• 2013年第33卷第10期文章目次
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    • 盐穗木过氧化氢酶基因的克隆与功能分析

      2013, 33(10):1933-1939. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1933

      摘要 (2442) HTML (0) PDF 2.05 M (2237) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用同源基因克隆法,从新疆荒漠盐碱地多年生灌木盐穗木(Halostachys caspica)中克隆获得盐穗木过氧化氢酶基因(HcCAT1)。序列分析表明,HcCAT1基因开放阅读框为1 479 bp,编码492个氨基酸,推测编码蛋白质的分子量为56.7 kD,等电点为6.84。基因序列比对发现,HcCAT1与多种植物过氧化氢酶基因具有较高的同源性。半定量RT-PCR结果表明,HcCAT1基因受盐胁迫而上调表达。将构建的重组质粒pET32a-HcCAT1转化大肠杆菌BL21(DE3),以IPTG诱导重组蛋白His-HcCAT1的表达;SDS-PAGE和Western印迹检测显示,重组蛋白的分子量大小为77.7 kD,其大小与推测的大小一致;在低温诱导下以可溶性形式表达,且表现出一定的过氧化氢酶活性。盐胁迫实验结果显示,在添加400 mmol/L NaCl、400 mmol/L KCl以及300 mmol/L甘露醇的LB培养基中,重组质粒转化菌的生长情况和生长速率明显优于对照,表明HcCAT1可明显提高大肠杆菌的耐盐性。该研究结果将有助于从抗氧化角度认识盐生植物盐穗木的耐盐分子机理。

    • 抱茎独行菜MUM4基因的克隆及分析

      2013, 33(10):1940-1952. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1940

      摘要 (2233) HTML (0) PDF 2.53 M (2177) 评论 (0) 收藏

      摘要:抱茎独行菜(Lepidium perfoliatum L.)为十字花科具典型粘液繁殖体植物,为探究该植物中种皮粘液质基因(MUCILAGE-MODIFIED4,MUM4,该基因在拟南芥中编码NDP-L-鼠李糖合成酶)的功能,通过生物信息学分析设计引物克隆得到抱茎独行菜MUM4基因,命名为LpMUM4。同源比对分析结果表明,LpMUM4与拟南芥AtMUM4基因具有很高的一致性。qRT-PCR结果表明,该基因在抱茎独行菜各组织中均有表达,在角果和根中的表达量最高,且其表达量随角果的发育表现出渐强的趋势。免疫组织化学定位分析表明,LpMUM4基因于角果发育的早期阶段在内珠被和外珠被都有表达,而在外珠被的表皮和亚表皮中表达量更高,至角果发育的最后阶段,其表达集中于表皮和亚表皮层,这可能与抱茎独行菜的外珠被发育成种皮及粘液质的生成有关。将LpMUM4基因转化拟南芥,该基因的过表达对位于粘液质合成途径中的上游基因AtTTG1具有显著的抑制作用。表型比对观察显示,转基因拟南芥与其野生型植株形态无显著差异,这可能是因为抱茎独行菜种皮的发育和粘液质的形成是一个多基因调控的复杂过程,某一基因的过表达或许不会引起明显的表型变化。

    • Pi-ta+基因和几丁质酶基因双价基因导入水稻的研究

      2013, 33(10):1953-1957. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1953

      摘要 (1904) HTML (0) PDF 1.48 M (1852) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高‘云资粳41’和‘云资粳43’的抗稻瘟病能力,利用农杆菌介导法将二价表达载体pCAMBIA1300-Pi-ta+-Bchi转化到水稻愈伤组织中。经组织培养获得再生苗,再通过氯酚红显色法、PCR检测和抗稻瘟病鉴定法获得抗稻瘟病的转基因植株,为进一步创建持久、广谱抗稻瘟病水稻新材料奠定基础。结果显示:(1)抗性愈伤组织经分化和生根培养后,共获得T0代水稻再生苗137株,其中‘云资粳41’14株,‘中花11’82株,‘云资粳43’41株。(2)经氯酚红显色法和PCR对再生苗检测,‘中花11’、‘云资粳41’、‘云资粳43’的转化苗阳性率分别为66%、43%和55%。证明2个外源基因已经整合到水稻基因组中。(3)对转化阳性植株温室接种稻瘟病病菌66b鉴定结果显示,转基因植株较非转基因植株对稻瘟病的抗性明显增强,而且转Pi-ta+基因和几丁质酶基因双价的水稻植株比转单价Pi-ta+基因或几丁质酶基因的水稻植株抗稻瘟病能力强。(4)氯酚红检测结果存在一定的假阳性,PCR检测结果更真实可靠,但氯酚红显色法方便、快速,结果观察直观,可对大量的转基因植株进行初步筛选。研究表明,转Pi-ta+基因和几丁质酶基因双价基因的水稻植株具有更高的抗稻瘟病能力。

    • 甘蓝型油菜BnDGAT1基因表达的特异性分析

      2013, 33(10):1958-1963. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1958

      摘要 (2270) HTML (0) PDF 1.87 M (2371) 评论 (0) 收藏

      摘要:该研究从甘蓝型油菜中克隆获得了二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT),命名为BnDGAT1,并对该基因编码的氨基酸序列、蛋白结构域和系统进化树进行分析。结果表明:该基因编码的氨基酸序列包含二酰甘油酰基转移酶等多个功能结构域,并具有8个疏水跨膜结构区。系统进化分析表明,BnDGAT1与芥菜、拟南芥、旱金莲中DGAT1系统进化关系相对较近。利用定量PCR对BnDGAT1基因的RNA转录表达分析表明,在不同组织和角果的不同发育阶段,BnDGAT1基因的表达具有组织特异性,且在角果不同发育阶段,其RNA转录水平随着角果发育的成熟表达明显下调。

