摘要:

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摘要:为了研究中国野生毛葡萄(Vitis quinquangularis Rehd.)‘丹凤-2’ 3个芪合酶基因的表达与功能,该研究采用同源克隆技术分离了毛葡萄‘丹凤-2’3个芪合酶基因VqSTS21、VqSTS30和VqSTS32(GenBank登录号分别为JQ868677、JQ868668和JQ868666),3个基因的cDNA全长均为1 179 bp,编码392个氨基酸。以抗葡萄白粉病(Uncinula necator)的毛葡萄‘丹凤-2’和不抗病的欧洲葡萄‘赤霞珠’为材料分别进行接种白粉菌和ABA、SA、MeJA、高温、低温和高盐胁迫处理,利用实时定量PCR检测这3个基因在胁迫处理下的表达情况;同时利用农杆菌介导法将这3个基因分别转入模式植物烟草中,检测这3个基因在烟草中的表达产物,分析比较这3个基因的表达功能。结果显示:在2个供试材料中,葡萄白粉菌胁迫下芪合成酶VqSTS32诱导表达量高于VqSTS21和VqSTS30;在非生物胁迫处理下,芪合酶基因VqSTS32对高温处理反应最敏感。采用高效液相色谱分析检测转3个基因烟草的结果显示,转VqSTS32基因烟草比转VqSTS30基因烟草植株中白藜芦醇的累积量高。研究表明,3个基因中VqSTS32具有较高的抗葡萄白粉菌特性并能在转基因烟草中表达出较高的反式云杉新苷产物,这为进一步利用VqSTS32转目的植物葡萄基因研究提供了依据。

摘要:该研究以春兰(Cymbidium goeringii)正常花及其2枚侧瓣突变成唇瓣样的花瓣(简称:蝶花)为实验材料,采用 RT-PCR结合 RACE技术从春兰中分离出AGL6-3基因。序列分析表明,AGL6-3基因在春兰正常花和蝶花中序列相同,该基因含有1个720 bp长的开放阅读框(ORF),共编码239个氨基酸。系统进化树进行分析表明,该基因属于 MADS-box基因中AP1/AGL9组的AGL6同源基因,命名为CgAGL6-3(基因登录号为KU058679)。实时荧光定量表达分析表明,CgAGL6-3在春兰正常花和蝶花各花器官中表达存在差异。在正常春兰中CgAGL6-3基因在唇瓣中强烈表达,在主萼、侧萼及蕊柱中表达量较低,在侧瓣中则微乎其微;而在蝶花中CgAGL6-3基因在唇瓣中强表达,侧瓣中的表达量次之,在主萼、侧萼和蕊柱中的表达量相近且均较低。研究说明,CgAGL6-3基因可能在春兰蝶花侧瓣唇瓣化的过程中扮演重要角色。

摘要:野生小花草玉梅(Anemone rivularis var.flore-minore)正常植株和花被片自然变异植株的外观形态差异很大,该研究以二者为材料,利用常规PCR和高效热不对称PCR(Hi-Tail PCR)技术从其正常和变异植株的基因组中各分离得到1个B类基因。序列分析证明,二者隶属于B类MADS-box基因AP3家族的旁系同源基因AP3-3分枝,分别命名为NArAP3-3(正常植株)和VArAP3-3(变异植株)。NArAP3-3基因全长3 795 bp,VArAP3-3基因全长3 898 bp,二者均含有1个666 bp的开放阅读框(ORF),可编码221个氨基酸,具有典型的植物MADS-box基因结构,其编码肽链包含了MADS区、K区、Ⅰ区和C区。对比NArAP3-3和VArAP3-3基因的全长序列,发现VArAP3-3基因比NArAP3-3多了1段49 bp的插入,且在ORF序列与NArAP3-3基因相比有4个碱基突变。对二者的全长序列、所编码的221个氨基酸及插入序列的生物信息学分析显示,二者在基因启动子、蛋白质基本性质、结构功能域、二级三级预测结构等方面均有差异,推测这些差异可能是花被片变异产生的原因之一。该研究结果为进一步探索其变异机制奠定了基础。

