摘要:应用光学显微镜和扫描电子显微镜对29种野豌豆属植物叶表皮微形态特征进行了观察。结果显示：叶表皮细胞形状有无规则形和多边形2种,垂周壁式样有深波状、浅波状和平直-弓形；表皮角质层纹饰微形态多样,大多数植物叶片表面不具有腺毛或仅中脉有,少数植物叶片表面具腺毛；部分叶表皮上有柔毛,少数植物无毛。气孔器存在于上表皮、下表皮、或上下表皮均有,形状为椭圆形、卵圆形,均为无规则型。野豌豆属植物叶表皮的这些微形态特征,在属内组间没有明确的规律性,但可为探讨本属种间的分类学及亲缘关系提供依据。

摘要:以无芒隐子草(Cleistogenes songorica)干旱胁迫下的cDNA文库中磷酸乙醇胺N-甲基转移酶(phosphoethanolamine N-methyltransferase,PEAMT)基因的EST序列为基础,采用RACE方法克隆该基因编码区序列,该序列全长为2 104 bp,开放读码框1 506 bp,编码501个氨基酸。无芒隐子草PEAMT蛋白编码的氨基酸序列与多种植物的PEAMT氨基酸序列有较高相似性,其中与高粱SbPEAMT、玉米ZmPEAMT的蛋白序列相似性最高(93%),说明PEAMT基因在植物进化中非常保守。采用实时定量RT-PCR分析无芒隐子草幼苗在干旱过程中CsPEAMT基因的表达结果显示,干旱胁迫诱导CsPEAMT基因在根和叶中大量表达,且在干旱第8天时CsPEAMT基因在叶和根中表达量分别是未干旱对照的43.35倍和13.25倍,复水后CsPEAMT基因的表达量开始下调。研究表明CsPEAMT基因可能是无芒隐子草抗旱性相关的基因。

摘要:该研究以巴西橡胶树为实验材料,从橡胶树胶乳cDNA中克隆了NAC转录因子基因(HbNAC24)完整开放阅读框(ORF),并通过酵母实验和实时荧光定量PCR技术,进行转录激活活性分析和表达分析。结果显示:(1)HbNAC24基因ORF为1 167 bp,编码388个氨基酸,在N端第7~174氨基酸之间含有一个典型的NAC结构域。(2)酵母实验表明,HbNAC24具有转录激活活性,转录激活区在高度变异C端,具备了NAC转录因子的基本特征。(3)序列比对和系统进化分析表明,HbNAC24蛋白属于NAC转录因子家族中的TIP亚族。(4)实时荧光定量PCR分析结果发现,HbNAC24基因在叶中的表达量显著高于其他部位;割胶和茉莉酸(JA)处理均能够诱导HbNAC24表达上调。研究认为,HbNAC24基因可能参与植物的生长发育和胁迫应答过程。

摘要:LIM结构蛋白是真核生物中一类重要的转录因子,参与基因转录、 细胞骨架建成和信号传导等许多发育调控过程。该研究利用RT-PCR方法从棉花陆地棉耐盐材料H15中克隆得到了1 个新的转录因子GhLIMa(GenBank登录号为KF601208)。GhLIMa基因包含一个627 bp的开放阅读框,编码208个氨基酸残基,分子量为23.2 kD。生物信息学分析发现,GhLIMa基因含有2个完整的LIM结构域,GhLIMa与可可、蓖麻、欧洲大叶杨中该蛋白的亲缘关系最近,相似性在78%以上。实时定量PCR分析显示,盐诱导后在棉花耐盐材料‘H15’的根和叶中GhLIMa基因表达量均比敏盐材料‘中棉所12’高,而且响应时间早,说明GhLIMa基因与棉花耐盐性密切相关,推测GhLIMa基因在棉花响应盐胁迫过程中具有重要作用。

摘要:为研究‘砀山酥梨’及其褐皮芽变木葡聚糖转葡糖苷酶基因(PbXET)表达水平差异,该实验利用RACE技术,克隆了梨PbXET基因;采用实时荧光定量PCR技术,分析了梨树叶片、果皮和果肉等不同组织及花后不同时期果皮中PbXET基因表达差异。结果表明:(1)梨PbXET3(KJ690921)和PbXET4(KJ690922)开放阅读框分别为903 bp和891 bp,分别编码300和296个氨基酸;氨基酸序列聚类分析显示,PbXET3与苹果MdXET-3以及PbXET4与苹果MdXET-5的亲缘关系最近。(2)半定量PCR分析显示,花后150 d,PbXET3和PbXET4基因在‘砀山酥梨’和‘锈酥’不同组织中均有表达,且PbXET3在叶片中表达量很低,在果皮、果肉中表达相对较强,其中叶片中PbXET3表达量低于PbXET4,而果肉和果皮中PbXET3的表达均明显高于PbXET4。(3)荧光定量PCR分析发现,在‘砀山酥梨’和‘锈酥’果皮中,PbXET3和PbXET4基因不同时期的表达量变化趋势不同;与‘砀山酥梨’相比,果皮颜色发生变化(花后100 d)之后,‘锈酥’果皮中PbXET3表达量骤减;而果皮颜色发生变化(花后100 d)之前,PbXET4表达量均显著降低。由此推测,PbXET3和PbXET4基因参与了‘锈酥’果皮褐色形成的调节,其表达水平差异可能是改变‘锈酥’表皮细胞结构的重要原因之一。

