典型草原常见牧草春季萌动期可溶性糖及内源激素动态研究

在春季萌动期,分别对典型草原几种常见禾本科牧草老芒麦、披碱草、羊草、赖草和克氏针茅的幼芽和地下根系可溶性糖含量及内源激素动态变化规律进行研究.结果表明,高含量的GA和较低含量的ABA是根茎类禾草羊草和赖草春季萌动早的重要调控因子,而根系丰富的可溶性糖为根茎类禾草的萌动生长提供了物质基础;玉米素核苷动态变化趋势与根系可溶性糖含量动态相似,萌动初期呈下降趋势,4月底达到最低值,此后又逐渐上升;而内源激素IAA和GA的含量与牧草幼芽可溶性糖含量的变化趋势一致,均呈逐渐上升趋势;根茎类禾草羊草和赖草与须根系禾草老芒麦和披碱草之间幼芽的GA和ABA水平以及根系可溶性糖含量差异明显.     

羊草贮藏性物质含量的季节变化及其对不同人为活动影响的反应

羊草(Leymus chinensis)是根茎性禾草,是东北及内蒙东部地区广泛分布的主要建群种之一。以羊草为建群种的羊草群落分布广、面积大、是优良的天然草场。羊草草场的产草量与植物的地下部特别是根茎中贮藏性物质的含量有密切关系。因为多年生根茎性植物所制造的光合产物,除用于当年的生长发育之外,同时将多余的贮藏性物质(主要指可溶性糖     

根茎在羊草响应短期NaCl胁迫过程中的作用

根茎是根状茎型克隆植物的特有结构,在养分储存、运输和分蘖茎的形成等方面起关键性作用。然而有关根茎生理学方面的研究却十分匮乏。为了探讨根茎在植物感应环境胁迫中的作用, 本文以羊草(Leymus chinensis)为实验材料,研究和比较了短期NaCl胁迫根、根茎、根和根茎3种处理方式下羊草对盐胁迫的响应。试验结果表明:200 mmol·L^-1 NaCl处理羊草根、根茎、根和根茎24 h,显著(p<0.05)降低羊草叶片净光合速率和蒸腾速率,增加叶片渗透浓度与脯氨酸含量;其中同时处理根和根茎叶片,蒸腾速率和净光合速率的降低程度显著高于分别处理根和根茎。在分别处理根与根茎的情况下,叶片含水量、脯氨酸含量、净光合速率、蒸腾速率均无显著性差异。不论单独胁迫根、根茎还是同时胁迫根和根茎,羊草根、根茎和叶片内Na⁺含量都显著高于对照,而羊草根、根茎和叶片内K⁺含量都显著低于对照。这些结果显示:1)根茎在羊草响应盐胁迫的生理过程中与根系具有类似的功能;2)羊草根茎在盐胁迫条件下能够有效地吸收Na⁺;3)鉴于根茎的生物量和表面积都明显地低于根系,在盐胁迫下羊草根茎吸收Na⁺的效率高于根系。     

退化羊草草原在浅耕翻处理后植物群落演替动态研究

 在中国科学院生态中心草原站利用统计方法研究了退化羊草（Leymus chinensis）草原浅耕翻后群落演替规律。通过对18年数据的分析,结果表明：由于过度放牧而退化的羊草草原在浅耕翻处理后群落密度恢复较快,尤其是羊草与处理前相比已有很大变化,从而使群落得到了恢复。群落植物种的多样性、均匀性指数在这18年中均呈抛物线状分布。羊草、冰草（Agropyron michnoi）、变蒿（Artemisia commutata）、黄蒿（A．scoparia）、星毛委陵菜（Ｐotentilla　acaulia）的生物量与多样性指数和均匀性指数有显著的相关性。羊草的相对密度在第五年达到最高水平,然后逐渐下降,自第十五年后羊草的相对密度基本趋于平衡,其重要值呈单峰型曲线。退化羊草草原18年恢复过程可划分为4个阶段：第一阶段（1～3年）为根茎禾草+一、二年生杂类草群落,第二阶段（4～9年）为纯羊草群落 ,第三阶段（10～13年）为羊草+冰草+多年生杂类草过度型群落,第四阶段（14～18年）为羊草+冰草+丛生禾草、多年生杂类草群落。经过处理后18年的恢复演替,退化群落仍未恢复到原生群落,演替将继续进行。     