摘要:利用RT-PCR及RACE技术,克隆到蝴蝶兰1个几丁质酶基因PhCHT(GenBank 登录号为KT992851),该基因cDNA全长1 210 bp,包含37 bp的5′-UTR、933 bp开放阅读框和240 bp 3′-UTR,编码310个氨基酸;该蛋白为糖苷水解酶第19家族成员,兼具有溶菌酶活性;生物信息学分析显示,该蛋白具N-端信号肽和跨膜结构,为胞外分泌蛋白;该蛋白与海枣、谷子、油棕和拟南芥的几丁质酶类似蛋白相近,并且在系统进化树上与甘蔗和陆地棉的Ⅶ类几丁质酶同属一个分支。PhCHT基因的表达分析表明,PhCHT在蝴蝶兰营养器官和生殖器官中均有表达,根中表达量最高;13 ℃/8 ℃低温处理3、6、9和15 d时该基因的表达被抑制,4 ℃低温处理1、2和4 h表达量升高。研究表明,PhCHT基因能够响应短期的冷胁迫。研究结果为进一步研究蝴蝶兰几丁质酶的系统进化及抗性育种奠定了基础。

摘要:以海岛棉(Gossypium barbadense L.)品种‘C6015’和‘新海29’(高比强度组)以及‘巴1248’和‘比马1’(低比强度组)为实验材料,利用果糖和UDPG比色法以及qRT-PCR方法,对2个实验组不同纤维发育时期蔗糖合成酶(EC 2.4.1.13,Sus)活性变化特征及其基因家族时空表达模式进行测定,并分析与纤维比强度的关系,探讨海岛棉纤维比强度差异形成的主要生理与分子机理。结果显示:(1)品种‘C6015’和‘新海29’的平均纤维比强度分别为47.5和44.7 cN·tex^-1,‘巴1248’和‘比马1’分别为31.2和32.6 cN·tex^-1,两实验组平均纤维比强度差异极显著。(2)纤维发育过程中4个海岛棉品种的Sus活性变化特征均呈单峰曲线,且低比强度组的峰值出现较早,但高比强度组的峰值以及后期活性极显著高于低比强度组。(3)海岛棉纤维发育过程中高表达的Sus基因有Sus1A、Sus1D、Sus3A、Sus3D、Sus6A、Sus6D、Sus8D,但各基因成员在纤维发育过程中具有表达特异性;其中两实验组的Sus3A基因都是在纤维次生壁加厚初期(花后20 d)开始大量表达且达最大值后下降,说明Sus3A基因在纤维次生壁加厚初期起作用;Sus1A、Sus1D基因在高比强度实验组的纤维次生壁加厚后期和末期(花后30 d)相对表达量较高并有明显上升现象,而同期在低比强度实验组中相对表达量很低且无上升现象,说明Sus1A、Sus1D基因作用于纤维次生壁加厚后期和末期。(4)两实验组的Sus活性水平及其基因家族各成员相对表达量高低与纤维次生壁加厚后期维持高活性时间的长短存在明显差异,表现为高比强度组＞低比强度组;且两组Sus活性高低差异与Sus3A、Sus1A、Sus1D基因的表达差异同步。研究表明,海岛棉Sus3A、Sus1A、Sus1D基因的表达差异与纤维比强度的形成有关,可能是影响纤维比强度的关键基因。

摘要:为在转录水平解析杜仲叶片发育过程中的基因表达模式,该研究通过数字基因表达谱技术对‘华仲6号’杜仲叶片从展叶(4月)到落叶(10月)不同发育时期的基因表达水平进行比较分析,共获得差异基因3 002个,其中1 764个表达量上调,1 238个下调,这些差异表达基因主要行使催化、氧化还原等功能,参与代谢过程和生物过程等;进一步Pathway富集分析发现,苯丙素类生物合成途径相关基因被富集,其中调控绿原酸合成的6个基因差异表达显著;对这些基因表达模式进行分析显示,4月中旬和9月中旬基因的表达量较高,暗示这两个时期对于绿原酸的合成具有重要作用。荧光定量RT-PCR检测6个绿原酸合成相关基因和12个随机选择的差异表达基因,验证结果显示表达谱测序结果可靠。该研究结果为揭示杜仲叶片在不同发育时期的分子调控机制奠定了基础,并为深入解析杜仲绿原酸合成机理,进而通过分子育种手段提高杜仲绿原酸含量提供新的路径。

