王 欢 , 史江莉 , 李瑞民 , 姚文孔 , 焦韵桐 , 王跃进
2014, 34(4):645-650. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0645
摘要:该研究以前期获得的葡萄cDNA全长文库为基础,采用RT-PCR技术克隆了中国野生华东葡萄‘白河-35-1’(Vitis pseudoreticulata‘Baihe-35-1’)相关质体蛋白基因,命名为VpPAP1(GenBank登录号JN624817)。序列分析表明,VpPAP1基因cDNA编码区全长为1 034 bp,其中5′-UTR和3′-UTR区域分别为26 bp和63 bp,开放阅读框为945 bp,编码314个氨基酸,分子量为34 169.37 Da,等电点为7.76。葡萄叶片接种白粉菌[Uncinula necator (Schw.) Burr.]后,运用实时定量PCR技术分析VpPAP1基因的表达模式,结果表明VpPAP1基因受白粉菌诱导表达,在接种后24 h达到峰值。该研究为进一步研究中国野生葡萄脂类相关质体蛋白基因的表达及其在葡萄白粉病互作中的功能分析提供了依据。
高世超 , 林义章 , 钟凤林 , 赵瑞丽 , 林琳琳 , 占丽英
2014, 34(4):651-657. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0651
摘要:为探讨青花菜在模拟酸雨胁迫下谷胱甘肽-S-转移酶的表达变化,克隆了青花菜谷胱甘肽-S-转移酶基因(glutathione-S-transferase,GST)的cDNA序列全长,并进行了生物信息学和表达分析。结果表明:青花菜GST基因cDNA全长为915 bp,开放阅读框为642 bp,编码213个氨基酸,推测分子式为C1091H1719N289O306S5,分子量为23 940.7,没有跨膜螺旋区域和信号肽。系统进化树分析表明,该青花菜基因GST与芥菜的GST聚类关系最近。实时荧光定量PCR结果显示,在模拟酸雨胁迫下,GST基因的表达量在胁迫初期显著增大,随时间延长开始下降,表明其参与了青花菜抗酸雨的应答反应。
肖向文 , 刘海峰 , 李雪源 , 曹艳艳 , 王俊铎 , 黄 芳 , 郑巨云 , 谢 旗 , 李晓波
2014, 34(4):658-664. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0658
摘要:利用生物技术方法对棉花进行遗传改良主要限于有效的遗传转化系统。以新疆主栽优良陆地棉品种‘新陆早33号’为材料,利用下胚轴作为外植体对影响农杆菌介导的棉花遗传转化及体细胞胚胎发生的因素进行研究,成功建立了除草剂Basta筛选的棉花遗传转化技术体系。同时将植物抗病相关基因多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白基因AtPGIP1导入棉花,经过对再生转化植株的PCR鉴定,初步证明外源基因已经整合到棉花基因组。研究发现:Basta是棉花遗传转化中很有效的筛选剂,低浓度Basta(2.5 mg/L)就能够获得很好的筛选效果;较低的共培养温度(20 ℃)及合适的农杆菌浓度(OD600=0.5)有助于提高转化效率。该研究结果表明,‘新陆早33号’具备作为棉花优良遗传转化受体的基本特征,研究中获得的15株AtPGIP1转基因植株经PCR分子检测均为阳性植株。该研究为新疆棉区棉花分子生物学研究及转基因育种研究奠定了重要基础。
2014, 34(4):665-670. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0665
摘要:苦荞16 kD过敏蛋白(Tartary buckwheat 16 kD allergen,TBW16)是定位于种子胚中的过敏蛋白,其生物学功能未知。该研究以苦荞种子灌浆期cDNA文库中获得苦荞过敏原TBW16基因的序列为基础,构建TBW16成熟蛋白的原核表达载体pET47b-TBW16,实现了其在大肠杆菌BL21 Star(DE3)中的高效表达。结果表明:该过敏原以包涵体的形式表达,经包涵体复性及金属离子螯合层析纯化了目标蛋白;以1,4丁二醇二缩水甘油醚环氧基介导的蛋白偶联技术固定化TBW16于Sepharose CL 6B上,采用亲和层析分离与TBW16靶向结合的蛋白,MALDI-TOF质谱鉴定显示,苦荞TBW16过敏原靶向结合蛋白与细菌膜孔蛋白高度同源,该研究结果为分析苦荞TBW16生物学功能奠定了基础。
燕丽萍 , 刘翠兰 , 李 丽 , 孙 超 , 毛秀红 , 李双云 , 赵梁军 , 夏 阳
2014, 34(4):671-675. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0671