川西北高寒沙区切断根茎对赖草和沙生苔草克隆生长的影响

为了研究高原亚寒带沙化生境中切断根茎对克隆植物基株扩展能力和分株定居能力的影响,在川西北若尔盖高原沙化区内,对根茎禾草赖草和沙生苔草进行了以切断根茎为处理的野外实验。结果表明,赖草和沙生苔草基株的幼小部分(观测单元)地上枝总长度增量、主根茎长度增量和根茎总长度增量显著减少,而对根茎数增量、主根茎节增量和根茎节总数增量影响不显著;赖草观测单元地上枝数增量显著减少,而对沙生苔草地上枝数增量无影响;赖草地上枝与根茎的相关性质发生逆转。这表明．在高原亚寒带半湿润沙化生境中．克隆整合效应显著促进基株幼小部分地上枝和根茎的伸长生长,但对新生根茎的产生和根茎节分化没有影响;切断根茎处理导致赖草、沙生苔草生殖生长与营养生长间竞争加剧,同时使赖草地上部分与地下部分间竞争加剧;观测单元在缺少与基株(或上级株系)的克隆整合作用时,赖草受到的影响大于沙生苔草。     

中间偃麦草Na+/H+逆向转运蛋白的分子克隆及生物信息学分析

根据小麦液泡膜Na /H 逆转运蛋白基因TaNHX1的全长序列设计引物,通过RT-PCR直接扩增的方法从中间偃麦草(Elytrigia intermedia)中克隆到了TaNHX1的同源基因,命名为TiNHX1(Acession Numeber:EF409418).TiNHX1最大开放阅读框为1 641 bp,编码含有546个氨基酸残基、分子量为59.8 kDa的蛋白,预测等电点8.0.TiNHX1含有38个碱性氨基酸,36个酸性氨基酸,256个疏水氨基酸及129个极性氨基酸.二级结构预测表明该蛋白含约44%的a-螺旋、21%的p-折叠、4%的p-转角和29%的不规则卷曲.亲疏水性分析显示,TiNHX1含有12个连续的疏水片断,其中10个可能构成穿膜螺旋.序列分析显示,TiNHX1与小麦(Triticum aestivum)、长穗偃麦草(Elytrigia elongate)、水稻(Oryza sativa)、小盐芥(Thellungiella halophila)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)等植物的液泡膜Na /H 逆向转运蛋白高度同源,序列相似性分别为97%、96%、85%、68%、67%.序列比对结果以及进化树分析均表明TiNHX1应为定位于中间偃麦草液胞膜上的Na /H 逆向转运蛋白.     

应用数量分类探讨鹅观草属的归属问题

研究全世界鹅观草属只Roegneria C．Koch中绝大多数种类与其有关属(冰草属、披碱草 属、偃麦草属及赖草属)的外部形态、解剖、细胞等30个性状,应用相关系数抑或距离系数以及各种聚类方法组合所得出的树系图,均明确显示鹅观草属应归入披碱草属。     

