胶质苜蓿种质资源苗期抗旱性综合评价

采用反复干旱法,研究了自国外引进的15份胶质苜蓿种质材料苗期抗旱性差异,并通过主成分分析及隶属函数法对不同来源胶质苜蓿种质资源的抗旱性进行综合评价.结果表明:13个苜蓿抗旱鉴定指标归纳为地下生物量因子、生长发育因子、地上生物量因子、根系因子、胁迫指数因子5个主成分,其中根冠比、地下生物量胁迫指数、根冠比胁迫指数、株高、叶面积、根长/株高、地上生物量、地下生物量、地上生物量胁迫指数、侧根数、叶面积胁迫指数等11个指标与胶质苜蓿抗旱性关系密切;根据隶属函数平均值的大小对15份胶质苜蓿种质资源抗旱性进行了排序.通过该方法旨在筛选出抗旱性较强的种质资源.     

铝胁迫下胡枝子根尖胼胝质形成规律及影响因素

采用水培试验,研究了铝胁迫下两个胡枝子品种根尖产生胼胝质的变化规律及影响因素。结果表明,两个品种的根尖铝吸收量与胼胝质形成量呈正比例关系。品种间差异主要是在根尖0—0.5 cm处。敏感品种胼胝质形成量同铝吸收量的变化趋势相一致,而耐性品种则在铝处理6 h时出现一个高峰值后下降。去除铝胁迫后,耐性品种胼胝质形成量并不显著减少。与单独铝处理相比,阴离子通道抑制剂苯甲酰甲醛加铝处理对两个品种胼胝质形成无影响;尼氟灭酸加铝处理抑制敏感品种胼胝质的形成,对耐性品种无影响;蒽-9-羧酸加铝处理显著抑制两个品种的胼胝质形成。另外,抑制剂2-去氧-D-葡萄糖加铝共同处理与单独铝处理相比,敏感品种的胼胝质形成量显著降低,耐性品种无影响。甘露醇对两个品种胼胝质形成的影响无显著差别。镧处理下胼胝质的形成量是耐性品种显著高于敏感品种,铝、镧同时处理胼胝质的形成量最高。敏感品种胼胝质形成处理间无差别。总之,耐性品种在铝胁迫下胼胝质形成与有机酸分泌可能存在一定的协调关系;铝胁迫下胼胝质形成是敏感指标;在一定条件下,特别是有机酸分泌前胼胝质的形成可能具有一定抗性意义;铝诱导胼胝质的形成受多种外界因素(浓度、时间、有机酸分泌,渗透压等)的影响。     

黄土高原地区紫花苜蓿生长过程中土壤养分的变化规律

以不同生长年限的苜蓿地为材料,研究了苜蓿在生长过程中土壤养分的变化趋势。结果表明：在苜蓿生长年限10～23a内,随着种植时间延长苜蓿生物量和体内养分累积量呈下降趋势。23a生苜蓿已进入衰败期,土壤肥力逐渐得到恢复,苜蓿根系养分含量随种植年限延长呈明显的增加趋势。不同生长年限苜蓿地土壤NO3ˉN的含量变化趋势相同,2m以内土层生长年限越短。NO3ˉ-N含量越少,2m以下变化趋势相反。NH4^ -N含量变化规律不明显,表层高于下层,生长年限长的含量较低。     

遮荫对紫花苜蓿地上生物量和化学计量特征的影响

采用遮荫试验模拟林地不同光照强度,研究紫花苜蓿地上生物量和C、N、P、K化学计量特征,为撂荒地林下间种苜蓿提供科学依据.结果表明：苜蓿地上生物量与光照强度呈显著正相关,遮荫处理显著降低了苜蓿地上生物量;62%遮荫处理下全C、N、P含量最高,分别为373.73、34.38和5.47 g·kg^-1,并且显著高于对照.遮荫对苜蓿地上部分K含量影响不显著.除72%遮荫处理下C/N显著高于对照外,其他各处理与对照差异不显著. N/P、C/P随遮荫强度增加呈先降低后升高的趋势.     