    • 苜蓿雄性不育植株与可育植株现蕾初期花蕾蛋白质组比较

      2013, 33(10):1964-1971. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1964

      摘要 (2217) HTML (0) PDF 2.38 M (2222) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用双向凝胶电泳对现蕾初期苜蓿雄性不育植株(Ms-4)及其可育植株(MF)花蕾蛋白质进行了分离,获得了分辨率和重复性较好的双向电泳图谱。通过ImageMaster 2D软件对Ms-4和MF银染图谱分析发现,两者在等电点5~7、分子量20~60 kD范围内蛋白质斑点分布最多,可识别的总蛋白质点数均在6 000个左右,其中差异表达的蛋白质点数为98个;进一步通过质谱分析成功鉴定了22个差异蛋白点。利用Blast2GO程序对 22个蛋白点进行功能注释和代谢途径分析发现,核酮糖羧化酶小亚基、尿苷三磷酸-葡萄糖-1-磷酸尿苷酰基转移酶等蛋白在光合作用、碳水化合物代谢、多细胞生物有机体的发育等过程中起着重要的作用,同时参与了细胞质、细胞壁等组成,并具有绑定、催化、结合和水解等功能。研究结果初步推断,在苜蓿花药发育过程中,蛋白的缺失及表达量的变化可能会使与花粉发育有关的能量缺失,物质合成发生改变,导致雄性不育。

    • 基于SSR标记对33份烟草材料的聚类分析

      2013, 33(10):1972-1980. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1972

      摘要 (2660) HTML (0) PDF 771.28 K (1758) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用与烟草赤星病抗性连锁的6对SSR标记和随机选取的21对SSR标记,对33份具有不同赤星病抗性的烟草种质资源的遗传关系进行了分析。结果表明:基于3个烟草赤星病抗性QTL两侧的6个SSR标记可以较好地将抗病品种和感病品种区分开来。在遗传相似系数(GS)为0.44的水平上,可将33个烟草品种分为4个类群:具有净叶黄(国内)和Beinhart-1000(美国)赤星病抗源的烟草品种聚为一类(Ⅰ类);抗赤星病的CV系列烟草品种聚为一类(Ⅱ类);长脖黄、G140、NC82等感病品种聚为一类(Ⅲ类);香甜烟草(N.suaveolens)单独聚为一类(Ⅳ类)。基于随机选取的SSR标记的聚类结果则不能看出与赤星病抗性的联系。

    • 含笑花药发育中多糖和脂滴组织化学研究

      2013, 33(10):1981-1985. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1981

      摘要 (2064) HTML (0) PDF 3.80 M (2009) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用细胞组织化学染色技术,以含笑发育各个时期的花药为材料,观察其发育中多糖和脂滴类物质的分布情况,探索其营养物质运输特征和规律。结果显示:(1) 在花药中央的造孢细胞中有零星脂滴。在形成胼胝质壁的小孢子母细胞中脂滴数量增加,此时,在花药壁绒毡层细胞中出现少量脂滴,而在其他药壁细胞中则出现多糖颗粒,在四分体小孢子中依然有少量脂滴。(2)在游离小孢子早期,小孢子中的脂滴减少而出现多糖颗粒,此时,药室内壁细胞中积累的多糖颗粒消失,细胞径向伸长;在晚期小孢子内仍有较多的多糖颗粒和脂滴,此时,绒毡层细胞呈现出退化,其中出现一些脂滴。(3)在早期二胞花粉中,液泡逐渐消失,多糖颗粒明显增加;在成熟花粉中,脂滴的数量有所减少,仍保持较多的多糖颗粒作为花粉储存物。研究认为,含笑小孢子在母细胞时期的绒毡层细胞内有少量的脂滴,没有淀粉多糖,说明绒毡层细胞活跃地将营养物质转运到药室中,故呈现较少脂滴的现象,或是含笑绒毡层细胞并没有转化糖类为脂类的功能,仅仅起了将中层细胞中的脂滴转运到药室中的作用。

    • 不同居群唐古特白刺叶片解剖特征对生境的响应研究

      2013, 33(10):1986-1993. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1986

      摘要 (4651) HTML (0) PDF 2.39 M (3166) 评论 (0) 收藏

      摘要:以河西走廊不同生境的3个天然居群(WMX、ZGL、JGC)唐古特白刺为研究对象,对叶片进行解剖观察,测定其叶片长、宽、厚,表皮毛长、宽及密度,气孔器长、宽、面积及密度,角质层厚,表皮细胞厚,栅栏组织厚,海绵组织厚,主脉直径,支脉直径,含晶细胞直径,粘液细胞长、宽,贮水组织长、宽;并对栅海比(P/S)、叶片组织结构紧密度(CTR)、疏松度(SR)等指标进行统计分析,比较同一指标在3个居群间的差异,以探讨其叶片的形态解剖特征对不同生境的适应性响应机制。结果表明:(1)3个天然居群唐古特白刺除叶片长、宽、长宽比及下表皮毛宽外,其余各指标均存在不同程度差异,其中叶厚、叶面积、上下表皮毛长度及密度、上下气孔器长度及密度、上表皮细胞厚度、上下栅栏组织厚度、海绵组织厚度、P/S、CTR、维管束直径以及粘液细胞长宽在3个居群间均显著差异。(2)3个居群的综合指标变异系数和可塑性指数的均值排序一致,指标均值的排序均为JGC>WMX>ZGL,表明3个居群唐古特白刺的生态适应性强弱为JGC>WMX>ZGL。(3)3个居群唐古特白刺的栅栏组织、海绵组织、表皮毛、角质层的可塑性指数均相对较高,说明在应对不同环境时这些组织起着主导作用,这可能是唐古特白刺叶片解剖特征对不同生境条件的适应性响应机制。

