张 淼 , 张增艳 , 蒲宗君 , 叶兴国 , 郑建敏 , 徐世昌 , 冯 晶 , 魏学宁 , 马翎健
2014, 34(7):1291-1297. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1291
摘要:以硬粒小麦-粗山羊草人工合成小麦CI184、感病品种‘铭贤169’及其杂交组合的正反交F1以及CI184/‘铭贤169’ F2、F2:3家系为材料,鉴定其条锈病抗性,对CI184条锈病抗性进行遗传分析;采用SSR分子标记技术和集群分离分析法进行多态性筛选,以F3抗病鉴定数据为依据,对CI184中条锈病抗性基因进行分子标记定位。结果显示:(1)CI184在苗期抗性鉴定中,对30种小麦条锈菌生理小种表现抗性,但对中国四川新出现的条锈菌生理小种V26表现苗期感病;在田间成株抗性接种鉴定中,CI184对中国流行的小麦条锈菌生理小种条中32、条中33、水源4、水源5、水源7和V26等表现出成株抗性。(2)CI184中条锈病抗性由隐性基因位点控制。(3)仅检测到一个控制条锈病抗性的QTL位点,位于1B染色体上Xgwm18和Xwmc626之间,暂时命名为Qyr.zz_1B,在四川和北京2个环境中可分别解释CI184中13.36%和18.07%的成株抗性贡献率。(4)Qyr.zz_1B位点的3个SSR标记和Yr15的1个SSR标记可以区分该位点与1B染色体上的其他抗条锈病基因,如Yr15、Yr24和Yr26/YrCH42。表明Qyr.zz_1B位点在小麦条锈病的抗病育种中具有潜在的应用价值。
2014, 34(7):1298-1304. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1298
摘要:为研究鸭儿芹木质素合成相关基因,以贵州省野生鸭儿芹为研究对象,克隆到1条1 631 bp长的肉桂酸4-羟化酶(C4H)基因(CjC4H),并以鸭儿芹生长过程中主要面临的4种不同温度(10 ℃、18 ℃、30 ℃和38 ℃)处理0、0.5、1、2、4、8、12和24 h,考察鸭儿芹木质素合成基因CjC4H的表达情况,探讨鸭儿芹木质素合成基因受温度的调控关系,为鸭儿芹适宜生长温度的选择提供参考。开放阅读框(ORF)分析显示,CjC4H基因的开放阅读框(ORF)长度为1 521 bp,可编码506个氨基酸,蛋白分子质量为58.13 kD,等电点为9.38。进化树分析表明,同科植物之间C4H进化上相对保守。实时定量PCR检测鸭儿芹中CjC4H基因与温度的响应表达,结果表明38℃高温处理4 h时,CjC4H基因表达量远高于其他温度处理;而10 ℃和18 ℃相对低温处理,CjC4H基因表达在24 h时明显提高。
贾春蕾 , 向 林 , 秦德辉 , 李小白 , 吴 超 , 孙崇波
2014, 34(7):1305-1310. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1305
摘要:该研究采用RT-PCR和RACE技术从春兰(Cymbidium goeringii)中分离到1个SEPALLATA3(SEP3)基因。序列分析表明,该基因含有1个732 bp的开放阅读框(ORF),共编码243个氨基酸。系统进化树分析显示,该基因是MADS-box基因家族AP1/AGL9组SEP的同源基因,其编码蛋白与其它植物SEP3类蛋白具有较高的一致性,命名为CgSEP3(登录号为KF924272)。实时荧光定量分析表明,CgSEP3在春兰花器官中均有表达,其中在唇瓣、侧瓣和萼片中的表达量较高,在子房和蕊柱中的表达量较低;而且CgSEP3在花发育各个时期都有表达,在1~2 cm的花芽中表达量最高,在盛开的花中的表达量最低。研究认为,CgSEP3基因可能在春兰花瓣和萼片的形成过程中具有重要作用。
2014, 34(7):1311-1317. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1311
摘要:以滇龙胆转录组为基础,采用RT-PCR技术克隆了滇龙胆幼叶裂环番木鳖苷合酶基因,命名为GrSLS1(GenBank登录号KF941191)。序列分析结果显示,GrSLS1基因开放阅读框长1 560 bp,编码519个氨基酸;GrSLS1蛋白相对分子量为59.33 kD,pI为8.96。生物信息学分析结果表明,GrSLS1蛋白属于SLS家族成员,其N端含有一跨膜螺旋区域(10~32);二级结构分析结果表明,GrSLS1蛋白主要由α-螺旋和无规则卷曲组成;系统发育分析表明,GrSLS1与帽柱木MsSLS2蛋白亲缘关系最近。构建原核表达载体pGEX-4T-GrSLS1,对GrSLS1基因进行原核表达,SDS-PAGE结果表明所表达蛋白与预期蛋白大小一致。该研究为进一步研究GrSLS1基因功能及通过在龙胆中过表达该基因提高龙胆苦苷含量奠定基础。