摘要:该研究以耐盐型和盐敏感型绒毛白蜡及其F1代为材料,采用混合品系分析法进行RAPD分析。结果显示:在随机选取的150个10碱基随机引物中,仅有引物S20在耐盐基因池和盐敏感基因池间扩增出特异而可重复的592 bp的多态性片段,命名为S20-592。获得的RAPD标记S20-592经克隆、测序、重新设计一对特异性引物转化成更稳定的SCAR标记。通过F1代个体验证,耐盐型个体均能扩增出此差异条带而盐敏感型个体中不能扩增出此差异条带,证明该SCAR标记的特异引物可用于耐盐绒毛白蜡物种的快速分子鉴定。
朱海龙 , 程光远 , 彭 磊 , 柴 哲 , 郭晋隆 , 许莉萍 , 徐景升
2014, 34(4):676-681. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0676
摘要:该研究以甘蔗条纹花叶病毒(Sugarcane streak mosaic virus,SCSMV)的P3蛋白(SCSMV-P3)为诱饵,采用酵母双杂交技术(yeast two-hybrid system,Y2HS)从甘蔗酵母文库中筛选到1个编码核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)大亚基的基因,命名为ScRbcL。序列分析表明,该基因开放读码框(open reading frame,ORF)长度为1 337 bp,编码478个氨基酸残基。Y2HS和双分子荧光互补(bimolecular flourescence complementation,BiFC)实验表明,ScRbcL与SCSMV-P3存在互作关系。研究认为SCSMV-P3与ScRbcL的互作可能是SCSMV侵染甘蔗导致花叶症状发生的分子基础。
2014, 34(4):682-688. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0682
摘要:植物miRNA能够参与盐胁迫下基因表达的调控。在盐胁迫条件下盐生植物花花柴miR398(KcmiR398)呈现显著性差异表达,为了探讨miR398的靶基因及其对靶基因的调控方式,通过生物信息学分析(http://plantgrn.noble.Org/psRNATarget/),预测KcmiR398的靶基因分别为Cu/Zn超氧化物歧化酶(SOD)基因CSD1和CSD2。利用RACE技术从花花柴中克隆到CSD1和CSD2基因全长序列,分别命名为KcCSD1和KcCSD2。qRT-PCR结果表明:(1)KcmiR398在盐胁迫的花花柴茎中上调表达,在新叶中下调表达;KcCSD1在盐胁迫的老叶中上调表达,而在老茎和根中下调表达;KcCSD2在盐胁迫的老茎和根中上调表达。(2)300 mmol/L NaCl胁迫24~48 h,KcmiR398与对照无显著差异;KcCSD1的表达为对照的3倍以上,而KcCSD2的表达没有显著差异。研究表明,花花柴的KcmiR398和KcCSD1、KcCSD2有组织差异性表达,盐胁迫可以影响KcmiR398和KcCSD1、KcCSD2基因的表达以适应盐胁迫产生的氧化危害。
2014, 34(4):689-694. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0689
摘要:利用光学显微镜详细观察了叉蕨属(Tectaria)下延叉蕨(Tectaria decurrens)和芽胞叉蕨(T.fauriei)的配子体发育过程,记录了配子体各发育阶段的特征。结果表明:(1)下延叉蕨和芽胞叉蕨的孢子均为单裂缝,具周壁,由周壁形成纹饰,孢子极面观椭圆形,赤道面观豆形或肾形。(2)孢子萌发方式为向心型。(3)原叶体发育方式为三叉蕨型。(4)成熟原叶体心脏形,两翼向斜上方扩展。(5)均具单细胞和多细胞毛状体,在丝状体或片状体阶段出现。研究认为,从配子体发育角度看,叉蕨属是较进化的陆生真蕨类;毛状体的类型、位置和出现时间等特征在叉蕨属种间存在差异,可作为该属种间分类的特征。
许贤书 , 张万超 , 郭素枝 , 辛桂亮 , 薛秋华 , 叶露莹 , 邓传远
2014, 34(4):695-702. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0695
摘要:应用扫描电镜对梣属11种植物次生木质部导管附物纹孔的分布和形态进行了详细的观察,应用Carnoy 2.0软件和扫描电子显微镜采集的照片,测定了附物纹孔丰富度指标和纹孔数量特征指标。电镜观察表明,梣属11种研究植物次生木质部导管分子侧壁附物纹孔的分布和形态变化较大,附物纹孔丰富度指标的统计描述进一步证实附物纹孔的分布变化大;3个附物纹孔丰富度指标分别与管间具缘纹孔数量特征指标的逐步回归分析表明,导管侧壁附物纹孔丰富度2个指标,即导管外纹孔口附物频率与导管纹孔腔附物频率随纹孔口面积百分比的增大而增大,推测梣属植物附物纹孔丰富度与纹孔几何构造及数量特征有关。研究认为,附物纹孔在梣属植物稳定存在,是可界定梣属植物的木材解剖性状。
