- 许炜萍;谢晓红;黄志;何茂;赖艳;
以甜瓜(Cucumis melo L.)品种"中蜜3号"为试材,摩西球囊霉菌(Glmous mosseae,GM)为供试菌种,采用温室盆栽试验研究接种丛枝菌根真菌(AMF)对弱光及盐胁迫下甜瓜生长和抗氧化酶活性的影响,以明确AMF对甜瓜复合逆境下的增抗作用并探讨其生理机制。结果显示:(1)在弱光及盐胁迫条件下,甜瓜幼苗生长受到明显抑制,其株高、干重和鲜重均明显降低,同时体内可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和MDA含量以及SOD、POD、CAT活性均比对照显著升高。(2)弱光及盐胁迫下,接种AMF可显著促进甜瓜幼苗的生长,菌根侵染率随胁迫时间延长与盐浓度呈负相关关系。(3)弱光及盐胁迫下,接种AMF进一步提高了甜瓜幼苗体内可溶性糖、可溶性蛋白、淀粉和脯氨酸含量及SOD、POD、CAT活性,显著降低了MDA含量,且叶片SOD、POD活性变化大于根系,CAT则相反。研究表明,AMF可通过促进弱光及盐胁迫下甜瓜生长和抗氧化酶活性的提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,从而增强植株对弱光及盐胁迫的耐性。
2017年09期 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 302K] - 郭金丽;梁爽;邵长芬;白杨;闫宇彤;李连国;
该试验以德景天幼苗为试材,设计PEG、PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠、蒸馏水(CK)4个处理,分析20%PEG模拟干旱胁迫、以及活性氧调控干旱胁迫下超微弱发光(UWL)和光合作用参数的变化特征及其两者的关系,为揭示UWL的产生及其来源提供理论依据。结果表明:(1)在PEG模拟干旱胁迫过程中,CK和PEG处理的德景天叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、气孔导度(Gs)和叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素总量(Chl)以及UWL强度均随处理时间呈下降趋势,但PEG处理的以上所有指标的下降较CK更快、降幅更大。(2)H_2O_2和苯甲酸钠调控PEG干旱胁迫过程中,PEG+H_2O_2、PEG+苯甲酸钠处理的Pn、Tr、Gs、Ci、Chla、Chlb、Chl以及UWL强度的变化趋势与PEG处理基本一致,均随处理时间呈下降趋势,但PEG+H_2O_2处理的上述光合指标和UWL强度均低于PEG处理,PEG+苯甲酸钠处理的光合指标和UWL强度却均高于PEG处理。说明苯甲酸钠处理具有缓解干旱胁迫并提高UWL强度的作用。(3)相关分析显示,干旱胁迫及活性氧调控干旱胁迫下UWL强度均与各光合指标呈显著正相关关系。研究发现,在干旱胁迫和活性氧调控干旱胁迫下德景天光合作用参数较CK均明显下降,UWL强度也随之明显降低;德景天叶片UWL强度随着光合作用效率的下降而降低,说明植物UWL的产生与其光合作用的强弱显著相关,植物UWL强度能够反映植物受到的逆境胁迫的程度。
2017年09期 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K] - 刘文瑜;杨发荣;黄杰;魏玉明;金茜;
以国内首个藜麦自育品种"陇藜1号"为材料,采用温室盆栽法,以蒸馏水处理作为共同对照(CK),分别用100、200、300、400和500mmol/L NaCl水溶液处理藜麦种子和盆栽幼苗,通过测定种子萌发指标及处理后第5、10、15天藜麦幼苗叶片叶绿素、可溶性糖、脯氨酸、MDA含量及抗氧化酶活性,分析NaCl胁迫对藜麦生长发育及其生理特性的影响,探讨藜麦的耐盐生理机制。结果表明:(1)随NaCl浓度的升高,藜麦种子发芽率、发芽势、发芽指数和活力指数先升高后下降,且在200 mmol/L NaCl处理下种子各发芽指标均达到最高,比CK分别升高了6.40%、28.18%、20.77%和30.91%。(2)随NaCl浓度的升高,藜麦幼苗根部和茎部生长均受到抑制,且茎部生长受到抑制程度大于根部。(3)随NaCl浓度的升高和处理时间的延长,藜麦幼苗叶片叶绿素含量先升高后下降,可溶性糖、脯氨酸和MDA含量逐渐升高,SOD、POD、CAT和APX活性增强。研究发现,低浓度盐胁迫处理可增加藜麦幼苗叶片内渗透调节物质含量,增强抗氧化酶活性,清除多余活性氧,从而促进幼苗根系生长,提高幼苗耐旱性;初步推断藜麦耐盐阈值为200~300mmol/L NaCl。