张自强 , 于肖夏 , 鞠天华 , 于 卓 , 蒙美莲 , 王 丹 , 姜 超 , 崔阔澍
2014, 34(7):1318-1324. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1318
摘要:为明确‘费乌瑞它’ב陇薯3号’杂种F1优良无性株系A1和A3及‘费乌瑞它’×J07-6杂种F1优良无性株系C2在染色体及DNA水平上的遗传差异,利用根尖染色体制片技术和SSR分子标记技术,对这3个优良株系的核型及SSR指纹特征进行分析。结果表明:(1)株系A1、A3和C2均为四倍体(2n=4x=48),其核型类型分别为2B、1B和1A;株系A1和A3核型公式均为2n=4x=48=36m+12sm,C2核型公式为2n=4x=48=48m。(2)利用筛选出的10对SSR适宜引物PCR扩增得到50个多态性位点,多态性位点百分率为79.37%。(3)建立了3个马铃薯杂种优良株系及其亲本的SSR指纹图,并以遗传距离(GD值)0.45为基准,将6个材料分为3类:母本‘费乌瑞它’、株系A1和父本‘陇薯3号’聚为一类,株系A3和C2聚为另一类,父本J07-6单独列为一类。
王瑞鑫 , 韦银凤 , 李 琳 , 付晓佳 , 李 爽 , 陈崇顺
2014, 34(7):1325-1330. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1325
摘要:该研究以洋桔梗(Eustoma grandiflorum)2个品种‘玛丽艾基粉色’和‘圣剑白底紫边’为试材,提取叶片DNA,经过EcoRⅠ/MseⅠ双酶切、连接、预扩增、选择性扩增,建立了洋桔梗的AFLP最佳反应体系;并以64个常用引物组合进行扩增,得到154个多态性条带,从中筛选出扩增条带较多且多态性较好的4个引物组合(E-ACA/M-CTC,E-ACC/M-CAC,E-AGC/M-CTT,E-ACT/M-CAG),其多态位点百分率均值为24.36%。利用上述4个引物组合,以最佳反应体系为基础,构建了7个常见洋桔梗品种的AFLP指纹图谱,统计7个品种各4个引物组合在1 000~300 bp区间7个区段的扩增条带,并将各个品种的AFLP指纹图谱转换成各品种4组7位数构成的28位特异数字指纹,极大地方便了种质比较及鉴定;7个品种间的遗传相似系数介于0.683 5~0.860 8之间,平均值为0.774 6。研究结果为进一步进行洋桔梗的种质研究及利用奠定了基础。
2014, 34(7):1331-1338. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1331
摘要:利用5条ISSR引物对宝兴百合(Lilium duchartrei)9个居群和匍茎百合(Lilium lankongense)13个居群的遗传多样性进行了初步检测。结果表明:(1)宝兴百合在物种水平上多态位百分率(PPB)为97.26%,Nei’s基因多样度(H)为0.309 8,Shannon’s多样性信息指数(Hsp)为0.469 4;匍茎百合在物种水平上多态位百分率(PPB)为100%,Nei’s基因多样度(H)为0.3390,Shannon’s多样性信息指数(Hsp)为0.503 0,均略高于宝兴百合。(2)宝兴百合与匍茎百合的遗传多样性在居群水平上相对较低;宝兴百合和匍茎百合居群间遗传分化系数(Gst)分别为0.642 5和0.563 7,表明2个物种居群间的遗传分化大于居群内的遗传分化。(3)经Mantel检测,两种居群间的遗传距离与地理距离均不存在显著的相关性(宝兴百合r=0.263 7,P=0.844 0;匍茎百合r=0.104 2,P=0.695 0);宝兴百合与匍茎百合的遗传多样性及遗传分化现状可能是两者的生活史特性、地理隔离等作用的结果。(4)UPGMA聚类结果显示,宝兴百合与匍茎百合在分子水平上出现了明显分化,支持二者是独立的物种。
2014, 34(7):1339-1344. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1339
摘要:以10个中国兰品种和8个大花蕙兰品种为材料开展了兰属植物间的杂交试验,比较不同组合的杂交亲和性。结果表明:(1)54个杂交组合,共授粉582朵,获得杂交果实131个,平均结实率为22.51%;中国兰与大花蕙兰正交结实率(23.19%)高于反交结实率(9.27%)。(2)墨兰与大花蕙兰无论正交或反交均可获得较高的结实率,其亲和性高于春兰、建兰与大花蕙兰杂交的亲和性。(3)中国兰种间杂交亲和性较高,3类组合结实率均大于30%,但不同品种间杂交亲和性不一,春兰‘绿萼’,墨兰‘企黑’、‘白墨’,建兰‘金荷’,大花蕙兰‘黄金岁月’比较适宜做母本;春兰‘大富贵’,墨兰‘富贵’、‘白墨’,大花蕙兰‘月影’、‘日本绿’和‘黑珍珠’比较适宜做父本。
