- 张维;焦子伟;任艳利;杨允菲;李建东;
为了掌握新疆野核桃种群的波动周期、预测未来种群结构变化,在新疆野核桃自然保护区的阳坡和阴坡分别设置样地大样本调查,以径级结构代表年龄结构编制野核桃种群静态生命表,绘制其期望寿命图、年龄结构图、存活曲线和死亡率曲线,同时应用谱分析方法比较分析不同坡向生境野核桃种群的波动周期。结果表明:(1)野核桃种群不同坡向同一龄级和同一坡向不同龄级的期望寿命均存在波动,期望寿命在10龄级前为阳坡高于阴坡,10龄级后为阳坡低于阴坡。(2)阳坡和阴坡野核桃种群均为增长型年龄结构。(3)不同坡向生境野核桃种群的存活曲线均趋于Deevey-Ⅱ型,但阳坡种群各龄级的存活率均高于阴坡。(4)1龄级植株以高死亡率为代价发育为幼树;阳坡种群在其生活史中经历2个死亡高峰,最高峰在16龄级,阴坡种群经历4个死亡高峰,最高峰在9龄级。(5)谱分析表明,新疆野核桃种群的数量动态除受基波影响外,并表现明显的小周期波动,具有大周期内有小周期的多谐波迭加特征,且在11龄级的小周期波动与野核桃高生长特性有关,在17龄级的小周期波动可能与野核桃的生理特性有关。
2015年06期 167-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 272K] - 李艳;姚小兰;郝建锋;谢燕螺;宋思梦;张逸博;朱云航;裴曾莉;
采用典型样地法,以川西周公山柳杉人工林5种不同大小的林窗为研究对象,以林下非林窗为对照,研究了不同大小的林窗对柳杉人工林物种多样性的影响,同时分析了不同梯度林窗下林窗中心、林窗边缘、及林下群落的物种组成、物种多样性的变化情况。结果表明:(1)在所调查的18个样地231个样方中共记录到维管束植物141种,隶属于76科113属;随着林窗面积的增大,群落各层次的物种数呈现出先升高后降低的趋势,灌木层物种数在各林窗梯度上表现为林缘>林下>林窗中心,草本层物种数在各林窗梯度上表现为林缘>林窗中心>林下。(2)不同林窗优势种及其重要值不同,即在小林窗内,优势种为柳杉和野桐,其重要值之和高达0.292 3;在大林窗内,杉木及亮叶桦为群落优势物种,群落内出现大量其更新幼苗。(3)不同大小的林窗表现为灌木层物种丰富度指数(D)、Shannon-Wienner指数(H)、和Pielou均匀度指数(Jsw)值在400~450 m2面积的大林窗内达到一个均优水平,草本层物种的多样性在面积为100~150m2的小林窗内达到较高水平;不同梯度的林窗各层次群落D、H值整体表现为林缘>林窗中心>林下。研究认为:林窗的存在会改变群落物种组成,提高群落物种多样性水平,并且大林窗(400~450m2)更利于柳杉人工林林下树种更新及物种多样性的提高。
2015年06期 176-183页 [查看摘要][在线阅读][下载 320K] - 姚雪芹;毕润成;张钦弟;蒋鹏飞;
采用样方法对太岳山七里峪辽东栎群落进行了调查,计算重要值并结合频度,在乔木层和灌木层选取优势度相对较大的物种进行种间联结和聚类分析,以χ2检验为基础,结合联结系数(AC)和共同出现百分率(PC)测定辽东栎群落木本植物优势种的种间联结性,根据种间联结性以及聚类分析结果划分植物功能群,并通过功能群植物组成随海拔梯度的差异揭示辽东栎群落的变化。结果表明:(1)油松、茶条槭、小叶杨、山杨、白桦随海拔升高在辽东栎群落中具有相对较大的优势性。(2)以优势种为主体将辽东栎群落乔木层树种划分为3组植物功能群,即第一组为北京丁香、小叶杨、秀丽槭(1 200~1 700m),第二组为油松、鹅耳枥(1 700~1 840m),第三组为山杨、白桦、暴马丁香(1 900~2 100m)。(3)灌木层优势种划分为7组功能群。研究表明,每一组功能群都有其特定的分布区域和形态特征,较好反映出了环境与植被的动态关系,为今后辽东栎林的保护与研究提供理论基础。
2015年06期 184-191页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K] - 唐然;张博雅;彭小群;张向前;江院;解新明;
