- 白玉;陈晓慧;谢礼洋;吴晓佩;林玉玲;赖钟雄;
该研究以龙眼胚性愈伤组织的转录组数据为基础,对龙眼胚性愈伤组织DlDRM1基因进行克隆和生物学信息分析,并检测其在体胚发生过程中不同发育阶段、不同浓度的外源激素(2,4-D、IAA、KT)处理下及不同组织部位的表达,以揭示DlDRM1基因在龙眼体胚发生过程中的功能。结果表明:(1)从龙眼转录组unigene序列筛选获得龙眼结构域重排甲基化酶1基因(命名为DlDRM1)全长序列,并利用RT-PCR法从‘红核子’龙眼胚性愈伤组织中克隆获得DlDRM1基因的cDNA全长序列(GenBank登录号为KY990493);DlDRM1基因cDNA全长2 574bp,包括494bp的5′UTR,184bp的3′UTR,可编码包含631个氨基酸的蛋白质。(2)生物信息学分析显示,DlDRM1是一个不稳定的亲水蛋白,不含信号肽,不存在跨膜结构域,其分子式为C_(3104)H_(4839)N_(851)O_(984)S_(28);序列比对和系统进化分析表明,龙眼DlDRM1与脐橙DRM相似度最高(76.85%),二者亲缘关系也最为接近。(3)实时荧光定量PCR分析发现,DlDRM1在龙眼各组织器官中均有表达,且在果肉中表达量最高,其次是花蕾,在叶中的表达量最低;DlDRM1基因在非胚性愈伤组织中表达量最高,而且在非胚性愈伤向胚性愈伤转变过程中DlDRM1基因的表达量呈逐步下降趋势,说明DlDRM1基因与体胚胚性呈负相关关系,在龙眼体胚发生过程中可能发挥着重要的作用;一定浓度的IAA和2,4-D能够促进DlDRM1基因的表达,而KT则抑制DlDRM1的表达。(4)亚细胞定位结果表明,DlDRM1定位于细胞核和细胞膜上。
2017年11期 v.37 2097-2105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2509K] - 郭倩丽;罗俊鹏;芮琪;腊红桂;
该研究以携带2×35S:LUC报告基因的转基因拟南芥Col-LUC为亲本系,将其种子进行甲基磺酸乙酯(EMS)诱变,在M2代筛选出1株低荧光的候选突变体,命名为rll4(reduced LUC luminescence 4)。遗传学分析表明,rll4突变位点包含1个核基因隐性突变。图位克隆技术定位结果显示,突变基因的位点位于4号染色体2个分子标记CL417-B10M1和CL418-B2M2之间,这2个分子标记分别位于F20D10和F20M13BAC(bacterial artificial chromosome)克隆。酶切PCR(Chop-PCR)结果显示,rll4突变体中基因组DNA的部分位点甲基化显著升高。反转录PCR(RT-PCR)结果显示,rll4突变体中ROS1(REPRESSOR OF SILENCING 1)的表达量并没有明显变化,而一些RNA介导的DNA甲基化(RdDM)过程靶位点的基因表达量有明显下降。研究表明,RLL4位点很可能参与了拟南芥DNA去甲基化过程。
2017年11期 v.37 2106-2111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1888K] - 兰蔚;邱士优;任育军;缪颖;
利用GUS组织化学染色法,研究由拟南芥泛素蛋白连接酶HECT家族基因(UPLs)启动子起始的β-葡萄糖苷酸酶报告基因(GUS)的表达模式。结果表明:UPLs家族中6个成员的启动子在拟南芥植株的不同组织和不同时期均有所表达,且在莲座叶发育的早期和衰老期表现出较高活性。进一步观察upl3和upl4突变体发现,upl3和upl4突变体除了upl3有较明显的叶型变化,两者均表现为延迟衰老现象;且突变体中衰老相关基因的表达水平不同于野生型。研究推测UPL3和UPL4可能参与了叶片生长发育过程的调控,同时还参与调控植株衰老进程。
2017年11期 v.37 2112-2119页 [查看摘要][在线阅读][下载 3884K] - 陈晓慧;白玉;陈旭;李汉生;林玉玲;赖钟雄;