2014, 34(7):1345-1351. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1345
摘要:以尾巨桉优良无性系无菌苗茎段为外植体,通过对多种不同浓度生长调节剂组合的优化,进行胚状体诱导研究;并对胚性与非胚性愈伤组织进行形态解剖学观察、相关生理指标检测以及相关基因荧光定量PCR分析,以揭示尾巨桉胚性愈伤组织非胚性化发生的机理,为建立尾巨桉体细胞胚胎再生体系提供参考。结果表明:(1)胚性愈伤组织在MS+0.1 mg/L NAA+0.01 mg/L TDZ培养基中诱导得到胚状体,外植体经过0.5 mol/L蔗糖处理12 h有助于胚性愈伤组织产生胚状体,胚状体最高发生率为16.7%。(2)尾巨桉胚性与非胚性愈伤组织石蜡切片观察发现,两者的细胞形态特征存在明显的差异,胚性愈伤组织细胞体积小,排列紧密,表现出典型的胚性细胞特征,而非胚性细胞比较大,排列疏松,细胞呈不规则形状。(3)生理生化指标检测结果表明,非胚性愈伤组织中蛋白质含量、SOD、PPO及CAT活性均显著低于胚性愈伤组织,非胚性愈伤组织中木质素、可溶性糖含量以及PAL和POD活性要高于胚性愈伤组织,二者的反肉桂酸4-单加氧酶基因、淀粉磷酸化酶基因、谷胱甘肽硫转移酶基因、葡萄糖-1-磷酸腺苷酸转移酶基因、葡萄糖六磷酸异构酶基因、分支酸合酶基因以及苯丙氨酸解氨酶基因表达差异也达到显著水平。
2014, 34(7):1352-1357. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1352
摘要:采用光学显微镜对乌蕨的配子体发育及卵发生的过程进行了研究,以阐明蕨类植物颈卵器发育特征,为揭示蕨类植物有性生殖机制以及鳞始蕨科的演化提供依据。结果表明:(1)乌蕨孢子黄褐色,具单裂缝,表面平滑或呈疣状纹饰;孢子接种12 d萌发,萌发类型为书带蕨型,原叶体发育类型为铁线蕨型。(2)半薄切片观察表明,乌蕨颈卵器产生于原叶体生长点下方的表面细胞,即颈卵器原始细胞,该细胞经过两次分裂形成纵向3层细胞,最上层细胞发育为颈卵器的颈部壁细胞,中间层细胞即初生细胞再经过两次不等分裂产生颈沟细胞、腹沟细胞和卵细胞,此三细胞最初紧密贴合,随着颈卵器的发育,卵细胞与腹沟细胞间从两侧向中间产生分离腔,且腹沟细胞与颈沟细胞开始退化;分离腔逐渐向中间扩大,直至出现孔状结构,即受精孔;颈卵器发育后期,在卵细胞上表面形成染色较深的卵膜,颈沟细胞与腹沟细胞退化成絮状物。
2014, 34(7):1358-1363. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1358
摘要:应用半薄切片、常规石蜡切片并结合离析法,对药用植物白鲜(Dictamnus dasycarpus Turcz.)根的发生发育过程进行了研究。结果表明:白鲜根的发生发育过程包括4个阶段,即原分生组织阶段、初生分生组织阶段、初生结构阶段以及次生结构阶段。原分生组织位于根冠内侧及初生分生组织之间,衍生细胞分化为初生分生组织。初生分生组织由原表皮、基本分生组织以及中柱原组成。原表皮分化为表皮,基本分生组织分化为皮层,中柱原分化为维管柱,共同组成根的初生结构;在初生结构中,部分表皮细胞外壁向外延伸形成根毛,皮层中分布有油细胞,内皮层有凯氏带,初生木质部为二原型或偶见三原型,外始式;根初生结构有髓或无。次生结构来源于原形成层起源的维管形成层的活动以及中柱鞘起源的木栓形成层的活动;白鲜次生韧皮部宽广,其中多年生根中可占根横切面积的85%,另外除基本组成分子外,还分布有油细胞;周皮发达,木栓层厚;初生皮层、次生木质部和次生韧皮部薄壁细胞中常充满丰富的淀粉粒。
王明玉 , 姜卫兵 , 韩 健 , 王小青 , 张斌斌 , 马瑞娟
2014, 34(7):1364-1370. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1364
摘要:以早熟桃(Prunus persica,‘早美’、‘春蕾’)和红叶桃(Prunus persica f.atropur purea,‘筑波5号’、‘洛格红叶’)两种不同叶片呈色类型桃品种为试材,在5~9月份对其呈色过程中叶片色泽、花色素组成进行了测定,并对其叶片色差值与色素组成间的相关性进行了分析,探讨早熟桃和红叶桃叶片呈色差异的生理机制。结果表明:(1)红叶桃叶片5月下旬叶片出现“返青”现象,叶片a*值由正值变为负值;相反早熟桃叶片6月份果实采收后叶片由鲜艳绿色逐渐变为红紫色,叶片a*值逐渐增大。(2)在试验所选的4个品种中共发现5类花色素苷,早熟桃含有3类,红叶桃含有4类,矢车菊素-3-葡萄糖苷和矢车菊素-3-芸香糖苷为两种类型桃叶片所共有的且含量相对较高的花色素苷;呈色过程中叶片花色素苷种类基本不变,但各色素含量发生了明显的变化。(3)多元回归分析显示:红叶桃叶片与早熟桃叶片的a*值分别与矢车菊素-3-葡萄糖苷、矢车菊素-3-芸香糖苷含量呈正相关关系,且均与Ant/Chl呈负相关关系。研究表明,矢车菊素为桃叶片呈现红色的物质基础,两种类型桃叶片呈色差异并非所含花色素苷种类不同所致,而与不同种类花色素苷含量有关。