该研究根据已克隆的华南象草(Pennisetum purpureum cv.Huanan)肉桂醇脱氢酶(CAD)基因PpCAD的cDNA序列,构建亚细胞定位载体pAN580-PpCAD,用PEG介导法转化象草原生质体,以探究PpCAD蛋白在细胞内的定位;同时构建植物过表达载体pBA002-PpCAD,通过农杆菌介导法在烟草中异源表达,以研究PpCAD基因与植物木质素合成的关系。结果显示:(1)PpCAD定位在象草原生质体的细胞质内;(2)过表达载体pBA002-PpCAD转化烟草后获得27株转基因烟草,其中25株PCR鉴定为阳性;(3)半定量RT-PCR检测6株转基因烟草后发现,PpCAD基因在不同植株的表达量存在差异,通过Southern杂交检测后发现该差异与目的基因插入的拷贝数有关;(4)6株转基因烟草和野生型烟草表型上没有明显差异,除目的基因多拷贝插入的植株OEC6外,木质素含量有不同程度的提高,最高比野生型提高了56.50%。研究表明,PpCAD是一个细胞质蛋白,在烟草中过表达PpCAD能够提高植株木质素含量,表明PpCAD基因参与了植物的木质素合成,可用于象草的木质素调控研究。
2015年06期 v.35 1069-1077页 [查看摘要][在线阅读][下载 559K] - 赵乐;马利刚;王志霜;申业;郑晓珂;
病程相关蛋白(PR)的产生与积累是植物体应对生物或非生物胁迫的主要特征之一。该研究以人工培养的丹参幼苗为材料,通过分析丹参转录组数据,根据丹参病程相关蛋白基因PR10的序列设计特异性引物,采用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)从丹参中获得PR10基因的开放阅读框(ORF),命名为SmPR10-1(GenBank注册号KF877034),并进行原核表达和纯化。结果表明:(1)SmPR10-1基因ORF为477bp,编码158个氨基酸,其蛋白质分子质量为17.38kD。(2)通过蛋白结构预测、序列多重比对和构建进化树等生物信息学分析,发现SmPR10-1基因具有保守序列(G-X-G-G-X-G)和(K-A-X-E-X-Y),其编码蛋白与葡萄等双子叶植物中的PR10蛋白同源性较高。(3)经异丙基β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导,含有表达载体pET32a-SmPR10-1的大肠杆菌(Escherichia coli BL21)可诱导表达融合蛋白;对影响蛋白表达的4个因素优化结果表明,SmPR10-1蛋白的最佳表达条件为:IPTG终浓度0.4mmol/L、起始宿主菌密度A600为0.8、诱导温度30℃、诱导时间8h,并得到纯化的SmPR10-1蛋白。该结果为进一步研究SmPR10-1基因在丹参抗病方面的生物学功能和培育丹参抗病品种奠定了基础。
2015年06期 v.35 1078-1084页 [查看摘要][在线阅读][下载 458K] - 梁卓;谭兰;袁哈利;谢全亮;王斐;李鸿彬;
以陆地棉胚珠和纤维为实验材料,利用RT-PCR技术克隆得到磷脂酶C(Phospholipase C,PLC)基因(GhPLC,GenBank登录号:KR154219),将棉花磷脂酶C基因转化拟南芥,分析其在油脂代谢过程中的重要作用。测序鉴定显示,GhPLC基因的全长开放读码框为1 524bp,编码包含508个氨基酸的蛋白质,理论分子量约为55kD。序列比对分析显示,GhPLC属于典型的碱性磷酸酶超家族的磷脂酶。利用pET32a-GhPLC原核表达获得分子量约为55kD左右的重组蛋白GhPLC;酶活力分析显示,重组GhPLC蛋白具有较高的将卵磷脂(PC)催化为二酰甘油(DAG)的酶活力。半定量RT-PCR结果表明,GhPLC基因参与棉花种子和纤维发育过程。构建植物过量表达载体35S∷GhPLC并转化哥伦比亚野生型拟南芥,转基因拟南芥中GhPLC基因的表达和PLC酶活力显著提高,且转基因拟南芥种子的油脂含量提高了5.3%。
2015年06期 v.35 1085-1091页 [查看摘要][在线阅读][下载 971K] - 魏军亚;唐杰;刘国银;刘德兵;陈业渊;
MADS-box转录因子在多种植物的发育过程、特别是花器官的发育过程中发挥着重要的作用。为研究MADS-box转录因子在芒果花器官发育中的作用,利用RT-PCR和RACE技术分离到1个芒果的SOC1基因,命名为MSOC1(GenBank登录号为KP404094)。MSOC1编码区为733bp,编码223个氨基酸,蛋白质相对分子质量为25.6kD,理论等电点为8.96。序列比对和系统进化树分析表明,MSOC1具有保守的MADS-box及半保守的K区,属于MADS-box家族SOC1/TM3亚家族。组织特异性表达分析表明,MSOC1基因在芒果各个组织部位均有表达,但在茎、叶和花芽中表达量高,而在根和花中表达量低。
2015年06期 v.35 1092-1097页 [查看摘要][在线阅读][下载 770K] - 田真;李敬蕊;王祥;吴晓蕾;宫彬彬;高洪波;