    • 虎掌(天南星科)中草酸钙晶体的形态和分布

      2013, 33(10):1994-2002. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.1994

      摘要 (2291) HTML (0) PDF 3.74 M (2900) 评论 (0) 收藏

      摘要:在光学显微镜下对虎掌(Pinellia pedatisecta)营养器官和繁殖器官中晶体的类型和分布进行了观察和分析,探讨晶体的功能与作用机制。结果表明:(1)虎掌各个器官中都发现有晶体,且晶体类型有针晶、簇晶、砂晶和柱晶4种形态,其中针晶最为常见。(2)虎掌叶中的晶体大多以针晶状分布在叶片上表皮下的叶肉中,少数分布在叶下表皮下的叶肉中,其次砂晶和星芒状簇晶也在叶中较常见,叶中也有少量的柱晶。(3)虎掌的块茎中分布有大量的针晶束,在输导组织附近还有一些大的簇晶;虎掌的不定根中分布有不整齐的针晶和排列不规则的针晶束以及少量大的簇晶。(4)虎掌的佛焰苞中分布有针晶、簇晶和砂晶,且在佛焰苞中的针晶主要分布于上、下表皮之下的叶肉中,砂晶多分布在佛焰苞的上、下表皮上。(5)虎掌的花药壁中分布有针晶束,其方向和花药壁表面垂直,而花粉囊中只有小的簇晶。(6)虎掌的果皮和种皮上分布有大量的针晶。根据晶体在酸中的溶解性,虎掌体内所有晶体的化学成分都为草酸钙。研究认为,虎掌各个器官中的各种草酸钙晶体对于保护虎掌免受食草动物取食具有重要的作用。

    • 不同核桃品种的耐寒性及其渗透调节机制

      2013, 33(10):2003-2009. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2003

      摘要 (1940) HTML (0) PDF 1.24 M (2244) 评论 (0) 收藏

      摘要:以‘香玲’、‘鲁W06-1’、‘西洛3号’3个核桃品种(优系)为材料,对低温胁迫各材料的耐受情况及相应渗透调节物质含量和总蛋白质表达的变化情况进行分析,以揭示低温胁迫下不同核桃品种(优系)的渗透调节机制和蛋白质组分差异。结果显示:(1)3个核桃品种(优系)休眠枝条解剖结构分析表明,‘鲁W06-1’一年生休眠枝条的木质部比率最大,‘西洛3号’的韧皮部厚度显著大于其他两个品种(优系)。(2)随胁迫温度降低和胁迫时间的延长,枝条相对电导率(REC)逐渐升高,且‘西洛3号’的相对电导率均大于‘鲁W06-1’和‘香玲’。(3)核桃枝条可溶性糖、可溶性蛋白和游离脯氨酸含量均随温度降低先增加后减小,但各品种(优系)增至最大值的温度不同,其中‘鲁W06-1’枝条积累可溶性蛋白的速度和幅度较大,且各低温胁迫处理后的枝条可溶性糖和游离脯氨酸的含量也更高;3种渗透调节物质含量之间均呈极显著正相关关系,可溶性糖与游离脯氨酸含量的相关系数达0.844,表明二者对低温胁迫的应答反应密切相关。(4)在不同胁迫温度和胁迫时间处理后,核桃枝条的蛋白质表达谱带总体相似,但检测出6条表达量明显增加的差异条带,它们的分子量范围为38.9~87.9 kD。研究表明,3个核桃品种(优系)的耐寒性强弱为‘鲁W06-1’>‘香玲’>‘西洛3号’;低温胁迫下,核桃枝条迅速积累可溶性蛋白,然后积累可溶性糖和游离脯氨酸,并以耐寒性较强品种(优系)积累速度更快、积累量更大,且耐寒性较强的品种(优系)枝条蛋白谱带出现较多表达量增加的条带。

    • 苦瓜叶片结构与白粉病抗性的关系

      2013, 33(10):2010-2015. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2010

      摘要 (2086) HTML (0) PDF 1.10 M (2624) 评论 (0) 收藏

      摘要:以不同抗白粉病的苦瓜品系幼苗为材料,对它们的叶片及上下表皮厚度、栅栏组织及海绵组织厚度、叶片结构紧密度及疏松度、蜡质含量、比叶重、气孔及茸毛密度等叶片结构进行观察比较,探讨苦瓜白粉病抗性与其主要叶片结构指标的关系。结果显示:(1)抗病苦瓜品系叶片的蜡质含量显著高于感病品系,与病情指数呈显著负相关关系,蜡质层是其抵抗和延迟病原菌侵入的一个有力结构屏障。(2)感病品系叶片的气孔和叶背面茸毛数量显著多于抗病品系,且叶背面的气孔及茸毛密度与病情指数呈显著正相关关系,即气孔和茸毛越少越抗病。(3)抗病苦瓜品系的叶片栅栏组织以及海绵组织排列整齐、紧密,而高感品系的叶片组织出现大量孔隙,较难观察到完整细胞。(4)抗病品系叶片厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、叶片结构紧密度明显高于感病品系,而感病品系的海绵组织厚度、叶片结构疏松度明显高于抗病品系;且苦瓜比叶重与其白粉病抗性关系不大。研究认为,苦瓜叶片蜡质含量、叶背面气孔及茸毛密度可以作为苦瓜白粉病抗性鉴定的参考指标。