2014, 34(4):703-710. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0703
摘要:采用扫描电镜对秦岭北坡楼观台地区的厚皮、薄皮两种类型栓皮栎软木进行细胞微观构造观察分析,并与欧洲栓皮槠进行比较,以阐明厚皮、薄皮栓皮栎软木的相关特性,为中国栓皮栎软木的合理利用提供依据。结果表明:(1)两种类型栓皮栎软木细胞的排列结构较一致,均由内部中空的封闭型薄壁细胞紧密排列组成;在弦切面上呈蜂窝状排列,径切面和横切面上呈砖墙状排列;在径切面上,软木细胞侧高整齐地排列成行,且与树干轴向垂直;在横切面上,软木细胞侧高整齐地处于以树干轴为中心散发出来的射线上。(2)栓皮栎软木细胞大小、细胞壁和侧壁褶皱等受生长季节的影响;从软木细胞形态特征上看,厚皮类型软木细胞壁薄、细胞体积大,其软木质量优于薄皮类型。(3)与欧洲栓皮槠比较,发现厚皮类型栓皮栎早软木细胞棱柱高较小(20.6 μm vs.(对比)30~40 μm),软木细胞壁略厚(1.7 μm vs.1~1.5 μm),细胞实体积(细胞壁体积占细胞总体积比例)略大(18.75% vs.10%),厚皮类型栓皮栎软木比欧洲栓皮槠的软木质量差一些。(4)受树皮生长应力的影响,两种类型栓皮栎软木细胞侧高壁上多发生褶皱,早软木细胞褶皱严重,晚软木细胞没有褶皱,但在早晚软木交界或含有杂质处褶皱特别严重,表明厚皮类型软木细胞的侧壁褶皱程度高于薄皮类型。(5)对细胞形态特征及软木特性等的分析表明,薄皮类型栓皮栎软木质量比厚皮类型差,未来对软木资源的开发利用应更注重厚皮类型。
2014, 34(4):711-719. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0711
摘要:采用石蜡切片法对中国棱子芹属植物16种1变种进行了果实外部形态和解剖特征观察,研究了分生果大小、果棱形状、油管数目、胚乳形状等特征,文中探讨了部分棱子芹属植物的分类地位,为该属的系统分类研究及分类问题的解决提供了佐证。主要结论如下:(1)棱子芹属植物果实解剖特征在种间存在明显差异,在种内性状比较稳定。(2)所研究的棱子芹属植物果实在外部形态和解剖结构表现出较高的多态性和一定的规律性,可以为棱子芹属近缘种的鉴定提供重要的参考性状。(3)结合果棱性状、油管数目等解剖结构和前人分子系统学研究证据,研究认为真正的棱子芹属植物其成熟果实外果皮膨胀,果棱远端具空囊,中果皮和维管束形成的内棱较不显著。
2014, 34(4):720-726. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0720
摘要:在云南省腾冲县通过野外居群取样,结合模式标本检查及统计分析方法,研究了小檗科卷叶小檗花和果实特征的变异式样。结果显示:(1)2013年5月,在12株卷叶小檗上取样的53朵花中,各花花被片数目为13~18个,平均为15.25±0.96个,其中,来自11株植物的34朵花都具有15个花被片,占个体总数的91.67%,占花总数的64.15%;此外,各花内部与雄蕊对生的6个花被片先端缺裂。(2)2013年12月,在12株卷叶小檗上分别取样的20个成熟果实中,单个果实内种子数目为1~4个,平均为1.79±0.48个,其中74.17%的果实都含有2粒种子;2013年5月,自6株卷叶小檗上采集的2012年宿存的150个果实中,单个果实内种子数目为1~3个,平均为2.11±0.43个,其中80.67%的果实都含有2粒种子;而已有文献皆记载卷叶小檗子房具胚珠2个。(3)在卷叶小檗个体内花和果实特征的变异系数中,花被片数目(0.05±0.03)<果实长度(0.07±0.02)<果实宽度(0.11±0.02)<果柄长度(0.16±0.05)<果实内种子数目(0.25±0.08)<花被片长度(0.36±0.04)<花被片宽度(0.38±0.04)。(4)对《中国植物志》小檗属中卷叶小檗花和果实等重要分类学性状特征进行了订正,同时为该种一直空缺的绘图补充了图片资料。
2014, 34(4):727-732. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0727
摘要:以麦冬和山麦冬为材料,比较分析了叶片形态结构,以及叶绿素含量、光合参数等生理指标的差异,以期为人工栽培麦冬提供技术依据。结果显示:(1)山麦冬的气孔直径、气孔密度、每个叶肉细胞所含叶绿体数目均较麦冬多,且叶绿素和类胡萝卜素(Car)含量均显著高于麦冬。(2)麦冬和山麦冬的光补偿点(LCP)均在11 μmol·m-2·s-1左右,但麦冬光饱和点(LSP)低于300 μmol·m-2·s-1,而山麦冬LSP在600 μmol·m-2·s-1左右,且山麦冬的表观量子效率高于麦冬。(3)麦冬和山麦冬光合日变化均呈明显的双峰型曲线,存在明显的光合“午休”现象,但麦冬光合“午休”为非气孔限制,而山麦冬光合“午休”为气孔限制。(4)麦冬的光抑制现象较山麦冬严重,这可能与麦冬的Car含量显著偏低有关。研究表明,山麦冬和麦冬的叶片均具有明显的半阴性植物结构特征,但山麦冬对光照环境的适应性以及光合能力更强。
