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《中国木兰科及其珍稀濒危植物彩色图谱》出版

中国植物学木兰科领域学术新著《中国木兰科及其珍稀濒危植物彩色图谱》，在2024年10月正式出版。该书是由金沙威尼斯欢乐娱人城华南国家植物园享受国务院政府特殊津贴的专家——87岁高龄的退休高级工程师周仁章先生，集毕生学术科研成果，耗时数年编著而成。全书系统、专业地介绍了中国木兰科及其珍稀濒危植物的现状和在全国分布情况。周仁章先生从1977年７月至1998年一直都在华南植物园引种室工作，负责金沙威尼斯欢乐娱人城、国家环保局、自然科学基金委下达和资助的重点课题“中国木兰科植物种质保存和开发利用研究课题”及国家重点保护的植物“红皮书”木兰科种类的调查、引种、繁殖、种质保存及编写工作。其中，“中国木兰科植物种质保存和开发利用研究课题”成果获得金沙威尼斯欢乐娱人城自然科学奖二等奖。《中国木兰科及其珍稀濒危植物彩色图谱》汇集了周仁章先生收集的木兰科及其珍稀濒危植物第一手资料和图片，该书内容丰富，全书51万多字，配图961幅，印制精良。为广大植物工作者进行木兰科的研究提供了参考资料，同时也为园林、园艺工作者及在校师生对木兰科植物、花卉爱好者识别种类提供参考。该书分为两部分，第一部分简要地介绍了木兰科植物特征、开发利用价值、形态特征与分类分布、生态学和生物学特征、引种繁殖技术等；第二部分是该书的主要内容，为植物各论，介绍国家重点保护的珍稀濒危植物种类32种，介绍木兰科观赏及园林绿化种类125种。周仁章先生主持创建了华南国家植物园面积达0.12平方公里、全世界保存木兰科植物种类最多的木兰科植物专类园——木兰园，并同时建立华南珍稀濒危植物繁殖中心。周仁章先生历经 20多年的野外调查采集，木兰园内现共收集引种迁地保存11属160多种，华南珍稀濒危植物繁殖中心收集引种国家重点保护的珍稀濒危植物230种，为国家研究保存濒危植物作出了较大贡献。书籍封面

