６．０９１５．６９１３１．５５１６．１８（９．９０％）ＲＣＰ８．５⁃２０５０ｓ１１．０４６．４２１３．５４１３２．４２１７．４６（１０．６８％）ＲＣＰ８．５⁃２０７０ｓ１５．１６６．３４１４．２６１２７．６５２１．５０（１３．１６％）２．３㊀气候变化情景下刺苍耳适宜生境的面积空间变化及分布区中心移动轨迹当前至ＲＣＰ４．５中等温室气体排放情景下，至２０５０ｓ刺苍耳在新疆的适宜生境增加１６．３８ˑ１０４ｋｍ２（图４），５５５１㊀５期㊀㊀㊀塞依丁㊃海米提㊀等：气候变化情景下外来入侵植物刺苍耳在新疆的潜在分布格局模拟㊀图３㊀不同气候变化情景下刺苍耳在新疆的适生区分布Ｆｉｇ．３㊀ＳｕｉｔａｂｌｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｏｒＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．ｉｎＸｉｎｊｉａｎｇｕｎｄｅｒｃｈａｎｇｉｎｇｃｌｉｍａｔｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ增加面积是当前适生总面积的４．９２倍，至２０７０ｓ刺苍耳在新疆的适宜生境增加２０．０３ˑ１０４ｋｍ２，增加面积是当前适生总面积的６．０２倍㊂分布区中心由塔城中部（现代）经塔城南部（２０５０ｓ）向伊犁州奎屯（２０７０ｓ）方向移动（图５）㊂当前至ＲＣＰ８．５最高温室气体排放情景下，至２０５０ｓ刺苍耳在新疆的适宜生境增加１９．１６ˑ１０４ｋｍ２，增加面积是当前适生总面积的５．７５倍，至２０７０ｓ刺苍耳在新疆的适宜生境增加２３．９２ˑ１０４ｋｍ２，增加面积是当前适生总面积的７．１８倍㊂分布区中心由塔城中部（现代）经克拉玛依市（２０５０ｓ）向伊犁州奎屯（２０７０ｓ）方向移动㊂说明在未来气候情景下，刺苍耳在新疆的适生分布区范围逐渐扩大，面积空间变化明显，呈现以塔城中部为中心，向天山北麓和塔克拉玛干北缘方向辐射状扩散，且两种气候变化情景下至２０７０ｓ分布区中心均向伊犁州奎屯方向移动㊂３㊀讨论与结论制定长期有效的预防和控制措施需要考虑外来入侵种在未来气候变化情景下的分布，本研究结合中国国家气候中心开发的ＢＣＣ ＣＳＭ１ １模式下的将来气候条件，利用最大熵模型ＭａｘＥｎｔ和ＡｒｃＧＩＳ空间分析技术对刺苍耳的适宜生境进行了全疆范围的模拟预测，ＲＯＣ曲线测评结果可靠，预测结果与刺苍耳实际分布区域的相符度较高㊂原因在于本研究通过ｓｐｅａｒｍａｎ相关系数对参与建模的环境因子进行了筛选，有效的降低了６５５１㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀图４㊀未来气候情景对比现代气候情景下刺苍耳适宜生境的变化Ｆｉｇ．４㊀ＣｈａｎｇｅｓｏｆｓｕｉｔａｂｌｅｈａｂｉｔａｔｓｏｆＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．ｕｎｄｅｒｆｕｔｕｒｅｃｌｉｍａｔｅｓｃｅｎａｒｉｏｓｖｅｒｓｕｓｍｏｄｅｒｎｃｌｉｍａｔｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ图５㊀不同气候情景下刺苍耳分布区中心与其移动轨迹变化㊀Ｆｉｇ．５㊀ＣｈａｎｇｅｓｉｎｃｅｎｔｅｒｏｆｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｒｅａｏｆＸａｎｔｈｉｕｍｓｐｉｎｏｓｕｍＬ．