2014, 34(4):733-739. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0733
摘要:以月季‘仙境’为材料,观测其正面和反面花瓣在开花过程中6个阶段的颜色和其花色的L*、a* 、b*、 C*、 h*值变化,花瓣组织结构,以及pH值、花色素含量、类黄酮含量、可溶性糖和可溶性蛋白含量,探讨月季花色的呈色机理。结果显示:(1)半开期时,花瓣正面红色最深,花色苷、类黄酮、可溶性糖含量最高,而可溶性蛋白含量则在盛开期时达到最高。(2)pH越小时,花瓣红色越深,而且pH值小范围内的变动,就能导致花色的改变。(3)花色素大部分集中分布在上表皮,并且上表皮呈圆锥形小突起、下表皮为扁平状,故上表皮花色深于下表皮,亮度小于下表皮。(4)a*正面与pH值、花色苷和可溶性糖含量呈正相关关系;a*反面与L*正面、L*反面、b*反面呈正相关关系;L*正面与b*正面、L*反面与b*反面呈极显著负相关关系。(5)众多影响花色呈现的因素中,正面(反面)花色主要是受到花色素苷(L*反面)的直接作用,其他因素则通过影响花色素苷(L*反面)间接影响花色的呈现。
2014, 34(4):740-745. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0740
摘要:于收割后第12天对日光温室韭菜分别叶面喷施0.15、0.25、0.50 mL·L-1复硝酚钠(CSN),并测定分析CSN处理不同时间韭菜生物量、叶片NO3-累积、氮代谢关键酶以及相关代谢产物含量的变化,探讨CSN对韭菜硝酸盐累积污染的减控效应及其相关生理机制。结果显示:(1)韭菜硝酸盐含量在叶面喷施CSN后呈先降低(3~6 d)后增加(6~9 d)的趋势,并以0.15 mL·L-1 CSN处理至第6天的韭菜硝酸盐含量最低,比对照降低了29.6%。(2)不同浓度CSN处理可显著提高韭菜叶片氮代谢关键酶的活性,其中0.15 mL·L-1 CSN处理后第6天叶片硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)、谷氨酸草酰乙酸转氨酶(GOT)和谷氨酸丙酮酸转氨酶(GPT)活性分别较对照增加了34.4%、61.3%、208.8%、7.4%。(3)各浓度CSN处理可明显促进韭菜生长,提高韭菜营养品质,0.15 mL·L-1 CSN处理后第6天叶片干、鲜重分别较对照增加10.7%、10.8%,叶片游离氨基酸含量、可溶性蛋白质含量、Vc含量分别较对照提高23.1%、23.3%、0.5%。研究表明,在韭菜氮代谢的还原同化途径中,CSN处理不仅能够显著提高氮还原动力泵(NR)和氮同化初级动力泵(GS)活性,而且能够同时调动氮同化次级动力泵(GOT和GPT)的转氨作用积极协同配合,还可能调动碳同化产物的积极协同配合(即可溶性糖含量降低),来促进硝态氮转化为游离氨基酸和可溶性蛋白以及次生代谢物质Vc的合成,减少了硝酸盐进入液泡贮积。
2014, 34(4):746-752. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0746
摘要:以冷敏感型西瓜品种‘玲珑王’幼苗为试验材料,采用50 mg/L NAA、25 mg/L 6-BA、25 mg/L GA3、25 mg/L ABA 4种外源激素进行外施预处理,研究激素在10 ℃低温胁迫下对西瓜幼苗冷害指数、主要活性氧含量和抗氧化酶活性的影响。结果显示:(1)适宜浓度的6-BA、GA3、ABA预处理可以明显降低西瓜幼苗冷害指数,NAA作用则相反。(2)GA3、ABA、6-BA预处理的西瓜幼苗O-·2产生速率和MDA含量在低温胁迫第3天时较对照分别显著降低了9.0%、9.4%、7.7%和38.1%、40.1%、45.9%,它们的H2O2含量在低温胁迫第5天时较对照分别显著降低了11.9%、18.9%、22.7%。(3)6-BA、GA3、ABA预处理的西瓜幼苗叶片在低温胁迫第7天时SOD活性分别比对照显著提高了15.95%、17.87%、18.33%,POD活性分别显著提高36.36%、73.74%、145.45%,CAT活性分别提高115.22%、116.28%、161.63%。研究表明,在低温胁迫条件下,适宜浓度的外源6-BA、GA3和ABA预处理可有效提高西瓜幼苗叶片中SOD、POD、CAT的活性,减缓西瓜幼苗中H2O2含量和O-·2产生速率的增加及膜脂过氧化产物MDA的积累,缓解低温造成的氧化伤害,从而增强幼苗的抗寒性,并以25 mg/L 6-BA处理的效果最佳,可以应用于生产。