摘要:采用砂培方法,以转OsPT6基因的菜用大豆(T₃株系)与其非转基因(NT)受体品种为实验材料,研究了两者在低磷条件下的生长发育指标,植株有效磷、全磷、全氮、豆血红蛋白和籽粒蛋白质含量以及谷氨酰胺合成酶活性的差异,并对植株结瘤及固氮相关基因表达进行检测,为阐明转OsPT6基因菜用大豆在低磷条件下结瘤及固氮相关机理提供理论依据。结果显示:(1) 转基因植株的株高、茎粗、花数和荚数、根瘤数均显著高于NT 植株。(2)转基因植株根、茎、叶及根瘤中有效磷,全株总磷、总氮含量,根瘤中的豆血红蛋白含量、功能叶片中谷氨酰胺合成酶的活性和籽粒蛋白质含量均显著高于NT植株。(3)相关性分析表明,豆血红蛋白含量、谷氨酰胺合成酶活性、总磷、总氮含量4个指标间均呈显著正相关关系。(4)GmENOD40a、GmENOD40b、GmGS1β1、GmGS1β2基因在转基因植株中的表达量显著高于NT植株。研究表明,OsPT6基因过表达增强了菜用大豆在低磷条件下的结瘤及固氮能力,该研究结果为进一步研究其调控机理奠定了基础。

摘要:翅果油树是中国特有的濒危植物,利用磁珠富集法开发适用于翅果油树的SSR引物,并在2个翅果油树群体进行多态性验证。结果表明,筛选的20对引物中有19对是多态且选择中性的SSR引物,其中引物CGY19表现单态,仅有一个位点显示Hardy-Weinberg平衡的偏离(P<0.01),在2个群体中均未检测到连锁不平衡现象;每个位点的等位基因数为1~9个,平均为4.225个,观测杂合度和期望杂合度的变化范围分别为0~0.900和0~0.847。利用开发的19对多态性SSR引物对2个翅果油树自然群体的遗传多样性水平分析结果表明,其平均遗传多样性水平为97.37%,说明翅果油树濒危的原因并不是遗传多样性水平丧失;遗传分化系数F_ST为0.033 1,表明遗传变异主要存在于种群内,这可能是由于种群之间的基因流(N_m=32.081 8)较大的结果,这也是2个翅果油树种群遗传相似度高的原因。这些特异性引物的开发和遗传多样性的研究将对翅果油树的交配系统、遗传结构的研究起到重要的作用,并为翅果油树种质资源的取样策略、保护和利用提供有效的信息。

摘要:采用SRAP标记技术,对贵州59份砂梨种质的遗传多样性进行分析。结果表明:(1)筛选的15对SRAP引物共扩增出151个位点,其中120个是多态性位点,多态百分率为79.47%。(2)POPGENE分析表明,贵州砂梨资源在物种水平上有效等位基因数(Ne)为1.355 9,Nei’s基因多样性指数(H)为0.216 9,Shannon’s信息指数(I)为0.336 2;在区域品种群水平Ne=1.261 1,H=0.155 5,I=0.235 2,以黔西南地区资源的遗传多样性最高,六盘水市最低。(3)聚类分析显示,在遗传相似系数0.75处,可将59份砂梨资源分为6个组,聚类分析结果具有一定的地理区域特性。研究认为,贵州砂梨种质具有较为丰富的遗传多样性,并表现出明显的地理区域特性;SRAP标记与ISSR标记在揭示贵州砂梨种质遗传多样性上具有高度的一致性,但SRAP标记能在更小的变异范围内揭示更多的遗传信息。

摘要:以羽衣甘蓝圆叶自交系‘0835’和裂叶自交系‘0819’为亲本,调查P₁、P₂、F₁、F₂群体莲座期4个裂叶相关性状表型数据,运用‘四世代主基因+多基因’遗传模型,对叶长、叶宽、叶形指数、叶缘缺刻数4个叶形相关性状进行遗传分析,探讨羽衣甘蓝裂叶相关性状的遗传规律,为羽衣甘蓝裂叶性状遗传、QTL定位及新品种选育奠定基础。结果表明:(1)4个性状均存在一定的杂种优势,其中叶缘缺刻数中亲优势达显著水平,4个性状均存在负向超亲优势。(2)叶长和叶宽均符合E-4模型,即由2对等加性主基因+加性-显性多基因共同控制;叶长主基因遗传率为83.80%,多基因遗传率为1.05%;叶宽主基因遗传率为22.28%,多基因遗传率为61.92%。(3)叶形指数和叶缘缺刻数均符合E-1模型,即由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制;叶形指数主基因遗传率为93.73%,多基因遗传率为2.59%;叶缘缺刻数主基因决定了表型变异的91.18%。