摘要:NAC转录因子在植物对非生物逆境胁迫的应答过程中发挥着重要作用。该研究利用RACE技术从小麦中克隆了1个NAC基因TaNAC5(HQ650113.1)。序列分析显示,TaNAC5基因开放阅读框(ORF)924 bp,编码307个氨基酸。多序列比对和进化树分析显示,TaNAC5基因所编码的蛋白具有NAC家族蛋白的保守结构域,与玉米ZmNAC5有较近的亲缘关系。实时荧光定量PCR分析显示,TaNAC5基因的表达显著受渗透胁迫、低温胁迫、乙烯和双氧水诱导,而受高盐胁迫和ABA抑制。研究表明,TaNAC5参与非生物逆境胁迫及相关信号分子的应答。

摘要:采用cDNA-AFLP技术,以不结球白菜雄蕊突变系‘苏白2号’及其保持系花蕾为实验材料,分离出1条编码乙烯响应转录因子的基因,命名为NhccERF1。结果显示:(1)序列分析表明,NhccERF1基因长807 bp,编码268个氨基酸。(2)RT-PCR分析发现,花期NhccERF1基因在花瓣、雄蕊及花柱中表达量均显著高于保持系。(3)实时定量荧光PCR(qPCR)发现,蕾期喷施乙烯(ET)能促进NhccERF1基因的表达,外施AgNO₃抑制该基因表达。研究推测NhccERF1基因可能在雄蕊变异中发挥重要作用。

摘要:该实验以前期克隆的亚麻4CL基因片段为靶序列,利用RACE方法克隆其全长cDNA序列(1 957 bp),GenBank登录号为KC832864,该序列含有1 650 bp完整的开放阅读框。系统进化树分析表明,亚麻4CL基因与盐芥4CL基因亲缘关系较近,而与禾本科的水稻(Oryza sativa)等亲缘关系最远。其编码蛋白预测分析结果显示,亚麻4CL基因由549个氨基酸组成,相对分子量为60 kD,等电点为5.3,蛋白质二级结构以无规则卷曲比例最多,其次是α-螺旋。以亚麻4CL基因编码区413 bp 靶标序列作为干扰区段,扩增其正反向基因片段,构建植物干扰表达载体p1301M-4CL。通过农杆菌介导转入亚麻,DNA及RNA水平上分子检测发现,RNAi结构已经转入亚麻中,并显著降低了其4CL基因的表达量。

摘要:为研究AtTIP5;1基因的功能,以非洲紫罗兰叶片为受体材料,进行AtTIP5;1基因遗传转化条件的研究,并对转基因植株在高浓度硼酸胁迫下的表现进行分析,以明确利用AtTIP5;1基因提高非洲紫罗兰抗逆性的可行性。结果表明:(1)以非洲紫罗兰叶片为受体的最适转化条件为:叶片预培养2 d,农杆菌共培养2 d,共培养时添加100 μmol/L乙酰丁香酮;最适潮霉素筛选浓度为40 mg/L。(2)转化植株经PCR和RT-PCR检测显示,AtTIP5;1基因成功转入了非洲紫罗兰,获得了17个稳定的转基因植株。(3)对转基因植株和对照植株进行3 mmol/L硼酸胁迫处理结果表明,AtTIP5;1基因表达受高浓度硼酸诱导,且AtTIP5;1基因表达可以减缓植株受高浓度硼酸胁迫导致的组织褐化、叶片卷曲变形症状;转AtTIP5;1基因植株干物质率、可溶性糖、可溶性蛋白质含量下降,而POD、SOD活性上升,证明转AtTIP5;1基因的非洲紫罗兰植株提高了对高浓度硼酸的耐受能力。研究结果为深入探讨AtTIP5;1基因的功能以及非洲紫罗兰基因工程育种奠定了基础。