    • AM真菌对盐胁迫下番茄幼苗生理特征及AVP1表达的影响

      2013, 33(10):2016-2023. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2016

      摘要 (2466) HTML (0) PDF 2.33 M (1817) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用温室盆栽试验研究不同NaCl浓度(0、50 和85 mmol/L)持续胁迫接种摩西球囊霉和地表球囊霉 2种AM真菌对加工番茄耐盐性的影响。结果显示:(1)在0 mmol/L NaCl处理条件下,2种菌的番茄菌根化苗的根系活力、叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、根系脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均高于非菌根植株,且丙二醛含量低于非菌根植株,但差异不显著。(2)在50、85 mmol/L NaCl浓度胁迫下,接种2种菌根真菌可显著提高番茄植株根系活力,促进叶片中可溶性糖、可溶性蛋白及根系脯氨酸含量的积累,显著提高叶片中与抗逆相关的超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性,减少丙二醛在根系中的积累;随着NaCl浓度的增加,效果更为明显。(3)RT-PCR分析显示,AM真菌和盐胁迫共同调控H+转运无机焦磷酸酶H+- PPase的表达,随NaCl浓度的增加,AVP1基因表达量下降,但菌根化番茄植株的AVP1基因表达量显著高于非菌根植株。研究表明,接种AM真菌后,菌根化植株可通过显著促进幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,同时过量表达AVP1基因增加了番茄植株中离子向液泡膜的转运,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强番茄幼苗对盐胁迫的耐性。

    • 不同梨品种果实有机酸含量变化与相关酶活性的研究

      2013, 33(10):2024-2030. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2024

      摘要 (2189) HTML (0) PDF 518.17 K (2566) 评论 (0) 收藏

      摘要:以梨品种‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’为试材,对不同品种果实有机酸积累及相关酶活性随发育的动态变化特征进行分析比较,探讨果实有机酸含量与相关酶活性的关系。结果表明:(1)梨果实发育过程中有机酸含量呈逐渐下降趋势,果实成熟时的总有机酸含量以‘茌梨’最高,‘鸭梨’次之,‘八里香’最低,且3品种间总酸含量差异显著。(2)果实发育后期,‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’的柠檬酸含量几乎相同,而苹果酸的含量差异显著,说明苹果酸是引起品种间总酸含量差异的主要因素。(3)在苹果酸代谢中,不同品种间NADP-ME酶活性在果实发育后期差异显著,而NAD-MDH和PEPC酶活性无显著差异,表明NADP-ME酶是引起‘鸭梨’、‘茌梨’和‘八里香’成熟果实苹果酸含量差异的主要原因。(4)不同品种的柠檬酸代谢酶CS、Cyt-ACO、Mit-ACO和NAD-IDH的活性变化趋势一致,且成熟时无显著差异,表明它们不是引起梨果实酸含量差异的主要原因。(5)梨果实发育过程中有机酸含量与相关代谢酶活性的相关性分析表明,苹果酸和柠檬酸代谢酶共同影响梨果实的酸含量水平。

    • 低温胁迫对极度濒危植物中华水韭生理特性的影响

      2013, 33(10):2031-2036. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2031

      摘要 (4002) HTML (0) PDF 1.02 M (3482) 评论 (0) 收藏

      摘要:以人工繁殖的极度濒危级(CR)植物中华水韭(Isoetes sinensis Palmer)为试验材料,研究了0 ℃低温环境下胁迫0~20 d,沉水叶片中保护酶系统(POD、SOD、CAT)、渗透调节物质(可溶性糖和可溶性蛋白)、叶绿素以及丙二醛(MDA)和相对电导率的变化。结果显示:随着低温(0 ℃)胁迫时间的延长,中华水韭沉水叶片的相对电导率、可溶性糖含量、CAT活性先升高后下降,SOD活性呈逐渐上升的趋势,POD活性、可溶性蛋白含量、叶绿素含量下降,MDA含量一直低于CK,且在一定范围内波动。研究表明,中华水韭沉水叶片在0 ℃低温胁迫中受到一定程度的伤害,但能通过调节自身的膜透性、渗透调节物质含量和保护酶活性系统来减轻低温伤害,维持其正常生理代谢功能,从而表现出一定的抗寒潜力。

    • 外源5-氨基乙酰丙酸对盐胁迫下菘蓝种子萌发及幼苗抗氧化酶活性的影响

      2013, 33(10):2037-2042. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2037

      摘要 (4018) HTML (0) PDF 788.53 K (3370) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用砂培方式,研究了外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)对盐胁迫下菘蓝种子的萌发、幼苗叶片的可溶性糖含量、丙二醛(MDA)含量及其抗氧化酶活性的影响,探讨ALA缓解菘蓝受盐胁迫伤害的响应机制。结果显示:(1)菘蓝种子萌发及幼苗生长在100 mmol·L-1 NaCl胁迫下受到明显的抑制,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数与自然含水量均显著降低,丙二醛含量、可溶性糖含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性显著升高。(2)盐胁迫下适宜浓度的ALA处理显著提高了种子萌发率、自然含水量及SOD、POD和CAT活性,降低了可溶性糖和丙二醛的含量,并以16.7 mg·L-1 ALA处理盐胁迫下菘蓝种子的发芽率、发芽势最大,其幼苗的SOD、POD、CAT活性最强。研究表明,盐胁迫显著抑制菘蓝种子的萌发及幼苗生长,适宜浓度的ALA能够有效缓解盐胁迫对菘蓝种子萌发及幼苗生长的伤害,提高植株的抗盐性,并以16.7 mg·L-1 ALA处理效果最佳。