硝酸还原酶(NR)是硝酸盐代谢的关键酶。该研究在成功克隆生菜NR基因的同时,进行了高氮水平下外源γ-氨基丁酸(GABA)对生菜叶片NR基因表达和NO3--N含量的研究。结果表明:(1)生菜NR基因(GenBank登录号为KP122207)序列长1 791bp,编码585个氨基酸残基,蛋白保守结构域含钼辅蛋白超家族、细胞色素b5超家族和FNR超家族;生菜NR基因与菊苣NR基因亲缘关系最近,序列一致性为93%,与烟草、甜菜、黄瓜、大豆等NR序列的一致性均在80%以上。(2)高氮水平下外源2.5mmol/L GABA处理生菜可诱导NR基因上调表达,并显著提高了生菜叶片NR、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和NH4+-N含量,降低了NO3--N、NO2--N含量;虽然NO3--N含量与NR、GAD、NiR活性、NO2--N、NH4+-N含量均呈显著相关关系,但与NR活性的相关系数最高且达极显著水平。研究认为,高氮水平下外源GABA可通过诱导NR基因上调表达、增强相关酶活性来影响无机氮代谢,从而降低了生菜叶片硝酸盐含量,其中NR在该过程中发挥着至关重要的作用,为生产中GABA的施用及降低叶菜类蔬菜硝酸盐含量提供了理论依据。
2015年06期 v.35 1098-1105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K] - 田亚然;薛璟祺;赵家昱;彭坚;谷茂;李永红;
以叶子花品种‘大红宝巾’(Bougainvillea glabra‘Mrs Butt’)的2年生扦插苗为试验材料,克隆到了一个9-顺式-环氧类胡萝卜素双氧合酶(NCED)同源基因,并分析了内源脱落酸(ABA)含量及NCED活性等变化与该基因表达之间的内在联系,探讨ABA对促进叶子花开花的作用机理。结果表明:(1)外源50mg·L-1 ABA处理促进了叶子花开花,而与10μmol·L-1的去甲二氢愈创木酸(NDGA,ABA合成抑制剂)共处理可抑制这种效果。(2)外源ABA处理可诱导叶子花叶片中内源ABA含量和NCED含量与活性上升,这种诱导可被NDGA抑制。(3)克隆得到的NCED基因全长为2 380bp,其推定的编码蛋白包含618个氨基酸残基,与草莓中的FvNCED1同源性最高,命名为BgNCED1。(4)Real-time PCR结果显示,外源ABA处理显著诱导BgNCED1基因的表达,而10μmol·L-1的NDGA可显著抑制BgNCED1基因的诱导效果,这种表达模式与内源ABA含量及NCED活性等的变化趋势较为一致。研究认为,外源ABA可能通过诱导BgNCED1的表达,增强内源ABA的生物合成,进而促进叶子花从营养生长到生殖生长的转变,使其提前开花。
2015年06期 v.35 1106-1112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1276K] - 李佳蔓;员涛;周安佩;纵丹;李旦;何承忠;
西南地区青杨派杨树种质资源丰富,可为杨树遗传改良提供珍贵的基因资源,但树种之间形态学差异细微,该研究以山杨作为外类群,测定了西南地区及其他地区杨属青杨派17个种(杂种)共36份样本的3个叶绿体片段(atpF-atpH、trnL-F和matK)和核糖体ITS片段,并对其进行系统发育分析,以探讨西南地区青杨派树种的系统进化关系。结果表明:(1)在所有样本中,3个叶绿体片段atpF-atpH、trnL-F、matK的长度分别为605~634bp、957~1 010bp、819bp,3个片段拼接后的联合序列包含29个变异位点和15个信息位点;ITS片段对齐后的长度为646bp,变异位点19个,信息位点17个。(2)基于叶绿体联合序列和ITS片段的杨属青杨派树种的平均遗传距离分别为0.001 3和0.003 6。叶绿体联合片段的MP和Bayes系统树树型基本一致,青杨派树种可以划分为2组,第1组由青杨、三脉青杨、大青杨和辽杨构成;第2组中的小叶杨、小青杨、川杨、德钦杨、昌都杨、乡城杨、康定杨、西南杨、滇杨和藏川杨不能有效区分,且均与缘毛杨的遗传关系较近。(3)基于ITS的系统树与叶绿体联合片段构建的系统树差异不大,仅在于第2组中的小青杨与小叶杨、川杨等差异明显,与第1组中的树种紧密聚拢。
2015年06期 v.35 1113-1122页 [查看摘要][在线阅读][下载 409K] - 柏国清;李思锋;李为民;李忠虎;杨娟;赵桂仿;