2017年09期 127-134页 [查看摘要][在线阅读][下载 323K] - 任育军;蔡倩;杨柳;吴华伟;黄晨星;缪颖;
该实验对CDF1类似蛋白基因(P1)在拟南芥叶片发育不同阶段的定量PCR结果显示,P1基因在拟南芥叶片发育的所有时期均可表达,但在茎生叶和衰老叶中的表达水平明显高于成熟叶和幼叶。GUS报告基因表达的组织化学染色结果显示,P1启动子在拟南芥叶片中有较高的驱动活性;在营养生长阶段的幼苗和植株(4~5周)的所有叶片中均能检测到GUS表达,但在植株转入生殖生长阶段后(6周及以后),GUS表达主要集中在逐渐衰老的叶中,并随着叶片衰老程度加剧GUS染色程度也越深,这一结果与GUS荧光定量检测结果一致。通过分析P1基因启动子上可能存在的顺式调控元件,发现茉莉酸甲酯、热压、干旱和水杨酸等均能够引起叶片衰老调控元件的响应,证实P1的表达受到这些因素的调控。研究表明,P1在拟南芥莲座叶片中很可能参与了对上游衰老信号的响应,该研究结果为进一步探究P1在叶片衰老过程中的分子功能验证奠定了基础。
2017年09期 v.37 1677-1684页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K] - 孙申申;温秀萍;陈晓静;
利用RT-PCR技术,从‘云香’水仙中克隆了1个新的ACO(ACC氧化酶)基因(NtACOY2)。NtACOY2基因全长975bp,开放阅读框(ORF)936bp,编码311个氨基酸残基,蛋白分子量为35.83kD。蛋白结构预测发现,该蛋白含有典型的ACO家族保守的DIOX_N和20G-FeⅡ_Oxy结构域。进化分析表明,NtACOY2编码的氨基酸序列高度保守。实时荧光定量PCR表明,NtACOY2在花瓣和副冠中的表达均随着‘云香’水仙花的衰老而逐渐上升,并且各个时期花瓣中的表达量均高于副冠,在花蕾期的花瓣中表达量达到最高,表明NtACOY2基因可能参与‘云香’水仙花的发育,并且与其花衰老密切相关。通过PCR和酶切反应鉴定,成功构建了NtACOY2基因的正反义植物表达载体,将正义载体经农杆菌介导转化烟草,PCR检测显示共有15株转化植株扩增出了与阳性对照大小相同的片段,进一步用RT-PCR鉴定阳性转化植株,最终获得了12株转基因烟草。随机选取2株转基因植株(Z1、Z2)与野生型(WT)完全相同条件下移栽温室培养,结果 Z1、Z2分别比WT提前8和7d开花,且转基因烟草花朵开放数量均多于野生型,表明NtACOY2在转录水平能够正常表达。实验结果为进一步研究NtACOY2基因的功能奠定了基础。
2017年09期 v.37 1685-1692页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K] - 丁泽红;付莉莉;铁韦韦;颜彦;胡伟;
该研究采用生物信息学的方法,从木薯等31个已完成基因组测序的植物中,共鉴定出84个吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)基因,并对其进行系统发育分析。结果表明:(1)P5CS在内含子长度上差别较大,而在氨基酸长度、外显子数目、等电点和分子量上差别不大。(2)由于发生基因重复,在大多数单子叶和双子叶植物中都有2个P5CS,而且在单子叶和双子叶植物中均发现P5CS1基因聚类在一组,而P5CS2基因聚类在另一组,支持P5CS1和P5CS2基因是独立起源,且该重复事件发生在单子叶和双子叶植物分化之前。(3)在某些植物(如蒺藜苜蓿、大豆等)中存在3~7个P5CS基因,表明在单子叶和双子叶植物分化之后P5CS基因又发生了多次重复事件,并将它们归纳为4种进化模式。