凝结水对干旱胁迫下羊草和冰草生理生态特征及叶片形态的影响

为了探讨凝结水对植物生长的作用,该文研究了干旱处理下模拟凝结水对羊草(Leymus chinensis)和冰草(Agropyron cristatum)生理性状和叶片表面结构的影响。试验设计了干旱无凝结水、干旱每周发生3次和5次凝结水以及正常浇水不发生凝结水4个处理,通过超声波加湿器模拟凝结水的发生,研究凝结水对两种植物叶片相对含水量、水势、净光合速率、水分利用效率、生物量以及叶片表面结构等的影响。结果表明:凝结水显著增加了干旱胁迫下两种植物的叶片相对含水量和水势(p0.05);凝结水显著提高了冰草的净光合速率、气孔导度与蒸腾速率(p0.05);而羊草的气孔导度和蒸腾速率随凝结水的变化不明显。羊草和冰草的地上生物量和根系生物量随凝结水的发生有增加的趋势,但是各处理间差异不显著。凝结水降低了羊草和冰草黄叶数与总叶数的比值,这表明凝结水对干旱胁迫下植物叶片表面结构遭到的破损有一定的保护和修复作用。该研究证实羊草和冰草的叶片可以吸收凝结水,并对其光合作用、水分生理以及生长具有正效应。     

塔克拉玛干沙漠南缘9种禾本科牧草光系统Ⅱ特性

以新疆塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲边缘广泛种植的中间偃麦草、新燕麦、无芒雀麦、老芒麦、天山赖草、披碱草、矮生高羊茅、冰草和碱茅等9种牧草为试验对象,测定暗适应20 min后牧草叶片的快速叶绿素荧光诱导曲线,比较光系统Ⅱ(PSⅡ)的特性,分析各牧草对本地区环境的适应能力.结果表明： 天山赖草和披碱草的最大荧光(F_m)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)和单位面积反应中心的数量(RC/CS_o)的值均显著高于矮生高羊茅、冰草和碱茅,而初始荧光(F_o)、单位反应中心吸收的光能(ABC/RC)、单位反应中心捕获的能量(TR_o/RC)、单位反应中心耗散的能量(DI_o/RC)、荧光诱导曲线初始斜率(M_o)值则低于矮生高羊茅、冰草和碱茅;中间偃麦草、新燕麦、无芒雀麦和老芒麦的各值处于中间水平.9种牧草均受到恶劣气候条件的不同程度胁迫,PSⅡ反应中心的活性及电子传递受到抑制,其中,天山赖草和披碱草受到的影响较小,而矮生高羊茅、冰草和碱茅的PSⅡ结构和功能受到比较严重的影响,光合作用受抑制的程度较大.     

硬粒小麦、提莫菲维小麦与四倍体长穗偃麦草属间杂种的形态和细胞遗传学研究

首次获得硬粒小麦（Triticum durum Desf),提莫菲维小麦（T.timopheevi Zhuk)与四倍体长穗偃麦草（tetraploid Elytrigia elongata)的属间杂种,杂交当代结实率分别为5．29％和1．41％,杂种均表现为多年生,具很强的生活力,形态上呈双亲中间类型,杂种F1自交不育,用普通小麦,硬粒小麦回交,以硬粒小麦为母本的F1均获得交种子,杂种F1花粉母细胞减数分裂中期I染色体配以构型分别为：13．78I＋6．87II＋0．147III,9．10I＋9．11 II＋0．20III,F1形成的二价体主要是四倍体长穗偃麦草染色体之间配对所致,并推测四倍体长穗偃麦草具促进小麦部分同源染色体配对或抑制小麦ph基因作用的特殊遗传系统。     

内蒙羊草草原群落光合速率日变化及其与环境条件之间相互关系的初步研究

群落光合生态的研究是植物物质生产研究的基础之一。通过群落光合速率及其与环境条件关系的研究,阐明制约光合的有关变量,就可以为估算植物的潜在生产力提供依据。为此进行群落光合特性以及与外界环境关系的研究,是群落光合生态研究中不可缺少的一个环节。 有关群落光合日变化及其与环境条件相互关系的研究已有不少报道(户刈义次,1979;Singh et al.,1980;Migasaka et al.,1978;权永忍,1980),但以作物方面的研究较为突出,而对天然群落的研究较少。 我们根据同化箱的气体交换法原理(群落光合研究的方法很多),试制了一台简易光合测定车。利用这个装置,于1981年7、8月间,对内蒙锡盟白音锡勒地区的羊草草原群落进行     