2024-10-14

华南植物园再次发现和拯救保护“消失”近百年的极危植物——毛柄木樨

桂花是我国传统十大名花之一，被称为花中月老，它是木樨科木樨属植物的统称。木樨属约30种，分布于亚洲东南部和美洲，我国分布有25种3变种，代表物种木樨（Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.），即桂花，是我国著名的香料植物。其花清雅高洁，香飘四溢，享有“香飘十里”的美誉，是集绿化、美化、香化于一体的优良园林观赏树种。由于其观赏价值高，经过长久的人工栽培选择和天然杂交，已形成了四个品种群百余个品种。尽管桂花的栽培品种数量庞大，但木樨属植物的引种保育现状并不理想。目前，仅有10余种木樨属植物被引种栽培，大量的种类尚存在保育空缺，甚至有的物种长期在野外没有被监测到，其中毛柄木樨就已经“消失”了长达九十一年之久（图1）。图1：毛柄木樨图版毛柄木樨的发现之史实据标本和文献资料记载，岭南大学曾怀德（W. T. Tsang）先生于1932年在广东省（Kwangtung）大埔县（Tapu district）铜鼓山（Tung Koo Shan）首次采集到一种木樨属植物标本，采集编号：W. T. Tsang 21629，存放在岭南大学标本馆。此后，同号标本先后辗转至中山大学植物标本馆（SYS）、华南植物园标本馆（IBSC）、金沙威尼斯欢乐娱人城植物研究所植物标本馆（PE）、英国皇家植物园—邱园标本馆（K）和纽约植物园标本馆（NY）等国内外标本馆（图2）。1932年，哈佛大学植物学家E. D. Merrill初步将其鉴定为木樨（Osmanthus fragrans Lour.）。1956年，贾良智教授认为该种可能是新种，拟定名为毛柄木樨（Osmanthus pubipedicellatus Chia）（裸名，未正式发表）。1958年，P. S. Green在对NY的木樨属标本进行鉴定时发现该号标本花部特征和叶柄毛被情况与木樨属其他物种表现出差异，将其暂定为疑似新种（Osmanthus species ‘C’）并进行了描述。1977年，张宏达教授将馆藏在PE的两份标本定名为秀丽桂花（Osmanthus elegans Chang），但也没有正式发表。此后，张宏达教授通过多方查阅文献和标本将其确定为新种，并于1982年，正式以毛柄木樨（Osmanthus pubipedicellatus Chia ex H.T. Chang）的名称发表在中山大学学报自然科学版。至此，时隔50年，毛柄木樨终于有了自己的“户口”。图2：毛柄木樨模式标本（W. T. Tsang 21629）毛柄木樨的“消失” 然而，自1932年毛柄木樨首次被曾怀德采集，近百年来，再无其踪迹报道。我们在中国植物图像库（PPBC,https://ppbc.iplant.cn/sp/26412）上查阅到有关毛柄木樨的图片记录均来自武汉植物园，其叶缘具明显锯齿（图3），与毛柄木樨特征并不相符。图3：中国植物图像库（PPBC）有关毛柄木樨的记录（乔娣摄）从中国数字植物标本馆（CVH,https://www.cvh.ac.cn/）、中国国家标本资源平台（NSII,http://www.nsii.org.cn/2017/home.php）以及全球生物多样性信息机构（GBIF,https://www.gbif.org/）等标本网络共享平台仅查阅到一条除模式标本以外的毛柄木樨标本记录，该标本由李丙贵和万绍宾于1975采自湖南江华。该标本叶先端渐尖，而非长渐尖，叶基阔楔形而非狭楔形（图4），两者相去甚远，也应为毛柄木樨的错误鉴定。因此，历经九十余年，真正的毛柄木樨一直没有被监测到。图4：模式标本以外的毛柄木樨标本记录毛柄木樨的再次发现 2022年，华南植物园高级工程师宁祖林在对广东省珍稀濒危植物迁地保育现状评估时发现广东省特有的国家重点保护极危植物毛柄木樨未被广东省植物园等相关迁地保护机构收集保存，进而对其进行文献资料检索、标本查阅、在线数据库检索和相关专家咨询，进一步确认尚无相关采集监测记录。为了寻找这一珍稀濒危植物。2023年2月，宁祖林带领华南植物园引种保育团队前往毛柄木樨模式产地进行考察，同时携带模式标本彩色打印照片对周边村民进行走访调查以寻找毛柄木樨踪迹（图5）。经过团队系统调查和细致辨识，最终寻找到了与模式标本叶形极为相似的植株，并相继在9月份和10月份采集到具花和果实的标本（图6）。图5：野外考察寻找毛柄木樨图6：毛柄木樨花和果毛柄木樨“真身”验证为了确认我们调查发现的木樨属物种就是1932年曾怀德所采集的毛柄木樨，一方面对照模式标本进行形态特征鉴定，同时对模式标本采集DNA样品进行分子鉴定。形态特征鉴定：我们对毛柄木樨野外种群进行了持续监测，并观察到叶柄和花梗被毛特征并不稳定，存在无毛个体。