ａｎｄｉｔｓｍｏｖｉｎｇｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ模型的维度和复杂程度㊂当前气候情景下刺苍耳总适生面积比例为２．０４％，在ＲＣＰ４．５㊁ＲＣＰ８．５两种情景下至２０５０ｓ，预测的总适生面积比例为７．８６％㊁１０．６８％，适宜生境的增加面积分别是当前适生总面积的４．９２和５．７５倍㊂至２０７０ｓ，预测的总适生面积比例为９．９０％㊁１３．１６％，适宜生境的增加面积分别是当前适生总面积的６．０２和７．１８倍㊂说明在未来气候变化情景下，刺苍耳在新疆的种群数量和分布范围可能较当前会有一个指数型的增长和扩张，爆发成灾的可能性很大，入侵预防和控制任务更为艰巨㊂除已知分布区外，气候变化情景下博州㊁塔城㊁阿勒泰西北部㊁哈密中部㊁巴州北部㊁克州中部㊁阿克苏北部㊁奎屯市㊁克拉玛依市㊁五家渠市㊁喀什市等地的刺苍耳生境适宜度较高，具有极高的入侵风险㊂总体上看，刺苍耳在新疆的分布未达到饱，呈现以塔城中部为中心，向天山北麓和塔克拉玛干北缘方向辐射状扩散㊂本文参考Ｙｕｅ等［３２］的计算方法，确定刺苍耳在现代气候及未来气候情景下的适宜生境中心均位于北疆地区，原因可能有以下两点：（１）天山北麓属于温带大陆性干旱半干旱气候，全年降雨量为１５０ ２００ｍｍ，塔克拉玛干南缘属于暖温带大陆性干旱气候，全年降雨量为２５ １００ｍｍ［３３］，而年降雨量是影响刺苍耳分布的决定因子，从单因子响应曲线看，年降雨量的范围在１３ ６０７ｍｍ之间，且刺苍耳的生长适宜度随着年降雨量的增加而增大；（２）土壤因子在影响刺苍耳生长适宜度中所占的权重较高（２７．１％），且下层土有机碳含７５５１㊀５期㊀㊀㊀塞依丁㊃海米提㊀等：气候变化情景下外来入侵植物刺苍耳在新疆的潜在分布格局模拟㊀８５５１㊀生㊀态㊀学㊀报㊀㊀㊀３９卷㊀量是影响刺苍耳分布的次要因子，而朱敏等［３４］的研究结果表明天山北麓的土壤养分状况要优于塔克拉玛干北缘，由此可见降水量和土壤养分的差异使刺苍耳在北疆获得了更为广阔的适宜生境㊂但随着气候变化的加剧，刺苍耳的适宜生境会扩张至塔克拉玛干北缘，这可能是因为南疆的冬季气候相对温暖，更利于刺苍耳种子的越冬，这与李杰等［３５］得出的结论一致㊂而目前尚未在南疆地区出现刺苍耳的原因可能是天山山脉的阻隔作用，但随着气候变化的加剧，丝绸之路经济带战略的实施，南北疆交通道路的建设和口岸贸易的发展，天山山脉的阻隔作用会有很大程度的减弱，因此在预防措施中不能只考虑北疆部分，南疆也需重点考虑㊂在野外调查过程中发现，伊犁㊁博州等刺苍耳入侵区域的省道和县级公路的两侧已经基本被其占据，且同属菊科苍耳属的意大利苍耳（ＸａｎｔｈｉｕｍｉｔａｌｉｃｕｍＭｏｒｅｔｔｉ），菊科假苍耳属的假苍耳（ＩｖａｘａｎｔｈｉｆｏｌｉａＮ．）等入侵物种也在北疆迅速的扩散蔓延，伊犁㊁昌吉等地还呈现刺苍耳和意大利苍耳交替分布的现象㊂此外，刺苍耳的果实具有刺，牛羊不食，很容易黏着在牛羊等牲畜的皮毛上，再由其携带进行远距离的传播扩散，牧民和地方管理部门对其危害程度的认识也不高，这些现象极大的威胁了入侵地的生物多样性和景观格局㊂全球入侵物种计划（ＧｌｏｂａｌＩｎｖａｓｉｖｅＳｐｅｃｉｅｓＰｒｏｇｒａｍ，ＧＩＳＰ）的主席Ｗａａｇｅ提出：对外来物种入侵，预防比控制其暴发更为可行，也更为经济［３６］㊂因此，鉴于刺苍耳的扩散趋势和野外调查的实际结果，作者提出以下几点防治措施：（１）检疫部门应该将工作概念由过去局限在农产品检验扩大到所有的植物产品，并加强对口岸动物皮毛的检疫；（２）应该针对刺苍耳的适生区建立两条隔离