摘要:采用ISSR分子标记技术对蒙古高原黄耆属属下部分争议类群的亲缘关系进行了研究。用11条ISSR引物对8个种的45份材料进行扩增,共获得条带188条,其中多态性条带178条,多态性条带百分率达94.7%。用NTSYSpc2.10e软件对相关数据进行UPGMA聚类分析,在相似性系数为0.73处,45份材料被划分为7大类群,其中,科布尔黄耆(Astragalus koburensis)与乳白花黄耆(A.galactites)聚为一支,表明前者可能仅是后者的生态型,应当处理为后者的异名;不同产区的糙叶黄耆(A.scaberrimus)和变异黄耆(A.variabilis)分别聚为一支,其各自的形态变异得以区分,但均应属于种内变异的范畴;莲山黄耆(A.leansanicus)与长管萼黄耆(A.limprichtii)分别聚为一支,支持将二者处理为两个相互独立的种。在相似性系数为0.66处,45份材料又被划分为4大类,类群的划分与黄耆属属下“组”的划分接近,但又存有差别。PCoA分析的结果与UPGMA聚类分析基本一致。相关分析结果表明,以组为单位划分黄耆属植物具有合理性,但部分组的设立以及部分种的归属仍需调整,准确地揭示黄耆属植物间的系统进化关系,还需要更多的材料采用多种分子标记方法。

摘要:以沙生植物柠条锦鸡儿为材料,设计自然对照(CK)、干旱处理对照(SCK)、电场处理(电场强度2 kV/cm,电场频率15 kHz,处理时间5 min)种子后在干旱条件下进行种子发芽(ET),并采用3个锚定引物和26个随机引物形成78组引物,利用DDRT-PCR技术,分析电场处理柠条种子在干旱胁迫条件下生长的幼苗幼叶基因表达水平的变化,从基因转录水平探讨电场对柠条锦鸡儿抗旱性的影响机理。结果显示:(1)干旱胁迫组相对于自然对照组增加条带282条,缺失条带179条;电场处理组相对于自然对照组增加条带303条,缺失条带200条;电场处理组相对于干旱胁迫组增加条带236条,缺失条带257条。(2)回收差异片段获得电场处理诱导的3个差异表达序列(EST-1、EST-2、EST-3),经Blastn比对,EST-1与大豆LOC100305895(LOC100305895)一致性为76%,EST-2与鹰嘴豆UDP-N-乙酰氨基葡糖肽N-乙酰葡糖胺基转移酶SEC-like(LOC101506182)选择性剪切体X2一致性为88%,EST-3与百脉根克隆JCVI-FLLj-5M12一致性为88%。(3)经Blastx比对,EST-1与1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(390 aa)145~195氨基酸序列一致性达到52%,EST-2(308 bp)与氧连N-乙酰葡萄糖胺转移酶(744 aa)706~744氨基酸序列一致性高达97%,EST-3与酰基辅酶A结合蛋白(90 aa)氨基酸序列一致性高达97%。研究结果为进一步从基因表达的角度分析电场的生物效应及其提高抗逆性的分子机理,为电场处理植物种子的农业技术应用提供理论依据。

摘要:叶片是植物滞留大气颗粒物的主要载体,对城市环境质量的改善发挥着巨大作用。该文用洗脱法测定了北京市20种常见阔叶绿化植物单位叶面积滞留总悬浮颗粒物(TSP)及PM_2.5(颗粒直径≤2.5 μm)的质量,并利用扫描电子显微镜观察了叶表面的微结构,分析比较了20种道路绿化植物叶片去除TSP与PM_2.5的能力,以探讨典型植物叶表面微结构特征对大气颗粒物拦截效果的影响机理。结果显示:(1)不同植物单位叶面积滞留TSP和PM_2.5的量均存在显著差异,变化范围分别为0.40～3.44 g/m²和0.04～0.39 g/m²。(2)叶表面沟槽宽度的不同可能是不同植物滞留TSP和PM_2.5差异的主要原因,沟槽宽度过宽和过窄均不利于叶片捕集颗粒物,且颗粒物滞留量随沟槽深度增加而增大。(3)气孔密度较大的叶片表面颗粒物滞留量较大。研究表明,灌木与藤本植物单位叶面积对TSP和PM_2.5的平均滞留量均大于乔木;叶表面沟槽宽度为5 μm左右时对PM_2.5滞留量较大;悬铃木(Platanus acerifolia)、木槿(Hibiscus syriacus)和大叶黄杨(Buxus sinica)单位叶面积滞留TSP与PM_2.5量与其他供试植物相比均较大。

摘要:为明确扇脉杓兰花粉形态结构及雄性生殖特性,利用扫描电镜、透射电镜和荧光显微镜对花粉形态和超微结构及花粉管生长过程进行观察。结果表明:(1)扇脉杓兰单粒花粉长球形,表面光滑无特征纹饰,有少量胶黏物质,一些表面有2个或以上的深凹陷,凹陷内有球形突起的内容物。(2)花粉壁分为由棒状的基柱小单元组成的外壁和纤维素果胶组成的内壁,有覆盖层;生殖细胞近圆形,细胞核大而致密;营养细胞多弧形,核质分散;花粉粒细胞质含有大量的线粒体、质体和小泡等细胞器,淀粉、蛋白质和多糖含量丰富。(3)花粉管萌发后沿子房壁方向伸长,授粉20 d花粉管伸长生长并不明显,授粉30 d伸长的花粉管中出现大量胼胝质塞,并且伸长方向转为胚珠中间,花粉管逐渐接近胚珠,在授粉后50 d基本完成受精作用。研究认为,扇脉杓兰花粉发育正常,不阻碍有性生殖过程。

