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1.
羽毛针禾(Stipagrostis pennata)是古尔班通古特沙漠流动沙丘的先锋禾草和优良固沙植物,本研究从形态结构、理化特性、生物学特性等方面对其复杂的根区生境进行了分析。结果表明:①野生羽毛针禾能够形成特殊的根鞘结构(即由土壤颗粒与根表分泌物及根毛、菌丝体相互胶结、缠绕形成的特殊结构),使根区环境相对稳定;②根鞘的存在可有效扩大根系与土壤的接触面积,有利于根系-土壤信息交流及水分和养分的交换,对植物忍耐干旱逆境胁迫尤为重要;③根鞘的形成明显改善了其所在微生境的土壤条件,根鞘含水量可达外围土壤的5倍,成为潜在的水库;根鞘的形成明显改善了养分尤其是氮素累积状况,其全氮含量显著高于外围土壤,速效氮、微生物量氮含量极显著(P<0.01),高于外围土壤;根鞘微生境呈碱性,pH值略低于外围土壤;④根鞘中碱性磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶等各类水解酶、氧化酶均极显著(P<0.01)高于根外围土壤,反映出根鞘微生物学过程较强、土壤肥力较高,可有效增加土壤有机碳氮的转化,促进根鞘微生境养分循环;⑤可培养微生物分析结果显示,细菌在根鞘微生境中占绝对优势(99.72%±0.09%);可培养微生物优势类群为芽胞杆菌属(Bacillus)、链霉菌属(Streptomyces)、青霉属(Penicillium)。上述微生物具有固沙、固氮、解磷、产抗生素等生态潜能,有助于改善羽毛针禾根区营养吸收,促进植株生长。因此,作为对高温、缺水恶劣环境的一种应答结构,根鞘的形成促进了植物根土界面的信息交流及水分和养分的交换,有利于植物、土壤、微生物建立互惠互利的关系,对植物忍耐干旱逆境胁迫尤为重要。 相似文献
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《中国沙漠》2016,(3)
羽毛针禾(Stipagrostis pennata)是古尔班通古特沙漠流动沙丘的先锋植物。野生羽毛针禾能够形成特殊的根鞘结构。作为浅根系植物对高温、缺水恶劣环境的特殊应答结构,根鞘对羽毛针禾忍耐干旱胁迫尤为重要。土壤微生物是影响根鞘形成和稳固程度的重要因素,基于前期对羽毛针禾根鞘微生物数量分布特征的分析结果,结合选择性培养基分离纯化、16SrDNA序列测序、Biolog-Eco技术更进一步地分析了可培养细菌多样性特征。结果表明:(1)基于Ribosomal Database Project(RDP)classifier分析,分离、纯化的17株菌可初步归为3门5纲5目8科8属,未见新属。其中,芽孢杆菌属(Bacillus)占绝对优势(23.53%)。(2)EzTaxon-e数据库中对各菌株序列进行进一步的blast同源性分析表明,17株菌可进一步归为13个OTUs,未见疑似新种(同源性均97%),其中芽孢杆菌属OTU比例仍然最高(23.08%)。(3)根鞘中的土壤细菌群落代谢活性、土壤细菌群落多样性指数(Shannon指数及McIntosh指数)、可培养细菌对糖类、氨基酸类等各类碳源的利用率均显著高于外围土壤。独特的微生物类群是影响根鞘形成的重要外部因素,其与根系分泌物的互动关系值得深入研究。 相似文献
3.
微生物结皮对两种一年生植物种子萌发和出苗的影响 总被引：3，自引：8，他引：3
在温室中对两种一年生植物的种子在微生物结皮和流沙对照上的萌发和出苗状况进行了实验.结果表明:在湿润和干燥状况下,苔藓结皮和藻结皮对种子萌发和出苗状况的影响,完整的和破坏的苔藓结皮和藻结皮对种子萌发和出苗状况的影响,总的来说雾冰藜(Bassia dasyphlla)在完整的苔藓结皮和破坏的两种结皮中出苗率均较高.完整致密的藻结皮能阻止雾冰藜的根接触土壤从而对其出苗设置了物理屏障.小种子植物小画眉草(Eragrostics poaeoides)因其种子较大,种子植物有相对大的土壤接触面积和具有特殊的结构须根,从而较容易克服结皮造成的物理屏障,穿透完整致密的结皮层而到达土壤.在破坏的微生物结皮中小画眉的出苗率略有降低.水分处理仅对雾冰藜的出苗有显著影响.在湿润处理下雾冰藜的出苗率要高于在干燥处理下的.因此,自然状况下年降雨量和分配状况的差异可能会影响这两种植物每年幼苗出苗率的差异,进而会影响到这两个种群在人工固沙区分布格局的差异. 相似文献
4.