    • PEG模拟干旱胁迫对栓皮栎种子萌发及生长生理的影响

      2013, 33(10):2043-2049. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2043

      摘要 (3704) HTML (0) PDF 909.01 K (2103) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了阐明栓皮栎种子萌发期对水分胁迫的耐受性,以当年采集的栓皮栎种子为材料,采用培养皿滤纸萌发的方法研究了不同浓度(0%、5%、10%、20%、30%)PEG-6000溶液对其种子萌发、生长、保护酶活性和有机渗透调节物质的影响,并对种子萌发率、胚根生长速率等与PEG浓度进行了回归分析。结果表明:(1)随着干旱胁迫程度的加剧,栓皮栎种子的发芽率、发芽指数、胚根长度、胚根生长速率和活力指数均呈先升高后下降趋势,说明低浓度(5%、10%)PEG胁迫可以促进栓皮栎种子萌发及生长,而高浓度(20%、30%)则具有抑制作用。(2)建立水分胁迫条件下种子萌发率、胚根生长速率等与PEG浓度的回归方程发现,栓皮栎种子在PEG胁迫下的萌发临界值和极限值分别为32.01%和36.99%,胚根生长速率的临界值和极限值分别为30.1%和33.35%。(3)随着PEG浓度的升高,栓皮栎种子中3种保护酶(SOD、POD、CAT)活性和3种有机渗透调节物质(可溶性蛋白、脯氨酸、可溶性糖)含量呈现不同的变化,但均有不同程度升高趋势。由此可见,栓皮栎种子可通过增加保护酶活性和体内渗透调节物质来适应水分胁迫环境,使自身萌发和生长受抑制程度降到最低。

    • 水飞蓟萌发期和苗期对盐胁迫的生长生理响应

      2013, 33(10):2050-2056. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2050

      摘要 (2404) HTML (0) PDF 450.74 K (2573) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了探讨水飞蓟萌发期和苗期对盐胁迫的响应,比较不同水飞蓟类型耐盐性的强弱,以黑色果皮(SD)和白色果皮(HW)2个类型水飞蓟为材料,用不同浓度NaCl(0、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%)溶液处理种子和幼苗,观察种子发芽势、发芽率和芽苗和幼苗生长及其生理生化特征。结果表明:(1)NaCl胁迫下,水飞蓟种子发芽率、发芽势下降,芽苗生长表现为低浓度促进高浓度(HW为≥0.5%,SD为≥0.3%)抑制,且盐分对子叶长、胚轴长和鲜重影响较大,对干重无显著影响。(2)盐胁迫下水飞蓟幼苗叶片中MDA含量升高,光合色素(Chl a、Chl b、Car)含量下降,幼苗生长表现为低浓度促进高浓度(HW为≥0.9%,SD为≥0.7%)抑制;植株体内可溶性蛋白、可溶性糖含量及保护酶(SOD、POD、CAT)活性先升高后降低,脯氨酸含量则持续增加,其中保护酶活性在0.7% NaCl处理下较对照显著下降,可溶性蛋白和可溶性糖含量在0.9% NaCl处理下较对照显著下降。研究发现,在水飞蓟种子萌发期,盐分主要通过改变种子吸涨能力来影响芽苗生长;在苗期,水飞蓟幼苗主要通过提高渗透物质含量和保护酶活性来缓解盐分造成的伤害;水飞蓟萌发期和苗期耐盐性有所差别,萌发期耐盐能力明显低于苗期,2个类型水飞蓟耐盐性强弱表现为白色果皮类型>黑色果皮类型。

    • 不同品种万寿菊对镉胁迫的生长和生理响应

      2013, 33(10):2057-2064. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2057

      摘要 (2086) HTML (0) PDF 3.38 M (2171) 评论 (0) 收藏

      摘要:以6个万寿菊品种为研究对象,研究了不同浓度的重金属镉(Cd)胁迫(0、200、400、600 mg/L)对万寿菊基径、株高以及百叶重、茎叶重和单花质量等生长指标及其质膜透性(丙二醛、相对电导率)、保护酶活性(SOD、POD、CAT、APX)以及光合特性(叶绿素含量、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、水分利用效率)等生理指标的影响。结果显示:(1)低于400 mg/L的Cd胁迫对6个万寿菊品种的基径、株高无明显影响,而百叶重、茎叶重和单花质量却随着Cd浓度的增加显著降低,尤其是‘大英雄’和‘迪阿哥’2个品种表现的抗性较差。(2)随着Cd胁迫浓度的增加,各品种丙二醛(MDA)含量和相对电导率(REC)显著增加,而其保护酶活性不同程度降低。(3)Cd胁迫降低了万寿菊的叶绿素Chl a+b含量和Chl a/b,且抗性差的品种降低的幅度更大;叶片净光合速率(Pn)明显降低,但蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)相对降幅较小,对水分利用效率(WUE)影响较小。研究表明,不同品种万寿菊对Cd毒害响应存在明显的差异,且Cd胁迫下生理响应的差异是品种间耐性差异的重要原因之一;抗性差的品种在高浓度Cd胁迫下,光合作用能力降低,抗氧化系统酶的活性受到显著抑制,膜质过氧化加剧,且品种‘珍妮’和‘金门’的抗性强于其他品种,可选择作为Cd污染区栽植植物。