2014, 34(7):1371-1376. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1371
摘要:以番茄为材料,采用Northern杂交技术,分析番茄MIR167(Sly-MIR167)在低温胁迫下的表达模式,以明确Sly-MIR167在冷胁迫下的分子调控机制,为基因工程在改良番茄品种中的实际应用提供依据。结果显示:(1)25 ℃下Sly-MIR167在番茄根 、茎、 花瓣、果实、叶片都有表达,4 ℃低温胁迫下的表达量均增加,表明Sly-MIR167表达受低温诱导。(2)采用农杆菌侵染构建表达载体并转化番茄获得转基因植株,冷胁迫实验结果显示:转基因植株在冷胁迫处理的生长状况明显优于对照;另外,冷胁迫下2个转基因株系(T2-5和T2-19)的最大光化学效率、叶绿素含量下降幅度明显低于野生型;脯氨酸含量高于野生型;MDA含量低于野生型,表明Sly-MIR167能够提高番茄对冷胁迫的耐受性。(3)通过miRU在线软件预测Sly-MIR167的靶基因为NF-YA1、NF-YA2,利用RT-PCR技术分析其表达下调,证明它们被MIR167负调控。
罗 琳 , 白 洁 , 陈 超 , 陈霞连 , 陈 可 , 陈 放
2014, 34(7):1377-1382. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1377
摘要:以美容杜鹃幼叶为外植体,通过三因素三水平的正交试验,探究不同培养基、激素对愈伤组织诱导、分化和植株再生的影响,并对愈伤组织进行38 ℃热胁迫,探讨热胁迫下其耐热生理指标随时间的变化规律。结果表明:(1)愈伤组织诱导和芽分化最佳培养基均为Read+0.1 mg/L NAA+0.2 mg/L TDZ;最佳壮苗培养基为改良MS+0.1 mg/L KT+0.2 mg/L NAA;最佳生根培养基为1/2改良MS+2.0 mg/L GA3。(2)随着热胁迫时间的延长,愈伤组织中的可溶性糖和游离脯氨酸含量变化不明显,而MDA和可溶性蛋白质的含量呈上升趋势,超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性则表现为先升后降趋势;其中,MDA含量、可溶性蛋白质含量、SOD和POD活性随时间变化显著,可作为评价美容杜鹃耐热性的生理指标。
2014, 34(7):1383-1389. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1383
摘要:以白菜‘矮抗青’(基因组AA)和‘中花芥蓝’(基因组CC)及其人工合成异源四倍体甘蓝型油菜(AACC)的早期世代(F1~F4)为实验材料,采用水培方法分别比较它们在100、200 mmol/L NaCl处理下的生理指标差异。结果表明:(1)在盐胁迫条件下,‘中花芥蓝’植株的生物量、脯氨酸和叶绿素含量、抗氧化酶(SOD、POD、CAT)活性均最低,而相对电导率、MDA含量则最高。在100 mmol/L NaCl处理下,F2代植株的生物量、叶绿素含量、SOD活性最大,MDA含量最低;在200 mmol/L NaCl处理下,F4代的生物量、叶绿素含量、POD活性最大,MDA含量最低。研究发现,亲本‘矮抗青’的耐盐特性高于亲本‘中花芥蓝’,它们的杂种后代(异源四倍体)遗传了AA基因组的耐盐特性,从而比二倍体亲本具有更强的抵御盐胁迫的能力。
2014, 34(7):1390-1396. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1390
摘要:采用盆栽试验方法,考察自然干旱-复水处理下观赏植物红叶石楠、金叶女贞、小叶黄杨和大叶黄杨叶片超氧阴离子自由基(O-·2)产生速率、丙二醛(MDA)含量以及保护酶(SOD、POD、CAT)活性的变化,研究各种植物在干旱条件下的活性氧产生与酶促清除过程以及复水后的恢复情况差异,以揭示植物在逆境条件下的适应策略。结果表明:(1)自然干旱过程中,红叶石楠叶片O-·2生成速率呈先降低,之后明显升高,而小叶黄杨、金叶女贞、大叶黄杨均先升后降。(2)干旱提高了4种植物的MDA含量,但金叶女贞和大叶黄杨的MDA含量变化较小。(3)干旱下4种植物叶片的SOD活性增强,它们的POD活性变化不同,而CAT活性均先升高后下降。(4)复水后,4种植物O-·2产生速率和MDA含量均降低;小叶黄杨、金叶女贞、大叶黄杨SOD活性上升,而红叶石楠SOD活性下降;红叶石楠、金叶女贞、大叶黄杨CAT活性下降,而小叶黄杨则上升;红叶石楠、小叶黄杨、大叶黄杨POD活性下降,而金叶女贞却上升。研究表明,不同植物对活性氧的清除途径不同;隶属函数法分析表明4种观赏植物在干旱胁迫初期的综合抗旱性表现依次为:小叶黄杨>金叶女贞>大叶黄杨>红叶石楠。