从龙眼转录组unigene序列筛选获得龙眼DCL基因(命名为DlDCL)全长序列,并结合生物信息学及实时荧光定量等方法,对龙眼DCL基因进行研究,以明确DlDCLs在龙眼体胚、不同生长组织部位中的表达规律及其对激素和光质应答反应,为进一步研究龙眼体胚过程中DlDCLs基因的调控研究奠定基础。结果表明:(1)龙眼转录组数据存在DlDCL1、DlDCL2、DlDCL3和DlDCL4四个DCL家族成员,且基于Unigene的FPKM值发现不同基因在体胚发生阶段具有差异表达。(2)生物信息学分析发现,DlDCLs成员间基本理化性质较为类似,均为亲水性不稳定蛋白、不含信号肽、可进行跨膜运动,但也存在一定差异,如DlDCL2为碱性蛋白,而其他3个成员为酸性蛋白;亚细胞定位预测显示,DlDCLs均定位于细胞核中,但DlDCL2也存在定位于叶绿体中;对DCL蛋白结构域预测显示,DCL是高度保守的蛋白。(3)系统进化树分析显示,不同物种的DCL分为4个分支,同源的DCL蛋白都聚为一类,且DlDCLs与柑橘DCL亲缘关系更为接近。(4)实时荧光定量PCR分析表明,DlDCLs在龙眼非胚性愈伤组织和体胚发生过程中的表达模式差异较大,但DlDCLs在愈伤组织阶段均有较高的表达量,推测DlDCLs在体胚发生过程可能具有功能的独立和协作。DlDCL1和DlDCL2在叶片、花器官等组织部位中的相对表达量较高,暗示DlDCL1和DlDCL2可能参与到光合作用和花器官的发育;DlDCLs还受2,4-D、MeJA、SA激素和光质诱导,表明DlDCLs可能参与激素和光质调控。
2017年11期 v.37 2120-2129页 [查看摘要][在线阅读][下载 1894K] - 赵曾强;孙国清;张国丽;马盼盼;王志军;叶春秀;谢宗铭;
该研究以拟南芥抗逆基因At1g67520为探针,利用海岛棉ESTs数据库,通过电子克隆获得海岛棉RLCK家族基因GbRLCK10,解析该基因组结构,并结合qRT-PCR技术分析该基因mRNA的组织表达特征以及在不同胁迫诱导下的表达模式,为揭示RLCK家族基因在海岛棉中的表达调控及作用机制提供理论依据。结果显示:(1)获得海岛棉类受体胞质激酶(RLCK)基因,其开放阅读框(ORF)为1 179bp,编码392个氨基酸,具有典型的Serine/Threonine结构域,属于RLCK家族,与GaRLCK10(XP_017604046.1)亲缘关系较近,命名为GbRLCK10(登录号2022184),且该基因由5个外显子和4个内含子组成。(2)实时荧光定量(qRT-PCR)检测显示,GbRLCK10基因在抗病品种‘新海21’和感病品种‘新海14’的根、茎、叶中均有表达;当黄萎病菌诱导后,GbRLCK10基因在抗病品种中对于病原菌的响应时间早于感病品种,且对黄萎病菌响应更强烈,推测该基因参与棉花对黄萎病的响应;盐(NaCl)、干旱(PEG-6000)处理‘新海21’后,GbRLCK10基因在NaCl处理下响应时间要早于PEG-6000处理,但对PEG-6000处理响应更强烈;分别用4种激素处理‘新海21’后,GbRLCK10均能被诱导表达,且在水杨酸(SA)处理后表现为先增加后下降再增加趋势,在乙烯(ET)处理后表达量为持续上升趋势,在茉莉酸甲酯(MeJA)处理后呈先升高然后下降的趋势,但GbRLCK10基因对赤霉素(GA3)响应不明显。研究表明,GbRLCK10基因具有RLCK基因家族典型特征,该基因随黄萎病菌、NaCl、干旱、激素处理时间推移而发生变化,推测GbRLCK10基因可能参与了棉花对黄萎病菌、NaCl、干旱、激素胁迫的应答反应,但其功能仍需进一步研究。
2017年11期 v.37 2130-2138页 [查看摘要][在线阅读][下载 7967K] - 陆苗;李明宵;王晶;张天翼;李焘;