(4)木薯中有2个P5CS基因,表达分析显示,MeP5CS1和MeP5CS2在叶片、叶柄、茎、须根和储藏根中均可检测到,其中MeP5CS1在叶片中表达较高,而MeP5CS2在茎和储藏根中表达较高。(5)干旱胁迫下,MeP5CS1仅在第一片完全展开叶中被显著诱导,而MeP5CS2在第一片完全展开叶和老叶中均能被显著诱导;低温胁迫下,MeP5CS1和MeP5CS2在不同组织中均能被显著诱导,但具有不同的表达模式。研究表明,木薯的MeP5CS1和MeP5CS2基因在转录水平受到干旱、低温等非生物胁迫的调控。
2017年09期 v.37 1693-1702页 [查看摘要][在线阅读][下载 768K] - 刘坤;杨杞;赵娜;韩晓东;苏雨萌;王瑞刚;李国婧;
该研究采用blastn比对方法,从中间锦鸡儿干旱胁迫抑制消减杂交文库筛选出ABA响应蛋白17基因(ABR17)的EST序列。RACE扩增得到cDNA序列594bp,其中ORF为471bp,编码157个氨基酸,预测蛋白质分子量为16.44kD,等电点为4.93,平均疏水指数为-0.126,是一种亲水蛋白。实时荧光定量PCR检测发现,中间锦鸡儿CiABR17基因在脱水、NaCl和热胁迫下均有不同程度表达,说明CiABR17基因与中间锦鸡儿响应逆境胁迫有关;过表达CiABR17拟南芥株系的鲜重、干重和莲座直径均极显著高于野生型株系。
2017年09期 v.37 1703-1710页 [查看摘要][在线阅读][下载 647K] - 张成林;杨晓鹏;赵文达;张新全;孙铭;汪霞;伍文丹;熊毅;马啸;
利用AFLP分子标记技术,对采自中国新疆和吉尔吉斯斯坦2个地区的6份鸭茅种质群体共90个单株材料进行遗传多样性分析,探讨不同地理来源鸭茅种质遗传变异产生的分子生态机理。结果显示:(1)4对AFLP引物共扩增出208条多态性条带,多态百分比为59.86%,多态信息量为0.205 3;种群Neis基因多样性指数变化范围在0.201 9~0.233 6,总多样性指数为0.335 8,均值为0.230 9;种群Shannon信息指数变化为0.235 5~0.293 5,总体和均值分别为0.399 4和0.266 4。(2)单株和群体的UPGMA聚类树形图、STRUCTURE分析和主坐标分析均表明,同一地区的种质材料均聚在一起,表现出明显的地域性。(3)AMOVA分析显示,63.30%的遗传变异发生在种质群体内的个体间,种质群体间遗传分化为36.70%,2个采样地区之间的遗传差异达23.51%。研究表明,供试种质材料具有丰富的遗传多样性和高水平的遗传分化,种质群体的遗传多样性不仅受到地域隔离的限制,同时环境因子,如海拔、温度和月降水量对其影响也比较明显。
2017年09期 v.37 1711-1719页 [查看摘要][在线阅读][下载 613K] - 王炜;郑伟;徐晓丹;陈菁;王谈笑;
该研究采用Illumina Hi-Seq2500高通量测序技术,对滇山茶的花叶(绿叶区和金叶区)的cDNA进行了转录组测序,分析滇山茶的花叶呈色机理。测序结果得到了228 862条单基因序列,筛选得到了4 851条差异表达基因。2 291条差异表达基因在GO数据库中有功能注释,1 826条差异表达基因被注释到COG数据库,这些差异表达基因被分为23个主要功能类别,其中大部分基因与滇山茶的生长和代谢有关。1 363条差异表达基因注释到了KEGG数据库,进一步筛选出了差异表达基因注释序列最多的15条代谢通路,其中卟啉和叶绿素代谢途径中的GluRS、δ-ALAD、ALAS基因和类黄酮合成途径中ANS、LAR、CHS基因与滇山茶的花叶形成密切相关。研究表明,滇山茶的花叶呈色是由于叶色相关代谢通路中大量的基因表达量发生变化引起的,并不是由单基因突变所致,病毒诱导的多个代谢途径基因沉默可能是滇山茶花叶呈色的主要原因。该研究丰富了滇山茶的转录组信息,并为滇山茶的彩叶品种培育提供了一定的参考。
2017年09期 v.37 1720-1727页 [查看摘要][在线阅读][下载 194K] - 周天华;丁家玺;田伟;王家;