通过叶、花、果形态特征观测，发现有毛个体和无毛个体的特征与模式标本极为相似，将其鉴定为毛柄木樨（图7），并补充了毛被、果实和种子形态特征描述。毛柄木樨与狭叶木樨形态特征更为接近，但狭叶木樨花梗无毛，叶片狭椭圆形至披针形，先端长渐尖，呈长尾状，可较好的区分（图8）。图7：新采集毛柄木樨标本与主模式标本形态比较图8. 狭叶木樨 Osmanthus attenuates系统发育分析：为了进一步确认我们所采集的个体即为毛柄木樨，分别从中山大学标本馆（SYS）馆藏的主模式标本、华南植物园标本馆（SCBG）和邱园标本馆（K）馆藏的等模式标本上取了少量叶片进行DNA提取。最终，在邱园Molecular Biology and DNA Bank工作人员Imalka Kahandawala和Angela Biro的帮助下，从保存在邱园标本馆近百年的等模式标本（Tsang W.T. 21629,Sept. 8-29,1932）叶片材料提取到DNA样品（图9），成功“复活”了珍稀植物毛柄木樨。结合我们采集的毛柄木樨疑似个体DNA样品，经过一系列处理，基于核ITS和叶绿体matK,trnL-trnF,trnS-trnG和trnT-trnL五个片段构建了毛柄木樨及其近缘物种的系统发育树，从分子证据证明了我们所采集的木樨属植物个体即为毛柄木樨。有毛个体和无毛个体也聚集在一枝，支持形态特征鉴定结果（图10）。至此，“消失”近百年的国家重点保护野生植物毛柄木樨真身得到确认。图9：从保存在邱园标本馆（K）的毛柄木樨等模式标本上提取的DNA样品图10：木樨属及其近缘类群系统发育树拯救保护行动种群及其生境调查：为摸清毛柄木樨种群数量，探究其濒危原因，我们对毛柄木樨种群进行持续监测和群落样方调查（图11），对其群落特征和种群动态进行了分析。调查发现毛柄木樨野外种群个体数仅11株，初步分析其濒危原因主要存在以下几个方面：（1）毛柄木樨伴生物种丰富，涉及42科67属103种，群落上层分布较多壳斗科和樟科高大乔木树种，林下郁闭度高，光照不足；（2）缺乏幼苗和小树，种群龄级结构呈单峰型，未来有衰退趋势；（3）种群龄级结构动态指数显示种群不稳定且易受外界环境干扰；（4）存在生殖问题，花量大但结实率低、果实早落、成熟果实脱落后被动物啃食、种子易于腐烂、林下凋落物过厚且郁闭度高影响种子自然萌发更新。有关毛柄木樨的遗传多样性及部分濒危原因有待于进一步实验研究证实。图11：毛柄木樨样方调查团队种苗繁育工作：我们在野外监测过程中发现毛柄木樨开花量大，但结实率低，枝条上仅见到零星果实，也没有在林下找到幼苗。因此，对其开展抢救保护工作势在必行，当务之急是解决其繁殖技术，培育种苗复壮种群。幸运的是，在2023年9月监测到毛柄木樨开花，结合花和叶片形态特征初步将其鉴定为毛柄木樨之后，我们便采集了部分枝条带回植物园进行扦插繁殖实验。在种苗繁育组人员的努力下成功突破其扦插繁殖关键技术，并对种群全部个体进行扦插繁殖获得种苗（图12），成功将毛柄木樨野外种群基因克隆复制保存在华南植物园。同时，我们也在持续监测毛柄木樨野外种群开花结实、果实发育及种子萌发等情况。2024年2月下旬，果实成熟脱落，掉落在林下地上的果实有的完全腐烂，有的被动物啃食后仅留下了残壳（图13）。我们仅收集到4粒完整的种子（图14），这些种子在播种十多天后均在基质中腐烂，未能萌发出种苗。图12：扦插繁殖的小苗图13：动物啃食后残留的躯壳图14：仅剩的4颗完整的种子该研究工作基于1932年采集的毛柄木樨模式标本形态特征和DNA分子证据证实了广东特有国家重点保护极危植物毛柄木樨的再次发现，并补充了该物种的物候和形态特征描述，同时对其种群和群落特征进行了调查分析，初步揭示了毛柄木樨种群动态和濒危原因，研究结果对珍稀植物毛柄木樨的保护和资源利用具有重要科学意义。相关研究结果已近日在线发表于生物多样性领域专业期刊Biological Diversity上。华南植物园谢丹工程师为论文第一作者，宁祖林高级工程师为论文通讯作者，徐一大、刘蓉、董书鹏和邱园Imalka Kahandawala和Angela Biro参与了相关工作。同时，该工作得到金沙威尼斯欢乐娱人城昆明植物所张志荣，中山大学廖文波、罗丽娟和王亚荣，仲恺农业工程学院胡秀，华南植物园廖景平、颜海飞、涂铁要、曾佑派、汤银珠、许炳强、陈玲、倪静波、李冬梅、李梦灵、李守洁、刘华、邹璞、张炜、古诗然等老师的帮助，在此一并致谢。该研究得到广东省重点领域研究计划项目和2023年中央林业草原生态保护恢复资金国家重点野生动植物保护补助项目的支持。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/bod2.12018.

