- 张楚;张永清;路之娟;刘丽琴;杨春婷;
以2个耐低氮苦荞品种(‘迪庆苦荞’、‘广苦1号’)和2个不耐低氮苦荞品种(‘西荞1号’、‘黑丰1号’)为材料,采用盆栽试验研究了低氮胁迫对苦荞苗期生长和根系生理特性以及氮素利用的影响,以揭示苦荞耐低氮胁迫的生理响应机制。结果显示:(1)与正常供氮处理(15mmol/L)相比,低氮(0.5mmol/L)和极低氮(0.05mmol/L)胁迫处理下,苦荞幼苗的株高、茎粗、叶面积、地上部干重、根系平均直径、根系体积及根系表面积均呈下降趋势,主根长和根冠比呈升高趋势,但在低氮(0.5mmol/L)条件下各品种根系干重均有所增加,且耐低氮品种增加幅度较大(13.69%、19.26%)。(2)低氮胁迫使苦荞叶片的叶绿素含量、最大荧光产量(Fm)和最大光化学效率(Fv/Fm)以及根系活力、硝酸还原酶(NR)活性和可溶性蛋白含量显著降低,而叶片初始荧光产量(Fo)及根系超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)、可溶性糖及游离脯氨酸含量呈升高趋势。(3)低氮胁迫使苦荞植株全氮含量及氮积累量显著降低,却使氮素吸收效率显著升高。研究表明,不同耐低氮苦荞品种对低氮胁迫的响应存在显著差异,在低氮胁迫下,耐低氮品种(‘迪庆苦荞’、‘广苦1号’)具有明显的生长优势,不仅农艺性状、叶片光合作用及根系活性受低氮胁迫影响小,而且具有较高的根系保护酶活性、渗透调节物质含量以及全氮量和氮积累量。
2017年07期 83-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 217K] - 邵正英;陈业欣;熊超;李张;傅雁辉;魏赛金;
以水稻品种"陆两优996"为材料,采用盆栽试验,通过施加链霉菌JD211固体菌剂培育水稻,以叶片喷施稻瘟病菌孢子悬液接种稻瘟病菌为处理,以喷施清水为对照,测定分析水稻叶片过氧化氢(H2O2)含量、过氧化氢酶(CAT)活性、脂氧合酶(LOX)活性、丙二醛(MDA)含量及细胞质膜透性等生理生化指标变化,探究链霉菌JD211对接种稻瘟病后水稻过敏性反应的生理机制。结果表明:(1)水稻秧龄30d时,只添加链霉菌JD211处理组水稻的叶片CAT活性、LOX活性、H2O2含量较对照组分别显著提高50.30%、40.85%和45.31%,其MDA含量显著降低25.75%。(2)接种稻瘟病菌后添加JD211处理组水稻的叶片CAT活性、LOX活性、H2O2含量较未添加JD211处理组(只接种稻温病菌处理组)分别提高了33.50%、4.07%和47.76%,其MDA含量降低了38.68%。(3)接种稻瘟病菌后添加JD211处理组的细胞膜透性较未添加JD211处理组在秧龄32、34和36d时分别提高了38.94%、39.03%和8.08%。研究认为,施加链霉菌JD211提高了水稻叶片过氧化氢含量、过氧化氢酶以及脂氧合酶活性,抑制了丙二醛积累,在后期增加了接种稻瘟病菌处理组的细胞膜透性,从而能够有效调控细胞过敏性反应,诱发细胞过敏性坏死,阻止病原菌的进一步侵染,有效提高水稻稻瘟病抗性。
2017年07期 92-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 812K] - 陈振江;刘静;魏学凯;田沛;曹莹;周景乐;李春杰;
以带内生真菌(E+)和不带内生真菌(E-)的多年生黑麦草(Lolium perenne)种子为材料,采用室内种子萌发实验,分析多年生黑麦草在不同pH(4.47~6.12)砖红壤浸提液中种子萌发、幼苗形态指标及生理指标的变化,探讨内生真菌对酸性环境中多年生黑麦草幼苗生长和生理特性的影响。结果表明:(1)在相同带菌情况下(内生真菌侵染E+或未浸染E-),随着砖红壤浸提液pH值的降低(浸提液酸性的增强),E+和E-种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、胚芽长、胚根长、胚芽鲜重和胚芽干重均表现为逐渐下降的趋势,且5个砖红壤浸提液处理均显著低于相应对照(CK,pH 6.12);幼苗脯氨酸含量、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性和丙二醛含量呈上升趋势,且5个砖红壤浸提液处理均显著高于相应CK。(2)除CK外,在相同pH砖红壤浸提液处理下,内生真菌侵染显著提高了多年黑麦草的发芽率、胚芽长、鲜重和干重等形态指标及脯氨酸含量和超氧化物歧化酶活性,却显著降低了过氧化物酶活性和丙二醛含量;在砖红壤浸提液pH为4.47~6.12时,E+萌发种子胚根长与E-之间无显著差异。研究发现,不同pH砖红壤浸提液对E+和E-种子萌发、生长和生理有一定的影响,内生真菌的侵染可促进宿主植物的生长,同时对砖红壤浸提液pH值具有较宽的适应范围,可将多年生黑麦草内生真菌共生体应用于酸性土壤改良。