土壤微生物结皮对两种一年生植物幼苗存活和生长的影响 总被引：31，自引：15，他引：16
在温室实验和野外调查中,分析了两种一年生草本植物小画眉草(Eragrostics poaeoides)和雾冰藜(Bassia dasyphylla)的幼苗在苔藓结皮、藻结皮和流沙上的存活和生长状况。两种植物的幼苗存活率均表现出在苔藓结皮上最高而在流沙基质中最低。两种植物幼苗存活率与土壤表层水分含量呈正相关关系。与小画眉草相比较,雾冰藜的幼苗在萌发后根生长较为迅速,在3种土壤类型中和干湿两种水分处理下,雾冰藜较小画眉草均具有较高的幼苗存活率。在干燥处理下,生长在有结皮土壤中的两种植物的植株干重大约是生长在无结皮土壤中植株的5倍。增加水分能降低植株幼苗的死亡率,促进植株生长;增加水分也能在一定程度上减弱因土壤基质差异对幼苗存活和幼苗生长的影响。因此,在自然状况下年降雨量的多少和分配状况的差异可能会影响这两种植物每年幼苗存活率和生长状况的差异,进而会影响到这两个种群在人工固沙区盖度和分布格局的差异性。 相似文献
5.
《中国沙漠》2015,(5)
研究了梭梭(Haloxylon ammodendron)种子密度对萌发和幼苗生长、存活的影响及其对梭梭种群更新的作用。在自然条件下设置80、160、320、480、640、960粒·m-2等6个种子密度处理,每个处理5次重复,对梭梭种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测。结果表明:种子萌发率随密度的增加呈增长趋势,在密度为80粒·m-2时,萌发率为28%,当密度达到960粒·m-2时,萌发率为54%;幼苗存活率随种子密度增加呈现先增加后减小的趋势,160粒·m-2种子密度下出土幼苗存活率最高为25%,320粒·m-2种子密度下出土幼苗存活率最高为22%,当密度增加到960粒·m-2,萌发出土的幼苗成活率为11%;综合考虑种子萌发率和幼苗存活率,在1cm沙埋深度下320粒·m-2为最佳密度。幼苗生长高度会受到幼苗数量的影响,单位面积上一定范围内幼苗数量增加可以使幼苗生长高度增加,但当幼苗数量超过一定范围,幼苗生长减慢。单纯从幼苗数量来看,种子密度越大,幼苗更新数量越多。 相似文献
6.
生物土壤结皮在荒漠地区广泛分布,它的形成和演替深刻地改变了土壤表层的结构特征和理化性质,进而影响了荒漠地区一年生植物的种子传播、萌发、幼苗存活及生长过程。本文回顾了国内外有关生物土壤结皮对一年生植物影响的研究,综述了生物土壤结皮对一年生植物的土壤种子库、种子萌发、幼苗存活及生长过程的影响,分析了各研究结论中存在争议的原因,总结了生物土壤结皮对一年生植物种子传播、萌发、幼苗存活及生长影响的内在机理,指出了生物土壤结皮对荒漠地区植被组成的筛选作用,并对进一步的研究进行了展望。 相似文献
7.