2024-10-14

华南植物园在树蕨保护基因组学研究取得进展

树蕨是一类形态独特的同型孢子植物，具有高大的树状主干和大型羽状复叶。大部分树蕨种类属于桫椤科（Cyatheaceae），广泛分布于全球的热带、亚热带和南温带地区。在全球范围内，桫椤科物种正由于自然和人为原因迅速减少。目前，它们已被列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》（CITES）附录II。同时，许多桫椤科物种也被列入国际自然保护联盟（IUCN）红色名录。在我国，除小黑桫椤和粗齿桫椤外，桫椤科植物均被列为国家二级重点保护野生植物。同型孢子蕨类植物具有独特的交配系统，既可以像被子植物一样进行配子体间异交或自交，还能通过单个配子体产生的卵子和精子结合，完成配子体内自交。这种繁殖方式能在一代之内形成完全纯和的子代，是自交的一种极端形式。当同型孢子蕨类发生配子体内自交时，其面临的遗传学后果可能比被子植物自交更加严重。蕨类植物独特的繁殖方式可能对其进化产生重要影响，但目前我们对其认识仍十分有限。金沙威尼斯欢乐娱人城华南植物园康明研究团队基于三种桫椤属(Alsophila)植物的全基因组重测序数据，系统比较了同型孢子蕨类植物基因组水平的近交和遗传负荷。结果显示，桫椤（Alsophila spinulosa）表现出极高的近交（FROH=0.83），而中华桫椤（A. costularis,FROH=0.07）和阴生桫椤（A. latebrosa,FROH=0.04）则主要为异交。尽管桫椤具有更广泛的地理分布，但其表现出极低的遗传多样性。种群历史分析揭示，桫椤的种群规模长期处于持续下降状态，提示其近交可能源自较远的历史时期。遗传负荷的比较显示，桫椤中有害突变整体减少，说明长期的近交与极小的有效种群大小可能加强了种群的净化作用效率，有效清除了群体内强有害突变，维持了桫椤的长期生存。然而，隐藏负荷向现实负荷的转化仍会对其未来生存构成潜在威胁。该研究揭示了同型孢子蕨类植物中近交与突变负荷之间复杂的进化关系，不仅有助于我们理解蕨类植物的进化历史与生存策略，也为其保护和管理提供科学依据。相关的研究成果于近期发表在植物学重要期刊The Plant Journal上。华南植物园康明研究员为论文通讯作者，博士后易慧琴为第一作者，王静研究员和董仕勇研究员为论文共同作者。本研究工作得到广东省重点领域研发计划、广东基础与应用基础研究旗舰项目和国家自然科学基金的资助。图1. 三种桫椤属植物的野生群落（从左到右：桫椤，中华桫椤，阴生桫椤）图2. 三种桫椤属植物采样分布及群体遗传结构图3. 三种桫椤属植物基因组遗传多样性及近交程度图4. 三种桫椤属植物基因组遗传负荷

2024-10-14

青藏高原深部动力学过程与地表响应机制研究取得重要进展

近日，金沙威尼斯欢乐娱人城边缘海与大洋地质重点实验室研究员王志及其合作者，在青藏高原深部动力学过程与高原隆升和岩浆活动的响应机制研究中取得了重要突破，相关研究成果发表在《Earth and Planetary Science Letters》（EPSL）/《地球与行星科学通讯》上。实验室研究员王志为论文并列第一作者和共同通讯作者，博士伏毅和院士林间为共同作者。青藏高原是亚洲乃至全球地貌和气候动力学的关键区域。印度大陆与亚洲大陆的碰撞是新生代最重大的全球地质事件之一，这一事件深刻地塑造了青藏高原和喜马拉雅山脉等显著地貌特征。理解这一碰撞的动力学对于理解区域和全球气候变化至关重要。尽管已有研究表明全球古气候变化与青藏高原火山活动之间可能存在联系，但深部地质过程及其对地表环境演变（如地貌变化和气候波动）的影响仍存在不确定性。王志团队利用地震数据和全球体波成像新技术，获得了印度-青藏高原构造域的地幔速度结构，并结合青藏高原各地火山年龄、化学组成和古海拔记录的数据集，识别出了高原演化过程中的空间-时间分布模式和深部地质过程。研究揭示了多阶段板块俯冲过程与火山活动（56-44、44-28、28-18、18-0百万年）和板块抬升的离散、间歇性事件之间的相关性，并提出了一种多阶段板块俯冲和双侧断裂的深部动力学模型。该模型认为，双向俯冲和岩石圈的重力沉降导致了青藏高原内广泛的火山活动和间歇性隆升，同时对青藏高原的气候模式产生了重大影响。该项研究为将岩石圈和地幔过程与青藏高原表面现象联系起来建立了一个系统的框架，有助于解释岩石圈俯冲、断裂和拆沉等俯冲过程对地表火山活动、高原抬升和全球气候变化之间的相互作用关系。研究团队还包括西南石油大学教授王剑、付修根和沈利军等，澳大利亚昆士兰大学博士王选策，澳大利亚科廷大学教授S.A. Wilde。该研究得到国家自然科学基金项目和第二次青藏科学考察基金项目等联合资助。论文信息：Jian Wang†,Zhi Wang#†,Xiugen Fu#,Xuan-Ce Wang#,Simon A. Wilde,Yi Fu,Jian Lin,Hengye Wei,Lijun Shen,Gang Rao,Ahmed Mansour. Control of subduction and slab break-off on volcanism and uplift of the Tibetan Plateau. Earth and Planetary Science Letters 647,119057,2024.论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X24004898图1 印度-青藏地幔速度结构（a-f）和青藏高原多阶段板块俯冲和双侧断裂深部动力学模型(g)图2 周期性岩浆活动和古气候变化的岩石地球化学证据. (a)地表岩浆活动周期;（b）青藏高原和全球气候变化;（c）地球化学同位素特征随年龄变化；(d)高原古高度随年龄变化