魏翠果 , 陈有君 , 蒙美莲 , 宋树慧 , 肖 强 , 任少勇
2014, 34(4):753-760. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0753
摘要:以‘克新一号’马铃薯品种为试验材料,采用组织培养方法,研究了0、5、10、15、20 mmol·L-1 CaCl2对0、25、50、75 mmol·L-1 NaCl胁迫下马铃薯脱毒苗碳水化合物含量及相关酶活性的影响。结果表明,(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,马铃薯脱毒苗叶片淀粉含量、蔗糖含量、葡萄糖含量、果糖含量以及可溶性总糖含量逐渐下降,蔗糖合成酶(SS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性明显降低,中性转化酶(NI)和酸性转化酶(AI)活性先升高后降低。(2)在NaCl胁迫下,添加适量CaCl2能显著增加淀粉含量、蔗糖含量、葡萄糖含量和可溶性总糖含量,显著降低NI和AI活性,有效缓解盐胁迫对SS和SPS的抑制作用。(3)蔗糖含量与AI存在负相关关系、与NI存在极显著负相关关系、与SPS以及SS存在极显著正相关关系。研究表明,外源施钙可调节马铃薯苗的酶活性变化,改善盐胁迫下马铃薯脱毒苗碳水化合物代谢方向,增强植株碳素合成作用和渗透调节能力,减轻盐害。
杨双双 , 鲁晓燕 , 王青风 , 马兵钢 , 茹思博 , 王 策 , 樊新民 , 赵宝龙
2014, 34(4):761-768. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0761
摘要:以新疆产不同抗裂性枣品种 ‘骏枣’、‘哈密大枣’、‘灰枣’、‘金铃圆枣’果实为试验材料,用不同浓度CaCl2(0、2.5、25 g/L)分别浸泡12、36、60 h,研究CaCl2对枣裂果率及果肉、果皮中Ca、K、Mg含量的影响。结果显示:(1)2.5、25 g/L CaCl2均能有效降低枣裂果率,且25g/L CaCl2对各品种枣的防裂效果均优于2.5 g/L CaCl2。(2)极抗裂品种枣的果皮、果肉中Ca显著高于极易裂品种,且各品种Ca含量均随CaCl2浓度增加而增加。(3)极抗裂品种枣的果皮、果肉中K含量高于极易裂品种,其Mg含量则表现出相反趋势,但不同浓度CaCl2处理的枣果肉、果皮中Mg、K升降幅度变化不同。(4)枣果肉、果皮中Ca、K含量与裂果率呈负相关关系,Mg含量与裂果率呈正相关关系。研究认为,CaCl2浸果能有效增加枣果肉、果皮中钙含量,影响各品种枣果实的钾镁含量,显著降低枣裂果率,并以25 g/L CaCl2效果最好。
丁 伟 , 胡庭兴 , 李仲彬 , 陈 洪 , 贺 维 , 史洪洲 , 王 茜 , 胡红玲
2014, 34(4):769-777. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0769
摘要:为探讨核桃对农作物的化感作用,该试验采用盆栽法,设置4个凋落叶施用量水平(0、30、60、90 g/盆),研究了核桃凋落叶在土壤中自然分解过程中对莴笋(播种后80、100、120和140 d)抗氧化系统、光合生理特征及其生长的影响。结果显示:(1)核桃凋落叶处理的莴笋叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性在播种80 d时得到促进,在100 d时受到抑制,而在120 d之后基本恢复至正常水平,并以SOD表现最为敏感。(2)核桃凋落叶处理100和120 d时,莴笋叶片可溶性蛋白(SP)含量显著降低,而可溶性糖(SS)含量显著增加。(3)核桃凋落叶处理100、120 d时,莴笋叶片净光合速率(Pn)受到显著抑制,各处理气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)显著低于对照。(4)核桃凋落叶处理的莴笋株高、地上部分生物量及地上部分占总生物量比重在处理120 d时均显著低于对照,在140 d时基本恢复正常。研究表明,核桃凋落叶在土壤中分解对莴笋产生的化感作用强度随分解时间延长呈现出逐渐增强后再减弱的变化趋势;莴笋可以通过调控自身的保护酶活性和渗透调节物质含量在一定程度上缓解化感物质伤害,对核桃凋落叶的化感作用有较强的耐受能力,生产中可以在核桃林下进行间作或者套作莴笋。
2014, 34(4):778-785. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0778