金钱槭属(Dipteronia Oliv.)隶属于槭树科(Aceraceae),是北温带植物区系中古老、残遗的木本属之一,为中国特有属,属下仅包括金钱槭(D.sinensis Oliv.)和云南金钱槭(D.dyerana Henry)2个物种。本实验从形态学、分子遗传学及基因序列分析等方面对金钱槭(D.sinensis Oliv.)和云南金钱槭(D.dyerana Henry)进行对比研究,探讨其物种间分化程度。结果表明:(1)形态学研究显示两物种形态性状存在显著差异,表明其在形态上发生了显著分化;(2)基因组DNA的AFLP标记分析表明,两物种间存在极显著遗传分化(ΦST=0.390 4),在物种水平及群体水平,两物种遗传多样性及遗传变异水平皆有明显差异(金钱槭>云南金钱槭);(3)从GenBank数据库中选出2物种已知的叶绿体基因(psbM-trnD、trnD-trnT、trnL、trnL-trnF、rpl16)和核基因ITS(ITS1、5.8SRNA、ITS2)进行序列进化比对分析,t-test检验表明,2物种叶绿体基因序列间有极显著差异。研究结果表明:金钱槭和云南金钱槭两物种间产生了极显著的分化,推测可能由于长期的地理隔离所致。
2015年06期 v.35 1123-1128页 [查看摘要][在线阅读][下载 162K] - 员梦梦;李保印;刘会超;周秀梅;
利用光学显微技术和扫描电镜技术,研究了香薷营养生长期和生殖生长期的枝条上部、中部、下部叶片的腺毛种类、分布及数量;采用组织化学染色和荧光显微技术,观察香薷腺毛分泌黄酮类物质的过程,探讨香薷叶表皮腺毛的泌香机理,为生产中确定提取香薷黄酮类物质的最佳取材时期提供依据。结果表明:(1)香薷叶表皮有头状腺毛和盾状腺毛,成熟的头状腺毛包括基细胞、柄细胞和头部,头部较小,呈半圆球型,直径为(20±2)μm;发育近成熟的盾状腺毛头部较大,呈盾状,直径为(60±5)μm。(2)香薷叶片远轴面和近轴面均有腺毛的分布,远轴面分布较多,近轴面分布较少;盾状腺毛主要分布在叶的远轴面,头状腺毛在叶的两面均有分布;腺毛密度随节位的降低而减少,节位相同时,营养生长期叶片上的腺毛密度(283.9个/mm2)高于生殖生长期(194.4个/mm2)。(3)香薷头状腺毛和盾状腺毛均能分泌黄酮类物质,且随着腺毛的发育成熟,黄酮类物质逐渐积累于腺毛的头部。
2015年06期 v.35 1129-1134页 [查看摘要][在线阅读][下载 317K] - 毛少利;周亚福;王宇超;黎斌;卢元;
应用植物解剖学、组织化学及植物化学方法对白鲜营养器官根、茎、叶的结构及其生物碱的积累进行了研究。结果显示:(1)白鲜根的次生结构以及茎和叶的结构类似一般双子叶植物;白鲜多年生根主要由周皮、次生韧皮部、维管形成层以及次生木质部组成,根次生韧皮部中可见大量的淀粉、草酸钙簇晶、韧皮纤维以及油细胞;茎由表皮、皮层、维管组织和髓组成;叶由表皮、栅栏组织、海绵组织和叶脉组成;在茎和叶初生韧皮部的位置均分布有韧皮纤维,在叶表皮上分布有头状腺毛和非腺毛;在茎和叶紧贴表皮处分布有分泌囊。(2)组织化学分析结果显示:在白鲜多年生根中,生物碱类物质主要分布在周皮、次生韧皮部、维管形成层和木薄壁细胞中;在茎中,生物碱主要分布在表皮、皮层、韧皮部、木薄壁细胞及髓周围薄壁细胞中;在叶中,生物碱主要分布在表皮细胞、叶肉组织和维管组织的薄壁细胞;此外在分泌囊和头状腺毛中亦含有生物碱类物质。(3)植物化学结果显示,秦岭产白鲜根皮/白鲜皮、根木质部、茎和叶中白鲜碱含量分别为0.041%、0.012%、0.004%和0.002%,其中木质部中白鲜碱含量和其他部分地区白鲜皮中白鲜碱含量类似。研究表明,在秦岭产白鲜营养器官中,除根皮/白鲜皮外,在根木质部亦含有大量的白鲜碱,且在茎和叶中亦含有一定的白鲜碱,具有潜在的开发利用价值。
2015年06期 v.35 1135-1141页 [查看摘要][在线阅读][下载 700K] - 李晓东;谭桂娟;李小溪;刘保东;
采用透射电镜和光镜比较观察了中华水韭和云贵水韭雄配子体及其精子的发育特征。结果显示:(1)2种水韭的雄配子体的寿命只有15~30d,终生都在小孢子壁内发育。(2)雄配子体只含有1个原叶体细胞、1个精子器壁细胞和4个精细胞,前2个细胞内含有丰富的营养物质。(3)精子由精核、微管带、鞭毛、细胞质等4部分构成。(4)中华水韭雄配子体发生率为4.5%,平均每个雄配子体产生0.46个精子,精子游动速度约53μm/s,寿命8min;云贵水韭雄配子体发生率和产精量略高于中华水韭,但精子游动速度和寿命略低于中华水韭。研究认为,中国水韭濒危的主要原因之一是雄配子体产精率低、受到生殖生态限制、水污染对精子的危害等;雄性特征表明水韭在石松类中占有较高的进化地位;结合前人的研究成果绘出了水韭雄配子体的发育模式。
2015年06期 v.35 1142-1147页 [查看摘要][在线阅读][下载 808K] - 李志;王梓辛;耿胜娟;陈三茂;黎维平;