2024-10-12

杨传茂等-NC：华北克拉通板内花岗岩和玄武岩中磷灰石低δD值揭示水的深部起源

水对大陆地壳部分熔融形成花岗岩至关重要，但其具体来源尚不清楚。靠近海沟的弧花岗岩中的水主要来自于俯冲板块的脱水作用。然而，这一机制在解释陆内花岗岩的形成时遇到了挑战，因为远离俯冲带的陆内区域难以直接获得来自俯冲板块的水。华北克拉通作为一个典型案例，其内部在晚中生代时形成了大量的花岗岩，是研究陆内花岗岩中水来源的理想地区（图1）。图1 中国东部和辽东半岛区域地质构造和花岗岩分布近日，金沙威尼斯欢乐娱人城广州地化所徐义刚院士团队的杨传茂博士后等，联合长江大学夏小平教授和金沙威尼斯欢乐娱人城地质地球所杨进辉研究员等，对华北克拉通东北部辽东半岛侏罗纪-早白垩世的多个花岗岩体的磷灰石、黑云母和角闪石以及早白垩世义县组玄武岩的磷灰石行了H同位素测定。结果表明早白垩世的花岗岩（δD为-203‰至-127‰）和玄武岩（δD为-197‰至-107‰）中的磷灰石显示出极低的δD值，这与侏罗纪花岗岩中相对较高的δD值（-137‰至-47‰）形成鲜明对比。这些磷灰石在结构和化学成分上均未显示出蚀变的特征，另外结合磷灰石单矿物与锆石中磷灰石包裹体中几乎相同的挥发份含量以及含水矿物的H同位素组成排除了磷灰石结晶后脱气和蚀变对H同位素组成的显著影响（图2），因而磷灰石H同位素代表了初始熔体的H同位素组成。图2 花岗岩磷灰石单矿物和锆石中磷灰石包裹体挥发份含量以及磷灰石和含水矿物的H同位素组成侏罗纪和早白垩世花岗岩为壳幔岩浆混合成因，其H同位素也继承了地壳和地幔的H同位素组成。两个时期的花岗岩具有共同的大陆地壳端元，而截然不同的地幔端元（图3）。相比于侏罗纪，早白垩世花岗岩中包含了极低δD值的交代地幔组分。因板片俯冲脱水过程中，D倾向于进入板片脱出的流体中，使得随着俯冲深度增加，板片的δD值不断降低，在地幔过渡带可能出现极低的δD值。相比于侏罗纪花岗岩，早白垩世花岗岩和玄武岩磷灰石的偏低的H同位素组成指示早白垩世岩浆中的水来源于更深的俯冲板片，可能有地幔过渡带的贡献。从侏罗纪到早白垩世H同位素组成的变化与古太平洋板块俯冲作用密切相关。古太平洋板块在侏罗纪沿岩石圈底部前进俯冲，温度相对较低，板片在浅部脱水量较少，相对较高δD的水被带入深部，释放之后交代上覆地幔并进入地壳，形成相对富集D的花岗岩（图4）。到早白垩世，板块转变为后退俯冲，俯冲角度增大，俯冲板片进入地幔过渡带，在其上方形成了大地幔楔，导致地幔过渡带中水上升到浅部交代岩石圈地幔，并最终流入地壳形成晚中生代花岗岩（图4）。图3 花岗岩磷灰石H同位素和氧同位素相关图解图4 侏罗纪和早白垩世花岗岩成因模式图这项研究不仅为华北克拉通内部花岗岩中水的深部起源提供了证据，丰富了对花岗岩形成机制的认识，而且展示了磷灰石H同位素在示踪地球内部水循环方面的巨大潜力。此外，这项工作还提供了一个可验证模型，更大时空范围的花岗岩和玄武岩H同位素的研究可对该模型做进一步约束。相关成果近期发表于《Nature Communications》。杨传茂为文章第一作者，徐义刚和夏小平为通讯作者。该项研究成果获得了国家自然科学基金和金沙威尼斯欢乐娱人城广州地球化学研究所所长基金等项目的联合资助。论文信息：Chuan-Mao Yang（杨传茂），Yi-Gang Xu*（徐义刚），Xiao-Ping Xia*（夏小平），Jin-Hui Yang（杨进辉），Xiao-Long Huang（黄小龙），Christopher J. Spencer，Jin-Feng Sun（孙金凤），Qing Yang（杨晴），2024. Light δD apatites reveal deep origin water in North China Craton intracontinental granites and basalts. Nature Communications 15,8727.论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-024-53133-4