2017年07期 100-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 256K] - 刘艳萍;李利民;周小明;周登攀;张丽;
以珍稀濒危植物胡杨种子为材料,采用硅胶脱水的方法制备不同含水量的种子,再经不同相对湿度的溶液对种子进行回湿处理,确定最适含水量及最适回湿方法;对最适含水量种子进行50℃高温老化处理,经回湿后测定各种酶活性、可溶性糖、可溶性蛋白及丙二醛含量,考察超干保存的效果,明确超干保存胡杨种子的可行性。结果表明:(1)当胡杨种子含水量降至3.4%时,其发芽率开始显著下降,但经回湿处理后的发芽率和发芽指数可恢复至未经超干处理样品的水平。(2)采用4种不同的方法对含水量为3.4%的种子进行回湿处理,各回湿方法处理的种子发芽率和发芽指数均显著高于未回湿处理,并以先用饱和CaCl2回湿12h后再用饱和NH4Cl回湿12h的处理效果最佳。(3)在50℃高温老化处理过程中,超干处理(含水量为3.4%)和未超干处理的胡杨种子过氧化物酶、过氧化氢酶、脱氢酶活性以及可溶性糖的含量均逐渐降低,而丙二醛的含量则逐渐升高,但超干处理种子的升降幅度明显较小。研究认为,胡杨种子超干处理的最适含水量为3.4%,超干处理种子较适宜的回湿方法是饱和CaCl2和饱和NH4Cl依次回湿处理各12h,超干处理可使胡杨种子抗氧化酶活性和可溶性糖含量于老化过程中维持在相对较高水平,膜系统伤害较轻,从而提高种子的抗老化能力,说明超干保存胡杨种子具有一定的可行性。
2017年07期 109-115页 [查看摘要][在线阅读][下载 216K] - 张永平;张文献;许爽;杨少军;陆世钧;陈幼源;
以厚皮甜瓜品种‘哈密绿’种子为材料,在70℃、75℃和80℃温度下分别处理24h、48h和72h,研究不同干热处理对甜瓜种子活力萌发和生理生化指标变化及细菌性果斑病的防治效果。结果显示:(1)随着处理温度的升高和时间的延长,干热处理甜瓜种子发芽指标和成苗率显著下降,而70℃处理24h和48h对种子发芽指标(活力指数除外)和成苗率无显著影响。(2)与对照相比,干热处理种子胚芽中的SOD活性、可溶性糖和脯氨酸含量升高,在同一温度处理下,SOD活性和可溶性糖含量随着处理时间的延长基本呈增长趋势,脯氨酸含量则随着处理时间的延长呈下降趋势,POD和APX活性以及可溶性蛋白含量变化随着温度的升高和处理时间的延长呈下降趋势;与对照相比,胚芽中CAT活性在70℃处理下降低,而在75℃和80℃处理下升高,但其随着处理时间的延长呈下降趋势;胚芽中O-·2产生速率在70℃和75℃处理下与对照接近,而在80℃处理下随着处理时间的延长呈上升趋势,且均显著高于对照。(3)随着处理温度的升高和时间的延长,甜瓜接菌种子幼苗细菌性果斑病发病率较对照显著降低。研究表明,适宜干热处理温度和时间诱导甜瓜种子中抗氧化酶活性增强,渗透调节物质含量增加,超氧阴离子产生速率降低,种子活力和出苗率有效提高,‘哈密绿’种子有效、安全的干热处理组合为70℃、48h。
2017年07期 116-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 965K] - 马飞;徐婷婷;刘吉利;肖国举;李明;毕江涛;纳小凡;
中间锦鸡儿(Caragana liouana)是中国毛乌素沙地的主要灌木建群种,在其主要分布区采集9个不同地理种源的种子,栽种至同质园,并测定不同器官(根、茎、叶)碳(C)、氮(N)、磷(P)含量,比较种源和器官间碳氮磷化学计量特征的差异及元素之间的相关性。结果显示:(1)不同种源中间锦鸡儿根、茎、叶的C含量差异显著,分别为361.12~426.30mg·g~(-1)、412.32~463.13mg·g~(-1)、419.21~478.94mg·g~(-1);N含量种源间差异显著,分别为20.52~33.67mg·g~(-1)、15.77~23.92mg·g~(-1)、27.60~36.44mg·g~(-1);P含量种源间差异显著,分别为1.52~3.73mg·g~(-1)、1.24~2.14mg·g~(-1)、1.44~2.38mg·g~(-1);不同器官的C/N、C/P、N/P也表现出种源间显著差异。(2)种源和器官对中间锦鸡儿碳氮磷化学计量特征的影响程度存在差异,种源对P、C/P、N/P影响较大,器官对C、N、C/N影响较大。(3)相关性分析表明,N、P分别对C/N和C/P的变异起主导作用,并共同影响N/P的变异。研究表明,中间锦鸡儿的碳氮磷化学计量特征在长期的适应进化过程中已产生遗传分化,并形成了自身的养分利用策略。