2014, 34(7):1397-1403. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1397
摘要:以对向日葵列当抗性不同的向日葵幼苗为材料,利用水培法收集其根系分泌物,经二氯甲烷萃取后结合硅胶柱色谱分离法,研究不同列当抗性的向日葵品种根系分泌物对向日葵列当种子萌发的影响。结果表明:(1)在一定浓度范围内,向日葵根系分泌物对向日葵列当种子萌发具有低浓度促进、高浓度抑制的作用;二氯甲烷萃取的向日葵根系分泌物浓度为0.1 mg/mL时,其向日葵列当萌发率高于其他浓度的作用。(2)‘星火大白边’和‘白葵杂9号’根系分泌物提取物作用下向日葵列当萌发率最高分别为46.92%和43.88%,显著高于免疫品种‘MGS’根系分泌物提取物作用下列当的萌发率(27.81%)。(3)根系分泌物提取物正己烷-乙酸乙酯1∶1洗脱组分的萌发刺激活性显著高于其他组分,‘星火大白边’、‘白葵杂9号’和‘MGS’的该组分作用下向日葵列当最高萌发率分别为49.90%、45.66%和30.00%。(4)‘MGS’的根系分泌物提取物与GR24或脱氢木香内酯共同作用时种子萌发率显著低于GR24或脱氢木香内酯的单独作用,说明‘MGS’根系分泌物中可能含有抑制GR24或脱氢木香内酯刺激向日葵列当种子萌发的物质,使其对向日葵列当表现出免疫特性。
2014, 34(7):1404-1410. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1404
摘要:为了探讨干旱胁迫对吉首蒲儿根光合机构的影响,通过大棚盆栽实验于7月测量了阴生环境中吉首蒲儿根的叶片相对含水量(RWC)、净光合速率(Pn)等光合作用气体交换参数及初始荧光(F0)等叶绿素荧光参数在土壤自然干旱过程中的变化。结果显示:(1)随着干旱处理时间的延长,吉首蒲儿根叶片相对含水量持续下降;于干旱处理第12天时,叶片相对含水量低于15%,且吉首蒲儿根植株已经死亡。(2)自然干旱处理下,吉首蒲儿根叶片Pn、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr) 大幅降低,胞间CO2浓度(Ci)增加或与对照接近;非气孔因素是导致其Pn下降的主要原因。(3)停止灌水第9~12天时,吉首蒲儿根叶片PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ实际光量子效率[Y(Ⅱ)]显著降低,PSⅡ非调节性能量耗散[Y(NO)]显著增加,PSⅡ已损伤严重,叶片吸收的光能逐渐向非光化学途径分配增加。研究表明,在夏秋高温季节,吉首蒲儿根对土壤干旱较为敏感,其PSⅡ受到了一定的伤害,光能分配发生改变,严重影响其光合作用和生长发育,这可能是其分布受到限制的重要原因。
2014, 34(7):1411-1418. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1411
摘要:采用盆栽试验,研究钙质紫色土、酸性紫色土和冲积土3种土壤类型上生长的红椿幼苗在不同浓度(0、200、450、2 000 mg·kg-1)铅(Pb)胁迫下的光合生理响应,探讨红椿在不同土壤类型下Pb污染的生态适应性,为木本植物的重金属修复提供理论依据。结果表明:(1)3种土壤类型下,红椿幼苗叶片叶绿素a、叶绿素b及叶绿素总量随Pb胁迫浓度的增大呈总体降低的趋势,叶绿素含量在钙质紫色土上受Pb胁迫的影响不大,而在酸性紫色土和冲积土上降低明显。(2)不同土壤类型的红椿光合响应曲线变化趋势十分相似,红椿幼苗叶片的净光合速率均随Pb胁迫程度的加大呈先增加后降低的趋势且差异显著,并在Pb浓度为200 和2 000 mg·kg-1时光合速率分别达到最大值和最小值。(3)随着Pb胁迫浓度的增大,红椿的最大光合速率、表观量子利用效率、光补偿点等光合生理指标都发生了显著改变,说明Pb胁迫严重影响红椿幼苗的光合作用。研究表明,高浓度的铅抑制红椿幼苗叶片叶绿素的合成,从而抑制光合作用的强度,且铅胁迫的浓度越高,叶绿素含量越低,光合作用受到的抑制越强;较低浓度的Pb处理(200和450 mg·kg-1)对酸性紫色土和冲积土上红椿的净光合速率影响很小,而对钙质紫色土上红椿的最大净光合速率的抑制最为明显。