研究了不同沙埋深度对于梭梭(Haloxylon ammodendron)种子萌发和幼苗生长、存活的影响,判断梭梭种子萌发后,幼苗能否成活以实现梭梭种群的更新。在自然条件下设置0、1、2、3、4、5cm深度沙埋处理,每个处理5个重复,对梭梭种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测。结果表明:梭梭种子为喜光种子,种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1cm,萌发率为39.2%,4cm已是萌发的最大沙埋深度;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,4cm沙埋深度出土幼苗存活率为100%,而0cm萌发出土的幼苗成活率为0;综合考虑种子萌发率和幼苗存活率,2cm为最佳沙埋深度,这个沙埋深度出土的幼苗对于梭梭种群更新贡献最大。幼苗生长高度受沙埋深度的影响显著,在1~4cm沙埋深度范围内,浅层沙埋出苗快但生长慢,而深层沙埋出苗慢而生长快,幼苗最大生长高度在4cm沙埋,第一年生长季最大生长高度为21.5cm,幼苗最小生长高度在0cm,第一年生长季最大生长高度仅为2.76cm。 相似文献
8.
《干旱区地理》2016,(1)
在自然条件下设置1、2、3、4、5 cm和6 cm 6个沙埋深度处理,对柠条锦鸡儿种子萌发和幼苗生长进行了全生长季观测,以说明种子成熟当年不同沙埋深度下柠条锦鸡儿种子萌发,幼苗存活情况以阐述实现种群更新的机理。结果表明:柠条锦鸡儿种子萌发率随着沙埋深度的增加呈减小趋势,萌发最佳沙埋深度为1 cm,萌发率为55%,当沙埋深度增加到4~6 cm,萌发率降低到4%~6%;种子萌发天数随着沙埋深度的增加而增加;幼苗存活率随着沙埋深度的增加而增加,1~4 cm沙埋深度出土幼苗存活率为50%~58%,而6 cm柠条锦鸡儿出土幼苗存活率为100%。对于当年生柠条锦鸡儿种子,1 cm沙埋深度下种子产生的自然更新最大,25%的种子可以萌发并成功产生更新,而随着沙埋深度增加,大部分当年生种子不能萌发而进入土壤种子库,当沙埋深度达到6 cm时,96%的种子进入土壤种子库,这对于种群更新和土壤种子库补给有重要的作用。 相似文献
9.
为了探讨蒙古扁桃(Amygdalus mongolica)种群退化原因和实生苗繁育的疑难问题,以祁连山中部蒙古扁桃种子为材料,采用室内控制干旱胁迫、混合盐胁迫、变温与种子剥壳相结合的处理方法,研究了种子萌发及幼苗生长对逆境生态因子的响应。结果表明:采用清水对照、-0.15 MPa PEG溶液处理,种子萌发率差异不显著(P0.05);不同PEG溶液处理(-0.32、-0.54、-0.81 MPa)条件下,种子萌发率依次极显著降低(P0.01);-1.15MPa处理条件下,种子不萌发;蒙古扁桃的种子萌发时间随着干旱加剧推迟,种子萌发指数、活力指数、初生芽、根长、次生根个数和幼苗鲜重随水势极显著降低(P0.01),但在-0.32 MPa处理下壮苗指数极显著增高,-0.15MPa处理次之;种子萌发的最低渗透势阈值为-0.81 MPa。种子萌发的最低混合盐胁迫阈值为1.6%,在轻度混合盐(0.2%~0.4%)胁迫下,初生根长度和次生根数量增加,随混合盐胁迫加剧,初生芽长度、幼苗鲜重降低,表明幼苗对轻度混合盐胁迫首先采取降低生长量,促进根生长来进行适应。经低渗透势或高浓度混合盐胁迫后,部分种子休眠而保持生活力,未能萌发的种子复水后萌发率高达62%~96%,一次萌发率与恢复萌发率累计之和与对照萌发率无差异(P0.05)。种皮障碍是制约蒙古扁桃种子萌发的主要原因,机械破除果皮可打破种子休眠,低温层积(2~5℃)能极显著提高蒙古扁桃种子活力,变温层积(5~10℃)能极显著提高蒙古扁桃种子发芽率和活力。低水势、高的混合盐胁迫、高温、种子浅的休眠及幼苗差的抗寒性是蒙古扁桃种群退化的原因,在拯救蒙古扁桃种群和人工驯化时,应选择有灌溉条件、春季气温低的区域育苗,建议土壤解冻时播种,利用早春的低温破除种子休眠,培育壮苗。 相似文献
10.
11.