菊科紫菀属密毛系(Aster Series Vestiti Ling)含3个物种:密毛紫菀(A.vestitus Franch.)、灰枝紫菀(A.poliothamnus Diels)和西固紫菀(A.sikuensis W.W.Smith et Farr.),新近的分子系统学研究对密毛系是否单系提出质疑。该文采用常规根尖压片法,对紫菀属密毛系3种植物4个居群的核型进行观察分析。结果显示:3种植物的核型公式均为2n=2x=18=14m+4sm(2SAT);密毛紫菀居群2个的核型属于1A型,灰枝紫菀和西固紫菀为2A型。密毛紫菀和西固紫菀的核型资料为首次报道。灰枝紫菀的染色体数目、基数和不对称性等核型资料与先前唯一的相关报道结果(体细胞染色体数目为32,核型公式2n=2x=32=26sm+6st,属4A型,染色体中未发现随体)迥然不同。3种植物的核型结果不支持保留密毛系,而核型不对称性类型支持该实验室先前提出的亚属划分。3种植物随体的大小属于紫菀亚族型,这支持欧亚紫菀属与北美紫菀类没有密切亲缘关系的观点。
2015年06期 v.35 1148-1152页 [查看摘要][在线阅读][下载 339K] - 孙琪;廖康;耿文娟;曼苏尔·那斯尔;刘欢;徐桂香;
运用常规制片法,以5个新疆欧洲李类型种质资源为研究材料,对其染色体核型特征进行观察测量及数据分析。结果表明:(1)供试的5个欧洲李类型均为六倍体(2n=6x=48),均含有不同数量的m和sm染色体,相对长度系数均包括L、M2、M1和s等4种类型。(2)5个欧洲李类型染色体的平均臂比范围为1.46~1.69,核型类型均属2B型,核型不对称系数范围为59.13%~62.34%。研究认为,新疆欧洲李核型特征具有种共性的同时,不同类型间也具有一定程度的差异,核型进化趋势总体由对称向不对称发展。在核型特征上,国外引进欧洲李品种与塔城槟子具有较近的亲缘关系,而塔城酸梅与野生欧洲李的亲缘关系较近。
2015年06期 v.35 1153-1159页 [查看摘要][在线阅读][下载 549K] - 范俊;李新华;张立存;施小平;
通过野外居群取样,结合实验室观察、标本检查及统计分析方法,研究了云南省腾冲县近光滑小檗主要分类学性状特征的变异式样。结果显示:(1)近光滑小檗叶片长度为1.95~12.91(5.54±2.15)cm,宽度为0.45~1.94(0.97±0.32)cm;单个簇生花序中花数目为2~14(5.1±2.2)个,花黄色,花被片数目为13~20(15.36±1.34)个;具蜜腺花被片为狭倒卵形至宽倒卵形,先端常缺裂,偶全缘,长3.18~5.94(4.82±0.52)mm,宽1.45~4.41(2.65±0.54)mm。(2)子房内胚珠数目及果实内种子数目都是1个;浆果椭圆形至卵状椭圆形,紫黑色,长3.37~8.36(6.91±0.82)mm,宽2.85~5.13(4.02±0.46)mm;果柄长0.47~2.20(1.10±0.32)cm。(3)在变异系数方面,簇生花序中花数目(0.37)>叶长(0.21)>叶宽(0.18)>果柄长度(0.17)>具蜜腺花被片宽度(0.14)>具蜜腺花被片长度(0.08)=花被片数目(0.08)>果长(0.07)=果宽(0.07)。(4)对《中国植物志》中近光滑小檗空缺的绘图补充了叶、花和果实等图片资料;并讨论了生境条件对近光滑小檗居群间变异的影响,及其与同域种卷叶小檗的种间关系。
2015年06期 v.35 1160-1165页 [查看摘要][在线阅读][下载 234K] - 吴茜;王仕稳;曹丹;陈道钳;张梅娟;邓西平;殷俐娜;
为研究是否可以利用2-烯醛还原酶(AER)来清除活性氧下游的醛自由基达到提高植物的抗旱性,以超表达拟南芥AER基因烟草和野生型烟草(SR)为研究材料,利用干旱胁迫处理进行抗旱性分析,测定了干旱胁迫及复水后各个烟草株系的生物量、光合速率、叶绿素荧光参数、叶绿素含量、MDA和H2O2含量等指标。结果显示:(1)干旱胁迫下,转基因烟草株系的生物量、叶绿素含量、净光合速率、PSⅡ最大光化学效率及H2O2的清除能力均显著高于对照;(2)复水之后,烟草植株的各项生理指标都得到一定程度的恢复,而转基因株系相比于野生型恢复迅速,恢复能力更强。研究认为,超表达AER基因可以通过清除活性氧及其下游醛自由基来提高烟草的抗旱能力。
2015年06期 v.35 1166-1172页 [查看摘要][在线阅读][下载 401K] - 景举伟;李顺;赵艳;白学贵;陈宣钦;李昆志;徐慧妮;