Response of Seedlings of Three Dominant Shrubs to Climate Warming in Ordos Plateau

Ordas plateau is a classical semi-dry sandland in China. The dry ecosystem responds sensitively to water-heat pattern of global change there. The distribution pattern and productivity of terrestrial ecosystem are greatly affected by global warming. Ecological adaptation strategies of seedlings of Caragana　intermedia Kuang et H. C. Fu, Hedysarum mongolicum Turcz. and Artemisia ordosica Kraschen.,three dominant shrubs in Ordas plateau, were investigated in terms of morphological plasticities, biomass effects and photosynthetic and physiological characters, to the global warming by artificially controlling two temperature levels. The results show that the effects of temperature enhancement on growth and photosynthetic and physiological characters were obviously different among these three plant species. Temperature enhancement significantly increased tree height, leaf number, leaf area, biomass, photosynthetic rate, transpiration rate and stomatal conductance of C. intermedia and H. mongolicum seedlings, indicating that elevated temperature significantly affected the growth of these seedlings positively. Elevated temperature had almost no significant effect on the growth of A. ordosica seedlings. Their leaf number, leaf size, leaf area, biomass, transpiration rate and stomatal conductance did not increase obviously, but tree height and photosynthetic rate obviously increased with increasing temperature. Interspecific growth was significantly different among C. intermedia, H. mongolicum and A. ordosica seedlings. Except leaf size, values of the other seven characters of C. intermedia seedlings were greater than those of H. mongolicum and A. ordosica seedlings.     

Studies on Characteristics of Photosynthetic Ecology in Leymus chinensis

This paper deals with light-photosynthesis curve, temperature-photosynthesis curve, diurnal changes of photosynthesis, and effects of water content and nitrogen in soil on photosynthetic characteristics of leaves of Leymus chinensis. The results obtained are as follows: 1. Light-photosynthesis curve of Leymus chinensis approximates to a hyperbola below light saturation point, and the influence of light intensity on photosynthesis is expressed by light intensity coefficient of photosynthesis. When Leymus chinensis was grown in a good water condition, its light intensity coefficient was 1.33 mg CO2· dm-2· h-1 · klx-1 at 5 klx light intensity, and light saturation point was 50 klx, and net photosynthetic rate at light saturation condition was about 31 mgCO2 · dm-2 · h-1. Temperature-photosynthesis curve of Leymus chinensis was a parabola, and optimum temperature of photosynthesis was 26–29 ℃. CO2 compensation point of Leymus chinensis was about 35 ppm. According to aforesaid characteristics of photosynthetic ecology, Leymus chinensis is a sun plant of C3 type. 2. The curve of diurnal changes of photosyn thesis in Leymus chinensis shows as a two-peak type in typical steppe, when water content of soil is about 14%. Major ecological factor which caused midday depressing photosynthesis in Leymus chinensis is atmospheric humidity. 3. The photosynthetic characteristics of Leymus chinensis, especially the leaf area and aerial biomass are closely related with water and nitrogen in soil. Irrigation has greater influence on photosynthetic production as compared with fertilization. The efficiency of increasing production is more notable, combining the measures of irrigation with fertilization. Leymus chinensis may be regarded as a eurytopic xerophyte according to the relationship between some photosynthetic characteristics and soil water. 4. Compared photosynthetic rate with leaf area in Leymus chinensis, the influence of the leaf area change on photosynthetic production is greater and is more remarkable during arid conditions. Therefore, irrigation and fertilization during dry season are effective measures to develop photosynthetic organ and to raise aerial biomass of Leymus chinensis rapidly.     