三种猪毛菜种子耐盐性与幼苗干燥存活能力 总被引：3，自引：1，他引：2
在控制条件下研究了三种藜科植物紫翅猪毛菜(Salsola affinisC.A.Mey.)、浆果猪毛菜(Salsola foliosa(L.)Schrad.)和钠猪毛菜(Salsola nitrariaPall.)种子的萌发特性以及萌发后的幼苗在室温中放置14天和30天之后重新放置在原溶液中的存活状况。结果表明:三种猪毛菜种子在无菌水、0.085 mol/L、0.17 mol/L、0.34 mol/L NaCl溶液中萌发的很好,但是在0.51 mol/LNaCl中萌发率很低,三种猪毛菜幼苗在干燥30天重新放置在原溶液中以后仍然具有很高的存活率。上述结果表明:已经萌发了的幼苗在干燥环境中仍然保持存活的能力是盐生植物为了适应极端干旱和盐渍荒漠环境的一个重要的生存策略。 相似文献
12.
《干旱区地理》2021,44(3):830-837
通过梭梭林下黄花补血草种群发育和土壤种子萌发动态的野外调查以及模拟土壤结皮、降水试验,研究了土壤结皮发育(无结皮覆盖土壤NSC、物理结皮覆盖的土壤PSC、生物结皮覆盖的土壤BSC)对其土壤种子萌发、幼苗死亡、种群特征的影响以及土壤结皮发育与模拟降水的相互作用,旨在为梭梭林下黄花补血草种群建植以及灌草结合的治沙模式提供理论依据。研究结果表明:(1)土壤结皮的发育可以促进黄花补血草土壤种子萌发,表现为BSCPSCNSC,且处理间差异极显著(P0.01);而种群密度则受到限制,NSC和PSC覆盖的土壤与BSC覆盖的土壤之间差异极显著(P0.01);种群的平均株高和冠幅逐渐增大,但差异不显著(P0.05)。(2)在15 mm模拟降水条件下,土壤结皮发育对种群密度和土壤种子萌发均具有显著促进作用,具体表现为PSCBSCNSC,且差异极显著(P0.01),对种群的平均株高和冠幅没有显著影响(P0.05),而幼苗死亡率表现为NSCBSCPSC,且差异性极显著(P0.01)。(3)随着模拟降水量的逐渐增加,3种土壤结皮覆盖的土壤种子萌发率逐渐增大,而其幼苗死亡率逐渐减小;而不同结皮间存在差异性,表现为土壤种子萌发率BSCPSCNSC,幼苗死亡率NSCPSCBSC。梭梭林下土壤结皮发育既增加了土壤表层水土环境的稳定性,又增加了黄花补血草土壤种子基数,有利于土壤种子萌发和种群的更新和发育,而模拟降水可有效改善土壤水分条件,特别是结皮层土壤水分,为黄花补血草土壤种子萌发和种群更新提供了必要的物质基础和环境条件。 相似文献
13.
《中国沙漠》2017,(2)
黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是民勤绿洲-荒漠过渡区主要的盐生植物,近年来由于对其营养价值和药用价值的认识,新疆、青海和甘肃等地拟在荒漠-绿洲过渡带开展黑果枸杞种植以改善盐碱土和增加当地农民经济收入。主要通过插枝和种子繁殖黑果枸杞,而盐胁迫对黑果枸杞种子在实验室和大田的萌发以及对黑果枸杞幼苗生长的影响还未知。于2014年在民勤开展了不同盐度溶液对黑果枸杞萌发和幼苗生长的影响研究。结果表明:淡水条件下,黑果枸杞种子的萌发及幼苗生长优于盐水条件;在室内培养试验中,黑果枸杞种子累积萌发数和萌发率随浇灌水盐度的增加而减少;室外大田试验淡水处理下黑果枸杞种子累积萌发数和萌发率高于其他盐度处理;黑果枸杞种子萌发和幼苗生长对盐胁迫较敏感,其形态和生理均显示出抑制特征,不同处理的幼苗根芽比随着培养液盐度的增加而增加。大田种植时,降低表层土壤盐度是黑果枸杞成功建殖的关键。 相似文献
14.