2024-10-11

广州健康院建立疾病细胞谱系追溯歌舞伎综合征发病机制

近日，金沙威尼斯欢乐娱人城广州生物医药与健康研究院陈捷凯课题组与中山大学附属第三医院邹小兵课题组合作在Science Bulletin上发表研究论文KMT2D deficiency leads to cellular developmental disorders and enhancerdysregulation in neural-crest-containing brain organoids，阐明了KMT2D失活致病的发育分子机制。表观遗传调控基因KMT2D是KABUKI综合征（歌舞伎综合征）确定的遗传致病基因，患者表现出特殊面容、智力障碍及心脏结构异常等症状。该症状受多个细胞谱系影响，包括神经元、神经嵴等，但过去的研究主要集中在干细胞与癌细胞等模型中研究KMT2D的功能，对神经元与神经嵴发育的表观机制知之甚少。研究团队利用人胚胎干细胞以及KABUKI综合征患者家系iPS细胞，建立含神经嵴的类脑器官分化模型。研究发现KMT2D失活后，Roof plate样细胞无法正常激活WNT3A的核心增强子，微环境WNT信号活性不足，从而导致神经干细胞提前分化且异常倾向抑制性神经元谱系方向，同时导致神经嵴谱系分化障碍；进一步通过WNT3A增强子敲除的人胚胎干细胞模型和 Kmt2d 突变小鼠模型验证了这一结论，同时在KMT2D-KO类脑器官的分化培养中添加WNT信号通路激动剂或WNT3A蛋白，成功在类器官水平上挽救了该疾病表型。经过多年潜心研究和技术积累，陈捷凯课题组及合作课题组不仅克服了iPS细胞质量控制和基因编辑的难题，还成功地将iPS技术与类器官等分化模型相结合，构建出能够模拟人类神经发育过程并表征疾病发生机制的研究模型。该研究攻克了KMT2D-KABUKI综合征研究的难点，确立了iPS疾病模型和疾病细胞谱系研究范式的有效性。这一创新性的疾病细胞谱系研究平台精准溯源“病根”，为深入解析神经发育障碍疾病的致病机制提供了强有力的工具。广州健康院陈捷凯研究员、汪捷副研究员和中山大学附属第三医院主任医生邹小兵为论文的共同通讯作者，广州健康院博士后单紫筠、金沙威尼斯欢乐娱人城香港创新研究院博士后赵颖颖、广州健康院博士生陈秀玉、中山大学附属第三医院主治医生詹国栋为论文的共同第一作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、金沙威尼斯欢乐娱人城青年创新促进会、广州市科技计划、珠江人才招募计划等项目的资助。论文链接KMT2D失活致病分子机制图

2024-09-27

华南植物园发现植物资源输入可快速改变热带森林土壤溶解性有机质组成

土壤溶解性有机质(DOM) 是土壤有机质中最为活跃且能被生物可利用的组分，在土壤有机碳（SOC）积累及其稳定性中扮演着关键角色。植物资源输入改变将会影响到土壤有机质动态，但目前尚不清楚植物资源输入如何影响热带森林土壤DOM组成及其与SOC吸附的关系。基于在鼎湖山自然保护区热带原始林建立的植物资源输入改变试验研究平台，华南植物园氮素生物地球化学研究团队（PI：鲁显楷）结合多种实验手段探讨了土壤DOM的数量、光学性质和分子水平特征等对植物资源输入改变的响应。研究表明，植物资源输入改变在短期内（处理8个月后）就能显著改变DOM的光学性质，其中影响最为显著的为腐殖质指数（humification index）和三种指示不同有机质来源的荧光组分（fluorescent components）。在凋落物去除和植物资源输入整体去除的处理样方中，O/C比、等效双键数（double-bond equivalent）、芳香指数（aromaticity index）和富含羧酸的脂环分子化合物（proportion of carboxyl-rich alicyclic molecules）均显著增加，而可被生物利用（H/C比>1.5）的DOM组分的百分比显著下降。此外，与对照相比，木质素和单宁等顽固性组分的百分比在这两种处理中增加超过20%以上。本研究对深入探讨植物资源输入改变条件下土壤DOM动力学与有机碳吸附的关联机制具有重要意义。相关研究结果已近期发表在国际经典学术期刊Geoderma（IF5-year= 6.7）上。华南植物园为第一和通讯作者单位，鲁显楷研究员为通讯作者，已出站博士后牛国祥（现为庐山植物园副研究员）第一作者，其他共同作者包括华南植物园的禤映雪、毛庆功与陈伟斌博士，以及南方科技大学的王俊坚研究员等。该研究得到了国家自然科学基金和广东省重点领域研发计划项目资助。文献链接：https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2024.117047图1. 植物资源输入对热带原始林森林土壤DOM光谱性质（左）和不同功能组分相对丰度（右）的影响。图2. 植物资源输入对热带原始林森林土壤DOM光谱性质（上图）和不同功能组分相对丰度（下图）的影响。

