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草地学报 2025年

作者：杨倩苏旭刘玉萍刘涛郑莹晖靳佳瑞张朋辉余明君青海师范大学生命科学学院青海师范大学青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室青海师范大学高原科学与可持续发展研究院青海理工学院青海省高原气候变化及其生态环境效应重点实验室

为了明晰沙鞭SnRK2蛋白激酶的基因功能和作用机制，本研究采用生物信息学方法从基因组水平鉴定SnRK2家族成员，利用实时荧光定量PCR反应分析干旱胁迫下的表达模式。结果表明：沙鞭基因组中共鉴定到10个SnRK2基因家族成员，命名为PvSnRK... 详细信息

为了明晰沙鞭SnRK2蛋白激酶的基因功能和作用机制，本研究采用生物信息学方法从基因组水平鉴定SnRK2家族成员，利用实时荧光定量PCR反应分析干旱胁迫下的表达模式。结果表明：沙鞭基因组中共鉴定到10个SnRK2基因家族成员，命名为PvSnRK2.1～PvSnRK2.10，分别分布于10条染色体上；PvSnRK2蛋白氨基酸残基数为341～496，分子质量为38 636.17～56 572.38 kD，等电点为4.71～8.81，均为亲水性蛋白；PvSnRK2基因家族可被划分为3个亚族，外显子数量以9个为主，3条PvSnRK2基因物种内存在共线性关系；PvSnRK2基因家族成员启动子含有多种激素类和逆境胁迫响应类作用元件；PvSnRK2蛋白可能与bZIP、PP2C和ABF三种蛋白具有互作关系；PvSnRK2基因家族成员在不同组织中的表达存在差异。研究结果为将来筛选沙鞭中更多的耐旱关键基因提供了理论依据。

关键词：沙鞭 SnRK2 蛋白激酶生物信息学干旱胁迫表达模式

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基于优化MaxEnt模型的中国紫堇属植物生境适宜性研究

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生态学报 2023年第24期43卷 10345-10362页

作者：陈程浩龙主多杰陆徐伟宋扎磋苗琪孙芳慧索南吉青海师范大学生命科学学院西宁810016 青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院西宁810016 青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室西宁810016

气候变化正深刻地影响着植物的地理分布格局,预测紫堇属植物的潜在适生区有利于认识气候变化对紫堇属植物分布的影响,对制定紫堇属植物的保护策略具有重要意义。以紫堇属植物作为研究对象,基于优化的MaxEnt模型,对1910个紫堇属植物分布... 详细信息

气候变化正深刻地影响着植物的地理分布格局,预测紫堇属植物的潜在适生区有利于认识气候变化对紫堇属植物分布的影响,对制定紫堇属植物的保护策略具有重要意义。以紫堇属植物作为研究对象,基于优化的MaxEnt模型,对1910个紫堇属植物分布点和22个环境因子进行潜在适生区预测,探讨影响紫堇属植物分布的主要环境因子,并预测其在末次盛冰期(last glacial maximum,LGM)、当代(Current)、未来2021—2040年(2040s)、2041—2060年(2060s)、2061—2080年(2080s)和2081—2100年(2100s)2种温室气体排放浓度场景(SSP126和SSP585)下的潜在适生区的空间分布格局及其质心迁移趋势,最后对其保护现状进行了分析。结果表明:(1)最优化模型参数组合为RM=1.4,FC=LQPT,此时MaxEnt模型的复杂度和过拟合都最低,模型预测精度较高,AUC=0.793;(2)由刀切法贡献率、置换贡献率和单因子响应曲线可知影响紫堇属植物地理分布的主要环境因子为气温年较差(bio7)、气温季节性变动系数(bio4)、年降水量(bio12)、平均气温日较差(bio2),其中温度是影响紫堇属植物分布的最重要环境因子;(3)当前气候条件下紫堇属植物分布的范围几乎涵盖整个中国,在气候分区上看,从北亚热带、南亚热带、中温带、南温带及高原气候区均有分布。然而,各个时期间紫堇属植物的潜在适生区变化较大,其潜在适生区总体呈现向高原气候区及中温带地区扩张的趋势,且面积不断扩大;随着温室气体浓度的增加,适生区的破碎化逐渐严重。质心迁移结果也表明紫堇属植物在未来的潜在适生区总体呈现向西北移动的趋势;(4)我国东喜马拉雅地区及横断山区为紫堇属植物保护的关键地区,然而该地区自然保护区面积较小且破碎化严重,亟待对该地区的紫堇属植物进行保护,同时也应继续加强西北地区自然保护区的建设。