摘要:采用ATPase超微细胞化学定位技术,研究灵武长枣果实不同发育阶段韧皮部和果肉库薄壁细胞ATPase分布特征,以明确灵武长枣果实ATPase超微细胞化学定位特征和功能。结果显示:(1)第一次快速生长期SE/CC复合体与周围的薄壁细胞有丰富的胞间连丝,形成共质体连续,韧皮部薄壁细胞之间有丰富的胞间连丝,ATPase反应物在韧皮部各细胞分布较少。(2)缓慢生长期ATPase反应物在韧皮部各细胞分布逐渐增加。(3)第二次快速生长期SE/CC复合体与周围的薄壁细胞缺乏胞间连丝,形成共质体隔离,韧皮薄壁细胞及果肉库薄壁细胞的胞间连丝较少,囊泡和膜泡在筛管、韧皮薄壁细胞和库薄壁细胞中很丰富,质膜、液泡膜、囊泡膜、细胞壁和胞间隙的ATPase活性较高。研究表明,果实在第一次快速生长期同化物从筛分子的卸出主要采取共质体途径,缓慢生长期同化物卸出时可能为共质体和质外体途径共存,第二次快速生长期则主要以质外体途径为主,证明果实不同发育阶段韧皮部同化物卸出路径存在差异。

摘要:为探讨花芽内源激素含量变化与返花的关系,以砂梨品种‘丰水’、‘翠冠’为材料,研究了砂梨采果后返花过程中花芽内源激素(IAA、GA₃、ABA)含量变化,以及早期落叶和秋季返花特征。结果表明:(1)在采果后至返花过程中,两个品种梨花芽中内源激素IAA和GA₃含量都呈逐渐缓慢下降趋势;花芽ABA含量的动态变化成升-降-升的“S” 曲线。(2)花芽返花受3种激素的动态平衡控制,花芽IAA/ABA、GA₃/ABA和(IAA+GA₃)/ABA值变化趋势均呈相似的“S”形曲线,IAA/ABA、GA₃/ABA和(IAA+GA₃) /ABA值增加,花芽返花;比值降低,花芽逐渐步入休眠期。(3)砂梨的落叶率与返花率呈极显著正相关关系,花芽中IAA/ABA比值与砂梨落叶率和返花率相关系数分别为0.805、0.774,相关性均达到显著水平。研究认为,梨返花与早期落叶密切相关,受花芽内源激素IAA、GA₃、ABA动态平衡控制;早期落叶降低了花芽中ABA的含量,从而使花芽内生长促进型激素占主导地位,阻止自然休眠的花芽进入休眠或促使进入浅休眠部分花芽解除休眠,所以出现秋季返花现象。

摘要:以烤烟新品种‘豫烟11号’为试验材料,研究未熟、成熟和过熟烟叶在常规三段式烘烤过程中水分含量、多酚氧化酶(PPO)活性和多酚类物质含量的变化特征,以及指标间的关系,以明确烟叶采收成熟度对酶促棕色化反应的影响及各指标之间的内在联系。结果表明:(1)在烘烤过程中,3个成熟度烟叶的水分含量逐渐降低;其PPO活性先缓慢下降,再快速上升,最后急剧下降;而总酚与绿原酸含量先缓慢上升,再缓慢下降,最后快速上升。未熟和过熟烟叶的芸香苷含量变化与总酚类似,成熟烟叶芸香苷含量呈现缓慢‘降-升-降-升’趋势;3个成熟度烟叶莨菪亭含量变化总体呈波动上升趋势。(2)在酶促棕色化反应敏感期(烘烤48～66 h),水分含量和PPO活性以未熟烟叶最高,成熟烟叶居中,过熟烟叶最低,总酚和绿原酸含量以成熟烟叶最高,过熟烟叶略低,而未熟烟叶最低;3个成熟度烟叶芸香苷和莨菪亭含量差异没有明显规律性。(3)在棕色化反应敏感期,不同成熟度烟叶PPO活性变化与多酚类物质积累速度均呈负相关关系,未熟与成熟烟烟叶分别达到了极显著和显著水平,而与过熟烟叶没有达到显著水平,未熟、成熟烟叶因过高的PPO活性明显降低了多酚类物质积累速度,而过熟烟叶因较低的PPO活性对多酚类物质的积累速度影响较小。研究认为,适当提高烟叶田间采收成熟度,能够有效地提高烘烤过程中烟叶的失水速率,降低PPO活性,有利于防止烟叶发生褐变,提高烤后烟叶的外观和内在品质。