监测带，第一条建立在克拉玛依市，预警和控制刺苍耳继续向天山以北的方向扩散㊂第二条建立在巴州的和硕县和阿克苏的拜城县，预防刺苍耳扩散至天山以南的区域，并且对隔离监测带进行系统的监测和周期评估；（３）从全疆的层面建立入侵物种数据库，为林业部门㊁环保部门和行政部门提供准确全面的生物入侵信息；（４）加强在牧区和草场的宣传力度，出台相应的政策法规，让牧民和草场管理者能及时的发现刺苍耳并汇报上级部门㊂本研究定量的展示了气候变化情景下外来入侵种刺苍耳在新疆扩散趋势，为全球气候变化对干旱区半干旱区生物多样性的影响，尤其是对入侵种刺苍耳的影响研究，提供了科学依据㊂然而，本研究也存在着一定的局限性和不足之处，原因在于研究中仅考虑了生物气候㊁地形㊁土壤等环境因子，而未考虑植物的生命周期㊁遗传特性㊁繁殖能力㊁人类活动㊁光照㊁河流等其他因素㊂且预测是以当前的刺苍耳分布点为基础进行的，未考虑未来分布点的实际变化，不可避免的造成了一定的误差㊂因此，在今后的研究中需要进一步考虑环境变量的选取，并着重追溯刺苍耳的入侵历史，分阶段的验证刺苍耳分布点的实际变化㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］㊀ＥｄｗａｒｄｓＰＮ．ＡＶａｓｔＭａｃｈｉｎｅ：ＣｏｍｐｕｔｅｒＭｏｄｅｌｓ，ＣｌｉｍａｔｅＤａｔａ，ａｎｄｔｈｅＰｏｌｉｔｉｃｓｏｆＧｌｏｂａｌＷａｒｍｉｎｇ．Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ：ＴｈｅＭＩＴＰｒｅｓｓ，２０１０．［２］㊀李丽鹤．气候变化与人类活动对入侵植物潜在分布的影响及风险区识别 以云南省为例［Ｄ］．南京：南京师范大学，２０１７．［３］㊀ＰｏｕｎｄｓＪＡ，ＢｕｓｔａｍａｎｔｅＭＲ，ＣｏｌｏｍａＬＡ，ＣｏｎｓｕｅｇｒａＪＡ，ＦｏｇｄｅｎＭＰＬ，ＦｏｓｔｅｒＰＮ，ＬａＭａｒｃａＥ，ＭａｓｔｅｒｓＫＬ，Ｍｅｒｉｎｏ⁃ＶｉｔｅｒｉＡ，ＰｕｓｃｈｅｎｄｏｒｆＲ，ＲｏｎＳＲ，Ｓáｎｃｈｅｚ⁃ＡｚｏｆｅｉｆａＧＡ，ＳｔｉｌｌＣＪ，ＹｏｕｎｇＢＥ．Ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄａｍｐｈｉｂｉａｎｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎｓｆｒｏｍｅｐｉｄｅｍｉｃｄｉｓｅａｓｅｄｒｉｖｅｎｂｙｇｌｏｂａｌｗａｒｍｉｎｇ．Ｎａｔｕｒｅ，２００６，４３９（７０７３）：１６１⁃１６７．［４］㊀ＫｏｚａｋＫＨ，ＧｒａｈａｍＣＨ，ＷｉｅｎｓＪＪ．ＩｎｔｅｇｒａｔｉｎｇＧＩＳ⁃ｂａｓｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｄａｔａｉｎｔｏｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙｂｉｏｌｏｇｙ．ＴｒｅｎｄｓｉｎＥｃｏｌｏｇｙ＆Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，２００８，２３（３）：１４１⁃１４８．［５］㊀王茹琳，李庆，何仕松，刘原．中华猕猴桃在中国潜在分布及其对气候变化响应的研究．中国生态农业学报，２０１８，２６（１）：２７⁃３７．［６］㊀唐继洪，程云霞，罗礼智，张蕾，江幸福．基于Ｍａｘｅｎｔ模型的不同气候变化情景下我国草地螟越冬区预测．生态学报，２０１７，３７（１４）：４８５２⁃４８６３．