该研究以菘蓝新鲜嫩叶为材料,采用RT-PCR方法,克隆了菘蓝IiMYB34基因(GenBank登录号为MF373610),并对其进行生物信息学和表达模式分析。结果表明:(1)IiMYB34基因组DNA全长为1 854bp,包含3个外显子和2个内含子;ORF全长为951bp,编码316个氨基酸;IiMYB34蛋白二级结构中无规则卷曲和α-螺旋所占比例最多,延伸链较少,与其三级结构的预测结果相一致;IiMYB34基因序列还存在2个保守的MYB DNA-binding结构域,属于典型的R2R3-MYB蛋白;IiMYB34氨基酸序列与欧洲油菜、甘蓝等植物的亲缘关系较近。(2)qRT-PCR分析显示,IiMYB34基因呈组织特异性表达,并在叶中表达量最高;茉莉酸甲酯、水杨酸及葡萄糖均显著诱导该基因的表达,而低温(4℃)和机械伤害处理对其表达具有一定的抑制效应。该研究结果为进一步揭示IiMYB34基因的功能奠定了基础。
2017年11期 v.37 2139-2145页 [查看摘要][在线阅读][下载 4217K] - 原晓龙;华梅;陈剑;王娟;王毅;
该研究通过对皮革肾岛衣地衣型真菌转录组数据的分析,利用RT-PCR技术,首次克隆得到1个Ⅲ型聚酮合酶基因(NpPKS3),并分析该基因在不同培养基上的表达,以选择皮革肾岛衣地衣型真菌的最佳培养基,为研究NpPKS3基因功能奠定基础,并为异源表达皮革肾岛衣地衣型真菌的聚酮类化合物提供研究材料。结果表明:(1)NpPKS3基因(GenBank登录号MF351559)全长1 335bp,编码444个氨基酸,其产物为NpPKS3蛋白,在细胞质基质中发挥功能。(2)系统进化分析显示,NpPKS3基因编码的氨基酸序列与Ⅲ型聚酮合酶的csyB亚组聚为一支,推测该基因编码csyB类酶蛋白。(3)采用"一菌多产物"策略研究发现,NpPKS3基因在BMG培养基中表达能力最强,在BD培养基上表达能力最弱。
2017年11期 v.37 2146-2152页 [查看摘要][在线阅读][下载 2389K] - 王野;陈磊;白云;张俊娥;刘红霞;田呈明;
为探究云杉矮槲寄生(Arceuthobium sichuanense)的遗传多样性及其与不同寄主选择压力和地理分布的关系,采用ISSR分子标记方法,对青海、甘肃、四川等地区5种寄主上的100份云杉矮槲寄生样本进行遗传多样性和遗传结构分析。结果表明:(1)10条引物共扩增出130个条带,其中多态性条带129条,多态位点百分率(PPB)为99.23%。(2)物种水平上的Nei’s遗传多样性指数(He)和Shannon信息指数(I)分别为0.313 9和0.476 5,表明云杉矮槲寄生物种水平的遗传多样性较高,但群体间的基因流(Nm=0.528 7)较弱,可能会加速群体间的遗传分化(Gst=0.486)。(3)UPGMA聚类结果显示,来自甘肃、青海的样本聚为一组,表现出较高的相似性,而四川的样本独立聚类;不同寄主来源的聚类结果显示,寄生于鳞皮云杉(Picea asperata)与川西云杉(P.likiangensis var.balfouriana)的样本聚为一类,而寄生于青海云杉(P.crassifolia)、青杄(P.wilsonii)和紫果云杉(P.purpurea)的样本聚为一类,表明地理隔离和寄主选择压力对云杉矮槲寄生的遗传分化起到了重要作用。
2017年11期 v.37 2153-2162页 [查看摘要][在线阅读][下载 1827K] - 刘果;谢耀坚;陈鸿鹏;吴志华;
该研究从110对SSR引物中,选用47个扩增稳定、条带特异的SSR多态位点,对42种159份桉树种质材料进行PCR扩增,通过统计条带构建二维数据库的方法,进行遗传多样性分析和聚类分析。结果显示:(1)共检测到137个等位基因,平均每个位点等位基因数为2.915个,各位点等位基因变异范围为2~7个。(2)遗传多样性分析结果表明,平均Shannon’s信息指数为0.181,平均观察杂合度Ho为0.068,平均多态信息含量PIC为0.182。综合各指标分析发现,位点eSSR-GR018、eSSR-GR083和eSSR-GR109的多态性程度最高,反映的遗传信息量更大,能够在桉树种质资源的遗传多样性分析和种质鉴定等方面发挥更大的作用。(3)非加权类平均法(UPGMA法)和主坐标分析法(PCoA法)聚类分析均表明,159份桉树种质材料分为两大类群,且昆士兰桉和少花桉间具有较高的遗传相似度,很可能产生杂交种;聚类结果与基于形态学的Hill&Johnson分类系统基本一致。研究表明,中国引种的桉树种质资源具有较高水平的遗传多样性,该研究所选用的47对SSR引物可有效地应用于桉树种质资源的鉴定分析。