摘要:采用盆栽试验,研究了不同剂量核桃(Juglans regia L.)青皮在土壤中分解过程中对受体植物小白菜(Brassica rapa L.var.chinensis)幼苗生长及其生理特性的影响,探讨核桃青皮的化感作用机理。结果表明:(1)核桃青皮在施入土壤的75 d内,显著抑制了小白菜地上部分生物量的积累。(2)各剂量青皮处理小白菜叶片的叶绿素含量在施入20 d时均较CK降低,且随着处理时间延长总体呈减少趋势。(3)各剂量青皮处理小白菜叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性在施入20 d和75 d时大多比对照显著升高,且有随剂量增加而增强的趋势,但过氧化氢酶(CAT)活性则随添加量增大或处理时间延长多无显著变化。(4)小白菜叶片可溶性糖(SS)含量在施入20 d时随青皮添加量的增加而增加,后期则表现为显著下降,而可溶性蛋白(SP)和脯氨酸(Pro)含量在整个处理期则呈减少趋势。研究认为,核桃青皮在土壤中分解可能对小白菜的生长和抗性生理指标产生了明显的化感作用,其化感作用强度随其分解时间延长呈先强后弱的变化趋势,且高添加量产生的效应比低添加量快而且强。

摘要:为考察核桃(Juglans regia L.)与冬性作物复合种植模式中凋落叶分解对作物生长的影响,该试验采用盆栽法,以冬性作物萝卜(Raphanus sativus L.)为受体,种入混有0、60、120和180 g/pot核桃凋落叶的土壤中,并在萝卜生长过程中测定其形态、生理及生殖相关指标。结果表明:(1)萝卜地上部分的生长在凋落叶分解初期受到显著抑制,而在后期得到明显恢复。(2)在核桃凋落叶分解的影响下萝卜出现了明显的胁迫响应,特别是在分解初期和较高凋落叶量(120、180 g/pot)处理下,光合色素含量受到明显抑制,叶片内活性氧含量增加,并在一定程度上受到渗透胁迫。(3)在测定时期内,萝卜叶片内MDA含量并未显著增加,即萝卜可通过自身调节抵御胁迫造成的危害。(4)萝卜在较高凋落叶剂量处理下,产出的种子颜色较深,且在180 g/pot处理下产出的种子萌发率较低,种子质量受到明显影响。研究认为,土壤中核桃凋落叶分解初期能对萝卜造成化感胁迫,但长久来看不会降低萝卜产量;将两者复合种植时,可保留地面凋落叶,且最好在叶片分解一段时间后种植作物。

摘要:该试验以高山离子芥试管苗(Chorispora bungeana)为试材,采用固液培养法,设置对照(不添加PEG-6000,CK),轻度干旱胁迫(5% PEG-6000)、中度干旱胁迫(20% PEG-6000)、重度干旱胁迫(40% PEG-6000)4个干旱处理水平,分析干旱胁迫对高山离子芥幼苗抗氧化系统、活性氧代谢等部分生理特征的影响,以揭示高山离子芥在干旱胁迫下的生理响应特征,为进一步探讨其对干旱环境的适应机制奠定基础。结果显示:(1)随着干旱胁迫程度的增加以及在各时间胁迫处理下,抗氧化酶SOD活性及可溶性糖含量显著升高,POD活性、丙二醛含量、CAT活性和APX活性均经历了先升后降的过程。(2)超氧阴离子(O^-·₂)的产生速率和过氧化氢(H₂O₂)的含量均显著升高;高山离子芥试管苗叶片相对电导率呈现出升-降-升的变化趋势。(3)相关分析结果显示,MDA与相对电导率、可溶性糖、SOD、APX、O^-·₂及H₂O₂呈极显著正相关关系,可溶性糖与SOD、 POD、O^-·₂及H₂O₂呈极显著正相关关系;相对电导率以及保护酶系均与O^-·₂、H₂O₂呈极显著正相关关系。研究表明,高山离子芥具有较强的耐旱性,高山离子芥试管苗在响应干旱胁迫过程中,抗氧化酶系、活性氧代谢、脂质过氧化及渗透调节物等共同参与了高山离子芥试管苗对干旱胁迫的综合抗逆性形成,从而积极启动应对外界干旱环境的耐旱响应机制。