2014, 34(7):1419-1425. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1419
摘要:为明确低温胁迫后恢复过程中水杨酸(SA)对植物光合特性的影响,以黄瓜品种‘津研四号’幼苗为材料,通过沙培试验,研究了外源SA对夜间5 ℃低温胁迫后常温(25 ℃)恢复中黄瓜幼苗叶绿素含量、光合速率、叶绿素荧光参数、气体交换参数等的影响。结果显示:(1)与喷施清水处理相比,外源SA处理显著促进了夜间低温胁迫后的常温(25 ℃)恢复效果,显著提高了恢复速度和水平,表现在黄瓜幼苗叶绿素含量、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)和胞间CO2浓度(Ci)显著升高,黄瓜幼苗净光合速率在恢复6 h时达到对照水平的82.18%。(2)外源SA还明显加快了恢复过程中黄瓜幼苗叶片最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)及非循环电子传递速率(ETR)的恢复,提高了非光化学猝灭系数(NPQ)值,增强了幼苗自身光保护能力。(3)外源SA也促进了黄瓜幼苗叶片表观量子效率(AQY)和羧化效率(CE)的恢复,它们在恢复2 d时分别达到对照水平的92.59%和90.62%。研究表明,在夜间低温胁迫后的常温恢复过程中,外源SA可有效地促进黄瓜幼苗光合作用的恢复,增强其对低温环境的适应能力。
2014, 34(7):1426-1431. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1426
摘要:以紫背天葵(Begonia fimbristipula)和白背三七(Gynura divaricata)两种优良野生蔬菜为研究对象,研究了自然全光照(L0)、郁闭度约50%林下(L1)、郁闭度约70%林下(L2)3种光环境下植株的生长及光合和荧光参数变化,以明确其耐荫性以及林下套种的可行性。结果显示:(1)紫背天葵和白背三七地径和株高在L0和L1处理之间无显著差异,而在L2处理下显著低于L0。(2)两种野菜最大净光合速率(Pmax)、光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)均随光照强度减弱逐渐降低,表观量子效率(AQY)在3种光环境下无显著差异;PSⅡ潜在最大量子产量(Fv/Fm)、光化学荧光猝灭系数(qP)和电子传递速率(ETR)也随光照强度减弱而减小,非光化学荧光猝灭系数(NPQ)却随光照强度减弱而增加。(3)两种野菜光合和荧光参数在L0和L1处理之间无显著差异,而在L2处理下显著低于L0。研究表明,在较大郁闭度林分下,紫背天葵和白背三七叶片叶绿素分子捕获激发能的效率降低,其PSⅡ吸收光能用于光化学电子传递的份额减少,而用于热耗散的份额增加,电子传递活性和通过电子传递链传递的能量降低,净光合速率下降,植株生长受到抑制;两种野菜均具有一定的耐阴性,可以在林分郁闭度50%左右的林下正常生长。
2014, 34(7):1432-1442. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1432
摘要:采用野外调查取样和实验室分析相结合的方法,以陕西太白和甘肃小陇山5年(5a),10年(10a),20年(20a)生华北落叶松为试验材料,分析林下土壤全氮、全磷含量,林木根、茎、叶的生物量和全氮、全磷含量,根系形态特征,以及它们之间的相关性。结果显示:(1)不同林龄华北落叶松土壤全氮含量随土层深度的增加而降低,而土壤全磷含量并未表现出均一规律,0~60 cm土层中的全氮、全磷含量之间呈显著正相关关系。(2)叶中的氮磷含量最高,且叶和细根中的氮磷含量显著高于粗根和茎中的含量,各器官内氮磷含量存在显著正相关关系。(3)各器官生物量和氮磷积累量随着林龄的增加而显著增加,茎的生物量最大,叶中氮磷积累量最高。(4)表层土壤(0~20 cm)氮含量和细根氮、磷含量均与细根比根长存在显著正相关关系。(5)粗根总长、侧根平均长、最大径向距离和最大根深随林龄的增加而增加;粗根氮、磷含量分别与粗根总长、粗根最大径向距离呈显著负相关关系。研究表明:土壤氮含量的适当提高,可以增加细根比根长,当粗根氮磷含量下降时,华北落叶松通过拓展根系吸收氮磷养分的范围来满足自身生长的需要。
袁紫倩 , 杨先裕 , 凌 骅 , 沈 辰 , 赵伟明 , 黄坚钦 , 王正加
2014, 34(7):1443-1449. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1443