摘要:太原黄耆是新近发表的物种,分布于中国陕西和山西。该实验利用扫描电子显微镜对太原黄耆的花器官发生和发育过程进行观察研究。结果显示:(1)太原黄耆的各轮花器官都是从远轴端向近轴端单向连续发生,在不同轮之间存在花器官重叠发生的现象。(2)在花的发育过程中,出现2种共同原基,即初级共同原基和次级共同原基,由初级共同原基发育成对萼雄蕊原基和次级共同原基,再由次级共同原基发育成花瓣原基和对瓣雄蕊原基。(3)雄蕊管近轴端基部开口是在进化过程中产生的特殊结构,是一种对传粉者的适应机制,从而有利于传粉活动的进行。(4)胚珠为倒生胚珠,具有2层珠被,认为倒生胚珠是内外2层珠被共同作用的结果。

摘要:以贵州烤烟主栽品种‘南江3号’为试验材料,采用石蜡切片法对其大小孢子发生及雌雄配子体发育进行观察研究,探讨烤烟生殖过程与花蕾形态变化的关系,为田间栽培控制花期以及实现烟草的遗传调控提供理论依据。结果表明:‘南江3号’雄蕊的花药壁发育为基本型,绒毡层为腺质异型;小孢子母细胞减数分裂为同时型,四分体排列方式有四面体型和十字交叉型2种;成熟花粉为二细胞型,花粉具3或4个萌发孔。胚珠倒生,薄珠心;孢原细胞体积较大,直接发育为大孢子母细胞,4个大孢子呈线性排列;胚囊发育为蓼型,成熟胚囊为7细胞8核。烤烟‘南江3号’的雌蕊发育晚于雄蕊,当雄蕊发育为四分体时期时雌蕊才开始发育,且花蕾发育到5.0～6.8 cm时胚囊才逐渐成熟。研究认为,烤烟‘南江3号’的大小孢子及雌雄配子体发育各阶段与花蕾形态有关,通过花蕾的形态可初步判断各个发育阶段。

摘要:该研究于中国西北干旱区按自然降水梯度从东向西选择6个梭梭种群,取其当年生同化枝作为试验材料,采用石蜡切片法,应用光学显微技术测定同化枝9项解剖结构指标,分析不同生境下梭梭同化枝解剖结构的变异特点以及与生态因子的关系,为干旱区生态环境保护和梭梭资源的保护与利用提供理论依据。结果表明:(1)干旱荒漠环境的梭梭同化枝解剖结构具有连续的栅栏组织、花环结构、含晶细胞和贮水组织等结构特征,但其表皮细胞、角质层厚度、气孔位置和气下室与旱生植物结构有差异,主要表现为表皮细胞和角质层较薄,气孔半下陷且气下室不发达。(2)梭梭同化枝各种群间的9项解剖结构指标都存在显著差异,其中变异系数较大的是维管束个数/直径和角质层厚度,变异系数分别为22.78%和15.20%;相关分析表明:同化枝直径、栅栏细胞切向长、贮水组织厚度和维管柱直径均与经度、纬度、海拔、一月均温、七月均温、年均温、年降水量和年相对湿度等8个生态因子有不同程度的相关性,其中与经度、海拔、七月均温和年平均相对湿度显著相关。(3)6个梭梭种群通过聚类分析可分为两大类,分析结果与所观察到的生境类型、地理分布的划分基本一致;随着自然降水量自东向西减少,梭梭的抗旱性相应逐渐增强。

摘要:黄柳和小红柳为浑善达克沙地2种重要的水土保持灌木,黄柳适宜在流动或半流动沙丘上生长,而小红柳适宜在丘间低地生长,二者既可混生,也可形成纯林,存在规律性分布。该研究采用组织离析法和显微照相技术,对黄柳和小红柳的根、茎部导管分子形态特征进行比较研究,探讨导管分子形态特征与其生态适应性的关系,为黄柳和小红柳次生木质部解剖学研究提供资料。结果显示:(1)黄柳和小红柳导管分子均以网纹和两端具尾、一端具尾类型为主,具单穿孔板、互列纹孔。(2)黄柳与小红柳的根部导管分子长度、直径、端壁斜度差异显著,且黄柳较小红柳的直径大、端壁斜度小,为进化特征,而长度较长,为原始特征;但茎部导管分子长度、直径、端壁斜度无显著差异。(3)黄柳与小红柳的导管分子的形态特征与生境间存在一定的相关性,黄柳根部导管具有高输水性而较小红柳适应干旱环境。该研究为黄柳和小红柳造林提供理论指导,并为植物生态适应性的相关研究提供参考。