该研究基于第二代测序技术建立了天麻的基因文库,筛选微卫星序列,并对微卫星位点的类型、丰度、长度、偏好性等进行了分析与比较;并为60条重复次数高的微卫星序列设计了引物,运用4个种群80个样本进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳检测。结果表明:(1)天麻基因组测序得到61 048条基因序列,检测出微卫星位点12 107个,其中二核苷酸重复最多、长度变异大。(2)设计的60对微卫星引物中的20对能扩增出清晰条带且有多态性,每个位点的复等位基因数(N_a)在4~14之间,平均为8.40;多态性信息含量(PIC)平均为0.77。该研究开发的天麻微卫星分子标记为开展天麻遗传学研究及种质资源鉴定等工作奠定了基础。
2017年09期 v.37 1728-1735页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K] - 闫影;张丽霞;李刚;张玉;吴书俊;
为解决上海主栽水稻品种普遍对条纹叶枯病缺乏抗性、大多数品种成熟期偏晚且食味品质不佳的状况,该研究以高产、广适性粳稻品种‘武运粳7号’为母本,与高抗条纹叶枯病水稻品系‘武2699’进行杂交,获得F1种子,再以早熟、香型优质品种‘太湖香粳’为父本,与(‘武运粳7号’ב武2699’)F_1进行复交,开展聚合育种;并分别利用与水稻抗条纹叶枯病基因QSTV-11b紧密连锁和香味控制基因Badh2共分离的分子标记,对分离世代进行辅助选择,筛选到含这2个基因的纯合基因型单株,结合田间抗性鉴定及香味测定,育成具有香味、高抗水稻条纹叶枯病、高产、优质等特点的早熟晚粳新品种‘沪香粳151’。
2017年09期 v.37 1736-1742页 [查看摘要][在线阅读][下载 327K] - 白海波;吕学莲;朱永兴;惠建;李树华;董建力;
为了探知小麦水分利用效率(WUE)碳同位素分辨率(Δ)的遗传机理,以小麦重组自交系(RILs)群体为材料,在不同水分条件下研究Δ的遗传规律,并进行QTL定位。结果表明:(1)RILs群体的Δ值呈正态分布,Δ属于数量性状遗传。(2)共检测到11个主效QTL,主要位于2B、3B、7B、1D和3D染色体上,表型贡献率在10.83%~46.87%之间,有9个加性QTL(A-QTL)与环境发生互作,互作贡献率在1.02%~3.15%之间。(3)检测到5对影响Δ的上位QTL(AA-QTL),其中3对AA-QTL与环境发生互作,互作贡献率在0.86%~2.01%之间。(4)加性效应及贡献率大于上位性效应及贡献率,A-QTL与环境互作贡献率大于AA-QTL与环境互作贡献率,表明RILs群体中Δ遗传变异主要受加性效应影响,控制Δ的主效基因作用较大,受水分环境影响较小。
2017年09期 v.37 1743-1748页 [查看摘要][在线阅读][下载 457K] - 姜梦辉;姚正培;任燕萍;姜子焱;谷月好;王波;张桦;
该研究采用形态和显微结构观察方法,并结合基于转录组测序和差异表达基因富集分析,研究梭梭叶苞状虫瘿的生长发育特点以及梭梭叶苞状虫瘿与梭梭之间的相互关系,为昆虫与植物协同进化和梭梭虫害防治提供理论依据。结果表明:(1)叶苞状虫瘿的生长发育阶段可以分为3个时期,生长期、形成期和衰亡期。(2)在生长期和形成期的叶苞状虫瘿与梭梭同化枝、鳞叶部位的解剖结构有明显的差别:生长期叶苞状虫瘿的表皮细胞外的角质层损伤,但表皮细胞完整、形态差异不大、排列紧密,没有栅栏细胞组织和花环结构,只有含水量较高的海绵组织,且细胞比同化枝和鳞片小而密,细胞数量是鳞片中的2倍左右,维管柱直径比同化枝和鳞片小;形成期叶苞状虫瘿的表皮细胞外的角质层受到严重损伤,表皮细胞不完整、形态差异大、排列疏松,海绵组织含水量严重减少,维管组织不明显。(3)梭梭叶苞状虫瘿中与植物细胞正常发育相关、光合作用相关的基因富集下调表达,与胁迫相关基因富集上调表达。研究认为,梭梭的叶苞状虫瘿只为促进木虱的生长发育,在提高梭梭光合作用方面没有作用。
2017年09期 v.37 1749-1755页 [查看摘要][在线阅读][下载 712K] - 张金玲;李玉灵;庞梦丽;朱辰光;毕志乐;