摘要:以12年生薄壳山核桃‘马汉’为试验材料,采用凯氏定氮法、钼锑抗比色法和AAS法,测定不同生育期的结果枝成熟叶片中N、P、K、Ca、Mg、Fe、Cu、Zn、Mn等元素含量,分析叶片主要营养元素周年动态变化规律,为树体的营养诊断和合理施肥提供科学依据。结果显示:(1)叶中大量元素含量高低表现为N>K>Ca>Mg>P,微量元素含量高低表现为Mn>Zn>Fe>Cu。(2)叶片对矿质营养元素的吸收具有明显季节性,其中开花授粉期对N、P、K、Cu的需求量较大,坐果期和果实膨大期对N、P、K的需求量较大,果实发育期对K、Zn、Mn的吸收有持续增加的趋势。(3)随时间推移叶片中各营养元素周年动态变化出现规律性波动,且大量元素波动较小,微量元素波动较大。研究表明,薄壳山核桃叶营养元素相对稳定时期(7月27日~8月13日)拟应推荐作为薄壳山核桃叶营养诊断的适宜时期,同时应以施用N、P、K肥为主,Ca、Mg为辅助肥料,在开花授粉期和坐果期适量追肥,并在采收秋果前深施有机肥作基肥。
赵 艳 , 杨青松 , 刘 蕾 , 曾智东 , 孙慧群 , 陈丽梅
2014, 34(7):1450-1456. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1450
摘要:以中国南、北2个主要栽培品种‘玉油二号’和‘秦油二号’油菜种子为供试材料,采用溶液培养方法研究了0~2 000 mmol·L-1甲醇溶液处理下,油菜种子萌发、幼苗生长特征及其相关生理生化指标的变化。结果表明:(1)10~1 000 mmol·L-1甲醇处理的油菜种子萌发指标(发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数)和幼苗生长指标(幼芽及幼根长度、鲜重、根冠比)均比对照显著增加,而甲醇溶液浓度为2 000 mmol·L-1时油菜种子萌发和幼苗生长受到显著抑制;两个油菜品种种子萌发和幼苗生长在甲醇溶液处理下均表现为相同的变化趋势,但也存在品种的差异,‘秦油二号’生长受影响程度低于‘玉油二号’。(2)随着甲醇溶液浓度的增加,油菜种子萌发指标和幼苗生长指标表现出先增加后降低的趋势,并在甲醇溶液浓度为100 mmol·L-1时均达到最大值,继续高于此浓度后促进作用即减弱以至消失,甚至产生抑制作用。(3)随着甲醇处理溶液浓度的增加,油菜幼苗叶片的叶绿素含量呈先增后降的趋势,而同期叶片的MDA和过氧化氢含量却呈先降后升的相反趋势,且均在相同的100 mmol·L-1浓度下分别达到最大或者最低值。研究认为,适宜浓度的甲醇溶液能够促进油菜种子萌发和幼苗生长。
郭自春 , 桂东伟 , 曾凡江 , 刘 波 , 李尝君 , 赵生龙
2014, 34(7):1457-1466. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1457
摘要:以策勒绿洲外围6种人工栽培的优势防护林植物为研究对象,在绿洲外围设置A(0 m3·m-2)、B(0.1 m3·m-2)、C(0.2 m3·m-2)3个不同灌水量处理实验,探讨优势防护林植物对不同灌溉量的光合以及水分生理响应特征。结果显示:(1)在不同灌溉量下6种优势防护林植物净光合速率的日变化趋势一致,均为典型的单峰型变化,除红枣以外,其它植物的净光合速率均表现为C>B>A。(2)随着灌溉量的增加,植物的蒸腾速率也在逐渐增大,灌木日蒸腾速率呈不规则的M型变化趋势。(3)除核桃外,其它植物清晨水势和正午水势均随着灌溉量的增加而增大,且均表现为B>C>A。(4)6种优势防护林植物在不同的灌溉量下的瞬时水分利用效率日进程基本上一致,且均表现为B>C>A。研究表明,从水分利用和灌溉量大小的角度来说,在防护林树种的选择中应该优先选用核桃、红枣、桑树和沙拐枣;综合考虑节水和植物生长的情况下,对红枣进行适量灌溉显然比核桃、桑树、柽柳、花棒和沙拐枣更为有效,所以红枣比其余5种植物更适于在策勒绿洲地区节水生长。
许金石 , 陈 煜 , 王国勋 , 柴永福 , 王 茂 , 刘 晓 , 岳 明
2014, 34(7):1467-1475. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1467
摘要:该研究基于2×2联列表,分别应用种间联结系数(AC)、Ochai指数(OI)、Jaccard指数(JI)和χ2统计量对陕北南部黄土高原桥山林区16种乔木物种和32种灌木物种间的种间联结性的正负和显著程度进行计算和综合分析,并以半矩阵图表达分析结果。结果显示:(1)乔木中油松与青麸杨、辽东栎与漆树间表现出显著的正联结,而刺槐与其他乔木物种间则多表现为负联结。(2)灌木物种中,槲树和鼠李、水栒子和陕西荚蒾,虎榛子和黄蔷薇、鼠李和卫矛、兴安胡枝子和陕西荚蒾、兴安胡枝子和中华绣线菊有着显著的正联结,且茶条槭与大部分灌木物种有着较为显著的正联结关系。但酸枣、狼牙刺和延安小檗与大多数灌木物种表现出负联结关系。其他物种对之间的联结关系则不甚显著,表明了本区物种之间的联结性大都较为松散。(3)基于种间联结性,划定了本区木本植物的生态种组,其中16种乔木物种被划分为4个组,32种灌木物种被划分为5个组。研究种间联结,还可以为黄土高原区植被的保护和管理提供参考。