2017年11期 v.37 2163-2171页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K] - 龚湉;张林瀛;翟俊文;吴沙沙;彭东辉;
为了揭示寒兰的成花机理,利用石蜡切片和花芽实体解剖记录了濒危植物寒兰花芽分化和发育的过程,并着重观察唇瓣和合蕊柱早期及中期的发育(在合蕊柱伸长之前)。结果表明:寒兰花芽分化沿着花序轴从下往上可分为4个阶段:花序原基分化,花原基分化,花被片分化和合蕊柱形成。唇瓣分化分为3个阶段:褶片分化,侧裂片分化和色块形成。唇瓣侧裂片和褶片产生较晚,与退化雄蕊可能没有关系。在合蕊柱形成过程中,首先分化出花药,随后分化产生中心皮顶部,侧心皮顶部,并形成花柱道,最终分化出蕊喙和黏盘。
2017年11期 v.37 2172-2180页 [查看摘要][在线阅读][下载 11946K] - 王丹;李慧;石硕;王晓蕊;赵建成;刘永英;李琳;
采用经典分类学研究方法,对河北师范大学植物标本馆(HBNU)等国内多个标本馆保存的中国丝瓜藓属直蒴组(Pohlia Hedw.section Cacodon Lindb.ex Broth.)及其近缘类群植物标本共计130余号进行了分类学分析鉴定,并对所确定的中国产直蒴组物种的芽胞大小、形状及叶原基数量和长度等形态学特征进行比较分析,以期为中国丝瓜藓属直蒴组的分类学研究提供理论依据。结果表明:(1)经鉴定中国丝瓜藓属直蒴组植物共有8种——夭命丝瓜藓[Pohlia annotina(Hedw.)Lindb.]、糙枝丝瓜藓[P.camptotrachela(Ren.&Card.)Broth.]、林地丝瓜藓[P.drummondii(Müll.Hal.)Andr.]、疣齿丝瓜藓[P.flexuosa Harv.]、纤毛丝瓜藓[P.hisae T.J.Kop.et J.X.Luo]、异芽丝瓜藓[P.leucostoma(Bosch&Sande Lac.)M.Fleisch.]、念珠丝瓜藓[P.lutescens(Limpr.)H.Lindb.]和卵蒴丝瓜藓[P.proligera(Kindb.ex Breidl.)Lindb.ex Arnell]。(2)中国丝瓜藓属直蒴组植物的重要鉴别特征是在假根或叶腋处生有芽胞,而且芽胞形状以及叶原基形状和数量在直蒴组中存在差异,如念珠丝瓜藓具有假根生芽胞,而疣齿丝瓜藓具有两型芽胞。(3)对所鉴定的中国丝瓜藓属直蒴组8种植物的识别特征、生境及其与相近种的关系进行了详细描述,并绘制了形态特征墨线图。
2017年11期 v.37 2181-2193页 [查看摘要][在线阅读][下载 14775K] - 贾文杰;王祥宁;马璐琳;段青;杜文文;崔光芬;
以东方百合‘Sorbonne’为材料,在持续干旱4、8、12、16、20、24d及干旱24d后复水4d时分别取样,检测叶片叶绿素荧光参数、光合生理指标、抗氧化酶活性和丙二醛含量,并观测其茎生根发育情况以及调查植株在干旱胁迫期、复水期、开花期的花粉育性,明确干旱胁迫对百合根、叶生理功能及花粉育性的影响,探讨百合的抗旱生理机制。结果表明:(1)与对照相比,干旱处理组百合植株的叶绿素含量随着干旱时间延长而逐渐降低,处理4d后百合开始明显受到干旱胁迫;胁迫4~8d内,光合作用受到的胁迫主要是气孔因素所致;胁迫8~12d期间,叶片荧光叶绿素指标开始急剧变化,光合作用受到的胁迫已开始从气孔因素转变为非气孔因素;胁迫12d后,叶片丙二醛含量增加,膜质开始受到氧化;胁迫16d时,叶片抗氧化酶系统活性达到峰值,随后开始降低,丙二醛累积随之增加,膜脂过氧化作用加剧;胁迫24d时,叶片光合指标略有所恢复。(2)解除干旱胁迫复水4d后,百合叶片光合生理指标均有所恢复,但未恢复到胁迫前水平。(3)与正常对照相比,经历干旱胁迫的百合根系随着干旱胁迫时间的延长先缩短变粗、数量减少,然后逐渐褐化并趋近萎缩,且根系干鲜重显著降低,但花粉育性在胁迫期、复水期及开花期没有显著变化。研究发现:持续24d的干旱胁迫会对东方百合叶片的光合功能和抗氧化酶系统以及根系产生破坏性的伤害,但对花粉的育性没有影响。