采用营养液水培方法,通过外源施加H2S供体NaHS(100μmol/L),研究了信号分子H2S对100mmol/L NO3-胁迫下番茄幼苗生理生化特性的影响。结果表明:(1)NO3-胁迫下,随着处理时间的延长,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著降低,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著降低,而胞间CO2浓度以及丙二醛(MDA)、H2O2含量增加,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著降低,抗坏血酸(AsA)和还原性谷胱甘肽(GSH)含量显著降低。(2)与NO3-胁迫处理相比,外源NaHS处理1、3、5d后,番茄幼苗的株高、根长、鲜重和干重显著增加,叶绿素(a、b)含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率均显著升高,而胞间CO2浓度显著降低;MDA和H2O2含量降低,SOD、POD、CAT和APX活性显著增强,AsA和GSH含量显著增加,而且幼苗的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合酶的活性显著增强;L-半胱氨酸脱巯基酶活性和内源H2S含量增加。研究认为,外源H2S可能通过提高抗氧化物酶的活性和增加抗氧化物质含量来缓解NO3-对番茄幼苗造成的伤害,从而增强其对NO3-胁迫耐性。
2015年06期 v.35 1173-1181页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K] - 杨斌;张文辉;高建欣;
以5种一年生速生柳(竹柳、苏柳172、苏柳795、旱快柳、旱柳)幼苗为材料,通过盆栽铅胁迫实验,测定其生长过程中的生理生化指标,分析其对铅胁迫的生理响应及耐受性。结果表明:(1)随着Pb2+浓度的增加,5种速生柳叶片保护酶SOD、POD和CAT活性均呈先升高后降低的趋势,其中竹柳的3种保护酶活性均为最高。(2)随着Pb2+浓度的增加,各无性系叶片中渗透性调节物质可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量均呈先上升后下降的趋势,竹柳和苏柳172在高Pb2+浓度(1500mg·kg-1)胁迫下表现出对Pb2+的强耐受性。(3)随着Pb2+浓度的增加,各速生柳无性系叶片丙二醛含量均呈逐渐增高的趋势,但增幅有所不同,竹柳增幅最小,旱柳增幅最大。(4)随着Pb2+浓度的增加,5种速生柳叶片中叶绿素含量均呈先上升后下降的趋势,但各无性系的下降幅度存在差异,其中竹柳的下降幅度最小,旱柳下降幅度最大。(5)随着Pb2+浓度的增加,5种速生柳根系活力都呈先上升后下降的趋势,其中竹柳的根系活力最强,苏柳795的最弱。(6)各速生柳根系对铅均有一定的吸附能力,竹柳对铅积累量最大。(7)对各生理指标的Fuzzy数学隶属函数综合评价结果表明,5种速生柳对Pb2+耐受性强弱表现为:竹柳>旱快柳>旱柳>苏柳795>苏柳172。
2015年06期 v.35 1182-1189页 [查看摘要][在线阅读][下载 792K] - 刘泽彬;程瑞梅;肖文发;郭泉水;王彦辉;王娜;
为了阐明香附子对三峡库区消落带水淹的耐淹机理,该研究模拟三峡库区消落带夏季汛期水淹环境,设置常规水分管理(CK)、根部水淹(T1)、半淹(T2)以及全淹(T3)4个不同处理组,研究香附子对不同淹水环境的生理响应机制。结果显示:(1)经过45d的水淹处理,所有水淹处理香附子叶片叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素以及总叶绿素的含量均显著下降,但叶绿素a/b值仍维持在CK水平;(2)淹水并没有增加T1和T3处理植株可溶性蛋白、脯氨酸和可溶性糖含量,但显著增加了T2植株叶片脯氨酸和可溶性糖的含量;(3)随着水淹时间的延长,各水淹处理植株叶片丙二醛含量逐渐升高,且自水淹15d后均与CK植株差异显著;(4)所有水淹处理香附子植株SOD、CAT和APX等抗氧化酶活性均有所增加,但随着水淹时间的继续延长,T3植株叶片SOD和CAT活性逐渐下降。(5)经过45d的水淹处理,各水淹处理植株淀粉含量在叶和根中均显著增加。研究表明,虽然淹水对香附子产生了一定的伤害,但香附子能够通过调节体内各种保护酶活性和渗透调节物质含量来增加对水淹的抵御能力,而且根部高浓度淀粉含量也为香附子耐受水淹胁迫提供了稳定的能量供应。
2015年06期 v.35 1190-1197页 [查看摘要][在线阅读][下载 483K] - 王聪;杨恒山;董永义;贾俊英;包金花;吕德贵;沈祥军;