2017年07期 133-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 724K] - 牛宋芳;刘秉儒;王利娟;
为探索柠条(Caragana korshinskii)沙堆土壤有机质及土壤酶活性的空间异质性,选取不同大小的柠条沙堆,对其顶部、中部及底部的有机质含量、土壤酶活性变化情况进行分析研究。结果显示:(1)土壤pH值及含水量与柠条灌丛沙堆的大小没有明显的规律,在沙堆不同部位之间差异不显著;土壤有机质随沙堆的增大而减少,且10~20cm土层沙堆顶部的有机质含量显著高于中部和底部。(2)土壤脲酶与蔗糖酶活性随沙堆的增大而降低,磷酸酶与过氧化氢酶活性随沙堆的增大表现为先升高后降低,4种土壤酶活性基本上由沙堆的顶部向底部递减,随着土壤深度的增加,土壤酶活性显著降低。(3)沙堆的大小、土壤pH值及土壤含水量与蔗糖酶活性均存在显著负相关关系,与磷酸酶活性之间存在极显著负相关关系;土壤有机质含量与过氧化氢酶活性之间无明显相关性,与其他3种酶活性之间呈极显著正相关关系。研究表明,柠条能够改善沙堆上的土壤养分,提高土壤酶活性,对荒漠区退化土壤具有改善作用,但随着沙堆的发育这种作用逐渐降低。
2017年07期 142-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 190K] - 杨宋琪;王丽娟;谢婷;罗光宏;祖廷勋;
以NaNO3、CO(NH_2)_2、NaNO2、NH4Cl作为氮源,并设无氮处理,研究杜氏盐藻(Dunaliella salina)生长及其PSⅡ对不同氮源的响应特征,以明确杜氏盐藻对不同氮源的利用情况,为盐藻培养基的优化和营养盐的筛选提供理论依据。结果表明:(1)杜氏盐藻在CO(NH_2)_2环境中具更高的比增长速率[μmax,(0.482±0.032)/d]。(2)NaNO2、NaNO3、CO(NH_2)_2作氮源时,杜氏盐藻快速光响应曲线的初始斜率(α)、最大光量子产率(Fv/Fm)及反应活性中心所捕获的光能(ABS/RC)、反应活性中心捕获的激发能用于还原QA的能量(TR0/RC)、最大光化学效率(φP0)、t=0时捕获的激子将电子传递到电子传递链中超过QA的其他电子受体的概率(ψ0)和t=0时用于电子传递的量子产额(φE0)在处理间均差异不显著(P>0.05),但三者与无氮和NH4Cl处理组相比均具有显著差异。(3)与NaNO2、NaNO3、CO(NH_2)_2处理组相比,无氮环境使得盐藻相对可变荧光(Vj)显著升高,盐藻光合电子从QA-到QB的传递受阻,导致QA-大量积累;而NH4Cl做氮源时,杜氏盐藻叶绿素荧光动力学曲线的K相出现,使得其PSⅡ放氧复合体(OEC)受损。研究认为,杜氏盐藻在NaNO3、CO(NH_2)_2、NaNO2作为唯一氮源时均可良好生长,并在CO(NH_2)_2环境中生长得更快;缺氮胁迫使得盐藻生长受到显著抑制,PSⅡ反应活性中心的数量降低,电子传递受阻;而NH4Cl对杜氏盐藻的毒性效应使得其PSⅡ放氧复合体(OEC)受损,藻体在短期内开始死亡。
2017年07期 149-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 881K] - 张杰;蒋显锋;陈玲玲;李庆军;