以成熟臭柏(Sabina vulgaris)为试验材料,使用徒手切片法观测臭柏鳞叶和刺叶的解剖结构,分析叶片解剖结构与其抗旱适应的关系,以揭示臭柏异形叶机制的生态意义,为臭柏在干旱半干旱地区植被恢复与重建中的推广应用提供理论依据。结果表明:(1)鳞叶角质层厚度极显著大于刺叶,而近轴面和远轴面的表皮系统厚度均极显著小于刺叶,说明鳞叶主要通过较厚的角质层防止水分散失,而刺叶主要通过较厚的整个表皮系统来保持水分。(2)鳞叶的气孔开张比、气孔开张度、气孔长度和宽度均极显著大于刺叶,而气孔密度极显著小于刺叶,说明鳞叶较耐旱,刺叶依赖较大的气孔密度和灵敏的气孔关闭来应对干旱胁迫。(3)鳞叶和刺叶的叶片厚度和主脉厚度无显著差异,但鳞叶的栅栏组织厚度、海绵组织厚度、栅/海、叶片组织紧密度和树脂道面积均显著或极显著大于刺叶,木质部厚度、木/维和叶片组织疏松度均极显著小于刺叶,说明鳞叶可通过较大的栅/海、紧密的叶片结构来适应干旱,而刺叶通过增强输导组织来应对干旱。研究认为,鳞叶忍耐干早能力较强,而相对鳞叶来说,刺叶主要通过逃避的方式来应对干旱。
2017年09期 v.37 1756-1763页 [查看摘要][在线阅读][下载 383K] - 刘敏;成正龙;张晋升;鞠延仑;房玉林;孟江飞;张振文;
遮阳网可以通过调节微气候来影响果树的生长和果实的发育。该试验以酿酒葡萄‘赤霞珠’和‘西拉’为材料,于2015年在新疆和硕进行遮阳网试验,处理时间为转色期(8月5日)至采收前12d(9月5日),探究遮阳网对酿酒葡萄果实和相应葡萄酒相关品质指标的影响。结果表明:(1)遮阳网显著降低了日均温度、光照强度和光合有效辐射,增加了日均湿度,有效改善了葡萄生长的微气候。(2)与露地相比,遮网处理使葡萄果实的横径、纵径和单果重都有所增加;能够显著抑制葡萄果实糖分的过快积累和有机酸的快速降解,进而降低葡萄酒酒精度;能够显著提高葡萄果实和葡萄酒中总酚和总单宁含量,并显著降低总花色苷和总类黄酮含量。(3)采用HPLC法在葡萄和葡萄酒中共检测出9种单体花色苷,在‘赤霞珠’果实中除花青素-3-葡萄糖苷外,其余8种单体花色苷的含量都是露地对照高于遮阳网处理,在‘西拉’果实中除二甲花翠素-3-香豆酰化葡萄糖苷外,其余8种单体花色苷也是露地对照高于遮阳网处理。研究结果为解决炎热产区生产中葡萄成熟过快、葡萄酒酒精度过高等问题以及提高酿酒葡萄和葡萄酒品质具有一定的实际指导意义。
2017年09期 v.37 1764-1772页 [查看摘要][在线阅读][下载 312K] - 翟晨;赵宝龙;孙军利;郁松林;张二震;李格;董新平;章智钧;
为了明确不同抗性砧木对赤霞珠葡萄叶片白藜芦醇含量及其合成过程中前体物质和相关代谢酶活性的影响,分析不同抗性砧木与白藜芦醇合成的关系,以获得提高接穗品种赤霞珠葡萄叶片白藜芦醇含量的抗性砧木。该研究选择弗卡(Fercal)、5C、140R、3309M、3309C、SO4、抗砧3号(Kangzhen3)、5BB为砧木与赤霞珠(CS)葡萄进行嫁接,以赤霞珠自根苗为对照(CK),采用高效液相色谱技术,测定成熟葡萄叶片白藜芦醇以及合成白藜芦醇前体物质苯丙氨酸、肉桂酸、香豆酸含量,并对合成白藜芦醇相关代谢酶苯丙氨酸解氨酶(PAL)、肉桂酸-4-羟化酶(C4H)、4-香豆-辅酶A连接酶(4CL)、过氧化物酶(POD)以及多酚氧化酶(PPO)的活性进行测定。结果表明:(1)不同砧木均能提高接穗赤霞珠葡萄叶片白藜芦醇含量11%~46%。(2)在各砧穗组合中,CS/140R嫁接苗叶片的白藜芦醇含量最高达到18.24μg/g,其合成白藜芦醇前体物质苯丙氨酸和香豆酸含量也最高,分别达到38.61和1.06μg/g。(3)在各砧穗组合中,白藜芦醇相关代谢酶PAL活性以CS/3309C嫁接苗叶片最高;嫁接苗叶片代谢酶C4H和4CL活性均高于赤霞珠自根苗;POD和PPO活性均以CS/Fercal的接穗赤霞珠叶片最强。研究发现,不同抗性砧木能显著提高赤霞珠葡萄叶片白藜芦醇含量,相关代谢酶C4H活性对葡萄白藜芦醇的合成至关重要,PPO活性与葡萄叶片白藜芦醇合成也密切相关,CS/140R是8个砧穗组合中提高赤霞珠葡萄叶片白藜芦醇含量最具优势的砧穗组合。