摘要:对乌鲁木齐河源区生长的12种藓类植物叶尖的顶端细胞,以及与其相邻的其他叶尖细胞表面的小孔、乳突、角质层纹饰等微结构,进行光学显微镜和扫描电镜观察,为高山冻原区苔藓植物的结构、分类及生理生态学研究提供理论依据。结果表明:大多数藓类植物叶尖的顶端细胞透明,但形态各异,细胞比叶片细胞长,干时细胞壁有的收缩凹陷,有的并不收缩,细胞壁表面有不规则细纹及细小的颗粒;叶尖在干时边缘内卷或拧卷、细胞壁厚、表面有较多的小孔,这些特征有利于水分的吸收及抵御长期寒冷、反射太阳辐射对其伤害而适应环境所形成的生存策略。叶尖的类型对苔藓植物科、属级的分类意义不大,但其微形态如叶尖顶端细胞及其他细胞的形状、数目、细胞壁的凹陷程度以及其上角质层纹饰、乳突、粗疣及小孔等微形态结构特征,在同属的不同种之间存在明显差异,具有一定的分类学价值。

摘要:采用盆栽试验方法,探讨了香樟(Cinnamomum camphora)凋落叶不同土壤添加水平(0 g/盆为CK、25 g/盆、50 g/盆,100 g/盆)对受体作物小白菜(Brassica chinensis)、莴笋(Lactuca sativa)幼苗生长和光合特性的影响。结果显示:(1)香樟凋落叶分解对两种作物的地径、株高、生物量、叶片数和叶面积均有明显的抑制作用,且抑制效应随凋落叶添加量的增加而增强,但随着分解时间的延长其抑制作用逐渐减弱甚至表现为促进作用。(2)香樟凋落叶分解对两种作物的光合色素含量均有明显的抑制效应,并随凋落叶添加量的增加抑制作用增强,且持续时间延长。(3)经凋落叶处理的两种作物叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)、水分利用率(WUE)总体上均低于CK,而胞间CO₂浓度(C_i)在各凋落叶处理下均高于CK。(4)随着土壤中凋落叶量的增加,两种作物在光饱和以及CO₂饱和状态下的最大净光合速率(P_{n max})、表观量子效率(AQY)、羧化速率(CE)、光呼吸速率(R_p)和暗呼吸速率(R_d)均不断下降,而光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)、CO₂饱和点(CSP)、CO₂补偿点(CCP)因受体作物的不同,表现出不同的变化趋势。研究表明,土壤中香樟凋落叶分解释放的化感物质,能通过降低受体作物的光合色素合成和光合能力,限制其营养生长,最终影响生物量积累;相对于莴笋,小白菜对香樟凋落叶分解产生的化感胁迫效应具有更强的耐受性,可能更适宜在香樟林间种植。

摘要:以外来入侵杂草紫茎泽兰(Eupatorium adenophorum L.)和本地土著杂草艾草(Artemisia argyi Levl)为材料,以自然光照为对照,用增强UV-B(0.46 mW·cm^-2·h^-1)对材料进行7周辐射处理,随后停止辐射增强进行恢复试验,观察2种植物的生长状况,测定分析其光合特性、氧化物和抗氧化物含量、抗氧化酶活性的变化,探讨在紫外UV-B辐射增强条件下2种植物光合作用、光保护及损伤修复能力的差异。结果表明:(1)随着辐射时间的增长,2类植物叶片开放的PSⅡ反应中心激发能捕获效率(F_v′/F_m′)和PSⅡ凌晨最大潜在最大光化学效率(F_v/F_m)受到轻微抑制,但紫茎泽兰最大净光合速率(P_{n max})受到的抑制比艾草更明显。(2)2类植物叶片内过氧化产物丙二醛(MDA)和超氧基离子(O^-·₂)的含量增加,但艾草中O^-·₂的相对累积比例比紫茎泽兰要高很多。(3)紫茎泽兰的抗氧化物抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)的含量先增加后减少,艾草中的含量则保持在更高水平;2种植物的过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性都显著增强,抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性都先增强后减弱,紫茎泽兰的过氧化氢酶(CAT)活性逐渐被抑制,而艾草则是先增强后减弱。研究认为,紫茎泽兰和艾草对UV-B辐射增强的光合作用和抗氧化系统响应过程类似但存在差异,对增强UV-B辐射环境的适应能力及抗逆性均较强。