内蒙古典型草原退化机理的研究

在内蒙古冷蒿小禾草退化草原上,经过６年围栏定量的放牧,分别对９种主要植物种群的形态学特征对放牧的响应进行了研究．结果表明,不同生活型和营养繁殖方式的牧草对放牧率的响应策略是不同的,从而构成了不同放牧率下群落演替的基础．匍匐以不定根行营养繁殖生长或分蘖性强的种群是较适应于重牧的,如冷蒿（Ａｒｔｅｍｉｓｉａｆｒｉｇｉｄａ）和星毛委陵菜（Ｐｏｔｅｎｔｉｌａａｕｃｕｌｉｓ）;以根茎和分蘖行营养繁殖的羊草（Ｌｅｙｍｕｓｃｈｉｎｅｎｓｅ）和冰草（Ａｇｒｏｐｙｒｏｎｃｒｉｓｔａｔｕｍ）及丛生禾草克氏针茅（Ｓｔｉｐａｋｒｙｌｏｖｉ）属宜轻牧植物;以根茎和分蘖行营养繁殖的寸草苔（Ｃａｒｅｘｄｕｒｉｕｓｃｕｌａ）和小丛生禾草糙隐子草（Ｃｌｅｉｓｔｏｇｅｎｅｓｓｑｕａｒｒｏｓａ）属宜中牧植物;而以分枝行营养繁殖的扁蓿豆（Ｍｅｌｉｓｉｔｕｓｒｕｔｈｅｎｉｃａ）和木地肤（Ｋｏｃｈｉａｐｒｏｓｔａｔａ）则宜轻牧．随着放牧率的增大,群落发生明显的变化,小禾草的比例逐渐减少,冷蒿小禾草退化草原最终进一步趋同于星毛委陵菜退化草原;而轻牧可以维持草原现状或使其发生恢复演替,禾草比例增加,即可达到利用式改良的目的     

Variations in abundance of 2 repetitive sequences in Leymus and Psathyrostachys species.

The Ns genome of the genus Psathyrostachys is a component of the polyploid genome in the genus Leymus. Using fluorescence in situ hybridization (FISH), the occurrence and abundance of 2 tandem repetitive sequences from Leymus racemosus (Lam.) Tzvelev, pLrTaiI-1 (TaiI family) and pLrPstI-1 (1 class of 350-bp family), were assayed in 4 species of the genera Psathyrostachys and Leymus. The pLrPstI-1 sequence was absent in all 4 Psathyrostachys species. While P. fragilis and P. huashanica did not have the pLrTaiI-1 sequence, 15 accessions of P. juncea and 2 accessions of P. lanuginosa had pLrTaiI-1 sites ranging in number from 7 to 16 and from 2 to 21, respectively. The numbers of pLrTaiI-1 and pLrPstI-1 sites were 1-24 and 0-30, respectively, in L. ramosus; 2-31 and 5-36 in L. racemosus; 0-4 and 0 in L. mollis; 2-9 and 24-27 in L. secalinus. The FISH assay on pLrTaiI-1 was successfully converted to a sequence-tagged-site polymerase chain reaction (STS-PCR) test using a primer pair designed from the sequence of this repetitive DNA. Seventy-three accessions representing 27 Leymus species were assayed for the abundance of pLrTaiI-1 by STS-PCR. With a few exceptions of uniformity in some accessions, nearly all Leymus species observed were heterogeneous for the abundance of pLrTaiI-1 sequence and no Leymus species was totally devoid of this repetitive sequence. These findings may have significance for the understanding of phylogeny, nature of polyploidy, adaptive ranges, and breeding potential of Leymus species.     