巨伞钟报春(Primula florindae)是报春花属(Primula)的一种二型花柱植物,为青藏高原地区特有种。该研究于巨伞钟报春自然种群在色季拉山的分布下限(3 100m)至上限(林线4 350m)沿海拔梯度设立5个远离人为活动干扰的样点,并选取开花物候、花部结构性状、传粉昆虫、性分配、自然结实5个繁殖表征性状,通过分析比较不同海拔梯度样点的繁殖表征性状之间的差异,明确巨伞钟报春繁殖性状对海拔变化的适应策略,并探讨未来气候变化对巨伞钟报春的分布格局可能产生的影响。研究发现:(1)巨伞钟报春始花时间最早为中海拔种群,其次是低海拔种群,最晚为高海拔种群,而且随海拔高度上升,巨伞钟报春两种表型的花寿命均显著延长;花部结构面积显著增大;访花昆虫种类减少;性分配倾向于偏雌分配,各性状对于不同海拔之间异质环境的适应可能是巨伞钟报春在各海拔繁殖策略上表现出差异的主要原因。(2)随着海拔的上升,巨伞钟报春的开花数显著减少,但虫食数与虫食率也显著降低,最终不同海拔有效座果数和结籽数均无显著差异,表明巨伞钟报春通过应对不同环境形成相应的繁殖策略,在不同海拔均能保证恒定的繁殖成功率,并维持种群的稳定。(3)气候变化将会对巨伞钟报春的分布产生深远影响,其分布下限可能发生上移,但更高海拔地区现有的砂壤环境不适于巨伞钟报春的生长,且传粉昆虫在气候变化综合作用下的时空变异尚不明确,致使其分布上限上移空间有限。研究推测,未来100年内,巨伞钟报春的分布下限可能上移至其现今分布格局的中海拔地区,造成其分布区域缩小。
2017年07期 156-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 840K] - 潘婷;喻素芳;姚贤宇;李远干;叶绍明;李远发;
铁坚油杉[Keteleeria davidiana(Bertr.)Beissn]为第三纪残遗裸子植物,被列为中国濒危树种,也是南盘江流域天然植被的重要组分。该研究于南盘江流域的广西雅长兰科植物国家级自然保护区内,采用典型样地法建立了1块面积为100m×80m的永久性标准固定样地,并运用林分空间结构参数二元分布(BDFSSSP)法分析铁坚油杉种群整体、大树(DBH≥15.79cm)和小树(5cm≤DHB<15.79cm)的空间结构特征,以揭示南盘江流域内天然次生群落中铁坚油杉种群的结构多样性。结果表明:(1)铁坚油杉种群整体处于随机偏向均匀分布(W=0.468)状态,混交度适中(M=0.480),个体径阶分化明显(U=0.472)。(2)多数大树同时处于优势地位(U=0.204)和中度混交(M=0.436)状态,格局为随机分布(W=0.483)。(3)小树的分布格局和混交状态与种群整体相似,但大部分小树都是劣势木(U=0.75~1.00)。研究认为,南盘江流域铁坚油杉种群与其相邻种群之间的空间结构具有多样性,铁坚油杉种群内部的空间结构也具有多样性,暗示整个种群可能处于稳定状态。
2017年07期 166-173页 [查看摘要][在线阅读][下载 1218K] - 李丘霖;宗秀虹;邓洪平;万海霞;吴洪英;梁盛;刘邦友;
赤水桫椤国家级自然保护区是以桫椤为保护对象的自然保护区,该研究在对保护区桫椤(Alsophila spinulosa)群落进行野外调查的基础上,采用生态位宽度、生态位重叠和基于2×2联列表的方差比率法(VR)、卡方(χ2)检验、联结系数(AC)等方法,分析了群落物种间的相互关系。结果表明:(1)研究区内毛竹(Phyllostachys heterocycla)的生态位宽度最大,其次是桫椤和毛桐(Mallotus barbatus)。(2)马尾松(Pinus massoniana)与油桐(Vernicia fordii)、杉木(Cunninghamia lanceolata),芭蕉(Musa basjoo)与陀螺果(Melliodendron xylocarpum)的生态位重叠值较大。(3)14个乔木层优势物种间总体关联性呈不显著负相关关系;卡方检验表明桫椤与其他种群之间联结性均不显著,群落中90.10%种对的联结性均未达到显著水平,只有极少数种对存在显著关联;大部分种对的AC、Ochai指数(OI)、Jaccard指数(JI)值都不高,种对间相关性较弱,独立性相对较强,且群落负联结的种对多于正联结,处于动态演替不稳定阶段。(4)物种之间的联结性与相应的生态位重叠结合分析表明,两者呈正相关关系,表现为种间正联结越强,生态位重叠越大,负联结越强,生态位重叠越小。
2017年07期 174-180页 [查看摘要][在线阅读][下载 813K] - 温秀萍;孙申申;杨菲颖;陈晓静;