铝胁迫对豇豆幼苗根尖抗氧化系统的影响

选用豇豆铝敏感品种‘S3’和耐铝品种‘T6’为试验材料,研究不同耐铝性豇豆根系伸长和根尖活性氧代谢变化的差异,探讨铝胁迫下不同耐铝性豇豆在活性氧代谢上的差异及其与豇豆耐铝性的关系。结果表明:(1)随着铝处理浓度的增加,2个品种根系伸长均受到抑制,且‘S3’受到的抑制程度大于‘T6’。(2)随着处理铝浓度的升高,2个豇豆品种的根尖O2.-产生速率、H2O2含量、MDA含量及质膜透性都显著增加,且‘S3’的增加幅度大于‘T6’。(3)铝胁迫处理下,2个豇豆品种幼苗根尖超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)活性都有所上升,其中铝敏感品种‘S3’的SOD活性上升幅度比耐铝品种‘T6’高,而POD、CAT、APX的上升幅度比耐铝品种‘T6’低。研究认为,铝胁迫下铝敏感品种‘S3’内活性氧物质过量积累而导致氧化胁迫,使细胞的脂质过氧化程度加剧,最终严重影响根系的生长。     

外源褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿抗氧化能力及养分吸收的影响

以黑麦草和苜蓿为对象,分别叶面喷施和根施100 μmol·L^-1的褪黑素溶液,在干旱胁迫下测定了生物量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性、养分含量(有机碳C、全氮N、全磷P)等指标,研究外源褪黑素对干旱胁迫下植物抗氧化能力及养分吸收的影响。结果表明: 干旱胁迫下,黑麦草和苜蓿的地上、地下生物量显著降低,外施褪黑素能够有效缓解干旱胁迫对黑麦草和苜蓿生长的抑制作用,叶面喷施和根施褪黑素使干旱胁迫下黑麦草的生物量分别增加14.5%和29.6%,苜蓿的生物量分别增加36.6%和49.1%。干旱胁迫下,黑麦草的SOD、POD活性和苜蓿的SOD活性显著降低,外施褪黑素显著提高黑麦草和苜蓿的SOD、POD、CAT活性,减少叶片中MDA的积累,使叶片相对电导率显著下降,抗氧化能力显著提高。干旱和外施褪黑素对黑麦草和苜蓿有机碳含量无显著影响。干旱胁迫下,黑麦草叶片和根中的N、P含量以及苜蓿根中的N含量降低,外施褪黑素提高黑麦草和苜蓿根和叶片中的N、P含量,这表明褪黑素对干旱胁迫下黑麦草和苜蓿的养分吸收有一定的调节作用。施用褪黑素不仅能改善植物的抗氧化能力,还能调节养分吸收以增强植物对干旱胁迫的适应性,而且叶面喷施褪黑素效果好于根施。     

外源NO对铝毒下水稻根系生长和抗氧化系统的影响

以水稻品种‘浙辐802’为材料,采用水培法研究铝毒下外源NO对幼苗根系生长、活性氧产生和抗氧化酶活性的影响,探讨外源NO提高水稻耐铝性的生理生化机制。结果显示:(1)0.05mmol/L Al显著抑制水稻根系生长,促使根尖Al、胼胝质、过氧化氢(H2O2)和超氧阴离子自由基(O-·2)含量显著增加;而外源0.1mmol/L的NO供体亚硝基铁氰化钠(sodium nitroprusside,SNP)预处理能使铝毒下水稻幼苗根相对伸长率及根尖NO含量分别增加34.96%和12.86%,根尖Al和相对胼胝质含量分别下降83.04%和31.93%,表明NO可部分缓解铝毒害,且这种作用与内源NO含量变化有关。(2)外源NO同时使铝毒下水稻幼苗根尖H2O2和O-·2含量分别下降15.43%和12.93%,使超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性显著上升,且外源NO的该种作用可以被0.075mmol/L NO清除剂(carboxy-PTIO,cPTIO)所逆转。研究表明,外源NO在调节活性氧代谢以维持细胞膜结构稳定,进而有效减轻Al对水稻根系的损伤上起着重要作用。     

车前对铝胁迫生理响应的研究

为探讨车前(Plantago asiatica)对铝胁迫的耐受特性及生理机理,在不同铝浓度及胁迫时间下,对其叶片的渗透调节物质、膜脂过氧化程度和体内保护酶系统进行了研究。结果表明,低浓度铝处理对车前的生理指标无明显影响。随着铝浓度的升高,叶片脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量呈先升高后下降趋势,细胞质膜透性显著增大、MDA含量显著增加。500 mg L–1的Al3+处理,车前叶片的SOD、CAT、POD活性均明显提高。因此,在铝胁迫下,野生草本植物车前能通过体内的生理保护机制来减少Al胁迫,表现出较强的耐铝特性。     