采用蛭石栽培,以耐盐性不同的2个菜用大豆[Glycine max(L.)Merr.]品种为试材,研究外源壳聚糖对NaCl胁迫下幼苗叶片光合及叶绿素荧光参数的影响,探讨外源壳聚糖调控菜用大豆光合作用的生理机制。结果显示:(1)外源壳聚糖通过诱导非气孔因素显著缓解了盐敏感品种‘理想高产95-1’(LX)在胁迫第6、9、12天时净光合速率(Pn)的下降,但胁迫第15天该作用消失;通过同时诱导气孔因素和非气孔因素缓解了耐盐品种‘绿领特早’(LL)在胁迫第3、6天时Pn的下降,其后Pn下降的缓解则主要通过诱导非气孔因素实现,且LL的Pn较盐处理的增幅均高于同期的LX。(2)外源壳聚糖阻止了LX在盐胁迫第12天、LL在胁迫第15天时非光化学猝灭系数(NPQ)的下降;外源壳聚糖显著缓解了LL在盐胁迫第15天时光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(ФPSⅡ)的下降。(3)无盐条件下,外源壳聚糖在处理早期通过诱导气孔导度(Gs)、qP及ФPSⅡ等气孔和非气孔因素显著提高了两品种菜用大豆的Pn,但中、后期该作用消失。研究表明,菜用大豆具有潜在的抗逆性,外源壳聚糖在NaCl胁迫下对菜用大豆的作用与无盐条件下不同;壳聚糖只有在菜用大豆受到盐胁迫伤害时才可诱导其潜在的抗盐性,但其诱导途径、诱导时效、诱导效果因品种耐盐性不同而异;耐盐品种LL具有较强、持久且多元的潜在抗逆能力,这可能是其经壳聚糖诱导后能维持相对较高Pn的重要原因之一。
2015年06期 v.35 1198-1205页 [查看摘要][在线阅读][下载 281K] - 宋彬;王得祥;张义;刘红茹;
在陕西延安设置空气污染程度不同(重度、轻度污染和对照)的样区,采集常见的13种园林树种叶片,测定其含硫量,并运用单因素方差分析和平均污染指数法评价它们的吸硫能力;同时,利用石蜡切片法和指甲油印法观察3个采样区各树种样叶12项叶片解剖结构指标,通过主成分分析和通径分析研究树种叶片解剖结构对其吸收积累二氧化硫能力的影响。结果表明:(1)不同树种在不同污染区对二氧化硫的吸收降解能力存在显著差异,相同污染情况下不同树种之间的含硫量和相对吸硫量也存在显著差异,13种园林树种的平均吸硫能力大小依次为:旱柳、垂柳、碧桃、桃树较强(2.64~2.15mg/g),其次为紫叶李、国槐、龙爪槐、小叶黄杨(1.95~1.57mg/g),紫丁香居中、红叶小檗、臭椿、白蜡、金叶女贞较弱(1.41~1.27mg/g)。(2)12项叶片解剖结构指标(叶厚、上表皮厚度、下表皮厚度、上表皮角质层厚度、下表皮角质层厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅栏组织海绵组织厚度比、叶片结构紧实度、下表皮气孔密度、下表皮气孔长度、下表皮气孔宽度)在13种园林树种间差异显著,变化范围极大,具有较高灵敏度。(3)主成分分析表明,前4项主成分累计信息量已达87.875%,并从中选出叶片紧实度、上表皮角质层厚度、气孔宽度、下表皮角质层厚度、气孔密度和气孔长度6项贡献率较大的指标;通径分析显示,叶片的上表皮角质层厚度、叶片紧实度和气孔宽度对树种的吸收积累二氧化硫能力直接影响较大(直接通径系数分别为0.92、1.49和0.65),但对叶片吸硫能力的间接作用均不强,而下表皮角质层厚度及气孔的密度和长度对叶片吸收积累二氧化硫有较大的间接影响,且间接作用远高于直接作用。因此,上述6项叶片解剖指标可以作为选择园林树种吸收降解二氧化硫能力的综合评价指标。
2015年06期 v.35 1206-1214页 [查看摘要][在线阅读][下载 387K] - 张玉曼;王月;李乔;张风娟;万方浩;
该研究以入侵植物黄顶菊[Flaveria bidentis(L.)Kunt]和本土伴生植物狗尾草为材料,通过筛选出黄顶菊单一优势群落AM真菌,于温室盆栽条件下,采用2物种单播、混播以及接种AM真菌和不接种共6个处理,分析AM真菌对黄顶菊和狗尾草的根系侵染率、相对竞争强度、植株氮磷钾光合利用率、以及丙二醛含量和保护酶活性的影响,探讨AM真菌对黄顶菊与狗尾草竞争生长的机理。结果显示:(1)黄顶菊根际土壤AM真菌共包括4属10种,其中优势种为Glomus constrictum、Glomus perpusillum、Glomus reticulatum;盆栽接种AM真菌后,黄顶菊的根系侵染率显著高于本土伴生植物狗尾草,但接种AM真菌后黄顶菊相对竞争强度显著降低了29.57%,却对狗尾草相对竞争强度无显著影响。(2)接种AM真菌使黄顶菊植株光合氮、磷、钾利用率显著升高,但对伴生植物狗尾草的光合氮、磷、钾利用率均无显著影响。(3)接种AM真菌对黄顶菊植株POD和CAT活性以及MDA含量无显著影响,但显著增加了SOD和APX活性,而伴对生植物狗尾草的POD、CAT和APX活性均显著降低,MDA含量显著提高。研究表明,AM真菌对黄顶菊和狗尾草具有不同的选择性,AM真菌的定植促进了黄顶菊的竞争生长,增加了植株N、P含量、光合养分利用率以及抗氧化酶活性;但显著降低了本土伴生植物狗尾草的N、P吸收以及抗氧化酶活性。因此,AM真菌在竞争生长中对黄顶菊产生了偏利反馈,有助于黄顶菊的入侵。