以‘云香’水仙为材料,采用PCR技术分离中国水仙WRKY转录因子家族成员NtWRKYY2(GenBank登录号为KX056496),其开放阅读框(ORF)长度为867bp,编码289个氨基酸。氨基酸序列比对及系统进化树分析显示,NtWRKYY2编码蛋白含1个WRKY结构域和C2H2锌指结构(Csx4Cx23HxH),属于第Ⅱd类WRKY转录因子。实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析显示,NtWRKYY2在‘云香’水仙应对盐胁迫中显著上调表达。利用InFusion克隆技术成功构建过表达载体pMDC140-NtWRKYY2,并采用农杆菌介导叶盘法转化烟草,获得11株卡那霉素抗性植株,转化子进一步PCR检测结果显示,其中有8株目的基因已成功导入烟草基因组中,转化率为72%。盐胁迫处理和叶绿素荧光参数分析显示,盐胁迫处理后NtWRKYY2过表达的转基因烟草萎蔫和黄化程度小于野生型植株,Fv/Fm值下降幅度小于野生型植株。研究表明,NtWRKYY2过表达的转基因烟草具有抵抗盐胁迫的能力。该研究为水仙抗盐转基因育种提供备选目的基因。
2017年07期 v.37 1255-1262页 [查看摘要][在线阅读][下载 1826K] - 刘阳;严奉坤;丁苗苗;李晓旭;王玲霞;岳思君;梁文裕;
由GND编码的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶(G6PDH)是戊糖磷酸途径的关键酶。为了解发菜GND分子信息以及对干旱胁迫的响应机制,该研究设计了特异性引物克隆发菜GND全长,进行序列分析、原核表达和MALDITOF-TOF/MS鉴定,并对干旱胁迫下发菜GND的差异表达水平和G6PDH活性进行分析。结果表明:(1)发菜GND全长1 431bp(GenBank登录号为KX553955),与点形念珠藻(73102)的GND核苷酸序列相似性为96%,G6PDH氨基酸相似性为98%;氨基酸序列中第26和27位的Ile疏水性最强,在第302位的Arg亲水性最强,Thr有19个磷酸化位点,Ser有18个磷酸化位点,Tys有5个磷酸化位点,二级结构和三级结构主要由α螺旋、β折叠、β转角和随机卷曲构成。(2)将GND基因进行原核表达,获得47.23kD的外源表达蛋白G6PDH。(3)随干旱胁迫程度加剧,GND在转录水平的表达量和G6PDH活性均逐渐增加。研究结果为进一步探讨干旱胁迫条件下发菜GND表达调控奠定了基础。
2017年07期 v.37 1263-1270页 [查看摘要][在线阅读][下载 1638K] - 张亚光;袁月;高世敏;陶建敏;
SUN基因是控制番茄果实形状的主效基因。该研究从NCBI中查找与番茄SUN相似性最高的葡萄序列,设计特异性引物,采用RT-PCR技术从‘天山’葡萄花穗中克隆出该序列,命名为VvSUN基因。序列分析表明,VvSUN基因开放阅读框长度为1 278bp,共编码425个氨基酸;预测蛋白质分子量为48.11kD,理论等电点为10.63。VvSUN蛋白不具有信号肽,为非跨膜蛋白,可能定位于细胞核和线粒体膜上,属于亲水性蛋白;二级结构分析表明α螺旋和无规则卷曲是VvSUN蛋白中主要的结构元件。VvSUN基因编码的氨基酸具有IQ保守结构域,与NCBI中其他7种植物IQD家族成员基因序列相似性在43%~53%;系统进化树分析表明,VvSUN基因与拟南芥IQD12基因亲缘关系最近;推测葡萄VvSUN蛋白质与番茄SUN蛋白质具有相似的功能。荧光定量PCR分析表明,VvSUN基因在两个葡萄品种中均在盛花期表达量最高,花后果实中的表达量均较低;GA3处理后果实果形指数显著增大,且幼果中VvSUN基因表达量明显上升。研究推测葡萄VvSUN基因可能参与果形拉长的调控。
2017年07期 v.37 1271-1277页 [查看摘要][在线阅读][下载 2803K] - 李晓辰;马松梅;
该研究基于ITS1-ITS4序列对濒危植物长柄扁桃(Amygdalus pedunculata)自然分布区内的8个居群,105个个体的遗传多样性及遗传结构进行了分析,以明确长柄扁桃的地理分布及其遗传多样性特征。结果表明:(1)ITS1-ITS4序列长度583bp,变异位点13个,共定义了8个单倍型;居群间总的遗传多样性(hT)为0.727,居群内平均遗传多样性(hS)为0.564,各居群单倍型多样性、核酸多样性的变化范围分别为0.182~0.636、0.000 6~0.006 3。(2)AMOVA分析表明,33.65%的遗传变异来自居群间,而66.35%的遗传变异来自居群内;居群间平均基因流(Nm)为0.986,居群间遗传分化系数NST>GST(GST=0.225,NST=0.362,P<0.05),表明长柄扁桃居群间存在不十分显著的遗传分化,但谱系地理结构显著;中性检验和错配分布曲线表明,居群自然分布区内的长柄扁桃没有经历明显的近期扩张。(3)单倍型网络和最大似然树都表明:内蒙古和陕西的长柄扁桃居群分别聚为2个明显的分支。