［７］㊀ＢｏｕｒｄôｔＧＷ，ＬａｍｏｕｒｅａｕｘＳＬ，ＷａｔｔＭＳ，ＭａｎｎｉｎｇＬＫ，ＫｒｉｔｉｃｏｓＤＪ．ＴｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｇｌｏｂａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｖａｓｉｖｅｗｅｅｄＮａｓｓｅｌｌａｎｅｅｓｉａｎａｕｎｄｅｒｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｆｕｔｕｒｅｃｌｉｍａｔｅｓ．ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｖａｓｉｏｎｓ，２０１２，１４（８）：１５４５⁃１５５６．［８］㊀刘金雪．气候变化对外来入侵植物互花米草潜在分布区的影响［Ｄ］．南京：南京师范大学，２０１６．［９］㊀ＲｏｇｅｒＥ，ＤｕｕｒｓｍａＤＥ，ＤｏｗｎｅｙＰＯ，ＧａｌｌａｇｈｅｒＲＶ，ＨｕｇｈｅｓＬ，ＳｔｅｅｌＪ，ＪｏｈｎｓｏｎＳＢ，ＬｅｉｓｈｍａｎＭＲ．Ａｔｏｏｌｔｏａｓｓｅｓｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｏｒａｌｉｅｎｐｌａｎｔｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔａｎｄｅｘｐａｎｓｉｏｎｕｎｄｅｒｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＭａｎａｇｅｍｅｎｔ，２０１５，１５９：１２１⁃１２７．［１０］㊀张颖．基于ＧＩＳ的生态位模型预测源自北美的菊科入侵物种的潜在适生区［Ｄ］．南京：南京农业大学，２０１１．［１１］㊀梁巧玲，刘忠权，陆平，陈卫民．刺苍耳在新疆伊犁河谷的分布及生长发育特性．杂草学报，２０１７，３５（１）：２５⁃２９．［１２］㊀宋珍珍，谭敦炎，周桂玲．入侵植物刺苍耳在新疆的分布及其群落特征．西北植物学报，２０１２，３２（７）：１４４８⁃１４５３．［１３］㊀杜珍珠，徐文斌，阎平，王少山，郭一敏．新疆苍耳属３种外来入侵新植物．新疆农业科学，２０１２，４９（５）：８７９⁃８８６．［１４］㊀袁着耕，刘影，邵华，赵金雨，赵玉，胡云霞．不同生长期入侵植物刺苍耳的化感作用．生态科学，２０１７，３６（６）：１０７⁃１１３．［１５］㊀宋珍珍，刘同业，谭敦炎，周桂玲．两种入侵植物对新疆当地物种多样性的影响．新疆农业科学，２０１２，４９（１１）：２１２０⁃２１２６．［１６］㊀周明冬，秦晓辉．有害入侵生物刺苍耳的危害与控制．新疆农业科技，２０１４，（３）：４７⁃４８．［１７］㊀张殷波，高晨虹，秦浩．山西翅果油树的适生区预测及其对气候变化的响应．应用生态学报，２０１８，２９（４）：１１５６⁃１１６２．［１８］㊀刘艳，阿提古丽㊃毛拉，沙毕热木㊃斯热义力，买买提明㊃苏来曼．气候变化下耐旱藓类连轴藓属在新疆的分布模拟．西北植物学报，２０１７，３７（９）：１８８１⁃１８８７．［１９］㊀应凌霄，刘晔，陈绍田，沈泽昊．气候变化情景下基于最大熵模型的中国西南地区清香木潜在分布格局模拟．生物多样性，２０１６，２４（４）：４５３⁃４６１．［２０］㊀ＷｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎＴＡ，ＺｈａｎｇＴＪ，ＬｏｇｕｅＤＲ，ＭｉｔｔｅｌｓｔｅｔＡＲ，ＢｒｅｗｅｒＳＫ．