摘要:以甜瓜品种‘哈密绿’为试验材料,采用基质栽培方式,研究了10~200 μmol·L-1外源水杨酸(SA)对镉胁迫(100 mg·L-1 Cd2+)下甜瓜幼苗生长、叶绿素含量、光合气体交换参数和叶绿素荧光参数的影响,以探讨外源SA调控Cd2+胁迫伤害的可行性。结果显示:Cd2+胁迫能显著影响甜瓜幼苗的生长和相关光合指标。适宜浓度外源SA能不同程度缓解甜瓜幼苗所受Cd2+胁迫伤害,并以100 μmol·L-1 SA处理效果最好,其显著促进了幼苗生长,提高了叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs),以及PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ天线转化效率(Fv′/Fm′)、实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学荧光猝灭系数(qP)和光化学反应能量(P);显著降低了初始荧光(F0)、非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、天线热耗散能量(D)和非光化学反应耗散能量(E)。研究表明,外源SA缓解甜瓜幼苗Cd2+胁迫伤害具有剂量效应,以100 μmol·L-1 SA的效果最好,有利于甜瓜幼苗在Cd2+胁迫下光合作用的维持,提高光合电子传递效率和对光能的捕获与转换,降低Cd2+胁迫对植物的损伤,从而促进生长。
2014, 34(4):786-791. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0786
摘要:以北柴胡、地产柴胡、三岛柴胡的根为试验材料,以早春植株成活率为越冬抗寒性指标,测定越冬期不同柴胡品种根系生理生化特征,进行柴胡抗寒性综合评价,并对主要抗寒生理指标进行通径分析和相关性分析,以探讨冬季自然低温条件下柴胡生理特性与抗寒性的关系,筛选适合柴胡越冬抗寒性鉴定的生理指标。结果表明:(1)北柴胡、地产柴胡、三岛柴胡返青期的返青率依次为80%、50%、10%,且各品种间差异显著。(2)3个品种柴胡越冬期根系可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、根系活力与返青率大小顺序一致,其中北柴胡根系游离脯氨酸平均含量分别为地产柴胡和三岛柴胡的2.44倍和4.49倍,且可溶性蛋白含量显著高于地产柴胡、三岛柴胡,但3个品种柴胡的相对电导率、丙二醛含量水平与返青率大小顺序相反。(3)自然越冬过程中,各柴胡品种的根系活力均呈下降趋势,且以三岛柴胡根系活力下降幅度最大,达80%,而北柴胡根系活力下降幅度最小为52.04%。(4)越冬期3个柴胡品种的越冬抗寒性综合排序为:北柴胡>地产柴胡>三岛柴胡;柴胡根中脯氨酸含量、可溶性蛋白含量与综合评价值呈极显著正相关关系,相对电导率与综合评价值呈显著负相关关系;生理指标决策系数的大小顺序依次为脯氨酸含量>可溶性蛋白含量>电导率。研究表明,越冬期柴胡根系游离脯氨酸含量是影响其抗寒性的主要影响因素,其含量可作为评价柴胡抗寒性的指标。
陈兵林 , 李 浩 , 母少东 , 蒋光华 , 潘文杰 , 陈 伟 , 任 竹 , 周治国
2014, 34(4):792-799. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0792
摘要:以自然光为对照,采用红色、白色、蓝色、黄色4种有色薄膜于2010~2011年从团棵期开始对大田烤烟进行遮光处理,研究不同光质对烤烟生长、光合特性及初烤品质指标的影响。结果显示:(1)红膜处理最大叶长宽比最小、叶面积最大,黄膜处理则相反。(2)红、蓝膜处理烟叶净光合速率、气孔导度、蒸腾速率明显高于自然光处理,白、黄膜处理略高于对照或与对照持平,且遮膜处理前期红膜高于蓝膜处理,后期蓝膜高于红膜处理。(3)红、蓝膜处理有利于提高倒5叶SPAD值,黄膜处理则相反。(4)红膜处理显著降低了中部叶蛋白质、总氮含量和氮碱比,提高了施木克值,并显著提高了上部叶可溶性糖含量和氮碱比,降低了施木克值;蓝膜处理显著提高了中部叶烟碱和多酚含量,降低了可溶性糖含量、施木克值及氮碱比,并显著提高了上部叶蛋白质、总氮、烟碱和多酚含量,降低了施木克值,提高了氮碱比;黄膜处理显著降低了中上部叶蛋白质、总氮、烟碱和多酚含量,提高了上部叶施木克值、降低了氮碱比。研究表明,红、蓝膜处理更利于烟叶发育和光合特性的提高,初烤烟叶化学成分更协调,利于优质烟叶的形成。
郑舜怡 , 郭世荣 , 张 钰 , 宋夏夏 , 房 晨 , 张 杰 , 孙 锦
2014, 34(4):800-809. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0800