不同水分供应对塔里木河下游土壤种子库种子萌发的影响 总被引：2，自引：1，他引：1
基于国内外在土壤种子库研究中对种子萌发方法认识的基础上,选择不同水分处理下开展了塔里木河下游三个典型退化区土壤种子库的种子萌发实验,目的是:(1)验证不同水分梯度下土壤种子库萌发的数量和种类存在明显差异,从而为今后选择适宜水分条件进行土壤种子库研究提供依据;(2)通过土壤种子库的萌发实验,找出一个最适宜于本区植被种子萌发的土壤水分区间.实验于2005年3月和8月分别进行.在第一次实验中,以本区沙土地平均的饱和含水率28%为基准,选择5.6%、11.2%、16.8%、22.4%、28%和33.6%等6个水分梯度进行种子库种子萌发的实验,从萌发结果看,萌发种子的数量和种类在不同水分处理下有较显著的差异,其中当土壤含水量在12%以下几乎没有种子萌发,而后随着水分梯度的增大,萌发种子的数量和种类有一个明显的增加,但当水分梯度超过饱和含水率后萌发种子的数量和种类也呈下降的趋势;相应地,根据首次实验的结论又进行了第二次萌发实验,通过设定16.8%、22.4%、23.2%、24.4%、25.6%、26.8%、28.0%、30.5%和33.6%等9个水分梯度的种子萌发实验,发现塔里木河下游土壤种子库中出现的不同植物的种子均有各自独特的随水分变化的萌发规律,而多数植物种子萌发的最大值并不是在饱和含水率或超过这一水分条件下,而是在稍低于饱和含水率时,如胡杨和柽柳在土壤种子库中的种子均是在25.6%时出现萌发数量的最大值,而这对于指导今后开展的恢复实践是有意义的.通过对萌发实验结果的讨论,可以得出以下初步的结论或建议:(1)在土壤种子库研究中由于水分梯度选择上的差异将会造成土壤种子库实验结果在种子数量和种类上均出现较大的差异,因此必须根据研究区生境的特点选择适宜的水分梯度;(2)从塔里木河下游主要建群植物恢复的角度考虑,目前从理论上看,最适宜塔里木河下游天然植被种子萌发的土壤水分区间是[23.2%,26.8%]. 相似文献
15.
16.
再力花(Thalia dealbata)是近年来在湿地造景中应用较广泛的外来水生植物。为探究该种植物是否对其他植物生长产生影响,采用种子萌发法,测定了再力花不同部位浸提液对3种敏感植物萝卜(Raphanus sativus)、白菜(Brassica chinensis)和黄瓜(Cucumis sativus)种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明,再力花各个部位浸提液对3种植物种子的萌发率、根长、芽长、鲜质量和干质量都有不同程度的抑制作用,尤其是高浓度(50mg/mL)浸提液,对种子萌发和幼苗生长有显著的抑制作用(p<0.01)。再力花叶片浸提液浓度为50mg/mL时,对萝卜、黄瓜和白菜种子萌发的抑制率分别为39.51%、10.53%和85.19%;根状茎浸提液浓度为50mg/mL时,对萝卜、黄瓜和白菜幼根长度的抑制率分别为87.4%、71.23%和91.7%,对幼芽长度的抑制率分别为51.21%、45.71%和69.66%。再力花各个部位都有化感物质分布,根状茎浸提液的化感作用最强,其他部位依次为根、叶柄和叶片。 相似文献
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骆驼蓬(Peganum harmala)茎叶水浸液对黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子萌发与幼苗生长的化感作用 总被引：1，自引：1，他引：0
《中国沙漠》2017,(3)
采用生物测定的方法研究了荒漠植物骆驼蓬(Peganum harmala)对受体植物黑果枸杞(Lycium ruthenicum)种子发芽与幼苗生长的化感作用。结果表明:(1)骆驼蓬茎叶水浸液对黑果枸杞种子萌发和幼苗生长均有抑制作用,且随处理浓度的升高而增强;(2)苗干重和苗鲜重对水浸液作用表现最为敏感,其次为根鲜重和苗高,根长和根干重表现较不敏感;(3)丙二醛含量的综合化感效应指数(IR=34.22)明显大于其他指标,相对电导率也表现出较为敏感的抑制效应,而水浸液对受试植物可溶性蛋白含量的影响最小(IR=0.52)。由此推断,骆驼蓬茎叶水浸液中化感物质多种效应的生物起点可能是对膜系统的伤害。 相似文献
18.