外源IAA增强丹波黑大豆抗铝性的生理机制

以铝耐受型丹波黑大豆(RB)幼苗为供试材料,考察了不同浓度铝胁迫下添加外源IAA对RB根尖内源IAA、H2O2、MDA、铝含量、柠檬酸分泌量以及质膜H+-ATPase活性的影响,探讨外源IAA增强RB抗铝能力的生理机制。结果显示:(1)经25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理24h后,RB根尖IAA含量、柠檬酸分泌量和质膜H+-ATPase活性均表现为先上升后下降的趋势,而H2O2、MDA和根尖铝含量却随着铝处理浓度的增加呈显著上升趋势。(2)与单独25、50和200μmol·L-1 AlCl3胁迫处理相比,添加50μmol·L-1外源IAA后使得RB根尖铝、MDA和H2O2含量均显著降低,同时使RB根尖柠檬酸分泌量分别相应增加到单独处理的2.39、1.73和6.85倍,且其相应的质膜H+-ATPase活性也增加了1.09、1.74和1.45倍。研究表明,外源IAA能通过增强丹波黑大豆根尖柠檬酸的分泌量和质膜H+-ATPase活性来提高其对铝胁迫的抗性,明显缓解铝毒害作用。     

铝胁迫对入侵植物北美车前生长特性和生物量分配的影响

探讨了铝胁迫对入侵植物北美车前生长特性和生物量分配的影响.结果表明:低浓度( 100 mg/L)的铝胁迫处理对北美车前的生长无显著影响,高浓度(2 000 mg/L)使植株叶片数减少、叶面积变小;短时间高浓度铝胁迫促进北美车前的抽穗数,长时间(30 d)铝胁迫处理后穗生长受到抑制,这种抑制作用在高浓度铝胁迫处理下表现尤...     

海伦撂荒地植物生物量的季节变化

对海伦20年和7年撂荒地的地上生物量和地下生物量,以及农田地上生物量和地下生物量的田间定位调查和实验室分析对比研究结果表明,随着农田撂荒时间的延长,植被生物量（根生物量和地上生物量之和）具有明显增加趋势;地上生物量之间的差异不显著,而根生物量的差异达到显著水平,表明不同撂荒年限样地的生物量差异主要体现在根生物量,撂荒时间越长,生态系统抵抗环境胁迫的能力越强,生态系统越稳定,根生物量的周转值越小,表明生态系统具有更加稳定地供应养分和能量的能力。     

干旱胁迫对不同根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌的影响

为明确干旱胁迫对根茎型清水紫花苜蓿、直根型陇东紫花苜蓿、根蘖型公农4号杂花苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落的影响,采用盆栽试验,运用16S rRNA基因测序技术,研究了幼苗期干旱胁迫下各根型苜蓿根系生长及根际土壤细菌群落结构的变化。结果表明：干旱胁迫下各根型苜蓿的Chao1和ACE丰富度指数均在中度胁迫下最大,Simpson和Shannon-wiener多样性指数各处理间差异不显著;根际土壤细菌群落均以变形菌门、绿弯菌门、类杆菌门、放线菌门和厚壁菌门为主,干旱胁迫均显著增加了变形菌门和厚壁菌门的相对丰度,显著降低了绿弯菌门的相对丰度,但类杆菌门和放线菌门先提高后下降。统计学分析显示,幼苗期干旱胁迫显著影响各根型苜蓿生长发育,随胁迫程度增加,其株高、地上生物量、地下生物量、根系活力、根体积、根系总长均显著降低,根冠比先增加后下降且在中度胁迫时达到最大值。重度胁迫下,清水苜蓿的株高、根系活力显著大于其他品种,而根冠比、根系干重显著小于其他品种;陇东苜蓿的根长、根尖数均显著大于其他品种;根系平均直径、根系总表面积各根型苜蓿间差异不显著。研究结果为植物的抗干旱胁迫以及提高各根型苜蓿在干旱胁迫下的水分利用提供参考。     