2017年07期 v.37 1278-1285页 [查看摘要][在线阅读][下载 741K] - 陈旭;王嘉毅;张梓浩;王天池;赖钟雄;林玉玲;
为了解植物miR159家族成员的分子特性及其进化规律,该研究对miRBase数据库中登录的miR159家族成员进行分类统计、进化树构建、科间比较、二级结构预测及靶基因分析。结果表明:miR159家族在植物界分布非常广泛,蕨类植物可能是miR159家族的进化祖先;系统发育进化树分析显示,植物miR159家族成员间存在多个进化分支,且进化关系与植物属性有关,即植物亲缘关系越近的成员更易成枝,且具有相同进化方向的成员序列高度同源;Mfold预测显示,pre-miR159均会自发形成典型、稳定的茎环二级结构,并包含19~21个碱基为单位的功能片段,每个单位均有可能形成miR159成熟体;靶基因分析发现,miR159家族成员主要作用于MYB转录因子、转座因子和假定蛋白等,但在不同物种间及相同物种的不同成员间作用的靶标种类与靶基因ID数量均存在差异,尤其是miR159-3p与miR159-5p间的差异最为显著。
2017年07期 v.37 1286-1295页 [查看摘要][在线阅读][下载 2070K] - 陈小红;徐扬;刘韩;李倩;康喜坤;
采用石蜡制片法对川西高原区4种高山海棠的根、茎解剖结构进行观测分析,明确根茎结构特征与抗旱性的关系,揭示高山海棠的抗旱适应策略。结果表明:(1)4种海棠植物根茎的解剖构造基本相似,根由周皮组织和维管组织构成,茎由周皮组织、皮层薄壁组织、维管组织和髓组成。(2)根茎中均发现特化结构:根系中木射线细胞增宽至6~8列,有利于增强植物根系的水分横向运输;茎中的栓内层厚壁细胞、环髓带中的厚壁细胞以及导管周围的"假薄壁细胞"均是增强水分输导和机械支持的特化结构特征。(3)4种高山海棠植物在响应干旱逆境时采取的策略有所不同,其中,变叶海棠(Malus toringoides)主要通过根茎中发达的输导组织响应干旱逆境,花叶海棠(M.transitoria)根中强壮的韧皮部和茎中发达的髓结构使之能很好地适应干旱环境,山荆子(M.baccata)通过根中孔径较大的导管和茎中强大的韧皮部来响应干旱逆境,湖北海棠(M.hupehensis)根系中发达的栓内层、韧皮部结构和茎中宽广的髓结构使得干旱适应能力增强。
2017年07期 v.37 1296-1302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K] - 贾鹏燕;田福平;刘一帆;刘玉;武高林;胡宇;路远;
采用蛭石中浇灌Hoagland营养液的基质培养方法,以苗期苦苣菜为实验材料,设置5个NaCl处理浓度(0(CK)、66、133、200、250、300mmol·L~(-1)),分别在处理1、2、3d采集苦苣菜叶片,测定其Na~+、K~+、丙二醛(MDA)、可溶性糖,可溶性蛋白质及游离脯氨酸含量,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性,探讨短期盐胁迫下苦苣菜叶片生理指标的变化特征,为进一步研究野生物种的耐盐性及耐盐机制提供理论依据。结果表明:(1)盐胁迫1d和2d、NaCl浓度为66~200mmol·L~(-1)时,苦苣菜叶片Na~+含量无显著变化,K~+含量和K~+/Na~+较对照显著增大,并在200mmol·L~(-1) NaCl处理下达到最大值;盐胁迫3d时,叶片K~+含量与胁迫前2d的变化趋势相似,Na~+含量随盐浓度升高显著增大,K~+/Na~+除66mmol·L~(-1) NaCl处理外均随盐浓度升高而显著减小。(2)盐胁迫1~3d时,苦苣菜叶片可溶性蛋白质、可溶性糖含量均随盐浓度升高而先增后减,可溶性蛋白质含量在胁迫1~2d、可溶性糖在胁迫2~3d时均在200mmol·L~(-1) NaCl下达到最大值;游离脯氨酸含量在盐胁迫前2d时与可溶性蛋白质、可溶性糖的变化趋势相似,在胁迫3d时随盐浓度升高而显著增大且绝大部分与对照差异显著。(3)苦苣菜叶片SOD、POD、CAT活性在盐胁迫1~3d时均随盐浓度升高而先增后减;在胁迫1~2d时,3种酶活性均在250mmol·L~(-1) NaCl下达到最大值且所有盐浓度下均显著大于对照;在盐胁迫3d时,SOD、POD活性在200mmol·L~(-1) NaCl下达到最大值,CAT活性在133mmol·L~(-1) NaCl下达到最大值且除250、300mmol·L~(-1) NaCl外均与对照差异显著。研究发现,苦苣菜具有较强的耐盐性,能够在盐胁迫(66~300mmol·L~(-1))处理1~3d内进行一系列有效的生理调节,增强自身渗透调节能力及抗氧化能力,表现出较强的吸钾拒钠的特性,基本缓解了Na~+的毒害及渗透压力,但是NaCl浓度超过200mmol·L~(-1)后其渗透调节能力和抗氧化能力均显著降低。