摘要:以2年生黄金香柳为试材,采用盆栽方式人工模拟土壤干旱条件,设6个水分处理梯度,即土壤含水量分别为饱和持水量的100%(饱和持水量)、80%(正常浇水对照)、60%(轻度干旱)、40%(中度干旱)、20%(重度干旱)、10%(极度干旱),研究不同水分条件下黄金香柳生长和生理指标的变化特征。结果显示:(1)与正常浇水对照相比较,饱和持水量处理对黄金香柳的株高、冠幅、叶面积均无显著影响,轻度干旱胁迫仅对其冠幅产生轻度限制,随着干旱胁迫程度的进一步加剧,黄金香柳各指标的生长均受到显著抑制。(2)不同程度干旱胁迫条件下,黄金香柳叶片干重、干鲜比以及比叶重与对照无明显差异,而其叶形态指数显著降低。(3)随着干旱胁迫水平的加重,黄金香柳叶片可溶性糖(Ss)、游离脯氨酸(Pro)和 丙二醛(MDA)的含量显著增加,并随胁迫时间的延长表现为先增大后减小的变化趋势;叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性均随干旱胁迫时间的延长先升高后降低,但在试验末期与对照无明显差异;叶片叶绿素(Chl a+b)含量随着干旱程度的增强逐渐增加,且明显高于对照。研究表明,黄金香柳的生长在干旱胁迫条件下受到不同程度的抑制,但其能够通过增加叶绿素的含量来保证其光合作用的正常进行,减轻干旱伤害;黄金香柳还能通过减小地上蒸发面积,增加Ss、Pro含量以及SOD、CAT活性适应干旱胁迫环境,即使在极度干旱胁迫［实际含水量(4.42±0.82)％］下也未出现植株死亡的现象,从而表现出较强的干旱忍受能力。

摘要:采用盆栽试验,分析了不同水分梯度下(田间持水量的30%、40%、50%、60%和85%)头状沙拐枣幼苗的干物质累积分配特征及生理生化特性,以探明头状沙拐枣幼苗能够良好生长的土壤水分条件。结果表明:(1)随灌溉量增加,沙拐枣幼苗同化枝的干物质累积量显著增加,但在最高灌溉量下同化枝出现严重病害。(2)在生长旺季,增加灌溉量后,同化枝的干物质分配比例也均显著增加,平均可占整株的39.5%;季末,分配比例受灌溉量的影响明显减弱,平均占整株的12.3%。(3)在整个生长季同化枝的全氮和硝态氮含量均处于较高水平,随灌溉量增加全氮含量有降低趋势,硝态氮含量则波动变化。(4)灌溉量对植株同化枝生理特性的影响主要表现在生长旺季。在最低灌溉量下,同化枝丙二醛含量明显较高,但植物可通过大量累积脯氨酸和可溶性糖来降低体内水势,以提高植物抗旱性;在最高和最低灌溉量下,同化枝硝酸还原酶活性和叶绿素含量均显著下降。研究认为,沙拐枣幼苗虽具有较强的抗旱性,但灌溉量过低或过高对同化枝的生长、氮素还原和叶绿素累积均有明显的抑制,因此中等灌溉量(田间持水量的50%～60%)对头状沙拐枣幼苗生长更有利。

摘要:以‘P13201’甜椒品种为材料,在光照培养箱内采用营养液栽培法,研究了叶面预喷施不同浓度6-BA(5、10、20、50 μmol/L)溶液对高温胁迫(40 ℃/30 ℃昼/夜)下甜椒幼苗的生长及生理生化指标的影响,探讨缓解甜椒高温胁迫的最佳6-BA浓度。结果显示:(1)高温胁迫致使甜椒幼苗的各生长指标及叶绿素含量显著下降,且10 μmol/L 6-BA处理下的株高、茎粗、地上干重、根干重与常温对照(28 ℃/18 ℃昼/夜)差异不显著,其幼苗的地上鲜重、根鲜重、叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总含量在各处理中降幅也最小。(2)高温胁迫下甜椒幼苗叶片的PSⅡ实际光化学量子产量(Yield)、PSⅡ实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)显著下降,非光化学猝灭(NPQ)显著升高;相比其他处理组,10 μmol/L 6-BA溶液处理下的各荧光参数变化幅度最小,特别是NPQ与对照差异不显著。(3)甜椒叶片中O^-·₂产生速率、抗氧化酶(SOD、APX、POD)活性、丙二醛(MDA)含量及相对电导率受高温胁迫后显著增大,但10 μmol/L 6-BA溶液处理下O^-·₂产率、MDA含量及相对电导率显著小于T₀处理(蒸馏水+高温)下的各值,而其SOD、APX、POD活性则表现相反,相比T₀处理,显著升高了50.5%、79.4%、50.3%。研究表明,高温显著抑制了甜椒幼苗正常生长,致使叶片中各抗逆生理生化指标变幅大增,而叶面喷施适宜浓度的6-BA有利于高温胁迫下抗氧化酶活性的升高及光能的捕获与转换,有效缓解高温胁迫伤害,维持甜椒幼苗的正常生长,并以10 μmol/L 6-BA溶液处理效果最好。