摘要:以南方红豆杉实生苗为材料,采用盆栽实验探讨了高效溶磷细菌草木樨中华根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)CHW10B与丛枝菌根真菌缩球囊霉(Glomus constrictum)单独和双接种条件下,其植株生长、根际土壤可培养微生物数量、土壤酶活和土壤微生物功能多样性变化,在微生态水平揭示接种对南方红豆杉生长的影响及其机制。结果表明:(1)各接种处理对南方红豆杉幼苗均有促生长作用,接种处理苗高、地径和生物量均较对照显著增加,并以双接种促进效果最好。(2)各接种处理提高了南方红豆杉根际土壤可培养细菌、真菌和放线菌含量,增加了土壤微生物碳源利用率,改变了土壤中物种的丰富度和均一度,增加了土壤中的生物多样性。(3)各接种处理促进了南方红豆杉根际重要土壤酶(酸性磷酸酶、脱氢酶、转化酶)活力的增加,且双接种的促进作用最为明显。可见,溶磷细菌(草木樨中华根瘤菌CHW10B)和丛枝菌根真菌(缩球囊霉)具有协同作用,两者同时接种可显著提高南方红豆杉根际土壤微生物数量及土壤酶活力,提高土壤微生物碳源利用率和土壤肥力,增加土壤中的生物多样性,从而达到间接促进宿主植物南方红豆杉生长的目的。

摘要:该研究以3种地被植物蜂斗菜、峨眉附地菜和绵毛水苏为材料,采用人工模拟熏气方法,在0、5.71、11.43和17.14 mg·m^-3 SO₂浓度水平下,测定了参试植物的外观受害症状以及和生理生化指标对SO₂的反应,明确供试植物对大气污染的反应特性,为选择景观效果良好同时具有更好生态效应的地被植物提供依据。结果表明:(1)随着SO₂浓度的增加,3种地被植物受伤害症状从重到轻依次为绵毛水苏>峨眉附地菜>蜂斗菜,它们的叶片叶绿素含量、叶液pH值不同程度下降,丙二醛含量、相对叶片电导率、可溶性糖含量、游离脯氨酸含量均不同程度上升,同时其SOD、POD、CAT活性被激活并显著增强。(2)隶属函数和主成分分析综合评定结果显示,3种地被植物对SO₂抗性能力由强到弱的顺序为:蜂斗菜>峨眉附地菜>绵毛水苏,与其受伤害症状顺序相反。(3)依据SO₂胁迫下叶片含硫量的分析发现,各植物对SO₂的净化能力由高到低的顺序为:蜂斗菜>绵毛水苏>峨眉附地菜。研究表明,3种地被植物中的蜂斗菜对SO₂的抗性及净化能力最强,能够通过自身应激保护系统来提高对SO₂的抗性,维持正常生长,适宜在城市园林绿化中推广。

摘要:为了进一步揭示铀对植物光合作用的影响机理,用不同浓度铀[0、20、50、100、150 mg·kg^-1]土培处理6叶期菠菜(Spinacia oleracea L.),分别于处理7、14、21、28 d后分析铀对菠菜叶片光合色素含量、光合气体交换参数、叶绿素荧光参数和生长指标的影响。结果显示:(1)低浓度铀(20、50 mg·kg^-1)显著促进菠菜叶片的叶绿素含量和净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)以及蒸腾速率(T_r)等光合气体交换参数;高浓度铀(100、150 mg·kg^-1)则表现出显著抑制作用,且处理浓度越高,处理时间越长,光合气体交换参数的下降幅度就越大,而胞间CO₂浓度(C_i)却反而上升,说明导致P_n下降的主要原因是非气孔因素。(2)高浓度铀处理显著影响菠菜叶片的叶绿素荧光动力学参数,其中光系统Ⅱ(PSⅡ)的最大荧光(F_m)、最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在活性(F_v/F₀)均显著降低,而初始荧光(F₀)显著升高。(3)菠菜幼苗的根长、株高、生物量均随着铀浓度的增加表现出先应激性上升后下降的动态变化。研究表明,低浓度铀可以显著增加菠菜叶绿素含量,有效改善叶片光合效率,促进幼苗的生长发育,而高浓度铀则会抑制菠菜叶片的光合作用,导致光合效率显著下降,显著抑制幼苗的生长发育。