2017年07期 v.37 1303-1311页 [查看摘要][在线阅读][下载 1145K] - 曾凯;刘琳;蔡义民;孙飞达;陈有军;陈冬明;
以川西北沙化地生态修复治理过程中2种先锋灌木植物高山红柳(Salix cupularis)和沙棘(Hippophae rhamnoides)为供体植物,中华羊茅(Festuca sinensis)、燕麦(Avena sativa)、垂穗披碱草(Elymus nutans)和老芒麦(E.sibiricus)等4种高原优质牧草为受体植物,比较2种先锋灌木的根系水浸提液,对受体植物种子发芽率、幼苗生长以及抗氧化保护酶活性的化感效应的差异,为先锋灌木选择适宜伴生的经济牧草植物提供理论依据。结果显示:2种灌木根系水浸提液对受试植物生长均具有显著的化感效应,且基本表现出低促高抑的规律。(1)燕麦、中华羊茅、垂穗披碱草和老芒麦种子发芽率在沙棘和高山红柳根系浸提液为10和20g·L~(-1)时均得到显著提高,当浸提液浓度达80g·L~(-1)后基本表现出抑制作用,但只有沙棘浸提液处理下燕麦和中华羊茅达到显著水平。(2)2种根系水浸提液处理下燕麦和中华羊茅幼苗根系生长被完全抑制,但垂穗披碱草只在浓度为80g·L~(-1)时才出现抑制现象;当沙棘根系浸提液为20g·L~(-1)时对燕麦和垂穗披碱草的叶长和鲜重均有显著的促进作用,而高山红柳仅对中华羊茅具有显著促进效应。(3)沙棘根系浸提液为20g·L~(-1)时,对4种受体幼苗体内过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均有显著或极显著的促进效应;浓度为20和40g·L~(-1)的高山红柳根系浸提液,能极显著提高燕麦和老芒麦的CAT活性以及中华羊茅的SOD活性,但浓度为40g·L~(-1)时对燕麦和垂穗披碱草SOD活性有显著的抑制作用;4种受体植物幼苗MDA含量变化趋势均基本与酶活性吻合,能较好地反映酶活性变化下其受到的氧化胁迫程度。(4)综合化感效应指数(SE)显示,垂穗披碱草对2种灌木根系水浸提液适应性最好,其抑制浓度均为80g·L~(-1);各浓度根系浸提液处理中,高山红柳对燕麦和中华羊茅的促进效应均高于沙棘,但沙棘对垂穗披碱草和老芒麦则表现出更强的促进优势。
2017年07期 v.37 1312-1322页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K] - 杨世芳;庞春花;张永清;华艳宏;贺笑;杨洋;
采用盆栽实验,以藜麦品种‘亿隆1号’为实验材料,探究在不同施氮量(纯氮用分别为0、0.2、0.4和0.6g/kg)接种2种丛枝菌根真菌(AM)即摩西球囊霉(Gm)和扭形球囊霉(Gt)对藜麦及其根系生长指标以及生理指标的影响,为提高氮肥利用率提供理论依据。结果表明:(1)在0.4g/kg施氮量下,接种Gm藜麦根系侵染率和菌根依赖性最大。(2)同一接种处理下,藜麦株高、基径、叶面积、地上部生物量、总根长等根系生长指标,以及根系抗氧化酶活性均随施氮量的增加呈先增加后减小的趋势;与未接种处理相比,接种AM真菌后上述各指标均显著增加,均在0.4g/kg施氮量下达到最大值,且接种Gm的增幅大于接种Gt。(3)同一接种处理下,藜麦根系MDA含量、可溶性糖含量和脯氨酸含量随施氮量的增加均呈先减小后增加的趋势;与未接种处理相比,接种AM真菌后藜麦根系MDA含量显著减小,而其根系可溶性糖含量和脯氨酸含量增加,且接种Gm根系MDA含量降幅以及可溶性糖含量和脯氨酸含量的增幅显著大于接种Gt。研究表明,适量施氮可显著增加藜麦根系摩西球囊霉和扭形球囊霉的侵染率及其菌根依赖性指数,促进藜麦地上部及根系的生长,同时增加其根系抗氧化酶活性和渗透调节物质的积累,减少了体内有害物质的积累,并以摩西球囊霉配合施氮0.4g/kg效果最佳。
2017年07期 v.37 1323-1330页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K] - 唐晓倩;刘广全;