摘要:该实验以2年生黄连幼苗为材料,在100 mmol·L^-1的NaCl模拟盐胁迫条件下,经不同浓度的外源5-氨基乙酰丙酸(ALA)处理后,测定黄连幼苗光合色素含量、叶绿素荧光参数及气体交换参数等光合生理指标的变化,探寻提高黄连幼苗在盐胁迫条件下抗性能力的途径。结果显示:(1)NaCl胁迫下黄连幼苗的光合生理受到显著抑制,在经过不同浓度的ALA处理后,显著提高了叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素等光合色素的含量。(2)盐胁迫下,黄连植株的的净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)及叶片蒸腾速率(T_r)均发生下降,并且随着胁迫时间和胁迫浓度的增加下降幅度逐渐增大,胞间CO₂浓度(C_i)则呈上升趋势,说明盐胁迫下黄连净光合速率降低的主要影响因素是非气孔因素。(3)用ALA处理后,黄连的P_n、G_s及T_r均有不同程度的提高,C_i也有不同程度的降低,并且不同的浓度梯度存在着显著的效果差异。(4)ALA处理还提高了最大荧光(F_m,1.234)、最大光化学效率(F_v/F_m,0.849)、PSⅡ有效光化学效率(F_v′/F_m′,0.685)、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ,0.545)和光化学淬灭系数(q_P,0.872)的水平,有效降低了初始荧光(F₀,0.211)和非光化学淬灭系数(NPQ,0.251)的水平。研究表明,外源ALA通过提高黄连幼苗叶片的光合色素含量,减少过剩激发能的耗散,提高光合电子传递效率,有效缓解了盐胁迫对黄连叶片PSⅡ的伤害,提高了植株的抗盐能力。

摘要:采用盆栽试验,研究了香樟(Cinnamomum camphora)凋落叶(0、25、50、75、100 g凋落叶分别与10 kg土壤混合)分解过程中对辣椒(Capsicum annuum)及其子代生长发育的影响,并采用气质联用(GC-MS)技术对凋落叶分解前后的萜类物质进行了检测和对比。结果显示:(1)香樟凋落叶分解物显著地抑制了辣椒的叶片数量、整株叶面积以及株高和基径生长,抑制效应随凋落叶剂量的增大而增强,而分解过的凋落叶和塑料片替代凋落叶原样的试验并不抑制辣椒的生长。(2)观察期内(处理45~76 d),辣椒的现蕾数、开花数和结实数在各凋落叶处理下均明显低于同期对照;采用指数方程拟合的现蕾、开花和结实动态显示,25 g凋落叶处理使辣椒的始蕾期、始花期和始果期分别推迟了0.81、0.17和1.35 d,50 g处理使这3项参数分别推迟了4.69、5.78和6.27 d,而75 g和100 g处理均使这3项参数推迟10 d以上。(3)辣椒的单株果实产量在凋落叶处理下降低29.44%~61.29%,而单果重受到的影响相对较小。(4)辣椒产出的种子千粒重和子代的生长状况并未受到凋落叶分解物的影响。(5)凋落叶的正己烷提取物中萜类占78.05%,而分解后其相对总量下降至40.76%,峰面积下降至原样的约1%。研究认为:香樟凋落叶添加处理对辣椒营养生长和生殖生长产生的明显抑制作用,不是由凋落叶添加对土壤通气透水性或对受体生长造成机械阻隔引起的,其在分解过程中释放樟脑(Camphor)、1,8-桉叶油醇(1,8-cineole)等萜类物质引起化感作用可能才是关键原因。

摘要:细根对植物功能的发挥和土壤碳库及全球碳循环具有重要意义。采用容器法和微根管法于2013年6~10月整个生长季内对紫花苜蓿的细根生物量、生产以及周转规律进行研究。结果表明:(1)紫花苜蓿活细根现存生物量平均值以接种摩西球囊霉(Gm)处理最高(12.46 g·m^-2),未接种对照最低(7.31 g·m^-2),并且活细根现存量在9月中旬达到峰值;死细根现存生物量呈先增加后降低再增加的变化趋势,在整个生长过程中未接种处理高于接种处理,接种根内球囊霉(Gi)处理死细根现存平均生物量(3.11 g·m^-2)又较接种组其他处理低。(2)苜蓿植株细根生长量以接种幼套球囊霉(Ge)处理最大(0.045 mm·cm^-2·d^-1),接种Gm处理和未接种对照最低(均为0.027 mm·cm^-2·d^-1);而未接菌植株细根死亡量(0.044 mm·cm^-2·d^-1)显著高于接种植株,接种组又以Gi处理最低(0.021 mm·cm^-2·d^-1)。(3)紫花苜蓿在生长季节内细根生产和死亡的高峰分别出现在8月底和10月份,低谷出现在9月底到10月中旬和6月底到8月;接种地表球囊霉(Gv)后细根现存量和年生长量显著高于对照和接种其他菌种处理,细根的周转以对照组最大,而接种Gv和Gm处理较低。研究发现,通过接种丛植菌根真菌可以提高苜蓿细根生物量,降低细根的死亡,增加细根寿命。