Ｌａｎｄｓｃａｐｅａｎｄｆｌｏｗｍｅｔｒｉｃｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆａｆｅｄｅｒａｌｌｙ⁃ｔｈｒｅａｔｅｎｅｄｆｉｓｈ：ｉｍｐｒｏｖｉｎｇｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｍｏｄｅｌｆｉｔ，ａｎｄｍｏｄｅｌｔｒａｎｓｆｅｒａｂｉｌｉｔｙ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＭｏｄｅｌｌｉｎｇ，２０１６，３４２：１⁃１８．［２１］㊀张天蛟，刘刚．提高生态位模型时间转移能力的方法研究．中国农业大学学报，２０１７，２２（２）：９８⁃１０５．［２２］㊀ＹａｎｇＸＱ，ＫｕｓｈｗａｈａＳＰＳ，ＳａｒａｎＳ，ＸｕＪＣ，ＲｏｙＰＳ．Ｍａｘｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｔｈｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｅｄｉｃｉｎａｌｐｌａｎｔ，ＪｕｓｔｉｃｉａａｄｈａｔｏｄａＬ．ｉｎＬｅｓｓｅｒＨｉｍａｌａｙａｎｆｏｏｔｈｉｌｌｓ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１３，５１：８３⁃８７．［２３］㊀ＰｈｉｌｌｉｐｓＳＪ，ＤｕｄíｋＭ．ＭｏｄｅｌｉｎｇｏｆｓｐｅｃｉｅｓｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｗｉｔｈＭａｘｅｎｔ：ｎｅｗｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓａｎｄａｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎ．Ｅｃｏｇｒａｐｈｙ，２００８，３１（２）：１６１⁃１７５．［２４］㊀ＰａｄａｌｉａＨ，ＳｒｉｖａｓｔａｖａＶ，ＫｕｓｈｗａｈａＳＰＳ．Ｍｏｄｅｌｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｖａｓｉｏｎｒａｎｇｅｏｆａｌｉｅｎｉｎｖａｓｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓ，Ｈｙｐｔｉｓｓｕａｖｅｏｌｅｎｓ（Ｌ．）Ｐｏｉｔ．ｉｎＩｎｄｉａ：ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆＭａｘＥｎｔａｎｄＧＡＲＰ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，２０１４，２２：３６⁃４３．［２５］㊀ＶｉｎｏｄＰＮ，ＣｈａｎｄｒａｍｏｕｌｉＰＮ，ＫｏｃｈＭ．ＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆｎｉｔｒａｔｅｌｅａｃｈｉｎｇｉｎｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒｉｎａｎａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌｌｙｕｓｅｄａｒｅａｉｎｔｈｅｓｔａｔｅＫａｒｎａｔａｋａ，Ｉｎｄｉａ，ｕｓｉｎｇｅｘｉｓｔｉｎｇＭｏｄｅｌａｎｄＧＩＳ．ＡｑｕａｔｉｃＰｒｏｃｅｄｉａ，２０１５，４：１０４７⁃１０５３．