2017年11期 v.37 2194-2203页 [查看摘要][在线阅读][下载 1849K] - 王志军;叶春秀;李有忠;赵曾强;孙国清;谢宗铭;
该研究以新疆本地审定且大面积推广应用的陆地棉品种‘新陆早33’、‘新陆早36’、‘新陆早50’种子为研究材料,采用高温高湿(40℃,RH100%)人工老化方法获得不同活力种子,双向电泳分离‘新陆早50’活力劣变种子总蛋白并对差异蛋白点进行二级质谱(MALDI-TOF/TOF)鉴定分析,以明确棉花种子活力劣变过程中蛋白质组表达的变化,探讨棉花种子老化的分子机制。结果显示:(1)经人工老化获得不同活力水平的种子,经生活力检测发现‘新陆早50’的种子活力随老化时间的延长呈线性下降,可作为蛋白质组研究材料。(2)TCA-丙酮法分别提取‘新陆早50’对照和劣变种子的总蛋白,经2-DE分离,获得了分辨率和重复性较好的蛋白质组差异表达图谱,在等电点4~7、分子量14.4~97.4kD之间发现约350个肉眼可辨的蛋白点,其中上调2倍以上且达到99%统计学显著水平的差异表达蛋白点30个。(3)二级质谱分析发现,有29个蛋白点被成功鉴定,生物信息学分析和功能分类结果表明,与贮藏相关的蛋白有13个,免疫相关蛋白2个,脂代谢相关蛋白1个,能量代谢相关蛋白1个,肌动蛋白2个,功能未知蛋白5个,调控相关蛋白2个,次级代谢物1个,细胞修复防御相关蛋白1个,分泌性蛋白1个。研究认为,分离鉴定的29个差异蛋白的变化可能与棉花种子活力劣变有关。
2017年11期 v.37 2204-2213页 [查看摘要][在线阅读][下载 3112K] - 程达;卫丹丹;冷凇凝;郑延海;杨兴洪;蒋高明;
该研究通过测定盐生药用植物苦豆子幼苗气体交换、叶绿素荧光参数及生长指标,研究了中度(200mmol/L NaCl)和重度(400mmol/L NaCl)盐胁迫对其生长特性的影响,探讨盐生植物对盐化环境的生理响应机制。结果显示:(1)中度盐胁迫1d后,苦豆子幼苗光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)及胞间二氧化碳浓度(C_i)显著低于对照,随着胁迫时间延长,P_n下降显著,而气体交换参数降低不明显,C_i值甚至有上升趋势;重度盐胁迫处理1d后,苦豆子气体交换值出现了显著降低,随着胁迫时间延长,降低程度增大;中度盐胁迫导致苦豆子光合速率出现下降的原因是由气孔因素和非气孔因素共同作用的结果,而重度盐胁迫下,Pn的下降主要是非气孔因素引起的。(2)处理1d后,相对于对照组,中度和重度盐胁迫下的苦豆子幼苗最大光化学效率(F_v/F_m)、光化学猝灭系数(qP)、实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))出现了不同程度的降低,而重度盐胁迫下降低更加显著;处理5d后,中度盐胁迫荧光参数变化不明显,但重度盐胁迫处理下降低显著。(3)随着胁迫程度的加重,幼苗含水量及生长指标(株高、根长、干重)降低幅度加大,以致严重抑制了植株生长。研究表明,盐生植物苦豆子对盐胁迫的耐受性也有一定限度,其在200mmol/L NaCl胁迫下植株光合作用受到轻微抑制,但能维持正常生长,而在400mmol/L NaCl胁迫下光合生理受到严重抑制,且随着胁迫时间的延长,受到伤害程度加重,甚至死亡。
2017年11期 v.37 2214-2220页 [查看摘要][在线阅读][下载 2036K] - 郭春苗;杨波;木巴热克·阿尤普;许娟;车玉红;龚鹏;