关键词：气候变化物种适应性物种分布格局青藏高原紫堇属

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沙鞭全长转录组测序及生物信息学分析

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草地学报 2023年第6期31卷 1673-1681页

作者：毛轩睿苏旭刘玉萍刘涛陈金元胡夏宇杨萍李小莉袁园青海师范大学生命科学学院青海西宁810008 青海师范大学高原科学与可持续发展研究院青海西宁810016 青海师范大学青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室青海西宁810008 青海师范大学青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室青海西宁810008

为了明晰沙鞭(Psammochloa villosa)的转录组特征,本研究利用PacBio Sequel测序平台首次对其进行全长转录组测序和数据分析,结果共获得323309个clean reads,自我矫正产生环形一致性序列(CCS)673540个,预测得到蛋白编码区(CDS)序列28447... 详细信息

为了明晰沙鞭(Psammochloa villosa)的转录组特征,本研究利用PacBio Sequel测序平台首次对其进行全长转录组测序和数据分析,结果共获得323309个clean reads,自我矫正产生环形一致性序列(CCS)673540个,预测得到蛋白编码区(CDS)序列28447个;MISA软件共搜索得到沙鞭93563个简单重复序列(SSR),分布于56824条unigene上;转录本基因功能注释,共有166541条序列得到NR注释,结果显示沙鞭与二穗短柄草(Brachypodium distachyon)亲缘最近;KOG数据库比对将97892个unigene分为25个功能类别,其中注释较多的功能为翻译后修饰、蛋白质周转和分子伴侣;GO数据库比对共注释到87930个unigene,分为生物过程、细胞组成和分子功能3大类及62个亚类分支;KEGG结果表明碳水化合物代谢、信号转导、能量代谢通路中注释基因较多。本研究结果丰富了沙鞭的遗传信息,为今后沙鞭关键耐旱基因的挖掘提供了理论依据。

关键词：禾本科沙鞭全长转录组功能注释 SSR

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基于优化的MaxEnt模型预测龙胆科重要药用植物在青藏高原的生境适宜性研究

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草地学报 2025年

作者：窦全慧陈程浩曾太乙亥龙主多杰苗琪孙芳慧才让拉毛陈曦索南吉青海师范大学生命科学学院青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室兰州大学草地农业科技学院青海省藏医院青海省人民政府-北京师范大学高原科学与可持续发展研究院

本研究基于青藏高原746个龙胆科药用植物分布点和15个环境变量，利用优化的MaxEnt模型（参数设置：正则化系数1.6，特征组合LQPT，AUC=0.84）预测其潜在适生区，并揭示关键环境驱动因子。结果显示：（1）年降水量（bio12）、海拔（bio2... 详细信息

本研究基于青藏高原746个龙胆科药用植物分布点和15个环境变量，利用优化的MaxEnt模型（参数设置：正则化系数1.6，特征组合LQPT，AUC=0.84）预测其潜在适生区，并揭示关键环境驱动因子。结果显示：（1）年降水量（bio12）、海拔（bio20）、年平均气温（bio1）、最冷月份的最低温度（bio6）、最冷季的平均气温（bio11）和最暖季降水（bio18）等6个因子累计贡献89.2%，其中降水主导分布格局。（2）当前高适生区(38.62×10? km2)集中于青藏高原东部及东南部，总适生区达128.59×10? km。（3）未来气候情景（SSP126/SSP585，2040s-2100s）下适生区呈现高海拔扩张趋势，质心向西北迁移，潜在分布带延伸至高原西部高海拔区域。预测显示川藏高山峡谷与横断山区将成为核心扩张区，但该区域人类活动密集且现有保护区覆盖率不足，存在生态保育压力。建议优先在扩张热点区域增设自然保护地，建立龙胆科药用植物种质资源库，以协调资源利用与生态保护的矛盾。

关键词：气候变化青藏高原龙胆科药用植物分布区

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祁连山国家公园青海祁连县片区雪豹及其同域鸟兽分布监测

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生态学杂志 2024年第6期43卷 1910-1919页

作者：王东王子涵李全邦高雅月苏旭连新明青海师范大学地理科学学院西宁810016 中国科学院西北高原生物研究所高原生物适应与进化重点实验室西宁810001 中国科学院大学北京100049 青海省动物生态基因组学重点实验室西宁810001 青海师范大学生命科学学院青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室西宁810016 祁连山国家公园青海省管理局西宁810008