［２６］㊀ＡｎｄｅｒｓｏｎＲＰ，ＲａｚａＡ．ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｅｘｔｅｎｔｏｆｔｈｅｓｔｕｄｙｒｅｇｉｏｎｏｎＧＩＳｍｏｄｅｌｓｏｆｓｐｅｃｉｅｓｇｅｏｇｒａｐｈｉｃｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓａｎｄｅｓｔｉｍａｔｅｓｏｆｎｉｃｈｅｅｖｏｌｕｔｉｏｎ：ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙｔｅｓｔｓｗｉｔｈｍｏｎｔａｎｅｒｏｄｅｎｔｓ（ｇｅｎｕｓＮｅｐｈｅｌｏｍｙｓ）ｉｎＶｅｎｅｚｕｅｌａ．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｉｏｇｅｏｇｒａｐｈｙ，２０１０，３７（７）：１３７８⁃１３９３．［２７］㊀吴庆明，王磊，朱瑞萍，杨宇博，金洪阳，邹红菲．基于ＭＡＸＥＮＴ模型的丹顶鹤营巢生境适宜性分析 以扎龙保护区为例．生态学报，２０１６，３６（１２）：３７５８⁃３７６４．［２８］㊀王茹琳，李庆，封传红，石朝鹏．基于ＭａｘＥｎｔ的西藏飞蝗在中国的适生区预测．生态学报，２０１７，３７（２４）：８５５６⁃８５６６．［２９］㊀王亚领，李浩，杨旋，郭彦龙，李维德．基于ＭａｘＥｎｔ模型和不同气候变化情景的单叶蔓荆潜在地理分布预测．草业学报，２０１７，２６（７）：１⁃１０．［３０］㊀李丽鹤，刘会玉，林振山，贾俊鹤，刘翔．基于ＭＡＸＥＮＴ和ＺＯＮＡＴＩＯＮ的加拿大一枝黄花入侵重点监控区确定．生态学报，２０１７，３７（９）：３１２４⁃３１３２．［３１］㊀吴显坤，南程慧，汤庚国，李垚，毛丽君，张志成．气候变化对浙江楠潜在分布范围及空间格局的影响．南京林业大学学报：自然科学版，２０１６，４０（６）：８５⁃９１．［３２］㊀ＹｕｅＴＸ，ＦａｎＺＭ，ＣｈｅｎＣＦ，ＳｕｎＸＦ，ＬｉＢＬ．Ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｅｌｌｉｎｇｏｆｇｌｏｂａｌｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｕｎｄｅｒｔｈｒｅｅｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｓｃｅｎａｒｉｏｓ．ＥｃｏｌｏｇｉｃａｌＭｏｄｅｌｌｉｎｇ，２０１１，２２２（１４）：２３４２⁃２３６１．［３３］㊀王文静，延军平，刘永林．新疆旱涝气候的南北差异性分析．干旱区研究，２０１６，３３（３）：６０９⁃６１８．［３４］㊀朱敏，梁智，徐万里，周勃，丁峰．新疆绿洲棉田土壤养分时空分布特点．新疆农业科学，２００９，４６（５）：１０７６⁃１０８１．［３５］㊀李杰，马淼．新疆外来入侵植物意大利苍耳和刺苍耳种子的越冬性能．生态学报，２０１７，３７（２１）：７１８１⁃７１８６．［３６］㊀ＷａａｇｅＪＫ，ＲｅａｓｅｒＪＫ．Ａｇｌｏｂａｌｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｄｅｆｅａｔｉｎｖａｓｉｖｅｓｐｅｃｉｅｓ．Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００１，２９２（５５２１）：１４８６．９５５１㊀５期㊀㊀㊀塞依丁㊃海米提㊀等：气候变化情景下外来入侵植物刺苍耳在新疆的潜在分布格局模拟㊀。