羊草(Leymus chinensis)叶片光合参数对干旱与复水的响应机理与模拟

利用典型草原优势植物羊草（Leymus chinensis）对不同水分胁迫与复水响应的植物光合生理生态模拟实验与野外观测资料,分析研究了羊草叶片光合参数Kcmax（Rubisco的最大羧化速率）、Jmax（最大光合电子传递速率）和TPU（磷酸丙糖利用率）对干旱与复水的响应机理。结果表明,无论是模拟实验还是野外观测均显示羊草叶片的光合参数随着土壤水分的增加呈抛物线曲线变化,但各光合参数最大值对土壤水分的响应不同。温室模拟下的羊草光合参数Vcmax,Jmax和TPU在土壤含水量分别在15．56％,15．89％和16．23％时达到最大,而野外观测羊草的光合参数Vcmax,Jmax和TPU在土壤含水量分别为16．89％,17％和16．79％时达到最大。复水后羊草植株叶片光合参数的变化取决于前期干旱的影响,土壤含水量18％～19％和15％～16％处理的羊草复水后光合参数能够恢复正常,前者甚至超过正常水平,说明适宜的水分胁迫在复水后能够提高羊草叶片的光合能力,促进光合作用;土壤含水量10％～12％和7％～9％处理下的羊草复水后光合参数则不能恢复到正常水平。土壤含水量15％～16％可能是羊草光合能力在水分胁迫后能否恢复的阈值。     

松嫩草地羊草叶片光合作用生理生态特征分析

对松嫩平原盐碱化草地羊草叶片的光合生理生态特征分析表明,晴朗天气条件下,羊草叶片净光合速率日变化呈双峰型,蒸腾速率属单峰型,叶片的净光合速率、蒸腾速率及气孔阻力在整个生长季受到多个环境因子的共同影响,不同时期起主导作用的环境因子有所差异,同一环境因子在不同时间对净光合速率、蒸腾速率及气孔阻力的影响程度不同,净光合有效国徽是对羊草光合作用影响最为强烈的环境因子,受环境因子控制最为显著的生理特征是羊草叶片的蒸腾速度。     

内蒙古羊草草原群落光合与环境条件之间关系的模型初探

 在野外条件下,用同化箱CO2气体交换法测定了羊草群落光合速率日变化及其环境条件。结果表明：在干草原一般气候状态下,羊草(Aneurolepidium chinense)群落光合速率日变化呈双峰型。上下午各有一高峰,中午光合有降低现象。形成这种类型与环境条件有密切的关系。在湿度条件较好时,群落光合主要随光合有效辐射而变化。在湿度条件较差时,群落光合的大小主要受湿度条件的影响。通过多元逐步回归,利用多项式把群落光合和环境条件之间的关系数量化。在自然条件下可用y=-4.28+0.77x1-0.09x12+12.85x2-8.7lx22方程来表示(其中y为群落光合速率,x1为光合有效辐射,x2为空气相对湿度)。此方程的复相关系数为0.92,相对误差为0.03,预测相对误差为0.21。为此根据上面的模型,可以估算群落光合速率和草原生产力。     

半干旱雨养区小麦叶片光合生理生态特征及其对环境的响应

分析了黄土高原半干旱雨养农业区田间春小麦叶片光合生理生态特征及其对环境因子的响应。结果表明,天气晴朗时,净光合速率日变化呈典型的双峰曲线,有“午休”现象,上午明显高于下午,且不同生育期峰值出现的迟早不同。蒸腾速率日变化呈不明显的双峰型,其出现最大值的时间晚于净光合速率出现最大值的时间。在生长季节,叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均受到多个环境因子的共同影响。不同时期,起主导作用的环境因子不同,且同一个因子对几个生理指标的影响程度和强度都有差异,其中,光合有效辐射是对蒸腾速率影响最强烈的环境因子,湿度对光合作用的影响大于温度。受环境因子制约最为显著的生理指标是叶片的蒸腾速率和气孔导度。     

大赖草总DNA转化小麦的分子证据

用来自大麦组的４个高度重复序列克隆了ｐＨｖ７１６１,ｐＨｖ７１７８９,ｐＨｖ７１９１、ｐＨｖ７２９３,经地高辛和同位素２种方法标记后作为探针,对新疆大赖草（供体）、春麦７６１（受体）以及用大赖草总ＤＮＡ通过花粉管通道转化成功的大穗转化株基因组在高度严谨条件下进行了分子杂交。结果表明,这４个探针可以探查出基因内一种具有主串产重复单位的散在重复序列。比较受共体和转化体的杂交图谱,发现在转化株中出现了