    • 不同作物秸秆还田对设施黄瓜生长及光合特性的影响

      2013, 33(10):2065-2070. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2065

      摘要 (2057) HTML (0) PDF 1.04 M (2220) 评论 (0) 收藏

      摘要:以黄瓜品种‘津优4号’和经过1年腐熟的花生秸秆、玉米秸秆和稻壳为试验材料,研究不同作物秸秆还田对黄瓜生长、营养吸收及光合特性的影响。结果显示:(1)与对照相比,不同作物秸秆还田不仅显著增加了黄瓜植株的根系活力和叶片硝酸还原酶活性,而且提高了黄瓜叶片的叶绿素含量、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ФPSⅡ)及光合速率,使得黄瓜叶片对光能的利用效率增加,净光合速率显著增强。(2)不同秸秆还田还促进了黄瓜的株高、茎粗、地上部和根系的干鲜重增加,显著提高了黄瓜产量。(3)玉米秸秆还田效果最好,其黄瓜产量(5 765.74 g·m-2)较对照显著提高了43.8%,其次为花生秸秆还田,稻壳还田效果稍差。研究表明,秸秆还田促进了黄瓜植株根系吸收能力,显著增强了叶片的氮代谢、光能利用效率、净光合速率,从而促进了黄瓜植株的生长发育,提高了产量,并以玉米秸秆还田效果最佳。

    • 塔里木河中游荒漠河岸林物种多样性对地下水埋深变化的响应

      2013, 33(10):2071-2076. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2071

      摘要 (2048) HTML (0) PDF 513.83 K (2193) 评论 (0) 收藏

      摘要:于塔里木河中游地区选取30个样地,并采集相应地区30眼地下水位监测井的数据。根据监测井的地下水位检测数据,将地下水位按不同埋藏深度划分为0~2 m、2~4 m、4~6 m、6~8 m、8~10 m、>10 m共6个梯度,对不同地下水埋深下的样地群落盖度、物种多样性进行分析,以探讨主要植物分布频率与地下水埋深的关系,明确塔里木河中游地区荒漠河岸林植被的合理生态水位,为塔里木河中游地区乃至全流域的生态系统恢复提供依据。结果显示:(1)塔里木河中游地区共出现植物15种,其优势种植物为胡杨。(2)随着地下水位的降低,植被的盖度逐渐减小;当地下水位介于2~4 m时,植被的盖度平均为39.14%,当地下水埋深介于6~8 m时,植被的覆盖度小于20%;当地下水位低于10 m时,植被的平均覆盖度仅为7.65%。(3)随着地下水位的降低,研究区内的各类物种多样性指数均呈先增加后降低的趋势,一般在地下水埋深2~4 m时物种的多样性最高,其次为4~6 m和0~2 m;当地下水位在6 m以下时,物种的多样性锐减,地下水位低于10 m时,物种仅存柽柳和胡杨,多样性降至很小。(4) 塔里木河中游地区植物所要求的地下水平均深度为:胡杨4.58 m、柽柳3.53 m、芦苇2.34 m、骆驼刺4.10 m、花花柴3.18 m、黑刺2.98 m,只有芦苇适宜较浅的地下水埋深(≤2.5 m),其余的均宜在3~4 m左右。研究表明,在塔里木河中游地区,最适宜植物生长的地下水位为2~4 m,能够保证植物正常生长的合理地下水埋深区间为2~6 m。因此,要使塔里木河中游地区的植被得到恢复并确保其正常生长,区域内的地下水位应确保在6 m以上。

    • 汾河流域中下游植物群落物种多样性与土壤因子的关系

      2013, 33(10):2077-2085. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2077

      摘要 (2521) HTML (0) PDF 531.16 K (2027) 评论 (0) 收藏

      摘要:于2011年4~10月对汾河流域中下游33个样地128个样方的植被进行样地调查和土壤取样分析,并运用双向指示种分析(TWINSPAN)进行群落分类,用典范对应分析法(CCA)分析7种土壤因子与汾河流域中下游植物群落的分布关系,以揭示汾河流域中下游植被的物种多样性与土壤因子的关系。结果表明:(1)汾河流域中下游地区共发现植物121种,隶属33科81个属,其中以菊科、禾本科、藜科和蓼科植物最多,分别占总数的24.79%、14.05%、8.26%和7.43%,且芦苇的分布频率最高,达到49%。(2)双向指示种分析表明,汾河流域中下游33个样地分为8个群落类型(Ⅰ~Ⅷ)。(3)汾河流域中下游植物群落的Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数变化趋势相似,而Simpson指数则与Patrick丰富度指数和Shannon-Wiener指数呈相反的变化趋势;Pielou均匀度指数的变化趋势与其他3个指数均不同。(4)汾河流域中下游土壤含水量、速效钾含量在不同群落类型的不同样地间的差异大部分达到显著水平,土壤养分具有比较明显的空间分布中度不均的特点。(5)汾河流域中下游地区的土壤有机质含量与物种Simpson指数以及土壤全氮与Pielou均匀度指数均具有显著负相关关系。(6)CCA排序结果表明,土壤含水量及速效磷、速效钾含量是影响植被群落分布最重要的环境因子。