低磷胁迫对雷公藤幼苗形态指标及生物量的影响

采用土培的方法,研究了磷(P)胁迫对雷公藤(Tripterygium wilfordii Hook.f.)1年生和3年生幼苗在一个生长季内形态指标及生物量的影响。结果表明:低P处理显著抑制了雷公藤幼苗地上部分的增长,而对地下部分的影响较小,导致根冠比的增加,在相同P水平处理下,3年生雷公藤的根冠比高于1年生的;低P胁迫显著影响了雷公藤的生物量积累及分配,雷公藤幼苗总生物量及1年生雷公藤细根生物量占根系生物量的比例下降,根系生物量在总生物量中的比例及3年生雷公藤细根生物量在根系生物量中的比例上升。这表明3年生雷公藤对P逆境有更好的适应机制,对低P林地套种雷公藤的苗龄选择有参考价值;雷公藤幼苗的株高、最长枝均与生物量呈显著的正相关,可作为耐低P雷公藤良种选育中优良性状的指标。中轻度的P胁迫不显著影响根系生物量的积累,维持较大比例的根系是雷公藤适应低P胁迫的主要策略。     

云南干热河谷水库气候效应对车桑子幼苗生长发育的影响及其作用机制

干热河谷地区水电站建设对当地植被的潜在影响是一个值得关注的生态学问题。车桑子是当地植被灌木层的主要成分,开展水库气候效应对车桑子生长、发育影响的研究具有现实价值。以车桑子的实生幼苗为材料,将土壤含水量控制为13%、7%和1.5%,空气湿度控制为50%、65%和75%,从幼苗生长、构件发育、根系发育、生物量分配等方面研究了降水减少和大气湿度增加的气候效应对车桑子的影响,通过叶绿素含量、Fv/Fm、丙二醛(MDA)含量和叶片可溶性糖含量等指标,从光合系统特性、膜质过氧化和渗透调节3个方面研究了车桑子的受损与适应机制。结果表明,土壤干旱能够抑制车桑子幼苗高生长和根系发育的各项指标,并促进生物量向根系分配;当大气湿度增加时,幼苗高生长和根长虽呈增加趋势,但生物量积累、根系发育指标及RMR却具有单峰效应,显示空气湿度过高时对其生长发育具有抑制作用。综合而言,由于大气湿度增加能够部分补偿土壤的干旱效应,干热河谷区水库建设的气候效应不会对车桑子幼苗的生长和发育产生重要影响。结果还表明,土壤干旱和大气湿度变化对叶绿素含量无影响,土壤水分胁迫和空气湿度下降导致Fv/Fm显著下降,说明光合电子传递链受损是车桑子光合抑制的主要原因;土壤水分胁迫导致MDA含量升高,说明细胞膜质过氧化是车桑子幼苗受损的重要机制;而土壤干旱导致叶片可溶性糖含量升高,说明车桑子幼苗具有较好的渗透调节机制。研究结果对评估干热河谷区水电站建设对植被的影响具有参考价值。     

干旱胁迫对蒙古黄芪生长及根部次生代谢物含量的影响

以山西道地药材黄芪一年生幼苗为试验材料,设置常规水分条件(CK)、轻度干旱胁迫(A1)、中度干旱胁迫(A2)、重度干旱胁迫(A3)4个不同处理,研究土壤干旱胁迫对黄芪生长及生理的影响。结果表明:黄芪茎叶快速生长集中在出苗后80—120d,以后生长减缓;当茎叶枯萎时,根中生物量短期快速积累。与常规水分条件相比,干旱胁迫处理显著降低了黄芪苗高及茎叶生物量,但对抗氧化能力、根系生长及次生代谢物积累产生了不同的影响。轻度干旱胁迫下SOD、POD、CAT 3种抗氧化酶活性升高,丙二醛(MDA)含量和细胞膜透性降低,同时根长与根生物量增加、多糖与皂苷两种次生代谢物积累增多,黄芪药材的质量得到显著提高(P0.05);胁迫上升到中度、重度时,SOD酶活性逐渐降低,重度胁迫下低于对照,而POD及CAT酶活性、MDA含量、细胞膜透性均随胁迫增强而升高,相反,根长、根生物量、多糖与皂苷含量降低,导致黄芪药材的质量显著降低(P0.01)。综上表明,干旱胁迫下,SOD酶表现较为敏感,可能在清除活性氧中起主要作用;轻度水分胁迫能有效启动黄芪体内抗氧化酶系统和次生代谢,它们相互协作共同对抗胁迫对细胞产生的伤害,通过降低地上部分的生长,将营养物质优先运往根部,促进根产量及药材质量的提高。这一结论,可在黄芪多糖和皂苷次生代谢物定向培育的水分管理中加以利用。     