选取连续3年持续低产和高产的2个果园作为研究对象,以新疆主栽品种‘纸皮’扁桃为试材,分析在休眠期前后结果枝韧皮部和花芽中碳水化合物组分及代谢过程中的相关酶活性变化差异,同时统计2个果园当年坐果和产量情况,探讨扁桃结果枝休眠期前后碳水化合物及相关酶活性代谢变化及其对坐果、产量的影响,为低产果园改造提供理论依据。结果显示:(1)休眠期扁桃结果枝中可溶性糖的积累以蔗糖和山梨醇为主。(2)休眠期前后高产和低产果园内扁桃结果枝中的碳水化合物与其代谢相关酶(酸性转化酶、中性转化酶、蔗糖合成酶、蔗糖磷酸合成酶等)活性变化趋势基本一致。(3)扁桃休眠期结果枝韧皮部和花芽中的碳水化合物含量和代谢相关酶活性基本表现为高产园大于低产园。研究表明,扁桃休眠期结果枝碳水化合物的积累以蔗糖和山梨醇为主,其含量与相关代谢酶活性密切相关,其积累水平直接影响着翌年扁桃的座果和产量。
2017年11期 v.37 2221-2229页 [查看摘要][在线阅读][下载 382K] - 何海兵;杨茹;吴汉;尤翠翠;朱德泉;时强强;武立权;
干湿交替灌溉(节水栽培)水稻较传统淹灌栽培表现出较高的生产潜力,其高产形成除因土壤水分改变有关外,可能还与根区水分变化引起的土壤氮素形态改变有关。该研究于2016年通过设置传统淹灌(W_1)和干湿交替灌溉(W_2)水分处理,以及氮素形态配比[硝态氮∶氨态氮=100∶0(N_1)、50∶50(N_2)和0∶100(N_3)]处理,并通过温室盆栽试验探讨水分与氮素形态互作对水稻花期光合生理及产量形成的影响。结果表明:(1)W_2水分处理产量及其构成因子、光合生产能力、收获指数、氮素收获指数以及氮素籽粒生产效率均显著高于W_1处理,其N素累积量略低于W_1处理。(2)在不同氮素形态之间,N_2处理的产量水平显著高于N_3和N_1处理,这主要是N_2处理加强了水稻物质转运以及光合生产能力,其中叶片含氮量和N素浓度提高可能是N_2处理呈现出高光合性能的重要原因。(3)氮素利用效率以N_1处理最高,随后依次分别为N_2和N_3处理。研究发现,土壤水分与氮素形态对促进水稻产量、产量构成因子、收获指数等形成均存在显著的互作效应,且W_2N_2处理的效应较其他处理更明显。
2017年11期 v.37 2230-2237页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K] - 刘静;万志文;陈振江;李秀璋;曹莹;李春杰;
该研究通过测定不同光周期(8、12、14和16h·d~(-1))和光照强度(1 500、2 500和3 500lux)处理下醉马草内生真菌共生体幼苗的形态指标以及叶绿素、可溶性糖、麦角酰胺和麦角新碱的含量,以明确醉马草内生真菌共生体幼苗生长和生物碱积累的最适光照条件,为醉马草内生真菌共生体的应用提供理论依据。结果发现:(1)醉马草内生真菌共生体幼苗株高、叶绿素和可溶性糖含量随着光照时间的延长而增加,并在光周期为16h·d~(-1)时显著(P<0.05)高于其他处理;根长、单株分蘖数和单株生物量均先升高后降低,且均在14h·d~(-1)处理下达到最大值。(2)随着光照强度的增加,醉马草内生真菌共生体幼苗4个形态指标以及叶绿素和可溶性糖含量均呈增加的趋势,并在光照强度为3 500lux时均达到最大值。(3)随着处理时间的延长,醉马草内生真菌共生体幼苗麦角酰胺和麦角新碱的含量在不同光周期处理下均呈上升的趋势,并在光周期为12h·d~(-1)和光照强度为2 500lux处理下麦角酰胺和麦角新碱的含量均显著高于其他处理(P<0.05),且在处理第15天时达到最大值。研究表明,适宜的光照环境能显著促进醉马草内生真菌共生体幼苗生长和生物碱的积累,并以12h·d~(-1)光周期和2 500lux光照处理下最有利于麦角酰胺和的麦角新碱积累。
2017年11期 v.37 2238-2246页 [查看摘要][在线阅读][下载 264K] - 魏特;王力;杨国敏;