    • 秦岭南坡油松-锐齿槲栎混交林群落不同层次多样性特征及环境解释

      2013, 33(10):2086-2094. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2086

      摘要 (2450) HTML (0) PDF 558.90 K (2863) 评论 (0) 收藏

      摘要:在秦岭山脉南坡陕西省境内设置11个样地进行实地调查,从植物物种组成、多样性指数差异以及多样性指数沿环境梯度排序等方面对该区域油松-锐齿槲栎天然混交林的群落总体以及乔木层、灌木层、草本层的各自4个α多样性指数(Patrick丰富度指数、Simpson优势度指数、Shannon-Wiener多样性指数、Pielou均匀度指数)特征进行分析,以揭示该群落多样性特征及其与环境因素的关系。结果显示:(1)11个样地共记录维管束植物112种,隶属于45科77属,分布较广的物种有蔷薇科、菊科、百合科、松科、禾本科和忍冬科。(2)研究区群落中建群种锐齿槲栎和油松的优势地位突出,乔木层伴生种稀少,平均仅为4.8种,多样性水平较低;灌木层物种组成丰富,平均11.4种;草本层次之,平均9种。(3)单因素方差分析表明,该群落不同层次的多样性指数之间均存在极显著差异(P<0.01);LSD多重比较及多样性指数变化趋势分析表明,群落多样性水平表现为总体>灌木层>草本层>乔木层。(4)CCA法将群落不同层次多样性指数沿地形因子和土壤养分等12项环境指标梯度的分布划分为界线明显的3个区域,即Ⅰ区(中等浓度土壤磷素和有机质制约区)、Ⅱ区(非环境因子制约区)和Ⅲ区(高浓度土壤磷素制约区);群落总体多样性主要受灌木层影响,同时也受乔木层均匀度影响,但环境因子对乔木层多样性基本无限制性作用。(5)土壤速效磷、全磷和有机质是造成研究区群落不同层次多样性差异的主要因素,海拔、坡向等地形因子对群落多样性影响不大,可能是由于土壤养分的直接影响削弱了地形因子的间接性生态作用。研究表明:保持中等水平的土壤速效磷(3.775±1.529 mg·kg-1)和有机质含量[(4.079±1.001)%],并通过合理补植松栎幼树和伐除枯死木等抚育手段提高乔木层均匀度是维持秦岭南坡油松-锐齿槲栎混交林群落生物多样性的有效措施。

    • 湖南黄桑国家级自然保护区野生藤本植物多样性和生态特征

      2013, 33(10):2095-2103. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2095

      摘要 (1942) HTML (0) PDF 541.52 K (2585) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用野外实地调查、标本采集和室内查证相结合的方法,对湖南黄桑国家级自然保护区野生藤本植物多样性和生态特征进行了系统研究,为湖南黄桑野生藤本植物资源的保护与可持续利用提供依据。结果表明:(1)湖南黄桑自然保护区共有藤本植物45科113属250种,分别占该区种子植物科、属、种的21.13%、13.33%、12.32%,其中蕨类植物3科3属3种,被子植物42科110属247种;在被子植物中,双子叶藤本具有明显的优势,有37科105属223种,单子叶藤本处于次要地位,仅有5科5属24种。(2)该保护区的区系藤本植物中,含10个种以下的科和属分别占总科数、总属数的82.22%和97.35%,优势科主要有葡萄科、毛茛科、蝶形花科、蔷薇科、卫矛科、旋花科、薯蓣科、葫芦科等,优势属主要有铁线莲属、悬钩子属、猕猴桃属、葡萄属、菝葜属、薯蓣属等。(3)在观赏特性方面,该保护区的大部分藤本植物都具有2种以上的观赏特性,其中以观叶的最多,占总种数的92.80%,观茎的最少,仅占总种数的2.00%。(4)在攀援方式方面,该保护区的缠绕藤本植物具有优势,占总种数的46.40%,搭靠类、卷曲类和吸固类较少,分别占总种数的24.40%、18.00%和11.20%。(5)在生活型方面,以高位芽藤本植物为主导,占总种数的80.80%,一年生、地下芽和地上芽藤本植物较少,分别占总种数的10.80%、7.60%和0.80%。(6)在繁育系统方面,以两性花为主,单性花中雌雄异株种数多于雌雄同株,两性花、单性花和杂性花分别占70.40%、28.40%和1.20%。(7)湖南黄桑自然保护区的植物区系组成以热带分布类型为主,热带分布属共有72属,占总属数的63.72%。

    • 贵州思雅河河谷地区喀斯特峰丛石漠苔藓植物群落研究

      2013, 33(10):2104-2112. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2104

      摘要 (3062) HTML (0) PDF 526.53 K (2340) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用样带调查取样法,初步分析贵州思雅河河谷地区的喀斯特石漠区4座受人类活动影响频繁的峰丛以及3个坡段(坡底、坡中、坡顶)上的苔藓植物群落,研究苔藓植物群落在不同峰丛及其不同坡段的分布规律。结果显示:(1)在研究区域内,苔藓植物群落组成有8科19属40种,而且苔藓植物群落分为19个类型,其中纯群落有14个,常见群落有穗枝赤齿藓群落、真藓群落和卷叶湿地藓群落。(2)由于强烈的人类活动造成的干燥、贫瘠的环境,该区域苔藓主要生活型只有矮丛集型和交织型。(3)在这种特殊生境下,苔藓植物群落的丰富性也随着人类干扰范围的增大而减小。(4)在每座峰丛的不同坡段中,穗枝赤齿藓群落有着最大的综合优势比。推测穗枝赤齿藓群落对治理此类人为造成的石漠化生境具有实际应用潜力。

    • 黄土高原旱塬区陇东苜蓿草地N2O释放动态及微生物驱动因子的研究

      2013, 33(10):2113-2119. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2113

      摘要 (2045) HTML (0) PDF 1000.54 K (1929) 评论 (0) 收藏

      摘要:在甘肃庆阳黄土高原,采用静态箱-气相色谱法测定了3年龄陇东苜蓿草地不同物候期的N2O释放通量,采用最大或然数法(MPN)测定了土壤0~30 cm硝化细菌和反硝化细菌数量,探讨旱区紫花苜蓿草地N2O释放规律与其土壤微生物的关系。结果表明:(1)3年龄陇东苜蓿草地年内N2O释放通量在-0.099~0.085 mg·m-2·h-1之间;N2O释放通量在头茬花期和越冬前再生期达到高峰,而二茬再生期和越冬期则处于N2O吸收期,成为N2O贮存库。(2)陇东苜蓿草地亚硝酸细菌、硝酸细菌和反硝化细菌数量在不同物候期和土壤层次间存在差异。(3)3年龄陇东苜蓿草地N2O释放通量与土壤水分含量、土壤pH、硝酸细菌和反硝化细菌数量间呈显著正相关线性关系。(4)庆阳黄土高原旱区陇东苜蓿草地是较弱的农业N2O释放源,远低于同类研究和国际释放平均水平。