摘要:为探讨外源油菜素内酯(brassinosteroid,BR)诱导黄瓜幼苗对Ca(NO₃)₂胁迫抗性的效果,研究了3种外源BR施用方法(0.01 mg·L^-1 BR浸种、0.1 mg·L^-1 BR喷叶及其二者结合施用)对Ca(NO₃)₂胁迫(60 mmol·L^-1)下黄瓜幼苗生长、生理活动以及光合作用的影响。结果表明:(1)3种外源BR方法处理后,Ca(NO₃)₂胁迫下的黄瓜幼苗株高、茎粗、展开叶片数、叶面积、干重含水量均显著提高,同时其叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量上升,过氧化物酶活性提高,而其丙二醛(MDA)含量趋于无Ca(NO₃)₂胁迫对照的水平;(2)外源BR处理还提高了Ca(NO₃)₂胁迫下黄瓜幼苗的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,却抑制了Ca(NO₃)₂胁迫下胞间CO₂浓度的升高。研究认为,适宜浓度的外源BR浸种和喷叶处理均可有效增强黄瓜幼苗渗透调节能力,降低细胞膜质过氧化伤害程度,提高抗氧化酶活性和光合效率,从而表现出对Ca(NO₃)₂胁迫的抗性,并以操作简便、用量极低的0.01 mg·L^-1 BR浸种方法效果最佳。

摘要:以光周期敏感型‘华农1号’青饲玉米为材料,在大田条件下,设置N₁(75 kg/hm²)、N₂(225 kg/hm²)、N₃(375 kg/hm²)3个氮素水平和3个光周期处理(16 h、13 h和10 h),分析了其在不同光照长度条件下耐高氮胁迫的能力,探讨光周期对玉米氮高效相关的农艺性状和光合特性指标的影响。结果表明,(1) 16 h光照处理下,玉米植株的根长、根表面积、根体积分别比10 h处理增加了113.19%、45.73%和97.71%,叶片叶绿素含量与净光合速率比10 h处理分别提高97.90%和60.24%,且根长、根体积、叶绿素含量和净光合速率在16 h和10 h处理下差异极显著;16 h处理与10 h处理叶片数的平均相差值(12)显著,根系直径随光周期延长逐渐减小,但光周期对植株分蘖数无显著影响。(2)‘华农1号’青饲玉米地下部和地上部部分农艺性状指标,在16 h长光照处理下随氮素水平的提高而增加,表现出耐高氮胁迫的生物学特征;在10 h短光照处理下氮素水平过高相关性状指标反而下降。(3) 随着光照时间逐渐延长,地上部生物量逐渐显著增加。研究发现,光周期敏感型‘华农1号’青饲玉米具有较强的耐高氮能力,长光周期促进了其植株营养生长阶段的生长发育,增强了其对高氮的适应能力。

摘要:基于热扩散技术,采用TDP法连续监测了新疆喀纳斯国家自然保护区内不同径级西伯利亚红松的树干液流,分析其在生长季内(6~9月)的液流变化及蒸腾耗水特性,为阐明喀纳斯保护区优势树种水分循环机理,以及理解区域尺度上森林生态系统水分循环及其过程应对未来气候变化的响应机制提供依据。结果显示:(1) 不同径级西伯利亚红松在晴、阴、雨3种天气条件下的树干液流日动态变化均呈昼高夜低的多峰型曲线,但变化频率和变化幅度差异明显,日最大液流值的排序为晴天>阴天>雨天。(2) 树干液流的发生较光合有效辐射的变化存在明显的滞后效应,不同径级西伯利亚红松的最大液流峰值滞后时间在30~207 min。(3) 西伯利亚红松的月平均树干液流的大小顺序为7月>8月>9月>6月,且相同径级树干阳生面的液流速率均大于阴生面。(4) 西伯利亚红松全株的蒸腾耗水量为7月份的最大,其值占整个生长季的61.8%;且大径级阳生面的蒸腾耗水总量(6 716.79 g)和阴生面蒸腾耗水总量(4 649.08 g)分别是相应小径级阳生面和阴生面的2.00和2.45倍。(5) 气温、空气相对湿度和光合有效辐射是影响西伯利亚树干液流的主要因素,同时0~5 cm和20~30 cm土壤温度对其影响也较大。研究表明,西伯利亚红松在生长过程中,大径级树干的液流和蒸腾耗水量大于小径级,主要发生部位为树干的阳生面,且在7月份的变化最明显。

摘要:通过对2013~2014年于清凉峰自然保护区采集的1 500余份苔藓植物标本进行鉴定和文献研究,统计分析了清凉峰自然保护区苔藓植物种类组成,区系地理成分及特点,并对该地区与相邻8个地区藓类植物的丰富度系数比较和相似性系数比较,以明确该地区苔藓植物不同的生态分布类型,揭示浙江清凉峰保护区苔藓植物多样性的变化规律。结果表明:(1)浙江省清凉峰国家自然保护区苔藓植物共有62科143属337种(包括3个变种),其中苔类植物20科29属49种,藓类植物42科114属288种。(2)藓类植物的优势科9个、优势属16个。(3)该地区苔藓植物区系成分主要以东亚成分为主(占总种数41.84%),温带成分次之(占总种数28.57%),热带成分再次之(占总种数20.74%)。(4)浙江清凉峰自然保护区苔藓植物区系与浙江省境内的金华山、大盘山、天目山和凤阳山的亲缘关系较为密切。(5)浙江清凉峰自然保护区苔藓植物生态分布类型复杂多样,以石生类型(占总标本数的47.09%)最多,其次为岩面土生(占总标本数的27.68%)和土生(占总标本数的12.85%)类型。