2024-10-09

深圳先进院论文被国际引用次数连续两年全国科研机构第一

近日，中国科学技术信息研究所发布《2024世界看中国——中国科技论文国际影响力分析报告》。金沙威尼斯欢乐娱人城深圳先进技术研究院论文被国际引用占比和被国际引用次数已连续两年位居全国科研机构榜首。此外，深圳先进院2023年被国际引用的论文篇数也跃升至国内科研机构第一，国际影响力不断提升。近日，中国科学技术信息研究所发布《2024世界看中国——中国科技论文国际影响力分析报告》。金沙威尼斯欢乐娱人城深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）论文被国际引用占比和被国际引用次数已连续两年位居全国科研机构榜首。此外，深圳先进院2023年被国际引用的论文篇数也跃升至国内科研机构第一，国际影响力不断提升。《2024世界看中国——中国科技论文国际影响力分析报告》部分内容摘选据了解，该报告以中国科技论文为研究对象。报告中的科技论文依据每篇论文的第一作者第一机构确定每篇论文的所属国家。采用被引篇数、被国际引用篇数、被国际引用占比、国际引用次数、篇均国际引用次数共5个指标进行分析。中国国际科技论文被国际科技论文引用，可以反映中国科技创新的国际影响力。该报告分别对高等院校、科研机构、医疗机构三个类别进行对比分析，其中，深圳先进院2023年被国际引用论文数为180篇、被国际引用论文数占比57.69%，被国际引用405次、被国际引用次数占比36.95%，多项指标位列中国科研机构榜首。这表明，深圳先进院2023年所发表的科技论文较多数被国际同行关注和引用，具有较强的国际影响力。作为科技部直属的科技信息研究机构，中国科学技术信息研究所自1987年以来，一直承担着中国科技论文统计与分析工作，统计和分析研究成果被科技管理部门和学术界广泛关注和应用。当今世界，国际科技合作已成为不可逆转的重要趋势。深圳先进院自建院以来十分重视国际合作，已与全球53个国家和地区建立了509项科研合作与交流项目。2023年，深圳先进院成功获批金沙威尼斯欢乐娱人城国际合作开放创新试点（粤港澳大湾区唯一一家），通过分步骤、有层次、多节点地搭建交叉学科前沿国际合作网络，树立粤港澳大湾区国际合作标杆，助力抢占科技制高点。