2017年09期 v.37 1773-1780页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K] - 王文银;高小刚;牟静;高天鹏;徐当会;
以采自甘肃民勤一年生的沙拐枣幼苗为试材,对不同NaCl浓度(0、50、100、200、300mmol·L~(-1))处理下沙拐枣光合生理特性进行分析,并对各生理指标与地上生物量进行灰色关联度分析,以探讨荒漠植物沙拐枣的抗盐机理,为沙拐枣的保护及其恢复荒漠生态系统稳定提供理论依据。结果显示:随着NaCl浓度的升高,沙拐枣同化枝内脯氨酸含量逐渐增大,而其可溶性糖含量逐渐减小;在低浓度NaCl(50mmol·L~(-1) NaCl)处理下,同化枝光合参数均增加,且净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)均达到最大值,比对照分别显著增加了33.3%、68.0%、60.8%;与50mmol·L~(-1) NaCl相比,处理浓度超过50mmol·L~(-1) NaCl时,Pn、Gs、Tr均降低;同化枝叶绿素b含量随着NaCl浓度的增加而降低,而叶绿素a和总叶绿素含量均呈先增加后降低的趋势。灰色关联度分析发现,同化枝的Tr、Gs、Ci以及叶绿素b与地上生物量的关联度较大。研究表明,低盐浓度NaCl激活了沙拐枣的某些生理机制,有利于植株的光合作用和生长,而植物在高盐浓度胁迫时能通过调节脯氨酸和可溶性糖的含量,减少叶绿素含量、Pn和Tr等维持自身的生长。
2017年09期 v.37 1805-1812页 [查看摘要][在线阅读][下载 337K] - 李新;付志鑫;母伟杰;刘妍;范亚文;
为了探讨底栖硅藻微尼海双眉藻[Halamphora veneta(Kützing)Levkov]对重金属胁迫的响应机制,该研究分析了不同浓度的4种重金属Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)对微尼海双眉藻处理96h后,其细胞密度、叶绿素a含量、丙二醛含量以及形态结构的变化。结果显示:(1)低浓度的重金属处理会促进微尼海双眉藻的生长,而高浓度的重金属胁迫会抑制微尼海双眉藻的生长。(2)微尼海双眉藻叶绿素a对较低浓度的Cu~(2+)、Hg~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫均比较敏感,表明叶绿素a含量可以成为硅藻反映重金属含量的有效指标。(3)低浓度的重金属胁迫对微尼海双眉藻的丙二醛含量影响不明显,而高浓度的重金属胁迫会促进微尼海双眉藻的丙二醛含量显著升高。(4)Cu~(2+)、Cd~(2+)和Pb~(2+)胁迫不会引起微尼海双眉藻的明显细胞形变,而低浓度Hg~(2+)胁迫就会使微尼海双眉藻出现细胞膨大及畸形等变化。研究表明,微尼海双眉藻对于重金属胁迫具有某种耐受机制,其叶绿素a含量以及形态变化可以作为水体重金属污染的监测指标。
2017年09期 v.37 1813-1822页 [查看摘要][在线阅读][下载 455K] - 卢明艳;杜研;毕晓颖;
以5种野生无髯鸢尾种子为材料,从种子的吸水率和发芽率两个方面分析休眠原因与打破休眠促进萌发的方法,为中国鸢尾属植物的种质资源保护与应用提供技术支持。结果表明:(1)5种野生无髯鸢尾种子的吸水率比较显示,玉蝉花和山鸢尾的种皮透水性最好,其次是燕子花的种皮透水性,溪荪的种皮透水性最差;种皮的透水、透气性差及致密的胚乳是抑制马蔺种子萌发的主要原因;另外,变温可增加野生无髯鸢尾种子种皮和胚乳的透水性。(2)马蔺和溪荪种子的种皮对萌发存在强烈的抑制作用,而燕子花、山鸢尾和玉蝉花种子的种皮抑制作用不显著;珠孔端胚乳是5种野生鸢尾种子休眠的主要因素。(3)温度对5种野生无髯鸢尾种子萌发影响很大,变温处理显著提高了马蔺、溪荪、玉蝉花种子的萌发率,且最适条件为:变温30℃/20℃、8h光照/16h黑暗,但该条件对山鸢尾和燕子花种子萌发的影响不显著,即单一因子不能打破燕子花和山鸢尾种子的休眠。研究发现,5种野生无髯鸢尾种子休眠和萌发特征各异,主要影响因素也不尽相同,但珠孔端胚乳是5种野生无髯鸢尾种子休眠的主要因素;低温层积处理与变温30℃/20℃相结合能明显提高野生无髯鸢尾属种子的发芽率,是其种子打破休眠的有效措施。