摘要:生殖隔离是物种分化与延续的基础,地黄属植物是否存在生殖隔离仍不清楚。通过实地观测地黄属5个物种(天目地黄、湖北地黄、裂叶地黄、地黄和茄叶地黄)自然种群的花部形态、开花动态、花蜜体积、花蜜的糖浓度及其日变化、杂交指数、花粉-胚珠比等指标,结合人工授粉套袋,对地黄属植物的花部综合特征和繁育系统进行研究。结果显示:(1)地黄属植物的花为两性花,单花花期5～7 d,种群花期40～60 d;5种地黄在花序类型、花形态、花粉量、花粉-胚珠比等方面都存在差异,其中茄叶地黄的花粉完全败育。(2)5种地黄属植物的繁育系统属于异交,部分自交亲和,需要传粉者,不具有无融合生殖特性,地黄与茄叶地黄存在强烈营养繁殖。(3)5种地黄属植物的花朵基部有蜜腺可以产生糖浓度较高的花蜜,这也支持传粉者的存在,但除地黄确定为蜜蜂传粉外,其它地黄植物在野外并未观测到有效的传粉者,可能与地黄的散生特性、生境相互隔离以及传粉观测期气象条件恶劣有关。研究认为,5种地黄属植物较长的花期能有效弥补传粉者访问频率低的不足;除遗传屏障外,推测地黄属5个物种花展示方式的差异可能吸引不同的传粉者,加之地理、生态因素的作用导致了5种地黄属植物繁育系统的分化。

摘要:以朱砂根(Ardisia crenata Sims)组培无菌叶片为材料,用4种发根农杆菌菌株(A4、ATCC15834、LBA9402和R1601)分别侵染进行毛状根诱导,比较朱砂根叶片毛状根诱导的最适培养基种类、预培养时间、侵染方式、共培养时间以及不同发根农杆菌的致根能力。研究表明:(1)朱砂根无菌叶片毛状根诱导最适培养基为1/2MS培养基,预培养2 d、共培养2 d,毛状根诱导率最高(31.87%)。(2)最佳侵染方式以剪好的幼叶和活化好的菌液(100 mg/L AS)一起在28 ℃、180 r/min黑暗条件下共振荡8～15 min。(3)4种发根农杆菌均能诱导朱砂根叶片毛状根产生,但A4、ATCC15834效果最好,其致根能力大小顺序依次为ATCC15834>A4>LBA9402>R1601。(4)PCR分子鉴定表明,发根农杆菌Ri质粒T-DNA已成功整合到宿主细胞核基因组中。

摘要:该研究采用组织分离法对黄土高原子午岭林区连家砭林场油松根际外生菌根真菌进行了分离,并采用ITS序列对分离的真菌进行鉴定,研究了菌根真菌的培养条件,为菌剂的生产奠定基础。结果表明:子午岭林区油松根际分离培养出的真菌为龟裂秃马勃(Handkea utriformis),能够与油松形成外生菌根。采用MMN培养基为基础培养基,纯培养条件下,龟裂秃马勃生长的最适pH为6.0,最适温度为25 ℃。以蔗糖为唯一碳源的培养基中龟裂秃马勃生长速度最快,其次是麦芽糖和葡萄糖,生长最慢的为乳糖,在以几丁质和碳酸氢钠为碳源的培养基上不生长。有机氮源中,对脯氨酸为唯一氮源的利用能力最好,其次是酪蛋白,尿素最差;无机氮源中,以磷酸氢二铵为唯一氮源时生长最好,其次是硝酸钙,最差为酒石酸铵。该研究首次报道了黄土高原子午岭林区外生菌根真菌龟裂秃马勃,并初步确定了其最佳培养条件。

摘要:该文报道了中国柳属的2个新记录种——椭圆叶柳(Salix staintoniana A.K.Skvortsov)和锡金垫柳(S.pseudocalyculata Kimura)。提供了这2个新记录种的特征图片,补充描述了椭圆叶柳的雌株形态特征,并对新记录种和其近缘种的形态特征进行了比较。