小叶杨作为六道沟流域植被恢复的优势乔木速生树种,对该区的生态恢复与建设有着至关重要的作用。通过测定六道沟流域生长旺期(8和9月)不同冠层高度下小叶杨叶片的水势、光合气体交换参数、稳定性碳同位素比率(δ~(13)C)和叶片全N全P含量,分析了冠层叶片的δ~(13)C、光合特性指标、叶水势等在不同月份及冠层高度下的变化特征。结果表明:(1)小叶杨8、9月份间叶片光合特性指标净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)均随着冠层高度增加而减小。(2)小叶杨叶片δ~(13)C和瞬时水分利用效率(WUEi)均随冠层高度增加而增加,δ~(13)C沿冠层高度的变化范围为-29.81‰~-27.43‰。(3)叶片δ~(13)C与植物的水分利用效率呈正相关关系,8月份和9月份δ~(13)C沿树高的变化幅度分别为2.22‰和2.12‰。研究发现,六道沟流域小叶杨叶片确实受到来自树高所引起的水分胁迫,叶片δ~(13)C能真实反映其长期的水分利用状况,且叶片δ~(13)C的变化是自身遗传特性与环境因子共同作用的结果。
2017年11期 v.37 2247-2255页 [查看摘要][在线阅读][下载 912K] - 张璐璐;李艳;王孝安;朱志红;李英年;
通过6年的控制实验,研究刈割(留茬1cm、3cm、不刈割)和施肥(12.75g·m~(-2)尿素+3.06g·m~(-2)磷酸二铵、不施肥)对高寒草甸土壤和植物中N、P化学计量学特征的影响,探讨植物养分限制类型,为天然草原的管理利用、保护和恢复研究提供资料。结果显示:(1)刈割、施肥后土壤全N、全P含量及其N∶P比值无显著变化,但速效P含量显著增加;因速效养分被植物吸收,施肥与不施肥群落的土壤速效N、P含量无显著差异。(2)刈割和施肥引起群落叶层N、P含量增加,施肥导致叶层N∶P比降低。(3)刈割、施肥对豆科植物N、P含量及其N∶P比无显著影响,单独刈割增加了禾草的P含量和莎草的N含量,并降低了禾草的N∶P比值;单独施肥处理增加了禾草的P含量和莎草的N、P含量;豆科植物的N含量最高,莎草的P含量最低,禾草的N∶P比最低。(4)群落叶层、禾草及莎草的N含量与P含量呈显著正相关关系,N∶P比与N含量无显著相关性,而与P含量呈显著负相关关系;豆科植物的N、P含量呈显著负相关关系,N∶P比与N含量呈正相关关系,而与P含量呈显著负相关关系;说明群落和植物功能群营养状况主要受P限制。(5)群落地上生物量的相对生长率与群落叶层的N、P含量呈显著正相关关系,而与N∶P比呈显著负相关关系,符合生长速率假说,说明生长速率假说不仅适用于物种水平,在群落水平也成立。
2017年11期 v.37 2256-2264页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K] - 李帅锋;贾呈鑫卓;杨利华;黄小波;郎学东;刘万德;苏建荣;
以云南省普洱市思茅松人工林中14a龄林为研究对象,对5种造林密度(1m×1m、1.5m×1.5m、2m×1m、2m×2m、2m×3m)的思茅松人工林的林分特征及其根系生物量空间分布进行调查分析,以明确林分密度对思茅松人工林细根生物量空间分布的影响,为思茅松人工林经营管理提供理论依据。结果表明:(1)树高和胸径随着林分密度的减少呈增大趋势,而生物量呈减少趋势。(2)14a思茅松人工林的细根生物量随林分密度的增大而减少,单株细根生物量随林分密度的减小而增大,但粗根与死根生物量在5个林分密度之间无显著差异。(3)细根生物量主要分布在土壤上层,其中40.21%~54.73%的细根集中在0~10cm土壤深度,不同林分密度的细根生物量随土层深度的增加而减少的趋势较为明显,随着林分密度的减小,土壤上层的细根生物量比例呈先增加后减少的趋势。(4)林分密度和土壤深度对细根生物量有显著影响,而且乔木个体大小差异与细根生物量具有极显著的负相关关系,而单株细根生物量与林分密度、乔木个体大小差异、地下生物量及胸高断面积之间呈显著或极显著的负相关关系,而与树高和胸径之间呈显著正相关关系。
2017年11期 v.37 2265-2272页 [查看摘要][在线阅读][下载 268K] - 韩梦琪;王忠武;靳宇曦;康静;李江文;王悦华;王舒新;韩国栋;