向元彬 , 黄从德 , 胡庭兴 , 涂利华 , 李仁洪 , 颜 震 , 普 梅
2014, 34(7):1476-1481. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1476
摘要:通过原位试验,对华西雨屏区不同密度[833株·hm-2(A1)、1 333株·hm-2(A2)、2 222株·hm-2(A3)]巨桉(Eucalyptus grandis)人工林土壤有机碳和微生物生物量碳氮动态特征进行了研究。结果显示:(1)各密度巨桉林分土壤有机碳含量在夏季和秋季较高,春季和冬季较低,但季节变化相对平稳,而它们土壤有机碳含量年平均值分别为22.54 g·kg-1(A1)、19.76 g·kg-1(A2)、16.84 g·kg-1(A3),且密度间差异达到显著水平。(2)各密度林分土壤微生物生物量碳氮呈现出与土壤有机碳相似的规律性季节变化,随着林分密度增加,林下土壤微生物生物量碳氮含量减小。(3)土壤微生物熵一年内的波动较小,分别处于2.30%~2.44%(A1)、2.14%~2.39%(A2)、2.47%~2.69%(A3)之间。(4)各密度林分土壤微生物生物量碳氮含量与其立地土壤有机碳、水解氮、有效磷、速效钾均存在显著相关关系。研究表明,华西雨屏区不同密度巨桉人工林土壤有机碳含量、微生物生物量碳氮含量、微生物熵季节变化相对平稳,但受到人工林密度的显著影响,并随巨桉密度增加土壤有机碳含量、微生物生物量碳氮含量有降低的趋势。
铁 军 , 金 山 , 陈艳彬 , 秦永燕 , 张桂萍 , 茹文明
2014, 34(7):1482-1488. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1482
摘要:于2012~2013年,以样带法、样方法和无样地法相结合,分4次对蟒河国家级自然保护区猕猴栖息地食源植物种类进行了实地调查,并分析了其区系特征。研究发现:(1)蟒河保护区猕猴栖息地内有维管植物659种,隶属102科374属,其中54科126属261种为猕猴的食源植物,占猕猴栖息地植物科、属、种总数的52.94%、33.69%和39.61%;蔷薇科是食源植物中包含种类最多的科,有16属39种,其次为豆科,含11属23种。(2)蟒河保护区内猕猴食源植物区系特征为:食源植物所在科有6个分布型和2个变型,所在属有13个分布型和6个变型;在属的分布类型中,温带性质分布类型的属占优势,有75个,占总属数的66.96%,其中北温带分布类型的属46个,占总属数的41.07%;热带性质分布类型的属有24个,地中海区、中亚、东亚和中国特有分布成分的属共有13个,分别占总属数的21.43%和11.61%,说明蟒河保护区内猕猴食源植物区系为暖温带性质。
萨如拉 , 白学良 , 赵东平 , 任冬梅 , 丁彩琴 , 张红霞
2014, 34(7):1489-1495. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1489
摘要:报道了内蒙古清水河黄土丘陵地区发现的紫萼藓科1新变种——缨齿藓菱形变种[Jaffueliobryum wrightii (Sull.) Thér.var.rhombicum X.L.Bai & Sarula],该变种与干旱山地岩面生境中的原变种缨齿藓[Jaffueliobryum wrightii (Sull.) Thér.]相似,生境的变化导致其形态发生变化,主要表现在上部细胞菱形和细胞壁背部强烈加厚,未分化的叶上部边缘细胞、中肋横切面细胞不分化,叶片长0.7~0.8 mm,毛尖长0.8~1.3 mm。文中对缨齿藓及其新变种的形态学特征,分布和生境进行了描述,并提供了显微照片,另外,列出了缨齿藓属5个种的检索表。
贾赵东 , 马佩勇 , 边小峰 , 杨 清 , 郭小丁 , 谢一芝
2014, 34(7):1496-1506. DOI: 10.7606/j.issn.1000-4025.2014.07.1496
摘要:植物花青素是一种天然食用色素,具有安全、无毒的特点,具有预防心脑血管疾病、保护肝脏与抗癌等多种重要的营养和药理功能。因此,花青素在食品、医药保健、园艺和作物改良等方面均具有重要研究价值和应用潜力。该文综述了植物花青素合成代谢途径及其分子调控研究进展,概述了植物花青素的生物合成、代谢以及积累过程,重点介绍了影响植物花青素代谢的结构基因和调控基因及其作用机制,同时展望了花青素合成代谢相关基因的研究应用前景和发展趋势。