物种编目是生物多样性研究和保护的基础,长期开展野生动物多样性监测、提供物种分布影像资料佐证对于更新本底物种编目至关重要。祁连山国家公园青海祁连县片区自东向西差异明显的自然生态系统孕育了诸多野生动物类群。2017年9月至2021... 详细信息

物种编目是生物多样性研究和保护的基础,长期开展野生动物多样性监测、提供物种分布影像资料佐证对于更新本底物种编目至关重要。祁连山国家公园青海祁连县片区自东向西差异明显的自然生态系统孕育了诸多野生动物类群。2017年9月至2021年12月,为了调查该片区内雪豹(Panthera uncia)及同域分布物种本底数据,在雪豹适宜生境选取187个位点利用红外相机开展野生动物监测。调查期间,累积获得44946个有效相机工作日,收集独立有效照片14330张(含雪豹466张),共鉴定出野生动物78种,其中兽类5目12科27种,鸟类7目18科51种。记录到国家I级重点保护野生动物9种,包含雪豹、荒漠猫(Felis bieti)、白唇鹿(Cervus albirostris)、马麝(Moschus chrysogaster)、藏野驴(Equus kiang)、胡兀鹫(Gypaetus barbatus)、秃鹫(Aegypius monachus)、金雕(Aquila chrysaetos)和红喉雉鹑(Tetraophasis obscurus);国家II级重点保护野生动物20种;“三有”动物40种。被IUCN红色名录评估为濒危(EN)的野生动物1种,易危(VU)3种,近危(NT)5种;被《中国脊椎动物红色名录》评估为极危(CR)、濒危、易危和近危的分别有3、5、7和17种。相对多度指数(RAI)排名前5位的兽类依次是岩羊(Pseudois nayaur,RAI=128.18)、喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana,RAI=50.17)、赤狐(Vulpes vulpes,RAI=11.30)、灰尾兔(Lepus oiostolus,RAI=10.72)和雪豹(RAI=10.37);RAI排名前5位的鸟类依次为赭红尾鸲(Phoenicurus ochruros,RAI=8.30)、藏雪鸡(Tetraogallus tibetanus,RAI=5.18)、红嘴山鸦(Pyrrhocorax pyrrhocorax,RAI=3.87)、棕颈雪雀(Pyrgilauda ruficollis,RAI=4.32)和喜鹊(Pica pica,RAI=3.65)。本次在祁连县境内监测到的斯氏高山鼠平(Alticola stoliczkanus)、藏雪雀(Montifringilla henrici)和黄腰柳莺(Phylloscopus proregulus)为祁连山地区新记录物种。此外,红外相机还监测到较多的放牧活动(RAI=56.09)。本研究为祁连山国家公园区域物种编目以及制定野生动物保护与管理政策提供了数据支持。

关键词：祁连山国家公园红外相机技术鸟兽多样性物种编目相对多度指数

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高原低氧环境对心肌细胞影响的研究进展

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生态科学 2023年第4期42卷 258-264页

作者：宋晶慧邹登朗祁得胜马建滨都玉蓉青海师范大学生命科学学院青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室西宁810008

青藏高原是世界上海拔最高,面积最大的高原,有其独特的地理环境,具有温度低、湿度低、温差大、强紫外线辐射和低压低氧等特点;而心脏是高耗能耗氧的器官,对缺氧十分敏感。心肌细胞是研究心肌结构功能代谢病理生理机制的重要工具,故心肌... 详细信息

青藏高原是世界上海拔最高,面积最大的高原,有其独特的地理环境,具有温度低、湿度低、温差大、强紫外线辐射和低压低氧等特点;而心脏是高耗能耗氧的器官,对缺氧十分敏感。心肌细胞是研究心肌结构功能代谢病理生理机制的重要工具,故心肌细胞培养技术备受关注。同时近年来中藏药对心肌细胞的保护研究成为热点。文章主要从高原环境对心肌细胞的影响及心肌细胞的培养和保护方面进行综述。

关键词：青藏高原心肌细胞低压低氧培养心肌保护

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红豆草OvIF7GT基因克隆与表达分析

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草业科学 2024年第12期41卷 2917-2927页