以当年生圆柏幼苗为实验材料,采用温室调控盆栽土培法研究了不同浓度NaCl(0、100、200、300mmol·L-1)胁迫21d对其生长情况及不同器官(根、茎、叶)中K~+、Na~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)的吸收和分配的影响,以探讨圆柏幼苗对盐环境的生长适应性及耐盐机制。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,圆柏幼苗生长,包括株高、地径、相对生长量以及生物量的积累均呈下降趋势,而其根冠比却增加。(2)在各浓度NaCl胁迫处理下,圆柏幼苗根、茎、叶中Na~+含量较对照均显著增加,而且叶中Na~+含量显著高于茎和根,叶中Na~+含量是根中的5倍。(3)随着NaCl胁迫浓度的升高,圆柏幼苗各器官中K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+)含量以及K~+/Na~+、Ca~(2+)/Na~+及Mg~(2+)/Na~+比值均呈下降趋势。(4)在NaCl胁迫条件下,圆柏幼苗根系离子吸收选择性系数SK,Na、SCa,Na、SMg,Na显著提高,茎、叶离子转运选择性系数SCa,Na、SMg,Na则逐渐降低,叶中离子转运选择性系数SK,Na则随着NaCl胁迫浓度的升高显著降低,大量Na~+进入地上部,减缓了盐胁迫对根系的伤害。研究认为,圆柏幼苗的盐适应机制主要是通过根系的补偿生长效应及茎、叶对Na~+的聚积作用来实现的,同时也与根对K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的选择性运输能力增强和茎、叶稳定的K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)的选择性运输能力有关。
2017年07期 v.37 1372-1380页 [查看摘要][在线阅读][下载 654K] - 王文娟;李景文;王中斌;曲来叶;
胡杨是中国西北干旱区绿洲重要的乔木树种,研究胡杨根际土壤真菌群落特征及其主要土壤影响因子,对胡杨林的保护和以胡杨为建群种的生态系统的恢复具有重要意义。该研究在额济纳胡杨林自然保护区设置3个样点,每个样地按照S形随机布点选25~30株胡杨取根际土,采用Biolog-FF微平板方法对89份土壤样本进行了真菌群落代谢特征及其影响因子分析。结果表明:(1)通过聚类将95种碳源划分为3个类群,其中53.8%的氨基酸类碳源分布在类群Ⅰ(OD值为0.106 1~0.316 4),83.3%的胺类碳源和70%的其他类碳源分布在类群Ⅱ(OD值为0.016 6~0.224 2),47.1%的羧酸类碳源分布在类群Ⅲ(OD值为0.232 1~1.115 5)。(2)通过冗余分析,发现所有土壤因子对真菌群落代谢特征总的解释率为30.02%,而RDA1轴占该解释率的84.6%,电导率和速效钾与RDA1轴显著正相关且解释率最高。(3)沿着电导率降低的方向,样本在RDA2轴上的分布逐渐分散,表明随着电导率的降低,土壤肥力和质地条件对真菌群落代谢活性的影响增强。研究发现,胡杨根际土壤真菌群落的主要碳源利用类型为羧酸类、氨基酸类和部分碳水类,而对胺类和其他类碳源的利用程度较弱;土壤可溶性盐,特别是可溶性钾盐是影响真菌群落代谢特征的主要土壤因子,而土壤肥力和土壤质地因子只有在盐分含量较低的情况下才具有明显作用。
2017年07期 v.37 1429-1437页 [查看摘要][在线阅读][下载 386K] - 唐瑶;张震;王瑞;张云华;刘伸伸;
通过对安徽大别山区种子植物资料收集和实地勘察,在此基础上得到了安徽大别山区种子植物区系的特征和珍稀濒危保护种子植物的分布,并与周边山区进行了对比分析。结果表明:(1)安徽大别山区种子植物种类繁多、类型丰富,区域内种子植物共计145科,731属,1 648种(不含种以下分类)。(2)通过统计和PCA方法分析,表明安徽大别山区植物区系整体上呈现亚热带向温带过渡的性质。(3)安徽大别山区与岳西古井园种相似性系数最高(64.52%),与清凉峰次之(40.22%),与舒城万佛山最低(24.65%)。(4)安徽大别山区内含21种珍稀濒危保护种子植物,包括5种濒危植物、2种国家一级保护植物和14种国家二级保护植物。
2017年07期 v.37 1438-1446页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K]