摘要:物种多样性是群落功能复杂性和稳定性的重要量度指标,海拔高度是影响物种多样性的重要因素。该实验采用典型样地法,在800～900 m(低海拔)和1 100～1 200 m(高海拔)2个海拔高度分别取4个20 m×20 m的样地,对江油地区的杉木人工林群落结构和物种多样性进行研究,采用物种丰富度指数(D)、Shannon-Wienner多样性指数(H)、Simpson优势度指数(H′)和均匀度指数(J_sw)来综合衡量不同海拔杉木人工林群落的物种多样性。结果表明:(1)组成江油杉木人工林的物种共计205种,分属66科177属;低海拔地区乔木7种,灌木54种,草本47种;高海拔地区乔木10种,灌木60种,草本41种。(2)低海拔和高海拔的木本植物组成无明显差异,草本层的物种组成有明显差异。(3)群落各层次的物种多样性指数在低海拔和高海拔都表现为:灌木层>草本层>乔木层,乔木层的各项指数最低;物种多样性指数随海拔升高在特定区间内表现出一定规律性,D、H和J_sw值总体上呈高海拔>低海拔,H′则相反,表明高海拔杉木人工林物种多样性和物种在群落中分布的均匀度都有增加的趋势,这与高海拔受人为干扰较轻以及环境因子的变化等密切相关。

摘要:根据野外样方调查数据,采用双向种指示分析(TWINSPAN)和典范对应分析(DCCA),对珠穆朗玛峰国家级自然保护区高山杜鹃灌丛群落进行分类和排序,并分析物种多样性沿海拔梯度分布格局。结果表明:(1)该研究区域38个高山杜鹃样地中,共记载的维管束植物有35科68属135种,出现频度较高的种有高山嵩草(Kobresia pygmaea)、珠芽蓼(Polygonum viviparum)、高山大戟(Euphorbia stracheyi)、髯花杜鹃(Rhododendron anthopogon)、雪层杜鹃(R.nivale)、扫帚岩须(Cassiope fastigiata)、鳞腺杜鹃(R.lepidotum)、木根香青(Anaphalis xylorhiza)、刚毛杜鹃(R.setosum)等。(2)TWINSPAN等级分类将该区域高山杜鹃灌丛38个样地划分为14个群丛类型。(3)样地DCCA二维排序图结果表明,土壤类型和海拔是影响该区域高山杜鹃灌丛群落分布格局的主要因子。(4)该区域高山杜鹃灌丛群落物种丰富度、Shannon-Wiener指数和Simpson指数与海拔呈显著负相关关系,随着海拔的升高而不断降低;而Pielou指数与海拔之间并无显著相关关系。

摘要:以民勤荒漠区5种主要植物群落10 个样方12年的定位观测资料为基础,运用植被盖度和投影盖度2个指标对荒漠区植物群落的稳定性及其生态效应进行分析,以期阐释随着全球变暖荒漠植物群落的稳定性和生态效应的变化规律。观测结果表明,沙蒿(Artemisia arenaria)的植被盖度和麻黄(Ephedra przewalskii)的植被盖度以及沙蒿的投影盖度和梭梭(Haloxylon ammodendron)人工林的投影盖度显著下降,白刺(Nitraria tangutorum)的植被盖度亦下降。分析结果表明:(1)植被盖度相对较低的群落的稳定性较强,而植被盖度相对较高的群落的稳定性相对较差。(2)当年降水量是决定植被盖度及其投影盖度的关键因子。(3)单位面积的白刺的生态功能最大,其次是麻黄,再次是白刺+梭梭,单位面积的沙蒿的生态功能最低。荒漠区植被稀疏,植株枝条分布极不规则,以冠幅计算所得的植被盖度不能反映植被实际覆盖地表的状况。

摘要:小叶桦(Betula microphylla)是一种典型的荒漠和山地乔木植物,在中国仅分布于新疆。为了明确小叶桦花序生长物候规律及发育特征,该研究对小叶桦进行了花序物候观测,分析其生长规律及果实结籽情况。结果显示:小叶桦雄花序为越年生殖器官,物候周期为345 d,其中营养生长期154 d、休眠期158 d、开花生长期33 d;雌花序与果序为当年生殖器官,物候期为105 d,其中雌花序生长期24 d、果序生长期90 d。虽然雄花序比雌花序的生长周期明显较长,但开花授粉均在4月中下旬,雄花序散粉期和雌花序可授粉期之间具有较高的同步性和协调性,表现出集中开花授粉模式,同时这种开花模式在自然条件下,果序的结籽数和结籽率分别为220和76.7%,种子库中具有活力的种子约每平米4万粒,表明小叶桦在荒漠极端环境中能顺利完成有性生殖过程。

摘要:ta-siRNA 是一类长21 nt的内源非编码小RNA,其合成作用级联参与了植物童期向生殖期的转换、逆境适应、TAS甲基化修饰、花叶等侧生器官背腹性发育等重要生物过程。该文对近年来有关植物ta-siRNA合成作用级联的发现、功能、类型和识别等研究进展进行综述,同时分析了目前存在的问题和不足,并展望了未来的研究方向,以期对ta-siRNA合成作用级联的研究和利用提供参考。