    • 铁棍山药组织培养快繁及试管珠芽离体再生体系研究

      2013, 33(10):2120-2125. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2120

      摘要 (2217) HTML (0) PDF 896.19 K (2477) 评论 (0) 收藏

      摘要:以河南温县铁棍山药带腋芽的茎段为外植体进行铁棍山药种苗快繁及珠芽离体再生体系的研究。结果表明:(1)75%乙醇浸泡30 s和5% NaClO消毒15 min配合使用灭菌效果最好;腋芽诱导最适培养基为MS+0.5 mg·L-1 6-BA+0.1 mg·L-1 NAA,培养20 d后诱导的多芽体倍数最高,为2.22,高度最高为3.3 cm;继代增殖最适培养基为MS+1.5 mg·L-1 6-BA,增殖倍数可达4.1;生根培养最适培养基为1/2MS+0.2 mg·L-1 6-BA+1.0 mg·L-1 NAA+0.02%活性炭,平均生根天数为12 d,生根率达100%,根系最长为1.04 cm。(2)用单芽带外植体的接种方式,其珠芽诱导率及诱导的珠芽数显著高于只接单芽的接种方式,珠芽诱导率达88.9%,平均珠芽数为1.50,大小为0.38 cm×0.54 cm;蔗糖浓度为1%~3%有利于珠芽诱导,珠芽整齐度好,形状规则,试管苗叶色浓绿;离体珠芽芽诱导的最适培养基为MS+1.5 mg·L-1 6-BA+0.2 mg·L-1 NAA,珠芽在18~22 d发芽,30 d后诱导率最高为83.3%。该实验结果为铁棍山药试管苗的工厂化生产奠定了技术基础。

    • 藓类植物孢子生活力的快速检测方法初探

      2013, 33(10):2126-2130. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2126

      摘要 (1976) HTML (0) PDF 602.21 K (2421) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过对温度和光照条件的实验探索,筛选出金发藓(Polytrichum commune)和细叶小羽藓(Haplocladium microphyllum)2种藓类孢子萌发的最适条件。采用碘-碘化钾染色法、TTC染色法、红墨水染色法、亚甲基蓝染色法对6种藓类植物孢子的生活力进行测定,并将测得的生活力结果与孢子萌发率进行了比较分析。结果表明,亚甲基蓝染色法测定的藓类植物孢子平均生活力百分率与孢子平均萌发率最为接近,且染色效果明显,可用于苔藓植物孢子生活力的快速测定。亚甲基蓝染色法测得的孢子生活力(x)与其离体萌发率(y)的相关性达到极显著水平(r=0.976),其回归方程为y=-8.547+1.069x(P<0.01),可通过孢子生活力方便预测萌发率。

    • 桥弯藻科和异极藻科(硅藻门)植物中国7种新记录

      2013, 33(10):2131-2135. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2131

      摘要 (2127) HTML (0) PDF 897.03 K (2189) 评论 (0) 收藏

      摘要:对采自黑龙江省东南部兴凯湖湿地的100余号硅藻标本进行分类研究,共发现桥弯藻科、异极藻科(硅藻门)中国新记录植物5种2变种,分别为亚粗糙桥弯藻(Cymbella peraspera Krammer)、尖头弯肋藻[Cymbopleura cuspidata (Kützing) Krammer]、不显内丝藻高山变种(Encyonema obscurum var.alpina Krammer)、西里西亚内丝藻翼形变种(Encyonema silesiacum var.lata Krammer)、耳状异极藻(Gomphonema auritum Braun & Kützing)、棍棒异极藻(Gomphonema clava Reichardt)、极细异极藻[Gomphonema exilissimum (Grunow) Lange-Bertalot & Reichardt]。对其分类学特征进行了详细的描述,与同属中相似的种类进行了比较与讨论,为今后该区域的藻类研究提供了基础的资料。

    • 青藓科中国新记录种——短尖拟青藓

      2013, 33(10):2136-2140. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2136

      摘要 (2105) HTML (0) PDF 1.62 M (2101) 评论 (0) 收藏

      摘要:该文报道了短尖拟青藓[Sciuro-hypnum ornellanum (Molendo) Ignatov & Huttunen]在新疆阿尔泰山的分布,这是该种在中国的首次记录。详细介绍了拟青藓属[Sciuro-hypnum (Hampe) Hampe]的由来,讨论了短尖拟青藓的形态特征及其地理分布,对其与形态相近种进行了比较分析,并提供了中国拟青藓属分种检索表。该种的发现不仅为中国青藓科植物研究提供了新资料,同时也进一步佐证了中国新疆植物区系与俄罗斯、中亚及欧洲的密切联系。

    • 山黧豆抗逆性研究进展

      2013, 33(10):2141-2146. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2013.10.2141

      摘要 (2182) HTML (0) PDF 2.22 M (2321) 评论 (0) 收藏

      摘要:山黧豆是一种栽培历史悠久、种植广泛的豆科作物,具有很高的蛋白质含量和极强的耐旱能力,因而成为一些干旱、贫困和人口众多地区的主要饲料和粮食作物,且被考虑作为可持续发展农业的模式作物。随着人类对粮食、蛋白质和新型食物资源需求的日益增长,山黧豆的研究引起了世界各国学者的重视。该文对国内外近年来有关山黧豆在干旱、盐、重金属及生物胁迫下抗逆性方面的研究进展作了概述,同时简要介绍了山黧豆与干旱相适应的形态特征,并对亟需重点研究的几个方向作了展望。