2017年09期 v.37 1823-1830页 [查看摘要][在线阅读][下载 227K] - 王小琴;陈垣;郭凤霞;郭爱峰;袁洪超;
对甘肃贝母(Fritillaria przewalskii Maxim.)鳞茎播种后2年生苗喷施不同浓度CaCl_2溶液(5、10、15、20和25mmol·L~(-1)),以喷施等量蒸馏水为对照(CK),通过测定倒苗率变化和倒苗期地下部分生理特性,探讨外源钙对甘肃贝母倒苗特性的影响。结果显示:(1)外源CaCl_2处理均可推迟甘肃贝母倒苗高峰期,有效延长甘肃贝母生长期,从而提高鳞茎产量;各CaCl_2浓度处理的倒苗延迟效应基本表现为15 mmol·L~(-1)>20 mmol·L~(-1)>25mmol·L~(-1)>10mmol·L~(-1)>5mmol·L~(-1)>CK。(2)不同CaCl_2溶液喷施后倒苗期较CK推迟效应显著,比CK倒苗高峰期推迟3~7d,并推迟3~6d结束倒苗高峰,其中以喷施15mmol·L~(-1) CaCl_2处理的倒苗延迟效应最佳。(3)10~25mmol·L~(-1) CaCl_2处理均可有效增强甘肃贝母倒苗期根系活力和鳞茎的抗氧化能力,其中以15mmol·L~(-1) CaCl_2处理的倒苗期根系TTC活力最高,鳞茎SOD、POD和CAT活性最强。(4)隶属函数法综合分析结果显示,不同浓度CaCl_2处理下甘肃贝母倒苗期鳞茎抗性及生活力由强至弱依次为15mmol·L~(-1)>20mmol·L~(-1)>25mmol·L~(-1)>10mmol·L~(-1)>5mmol·L~(-1)>CK。研究表明,15mmol·L~(-1) CaCl_2为甘肃贝母延迟倒苗期、增强苗期鳞茎抗逆性、提高鳞茎产量的最佳处理。
2017年09期 v.37 1831-1838页 [查看摘要][在线阅读][下载 364K] - 刘家书;周永萍;施翔;李荣;杨姗霖;孟凡翔;
为了研究多枝柽柳的两季开花物候特征与生殖特性,对分布于古尔班通古特沙漠南缘莫索湾荒漠区的多枝柽柳自然种群各水平的开花物候指数、开花过程中的花部特征变化和结实特性进行了观察和统计。结果表明:(1)多枝柽柳春花期为5月下旬至6月上旬,表现为"集中开花模式",夏花期为6月中旬至9月上旬,表现为"持续开花模式"。(2)多枝柽柳春、夏花期的群体、个体、花序和单花水平的花期持续时间分别为14d、10d、3d、1d和85d、77d、2d、1d。(3)花序水平上夏花期始花日期、开花持续时间、开花数和座果数两两之间均存在显著相关关系。(4)两季花期间单花水平的开花进程与形态结构没有明显差异。(5)春花期的结实率显著高于夏花期,但两季花期结籽率差异不显著。(6)春花期昆虫访花次数显著高于夏花期。(7)两季花期的花粉活力没有明显差异,春花期的柱头可授性持续时间比夏花期长。研究认为,古尔班通古特沙漠南缘莫索湾荒漠区的生境条件恶劣,多枝柽柳特殊的春、夏两季开花结实特性在一定程度上提高了其生殖成功的可能性,是对特殊生境的适应性表现。
2017年09期 v.37 1839-1846页 [查看摘要][在线阅读][下载 236K] - 赵敏;徐文兵;孔杨云;王先之;于应文;
芨芨草作为干旱、半干旱草原建群种,其群落植被构成和稳定性影响草原荒漠化程度,研究其群落物种构成及稳定性,可表征草原演替动态和发展方向。该研究以甘肃天祝松山滩干旱草原芨芨草群落和针茅群落为对象,定量分析其群落物种组成和多样性、功能群生物量构成、Raunkiaer频度和种间Spearman秩相关,探究物种构成和种间关联与群落稳定性的关系。结果表明:(1)针茅群落物种多样性较芨芨草群落丰富,其物种更替程度相近。(2)2个群落均处于退化状态,随退化程度加剧,丛生禾草和杂类草分别占据芨芨草群落和针茅群落主要地位。(3)2个群落主要植物种对的正负关联比皆小于1,其植物种间联结性松散,群落稳定性较低。(4)高物种多样性不利于针茅群落稳定。研究认为,群落功能群构成及其均匀度和干旱扰动比多样性对群落稳定性影响更大。