2024-10-09

2023年土耳其双重地震不同破裂过程研究取得重要进展

近日，金沙威尼斯欢乐娱人城边缘海与大洋地质重点实验室王志研究员及其合作者，在2023年土耳其双重地震的研究上取得了重要进展。相关研究成果发表在《Science China Earth Sciences》/《中国科学地球科学》期刊上，研究员王志为论文第一作者和通讯作者，金沙威尼斯欢乐娱人城青藏高原研究所研究员裴顺平和博士伏毅为论文共同作者尽管大地测量和地震学观测已经揭示了土耳其双重地震破裂的初步过程和扩展模式，但东安纳托利亚断裂带深部结构变化在地震破裂过程中的作用仍然不甚明了。为了深入理解这一点，研究团队通过分析大量高质量的P波和S波走时数据，运用地震双差重定位和非线性多参数联合反演方法，得到了双重地震破裂带的高分辨率纵横波速度和泊松比结构。研究发现两次地震具有不同的诱发机制，这些机制与断裂带的显著地震结构属性变化和板块构造过程紧密相关。7.8级的第一次地震发生在死海断裂带北端，这里的岩石强度从强渐变为弱，形成了一个刚性过渡区。而7.6级的第二次地震则起始于地震孕震层的塑性带，这一区域以低地震波速度和高流体饱和度为特征，并且沿着Çardak断层延伸。研究认为，7.8级地震破裂带的显著地震结构差异主要是由于东安纳托利亚板块的弱化部分与阿拉伯板块的脆性部分之间发生了强烈的倾斜碰撞。而7.6级地震破裂带则是由于塞浦路斯板块向北俯冲和随后的拆沉引起的流体侵入，这增加了震源区的流体压力，导致了塑性变形。此外，第一次地震的发生有助于减少第二次地震断层上的剪切应力，可能会延缓第二次地震的破裂。但是，由于两个大走滑断层交汇形成的三角区域内存在双左旋走滑结构，第一次地震显著降低了东安纳托利亚板块对第二次地震断层的正应力作用，这不仅降低了断层面的有效摩擦力和增加了断层内岩石的孔隙度，还导致了应变力的下降和库仑应力的重新分布，从而有助于第二次地震的发生。这一发现很好地解释了为什么第二次地震在第一次地震之后大约9个小时才发生，即流体从深部和周边区域渗入震源区需要足够的时间来积累诱发断层失衡所需的应力。这项研究所提出的双重地震破裂模式与控制单个地震破裂的模型不同，它为减轻土耳其或欧洲潜在的地震灾害提供了重要的信息。同时，从这次地震事件中得到的经验教训也有助于重新评估中国南北地震带或全球其他具有类似地质构造地区发生灾难性地震的风险。该项工作得到了国家自然科学基金项目和金沙威尼斯欢乐娱人城项目的联合资助。图1 研究区板块构造、7级以上历史地震、断层和地震余震分布图。两个红星分别代表Mw 7.8级和Mw 7.6级地震位置图2 沿着双破裂带的多参数结构、走滑特征分布与双地震的结构特征和破裂过程模式图. A. 沿着双重地震破裂带深部结构、剩余重力异常和走滑特征分布图;B. 双重地震深部构造与破裂过程模式论文信息：Zhi Wang*,Yi Fu,Shunting Pei. Relationship between seismic structures and the diverse rupture processes of the 2023 Türkiye earthquake doublet. Science China Earth Sciences 67(9),2810–2823,2024.论文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s11430-023-1324-y

2024-09-30

华南植物园揭示植物枝条支撑叶片面积的全球格局及其驱动因子

植物枝条所能支撑的叶片面积（AL/AS）与森林生态系统的碳固存、群落组成以及服务功能密切相关。已有的研究表明，植物功能性状AL/AS是联结植物叶片经济学和植物水力学的重要纽带，在一定程度上对森林植物响应和适应全球气候变化起关键作用。然而，AL/AS的全球格局及其驱动因子尚不清楚。金沙威尼斯欢乐娱人城华南植物园生态中心植物生理生态研究组的贺鹏程副研究员，通过测定大量的野外实地森林木本植物，并收集前人已发表文章的相关数据，建立了包含全球285个样地1137种木本植物（1612个观测值）的植物AL/AS数据库。研究发现，全球木本植物AL/AS的平均值为0.63m2 cm-2，其中热带雨林植物AL/AS最高，而沙漠植物的AL/AS最低；生长季的降水量解释了AL/AS变化的18%，土壤氮含量和有机碳含量越高，植物AL/AS越大，土壤pH则与AL/AS显著负相关，而表征植物竞争关系的植株密度解释了AL/AS变化的7%，研究中所包含的生物和非生物因子共同解释了植物AL/AS变化的45%。此外，研究还发现植物AL/AS与森林生态系统初级生产力显著正相关，暗示了随着全球降水格局的改变，如极端降雨事件增加、生长季的持续延长，植物AL/AS的变化将显著影响全球森林生态系统的生产力。综上，该研究揭示了生长季的降水、土壤pH以及植物木材密度对AL/AS变异的重要贡献，以及AL/AS的变化对森林生态系统生产力的影响机制，为深入理解植物叶片构建和水分利用策略的地理差异奠定了基础，从而有助于建立更加可靠的全球植被功能模型。相关研究结果已近期在线发表于国际主流刊物Plant,Cell & Environment（《植物、细胞与环境》）（IF5-year=7.6）。该研究得到了国家自然科学基金（32371641；32371575）和广东省重点实验室项目（2023B1212060046）的资助，论文链接：http://doi.org/10.1111/pce.15169图 . 不同降水条件下植物AL/AS变化的概念图。植物对水分选择的策略：耗水型植物选择生长在湿润地区，耐旱型植物则选择生长在干旱地区。生长在湿润地区的耗水型植物需要形成大的导管提高水分传输速率以维持高叶片蒸腾和固碳速率，而生长在干旱地区的耐旱型植物则选择小而密的导管减少水分消耗以增加水分运输的安全。表征植物竞争关系的植株密度也显著影响了植物的AL/AS。蓝色箭头和长柱部分分别表示水流量及导管大小。

2024-10-01