摘要:在育苗和栽培基质中添加具有生物活性的微生物群体是改善无土栽培有机基质性状和提高应用效果的重要途径。该试验通过在辣椒育苗和栽培基质中添加丛枝菌根真菌制剂恩益碧(NEB-F),研究了AMF对辣椒生长、果实产量、光合特性以及根际微生物多样性和酶活性的影响。结果显示:(1)基质添加AMF显著促进了辣椒植株生长,并明显提高了产量。(2)AMF处理显著提高了辣椒植株叶片的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、水分利用效率(WUE),而使胞间二氧化碳浓度(Ci)显著降低,同时对辣椒叶片最大光化学效率(Fv/Fm)的影响不大,而使实际光化学效率(ФPSⅡ)、光化学猝灭(qP)和表观光合电子传递效率(ETR)显著提高。(3)基质添加AMF显著增加基质中细菌、放线菌数量,而降低真菌数量,并明显提高了根际微生物多样性指数以及过氧化氢酶、碱性磷酸酶和尿酶活性;添加AMF基质中的细菌、真菌、放线菌数量均与其过氧化氢酶、脲酶、碱性磷酸酶之间呈显著或极显著正相关关系。研究表明,基质添加AMF不仅增大了辣椒叶片气孔导度,而且促进电子传递速率,提高CO2同化利用效率和净光合速率;同时促使辣椒根际微生物区系从低肥力的“真菌型”向高肥力的“细菌型”转化,提高根际微生物多样性和酶活性,有助于维持辣椒根际生态系统的稳定性与和谐性,从而促进辣椒幼苗生长,并提高产量。基质中添加AMF是提高有机基质应用效果的有效途径。
陈 洪 , 米小华 , 胡庭兴 , 姜清成 , 吴秀华 , 李 彬 , 赵 敏
2014, 34(4):810-819. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0810
摘要:采用盆栽试验,研究了巨桉凋落叶(0、50、100、150 g凋落叶分别与8 kg土壤混合)在分解过程中对牧草老芒麦和红三叶生长和光合生理特性的影响以及几种土壤酶活性的动态响应。结果显示:(1)两种牧草的草层高和生物量均随土壤中凋落叶剂量增大而减小,草层高受抑制的程度随分解时间延长而先强后弱。(2)凋落叶处理促进了老芒麦的净光合速率(Pn),使其对光和CO2的适应范围增大,表观量子效率(AQY)(50 g处理除外)和羧化速率(CE)升高,对红三叶的光适应范围也有促进作用,并在低剂量(50 g)下提升其Pn、AQY和CE,但降低其CO2适应范围;两种牧草暗呼吸速率(Rd)或光呼吸速率(Rp)几乎在各凋落叶处理下均高于CK。(3)红三叶的生长和光合生理受到的化感综合效应(平均0.317)小于老芒麦(平均0.380),表现出更强的抗性。(4)凋落叶在分解到20~60 d时明显促进了土壤磷酸酶活性,在20~40 d时明显促进了蔗糖酶活性,之后促进作用减弱,并与两种受体草层高受抑制作用的动态变化趋势一致;过氧化氢酶和脲酶活性受影响的程度较小。研究认为,巨桉凋落叶分解,通过释放化感物质直接或间接地作用于受体,尽管受体可能通过提高对光和CO2的利用能力来应对化感胁迫,但其呼吸消耗增大,生长始终表现为受到抑制。
2014, 34(4):820-827. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0820
摘要:采用开顶式有机玻璃罩(OTCs)及紫外灯分别模拟气候变暖和紫外辐射B(UV-B)增强,对位于气候变暖和UV-B增强突出的青藏高原东缘、高山峡谷地云杉(Picea asperata)幼苗的光合气体交换和叶绿素荧光参数进行测定分析,探讨云杉幼苗对气候变暖和UV-B增强的光合响应特性。结果显示:(1)UV-B辐射增强显著抑制了云杉幼苗茎和根的伸长生长以及生物量的累积,显著降低了云杉幼苗的净光合速率(Pn)、最大光合速率(Pmax)和表观量子产量(Φ),但是提高了光补偿点(LCP);UV-B辐射增强导致了云杉幼苗光合系统Ⅱ(PSⅡ)的光抑制,使PSⅡ有效量子产量(ΦPSⅡ)显著降低。(2)单纯OTC模拟增温显著提高了云杉幼苗的Pn和Pmax,而对气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和Φ无显著影响。(3)模拟增温缓解了UV-B增强对云杉幼苗光合作用的抑制作用,显著提高了UV-B胁迫下幼苗的Pn、Pmax、PSⅡ的潜在量子效率(Fv/Fm)和有效量子产量(ΦPSⅡ),并且提高了UV-B胁迫下幼苗茎、根的生长以及生物量的累积。研究表明,在未来气候变暖和UV-B辐射增强同时存在时,气候变暖能够在一定程度上缓解UV-B增强对云杉林光合作用的抑制作用。
2014, 34(4):828-834. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0828