2017年09期 v.37 1847-1853页 [查看摘要][在线阅读][下载 290K] - 李江文;王忠武;任海燕;靳宇曦;韩梦琪;王舒新;韩国栋;
植物功能性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系起来,而放牧是草原生态系统的主要土地利用方式,对草原生态系统的群落结构和生态系统功能的改变起着重要作用。该研究测定了内蒙古四子王旗长期不同放牧强度下草原建群种短花针茅(Stipa breviflora)的功能性状,探讨放牧对草原群落结构的影响。研究发现:(1)随放牧强度增加,叶片各性状指标、个体生物量、植株高度、冠(丛)幅均有显著变小、变矮的趋势。(2)通过排序构建的短花针茅性状可塑性变化谱显示,各功能性状指标的可塑性指数均在重牧区最高,轻牧区最低;茎质量、叶质量、全株地上生物量对放牧响应敏感,而茎基部直径、冠(丛)幅和比叶质量响应不敏感。(3)短花针茅对长期放牧的变异系数(CV)与其响应程度(PI)之间符合指数方程y=0.08+0.18e~(1.61 x)(R~2=0.53,P<0.05),植物功能性状的变异性与性状对放牧的响应强度呈正相关关系。(4)影响地上生物量的因子中,表型功能性状中的冠(丛)幅、平均叶长、叶片数量和总叶面积的贡献率之和达到72.93%。研究认为,随着放牧强度增强,短花针茅的变异性增大、可塑性增强,这可能是短花针茅能够成为建群种的生态响应机制。
2017年09期 v.37 1854-1863页 [查看摘要][在线阅读][下载 566K] - 苟晓霞;叶茂;高生峰;徐俏;
以塔里木河中游荒漠河岸林胡杨为研究对象,选择中游河道新沙吉利克、坎白吾斯坦两个断面,分析塔里木河中游胡杨径向生长量的特点,基于离断面较近的气象站长时间序列的气温数据,采用相关性分析和MannKendall突变检验方法研究塔里木河中游胡杨径向生长量对温度动态变化的响应。结果显示:(1)塔里木河中游的河流沿岸,胡杨径向生长变化与温度变化均呈增加趋势;新沙吉利克、坎白吾斯坦断面胡杨径向生长量突变分别发生在1993年和1998年以后,且该地区的胡杨径向生长量对温度具有滞后性。(2)从时段分析发现,当年6~9月的温度对胡杨径向生长量的促进作用最大,6~9月的温度可能是该地区胡杨径向生长的限制性因子。(3)当年平均温度在13~33℃时,胡杨径向生长量达到最大值;当温度超过33℃,胡杨径向生长量呈现减弱趋势。研究表明,当年平均温度过高或过低都会抑制胡杨的径向生长。
2017年09期 v.37 1864-1871页 [查看摘要][在线阅读][下载 288K] - 马飞;徐婷婷;李明;刘吉利;王静;赵聆希;王贺瑾;纳小凡;
锦鸡儿属的多种植物在干旱/半干旱区域水土保持等方面具有显著的作用效果,该研究以柠条锦鸡儿、中间锦鸡儿和小叶锦鸡儿为材料,选择宁夏银北西大滩核心试验站的盐渍化荒地为研究对象,分析了3种锦鸡儿建植1年对盐碱地土壤理化性质及土壤细菌群落的影响,以了解该类植物在盐碱地改良中的作用及生态效应。结果显示:(1)种植锦鸡儿1年能够显著降低盐碱地土壤全盐含量和pH,提高土壤全氮和全磷含量。(2)种植锦鸡儿不影响其非根际土壤细菌群落的α多样性,但小叶锦鸡儿非根际土壤细菌群落的香浓指数最低。(3)不同种锦鸡儿对盐碱地细菌群落结构的影响有所不同,小叶锦鸡儿根际/非根际细菌群落的结构分别与对照土壤以及柠条、中间锦鸡儿根际土壤存在明显差异;在属水平,包括假黄色单胞菌属、新鞘氨醇菌属及根瘤菌属在内的12个优势细菌属的相对丰度在小叶锦鸡儿非根际土壤中显著增加。(4)db-RDA分析表明,盐碱地土壤全盐、全氮及全磷含量分别解释了锦鸡儿非根际细菌群落结构变异信息的23.5%、25.4%和22.2%,3种因子累计共解释48.5%的细菌群落变异(P<0.05),但这些因子对锦鸡儿根际细菌群落的变化无显著影响。研究表明,短期种植锦鸡儿属植物对盐碱地土壤理化性质具有一定改良效果,且不影响非根际土壤细菌群落的α多样性,但不同种锦鸡儿对土壤细菌群落结构的影响存在差异。
2017年09期 v.37 1872-1880页 [查看摘要][在线阅读][下载 341K]