沙坡头地区固沙植被土壤水分动态研究 总被引：81，自引：26，他引：55
沙坡头地区始建于1956年的无灌溉人工固沙植被,是我国交通干线防沙体系的成功模式。利用40余年的土壤水分定位观测数据,分析了不同期间建立的固沙植被土壤水分的时空变化特征及对植被的影响。结果表明,固沙植被发展至9~10a后土壤含水量开始明显下降,特别是较深层(>100cm)的含水量下降明显;0~40cm层土壤水分含量与降水相关显著,而降水对40~300cm层土壤水分的含量影响不显著;深根系固沙植物对根际区域水分的利用,进一步恶化了固沙区土壤深层的水分状况,进而抑制了这些植物的生长和生存,间接地影响了原有固沙植被组成和稳定性;经过40多年的演变,固沙植被中优势灌木种的盖度从最大盖度47.6%降至6%~9%,群落中草本和微生物结皮层得到发育。当深根系灌木的盖度降低至6%~9%时,深层土壤可维持一个相对稳定的低含水量。 相似文献
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干旱胁迫对唐古特白刺(Nitrariatangutorum)种子吸胀萌发和幼苗生长的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
以生长在荒漠地区的唐古特白刺(Nitraria tangutorum)种子为材料,采用PEG-6000模拟干旱条件,研究了6种渗透势(-0.05、-0.148、-0.295、-0.490、-0.734、-1.032 MPa)下种子吸水特性、萌发特性和幼苗生长特性.结果显示:唐古特白刺吸水速度快,效率高,3 h吸水量随水势的降低而增高;随着干旱胁迫程度的加剧,唐古特白刺种子的萌发率、发芽指数、活力指数降低,萌发起始天数推迟,初生芽高度和幼苗生长量表现出降低的趋势,而幼苗干重、根干重和根冠比均呈先升后降的趋势,表明唐古特白刺种子在适当的干旱胁迫下可以提高幼苗的抗旱性,有利于培育壮苗;唐古特白刺种子萌发对水势变化既敏感又抗旱,种子能够萌发的最低渗透势阈值为-0.490 MPa;因干旱胁迫未能萌发的种子复水后萌发率较高.唐古特白刺种子萌发和幼苗生长对干旱胁迫的响应特征对幼苗的成功定植和避旱具有重要生态学意义,但在人工栽培时保证土壤墒情应是保障建植成功的关键措施. 相似文献
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糖转运蛋白(SWEET)在植物生长发育和逆境胁迫响应中发挥着重要作用。本研究旨在克隆和分析羽毛针禾(Stipagrostis pennata)糖转运蛋白SpSWEET3基因的表达特征,为进一步探究其影响羽毛针禾根部沙套发育的机制及功能奠定基础。利用分子克隆技术克隆获得羽毛针禾SpSWEET3基因的全长开放读码框序列;利用生物信息学方法分析SpSWEET3基因的理化性质;利用qRT-PCR分析基因的表达特征;利用激光共聚焦显微镜观察分析其亚细胞定位。从羽毛针禾中克隆获得576 bp的SpSWEET3基因的全长开放阅读框,该基因编码一个含有191个氨基酸的碱性强疏水性蛋白,相对分子质量为21.619 kD。SpSWEET3属于PQ-loop超家族并含有典型的MtN3_slv结构域,发挥催化胞内糖外排的功能。亚细胞定位分析显示该基因定位于质膜,暗示其可能作为跨膜蛋白发挥功能。qRT-PCR结果显示SpSWEET3基因在羽毛针禾根组织中具有较高的累积表达,表明其对于沙套发育的重要作用;SpSWEET3基因的表达显著受到PEG干旱胁迫的诱导表达,表明其对于干旱适应的重要作用。蛋白质相互作用分析显示SpSWEET3可能通过与参与维持核酸结构稳定、转录因子、跨膜转运等蛋白质相互作用进而发挥转运糖的作用。本研究结果为深入研究SWEET基因的功能及其调控植物组织发育和适应逆境的机制奠定了基础。 相似文献