摘要:以8年生无患子植株为试验材料,采用便携式Li-6400光合测定仪,分别于花期和果期测定了其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、空气温度(Ta)、叶片光合有效辐射(PAR)、空气相对湿度(RH)和空气CO2浓度(Ca)等参数的日变化,以揭示无患子光合特征及其与主要环境因子的关系。结果显示:(1)无患子Pn和Tr在花期和果期日变化均呈“M”型双峰曲线,并存在“光合午休”现象,第1和第2峰值分别出现在10:00和14:00左右。(2)无患子花期Pn、Tr、Gs、水分利用效率(WUE)日均值高于果期,而果期的Ci日均值高于花期。(3)在8:00~14:00,无患子花期光能利用效率(LUE)大于果期,并在10:00左右出现峰值,而在14:00~18:00其果期LUE大于花期。(4)无患子叶片Pn与Tr、Gs、PAR具有极显著正相关关系,且与Gs关系最为密切,与Ci呈极显著负相关关系,与Ca则表现为显著负相关关系。(5)影响无患子叶片Pn变化的决定生理因子是Gs和Tr,主要限制生理因子是Ci;主要决定生态因子是RH,主要限制生态因子是Ta,且Gs是影响无患子Pn的最重要的生理生态因子。研究表明,无患子对光强有较强的适应能力,是喜光植物,这为其人工林定向培育,以及花期和果期的管理提供了一定理论依据。
2014, 34(4):835-842. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0835
摘要:为揭示黄土高原子午岭林区植被演替过程中的水分利用特性,该研究对子午岭林区演替早期种(山杨和白桦)和演替顶级种(辽东栎)的水力结构特性,包括比导水率(Ks)、比叶导水率(Kl)、Huber值(HV)和水力脆弱性等进行了比较研究。结果表明:(1)辽东栎叶片的饱和渗透势(Ψsat)、膨压损失点对应的渗透势(Ψtlp)和相对含水量(RWCtlp)明显低于山杨和白桦,且有高的叶水容。 (2)辽东栎的最大Ks高于山杨和白桦,但HV值低于山杨和白桦,导致3种树种的最大Kl差异不大。 (3)无论是叶还是枝干,辽东栎抵抗栓塞的能力均大于山杨和白桦,其水分传输安全距离(旱季叶最低水势Ψmin与导水率损失50%时对应的叶或枝干木质部水势Ψ50之差)和叶对枝干的水力保护作用(叶与枝干的Ψ50之差)也明显大于山杨和白桦。 (4)2种演替早期树种山杨和白桦的水力结构特性差异不大。研究认为,黄土高原子午岭林区植被演替顶极种辽东栎耐脱水能力强、叶水容大、抵抗栓塞能力相对强以及水分传输安全性高等特性是其耐旱性强于演替早期种山杨和白桦的重要原因。
2014, 34(4):843-850. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0843
摘要:选择大青沟国家级自然保护区的水曲柳群落、蒙古栎群落和大果榆群落进行野外群落学调查,采用空间代替时间的方法,以种群径级结构代替年龄结构编制了优势种水曲柳种群、蒙古栎种群和大果榆种群的静态生命表,绘制其存活曲线、死亡率曲线、消失率曲线和危险率函数曲线,分析种群数量动态变化。结果表明:(1)水曲柳和蒙古栎的存活曲线为Deevey Ⅱ型,表明其种群目前总体上正处于一种动态稳定状态;大果榆的存活曲线为Deevey Ⅲ型,表明大果榆幼体死亡率高,以后的死亡率低而稳定。(2)水曲柳种群死亡高峰除了在第Ⅰ龄级较高外,基本呈随龄级增加死亡率增大的趋势;蒙古栎种群的死亡高峰出现在幼年阶段和老年阶段;大果榆种群有两个死亡高峰,一个出现在第Ⅰ龄级,一个出现在第Ⅵ龄级。(3)种群生存分析表明,3个种群的生存率单调下降,累计死亡率单调上升,水曲柳和蒙古栎种群危险率函数随着龄级的增加而不断增大,大果榆种群具有前期锐减、中期稳定和后期衰退的特点。
2014, 34(4):851-854. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0851
摘要:通过对内蒙古自治区与宁夏回族自治区交界处——贺兰山苔藓植物的调查采集和室内鉴定,发现了缺齿藓(Mielichhoferia mielichhoferiana)的一个新的地理分布记录。该文讨论了缺齿藓的形态特征和地理分布,将其与喜马拉雅缺齿藓、日本缺齿藓和中华缺齿藓进行了比较分析,并提供了该种的图版和中国缺齿藓属的分种检索表。该种的发现不仅丰富了中国缺齿藓属的研究资料,同时也说明了贺兰山的植物区系成分与喜马拉雅成分具有一定的关联。
热衣木·马木提 , 吐尔干乃义·吐尔逊 , 阿不都拉·阿巴斯
2014, 34(4):855-858. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.04.0855
摘要:采用形态解剖、化学、生态类型及地理成分分析等传统分类方法对新疆天山南部巴音布鲁克山区地衣外部形态和内部构造、地衣附属结构、地衣繁殖器官进行观察。利用显色反应法(CT)、微量化学结晶法(MCT)、薄层层析法(TLC)等生物化学方法,鉴定地衣次生代谢产物,发现了1个中国新记录种:乌普萨拉肉疣衣[Ochrolechia upsaliensis (L.) A.Massal]。文中描述了该新记录种地衣的形态解剖、化学特征和生境,并提供了地衣体、子囊及子囊孢子的彩色图片。