2015年06期 v.35 1215-1221页 [查看摘要][在线阅读][下载 620K] - 曹丹;陈道钳;吴茜;殷俐娜;邓西平;王仕稳;
该研究选用2个抗旱能力相似但旱后恢复能力存在显著差异的玉米品种‘P3’和‘郑单958’为材料,采用盆栽称重控水法在苗期进行干旱及复水处理,通过测定其生长、水分状况、光合参数、叶绿素荧光参数以及叶绿素含量在干旱及复水过程中的变化规律,探讨干旱及复水过程中生理生化响应与旱后恢复能力的关系。结果发现:(1)抗旱性相同的2个玉米品种在干旱复水后的生长恢复能力表现为‘P3’显著强于‘郑单958’。(2)干旱胁迫后,‘郑单958’和‘P3’的叶片相对含水量差异不显著,但‘P3’能维持较高的叶水势、PSⅡ最大光化学效率和叶绿素含量。(3)经干旱胁迫复水后,‘P3’的净光合速率,PSⅡ最大光化学效率和气孔导度恢复速度快于‘郑单958’,说明‘P3’光合损失恢复能力高于‘郑单958’。研究表明,玉米品种‘P3’的旱后复水生长恢复能力较强,因‘P3’在干旱胁迫下能维持较高的Fv/Fm值和叶绿素含量,光系统的损伤较轻,而且复水后也能较快的恢复;在干旱过程中减轻干旱胁迫对植物光合系统的伤害是旱后复水快速恢复生长的基础,而在复水后快速修复光系统损失能够加快植物复水的恢复速度。
2015年06期 v.35 1222-1228页 [查看摘要][在线阅读][下载 469K] - 赵武;赵芸玉;李建霞;赵良成;
以玉兰(Magnolia denudata Desr.)发育成熟的种子为材料,采用水蒸气蒸馏法和GC-MS技术对其肉质外种皮化学成分的种类和含量进行了分析研究,并就玉兰肉质外种皮对其种子吸水和失水的影响以及化感作用进行比较研究,以探讨其相应的生态学和生物学功能。结果表明:(1)玉兰肉质外种皮占整个完整种子重量的48.25%,有无肉质外种皮对其种子自身吸水没有明显影响,但在失水过程中有肉质外种皮的种子失水较慢,具有一定的保水作用。(2)玉兰种子肉质外种皮中萜烯类和醇类的种类较多,分别有12种和11种;但酮类和酯类的相对含量较高,分别为32.84%和18.03%,其中含量较多的成分依次是甲基庚烯酮(31.95%)、乙酸丁酯(17.69%)、对伞花烃(13.64%)和芳樟醇(6.61%)。(3)玉兰肉质外种皮浸提液对豌豆、白菜种子萌发具有明显的抑制作用,且随着浸提液浓度增加,豌豆种子发芽率由86.7%下降为6.0%,白菜种子发芽率由28.0%下降为0。研究推测,玉兰种子的肉质外种皮在功能上可能是一种类似肉质果果肉的结构,具有丰富的化学成分,不仅可以吸引鸟类传播其种子,也具有一定的化感作用。
2015年06期 v.35 1254-1261页 [查看摘要][在线阅读][下载 336K] - 舒小娟;温腾建;邢佳毅;卢龙;胡建芳;
为了建立葡萄原生质体进行遗传转化的技术,该研究以葡萄品种‘黑香蕉’的叶片和愈伤组织为材料,分析纤维素酶和离析酶的浓度与配比、渗透压和酶解时间等主要因素对葡萄原生质体分离的影响,探讨建立稳定、高效的葡萄原生质体分离与瞬时转化体系,为鉴定目标基因的功能奠定基础。结果表明:(1)葡萄叶片原生质体的分离以3.0%纤维素酶和0.75%离析酶的酶组合,在0.6mol/L甘露醇溶液中,酶解14h为宜,每克游离产量为4.09×106个原生质体,活力为83.12%。(2)葡萄愈伤组织原生质体的分离以2.0%纤维素酶和0.5%离析酶的酶组合,在0.5mol/L甘露醇溶液中,酶解14h为宜,每克游离产量为6.05×106个原生质体,活力为84.13%。(3)利用该方法得到的葡萄原生质体为受体,采用40%PEG-4000介导转化质粒载体pEZS-NL,目标基因瞬时表达产物检测表明,GFP蛋白表达稳定、清晰。该研究建立的葡萄原生质体制备和转化体系,可以用较少量的质粒DNA获得外源基因在原生质体内的表达,为葡萄功能基因的研究提供技术支持。
2015年06期 v.35 1262-1268页 [查看摘要][在线阅读][下载 507K]