作者：李珍珍张正芳马晓兰王文颖邱庆辉王小梅周华坤殷恒霞青海大学省部共建三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016 青海大学生态环境工程学院青海西宁810016 青海师范大学生命科学学院/青藏高原生物多样性形成机制与综合利用省级重点实验室青海西宁810008 中国科学院西北高原生物研究所/青海省寒区恢复生态学重点实验室青海西宁810008

异黄酮是豆科植物中一类典型的次级代谢产物,其化学结构多样性对于植物生长发育及抵御环境胁迫具有重要功能。本研究以高寒地区豆科牧草红豆草(Onobrychis viciifolia)为研究材料,根据转录组测序数据,从红豆草叶片中克隆获得一个异黄酮7... 详细信息

异黄酮是豆科植物中一类典型的次级代谢产物,其化学结构多样性对于植物生长发育及抵御环境胁迫具有重要功能。本研究以高寒地区豆科牧草红豆草(Onobrychis viciifolia)为研究材料,根据转录组测序数据,从红豆草叶片中克隆获得一个异黄酮7-O-糖基转移酶(Isoflavone 7-O-glucosyltransferase,OvIF7GT)基因,并对该基因进行生物信息学、亚细胞定位和干旱胁迫下表达水平的分析。结果显示:1)本研究克隆得到的OvIF7GT大小为1512 bp,编码503个氨基酸,蛋白质相对分子质量为56774.36 Da;其编码蛋白是一种亲水性蛋白,具有两个跨膜结构域,62个磷酸化结合位点,理论等电点为5.51。2)保守结构域分析推测,OvIF7GT蛋白属于异黄酮糖基转移酶家族,主要由α-螺旋(41.75%)和无规则卷曲(35.79%)构成;系统发育进化关系分析表明该蛋白与蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和鹰嘴豆(Cicer arietinum)中的IF7GT亲缘关系较近;此外,亚细胞定位分析显示OvIF7GT主要存在于细胞质中,在细胞核中也有分布。3)实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果表明,在干旱胁迫72 h后,红豆草幼苗中OvIF7GT显著受到干旱胁迫的诱导表达,且在叶中比根中的表达量更高。该研究结果表明,OvIF7GT参与了红豆草干旱胁迫的响应,可能在红豆草的抗旱中具有潜在功能。

关键词：红豆草异黄酮7-O-糖基转移酶基因克隆亚细胞定位实时荧光定量PCR 干旱胁迫表达分析

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高寒沙区不同恢复年限青杨人工林土壤碳氮水变化特征

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应用生态学报 2024年第10期35卷 2657-2666页

作者：徐仁飞王璐邓磊王文颖杜盛关晋宏青海师范大学生命科学学院/高原科学与可持续发展研究院西宁810008 青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室西宁810008 广东海洋大学滨海农业学院广东湛江524088 西北农林科技大学黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室陕西杨凌712100

植被恢复作为退化生态系统修复和重建的重要措施,对土壤碳氮循环和水分平衡起着关键作用。本研究以青藏高原高寒沙区不同恢复年限(5、10、15、20、25年)的青杨人工林为对象,研究0~200cm土层土壤碳、氮、水的分布特征,分析其对不同恢复... 详细信息

植被恢复作为退化生态系统修复和重建的重要措施,对土壤碳氮循环和水分平衡起着关键作用。本研究以青藏高原高寒沙区不同恢复年限(5、10、15、20、25年)的青杨人工林为对象,研究0~200cm土层土壤碳、氮、水的分布特征,分析其对不同恢复年限的响应。结果表明:随着恢复年限的增加,青杨人工林土壤有机碳和全氮含量及储量显著增加,无机碳含量及储量显著下降。不同恢复年限青杨人工林0~200cm土层土壤有机碳、无机碳和全氮含量分别为0.41~1.24g C·kg^(-1)、4.53~8.07g C·kg^(-1)和0.12~0.22g N·kg^(-1),储量分别为16.08~33.51t C·hm^(-2)、187.12~241.02t C·hm^(-2)和4.27~6.66t N·hm^(-2)。恢复25年林地0~200cm土层土壤有机碳和全氮储量较恢复5年林地分别显著增加68.1%和39.6%,无机碳储量显著下降9.5%。100~200cm土层土壤有机碳、无机碳和全氮储量是0~100cm土层的1.3~1.4倍。0~200cm土层土壤无机碳储量为有机碳储量的8.2倍。恢复10、15、20、25年林地0~200cm土层土壤有机碳储量较恢复5年林地的增幅为13.3%~68.1%,是同期全氮储量增幅的1.0~2.1倍,存在土壤碳氮累积的脱耦现象。恢复15年后,土壤平均含水量和储水量达到最大,分别为7.4%和274.17mm。恢复年限与土壤有机碳、全氮含量呈显著正相关,与土壤含水量无显著相关关系;土壤有机碳储量、全氮储量和储水量之间呈显著正相关,两两间存在正向促进效应。无机碳库是青藏高原高寒沙区碳库重要的组成部分,植被恢复年限是促进土壤碳氮水固持的主要因素,深层土壤碳氮水对区域碳氮水储量的贡献不可忽视,区域植被恢复早期应采取提高土壤氮固持能力的生态恢复措施。