以内蒙古四子王旗短花针茅(Stipa breviflora)荒漠草原为研究对象,从植物个体尺度入手,通过2016年野外群落调查试验,对荒漠草原不同放牧处理[载畜率分别为0(CK)、0.91(LG)、1.82(MG)、2.71(HG)羊/(hm2·a-1)]下的物种组成、植物多样性与生产力的关系进行分析,以揭示荒漠草原群落中的物种组成、物种多样性及其功能群多样性对不同载畜率的响应机制。结果表明:(1)对照区的植物种最多,有13科30种,轻度放牧区只比对照区少野韭(Allium ramosum)1种植物,而中度放牧区和重度放牧区的植物种分别较对照区减少了30%和40%,其中减少的物种大多属于多年生杂类草与多年生根茎禾草两大功能群。(2)多年生丛生禾草在植物群落中占比始终最大(29%~78%),且随着载畜率的增加而增加,而其他功能群均随载畜率增加呈减小的趋势。(3)两种多样性指数中,除了功能群多样性的Margalef丰富度指数,其他多样性指数均在对照区达到最大值,且大小依次为对照>轻度>中度>重度放牧区。(4)物种多样性的3个α多样性指数与草地生产力存在显著正相关关系,功能群多样性指数则与生产力无相关关系。研究认为,长期放牧使得荒漠草原群落结构趋于简单化,使多年生丛生禾草形成优势单种;且载畜率的增加使得短花针茅荒漠草原植物的多样性及生产力均显著下降,高水平的多样性会导致高水平的草地生产力,比较2种多样性指数指标,物种多样性指标对荒漠草原生产力的贡献更大。
2017年11期 v.37 2273-2281页 [查看摘要][在线阅读][下载 477K] - 王希义;徐海量;潘存德;凌红波;苑塏烨;
该研究以种群生命表和生存分析理论为基础,采用空间代替时间法和分段均滑技术,编制了塔里木河下游地区胡杨种群特定时间生命表,绘制了胡杨种群的存活曲线、死亡率曲线,并分析了种群数量动态变化过程。结果表明:(1)胡杨种群的存活曲线属于凹型,Ⅰ~Ⅲ龄级死亡率在20%以下,从Ⅲ龄级到Ⅷ龄级死亡率增加迅速,并在Ⅷ龄级达到高峰,之后一直保持在50%以上。(2)胡杨种群累积死亡率从Ⅰ~Ⅷ龄级增加了75.79%,Ⅸ~Ⅻ龄级累积死亡率仅增加5.07%,胡杨幼苗和幼树的死亡率高;种群危险率在第Ⅶ龄级已经达到0.142 3,至第Ⅻ龄级达到0.217 4,表明随着胡杨年龄的增加,危险率也增加;死亡密度在Ⅶ龄级与Ⅸ龄级之间减少了0.018 7,说明从Ⅶ龄级到Ⅸ龄级有大量的胡杨死亡。(3)胡杨种群数量动态除了受基波的影响外,在第Ⅵ龄级处还有一个明显的小周期波动,这也许与该龄级胡杨的生理特性或人为干扰有关。
2017年11期 v.37 2282-2289页 [查看摘要][在线阅读][下载 389K] - 董雪云;王洪峰;张静文;
该研究采用样方结合样线调查的方法,并综合文献资料,于1983年和2013年2次对帽儿山国家森林公园植物种类进行实地调查,并进行了区系特征的对比分析,为评估帽儿山国家森林公园植物保护状况提供依据。结果表明:(1)2013年研究区的植物科数量和组成与1983年相同,但2013年比1983年少20属60种,不同等级科组成差异较小,而不同等级属差异较大。(2)优势科组成差异较小,但2013年兰科(Orchidacea)由优势科变成了非优势科,而藜科(Chenopodiaceae)和松科(Pinaceae)由非优势科变成优势科;优势属组成差异较大,2013年比1983年少了8个优势属。(3)2次调查表征科组成变化较大,但表征属组成差异较小,2013年比1983年少了2个表征属。(4)1983年和2013年科、属、种的分布型均以温带性分布为主;科的分布型完全相同,属的分布型2013年比1983年少了地中海区-西亚至中亚分布型;种的分布型,2013年比1983年多了亚洲-北美-北极分布。研究认为,30年间帽儿山国家森林公园的植物区系构成基本稳定,说明对这一区域的植物保护总体有效,但属和种的数量明显减少,30年间物种多样性显著降低,尤其是某些重要的科,如兰科植物的减少,也说明植物保护现状依然不容乐观。
2017年11期 v.37 2290-2299页 [查看摘要][在线阅读][下载 257K]