关键词：高寒沙区植被恢复土壤有机碳土壤无机碳碳氮储量

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沙鞭PvDREB基因克隆与表达特异性分析

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西北植物学报 2023年第2期43卷 202-210页

作者：张雨苏旭刘玉萍苏丹丹郑长远陈金元青海师范大学生命科学学院西宁810008 青海师范大学、青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室西宁810008 高原科学与可持续发展研究院西宁810016 青海师范大学、青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室西宁810008

基于沙鞭的三代转录组数据,该研究利用PCR技术克隆DREB基因,并对其进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR分析该基因的表达模式以及在20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理下的表达特征,以探讨干旱胁迫下沙鞭DREB转录因子的功能和作用,为揭示P... 详细信息

基于沙鞭的三代转录组数据,该研究利用PCR技术克隆DREB基因,并对其进行生物信息学分析;采用实时荧光定量PCR分析该基因的表达模式以及在20%PEG-6000模拟干旱胁迫处理下的表达特征,以探讨干旱胁迫下沙鞭DREB转录因子的功能和作用,为揭示PvDREB基因响应沙鞭的耐旱分子机制奠定基础。结果表明:(1)成功克隆获得一个沙鞭DREB基因,命名为PvDREB;PvDREB基因编码区长度831 bp、编码276个氨基酸,含有典型的AP2转录因子保守结构域;PvDREB蛋白是亲水性蛋白,不具有信号肽结构,存在跨膜结构和可能的糖基化及磷酸化位点。(2)系统进化分析显示,PvDREB基因与毛竹的DREB亲缘关系较近。(3)亚细胞定位预测表明,PvDREB蛋白定位于线粒体和细胞核中。(4)qRT-PCR显示,沙鞭根、茎和叶中PvDREB均可诱导表达但差异较大,且在茎中表达量最高,叶中次之,根中最低,具有明显的组织特异性;20%PEG-6000模拟干旱下,PvDREB基因在叶中的表达量随干旱胁迫时间增加而增加,12 h时达到最高,之后逐渐下降。研究推测,沙鞭PvDREB基因受干旱胁迫诱导表达,且该基因可能在沙鞭响应干旱胁迫的过程中起重要作用。

关键词：沙鞭 DREB基因基因克隆表达特异性生物信息学干旱胁迫

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畜禽粪便堆肥过程中碳氮保蓄效果的影响因素研究进展

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生态科学 2023年第4期42卷 225-230页

作者：张浩然魏晶晶王慧春青海师范大学生命科学学院西宁810008 青海省青藏高原药用动植物资源重点实验室西宁810008 青海省青藏高原生物多样性形成机制与综合利用重点实验室西宁810008

作为畜禽养殖大国,我国需要及时解决每年产生的大量畜禽粪便。堆肥化技术作为目前应用最广的粪便管理手段,仍有严重碳氮流失、环境污染等缺陷。在综合阅读国内外数十篇文献资料基础上,分析了pH值、通风、表面覆盖、碳氮比、水分、温度... 详细信息

作为畜禽养殖大国,我国需要及时解决每年产生的大量畜禽粪便。堆肥化技术作为目前应用最广的粪便管理手段,仍有严重碳氮流失、环境污染等缺陷。在综合阅读国内外数十篇文献资料基础上,分析了pH值、通风、表面覆盖、碳氮比、水分、温度和添加剂七种因素对畜禽粪便堆肥过程中碳氮保蓄效果的影响,重点讨论了堆肥添加剂类型及其作用机制。以期通过调节各因素以减少堆肥过程中的碳、氮素损失,降低环境污染,提高堆肥质量。

关键词：畜禽粪便堆肥化堆肥添加剂碳氮保蓄

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