Growth and photosynthesis of pea plants under different iron supply

Soil conditions, leading to iron deficiency or toxicity, are widespread in nature. Our objective was to study the effect of Fe supply, ranging from complete deficiency to excess, on growth and on some photosynthetic indices of pea plants. Both iron deficiency and toxicity decreased shoot and root growth. Complete deficiency resulted in a lower shoot/root ratio and a higher content of dry biomass per unit of fresh biomass in roots, while iron excess led to higher content of dry biomass per unit of fresh biomass in shoot. Complete deficiency was also characterized by low chlorophyll and carotenoid content, elevated ratios of chlorophyll a/chlorophyll b and carotenoids/chlorophylls, a drop of photosynthetic rate per leaf area, and an increase of photosynthetic rate per chlorophyll. The stomatal resistance substantially increased, while the transpiration rate decreased. Smaller changes in stomatal resistance and transpiration rate, but not in photosynthetic rate per leaf area, were found under partial iron deficiency and under excess of iron. In the first case, the chlorophyll content decreased, while in the second it increased. The maximum efficiency of photosystem II was unaffected by iron supply. Even when no genetic or experimental differences existed, changes in growth, pigment content and photosynthesis due to variation of Fe supply depended on the type and severity of the imposed stress, as well as on the studied parameter. A combination of indices described better the effect of iron supply, especially when small differences were characterized.     

栓皮栎幼苗对土壤干旱胁迫的生理响应

以栓皮栎一年生盆栽苗为实验材料,采用称重控水的方法,设置不同土壤水分胁迫梯度,系统分析其幼苗在不同干旱胁迫条件下的生理生化响应特征,以探索栓皮栎耐旱特性.结果显示:(1)栓皮栎幼苗叶片中3种保护酶(SOD、POD、CAT)活性在对照(CK,土壤相对含水量19.5％～21.5％)条件下保持稳定,而中度干旱(T2,9.5％～11.5％)和重度干旱(T3,5.5％～7.5％)条件下,随着胁迫时间的延长呈先增高后降低的趋势,且变化的幅度在不同胁迫强度下存在差异.(2)在整个干旱胁迫过程中,各胁迫处理叶片丙二醛(MDA)含量均呈上升趋势,不同胁迫强度的变化幅度不同;叶片中的可溶性蛋白含量和根系活力随着干旱胁迫程度的增强呈先增高后降低的趋势.(3)栓皮栎幼苗叶片的脯氨酸含量随着干旱胁迫时间的延长表现出先增加后降低的趋势;叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及叶绿素a/b值均呈逐渐降低的趋势.研究表明,栓皮栎幼苗在短期和轻度干旱胁迫下通过提高自身的保护酶活性、增加可溶性蛋白和脯氨酸含量、提高根系活力等来抵御干旱环境的伤害,从而表现出较强的耐旱特性;而在重度干旱胁迫条件下,栓皮栎幼苗自我调节能力丧失,体内代谢紊乱,导致保护酶活性、可溶性蛋白、脯氨酸含量和根系活力等下降,从而受到干旱伤害.     

干旱胁迫对欧李幼苗表型可塑性的影响

该研究以欧李为材料,探讨了干旱胁迫对欧李表型可塑性的影响。结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,欧李根生物量、枝叶生物量、植株总生物量积累、根冠比和根冠比胁迫指数均呈现先升高后降低的趋势,在T1处理下达到最大值,并显著高于其他处理(α=0.05)。(2)随土壤含水量的降低,欧李根的生物量分配指数呈现先增加后降低的趋势,叶生物量与之相反,在T1处理下根的生物量分配指数最大,枝叶的最小(α=0.05)。(3)在水分供应为60%～80%时,欧李的株高、冠幅、基径、二级分枝数、主根长、主根直径及侧根数量均达到最大值(α=0.05),对一级分枝数的生长没有显著影响。(4)随着水分胁迫的加剧,叶片长从T2处理开始下降,叶片宽、单片叶面积及比叶面积均呈现先增加后减少的趋势(α=0.05)。综上可得,欧李通过调整形态特性和各器官生物量积累及其分配对不同干旱胁迫条件产生了较强的可塑性。     

不同配比施肥对马尾松幼苗生长特征的影响

为获得马尾松幼苗最佳施肥配方,该文以1年生马尾松幼苗为试验材料,采用L₁₆（4³）正交设计,并通过测定幼苗苗高、地径、生物量、叶绿素含量、叶片N、P、K含量,探讨不同N、P、K配比施肥对马尾松幼苗生长特征影响。结果表明：（1）不同配比施肥处理间马尾松幼苗苗高、地径、生物量、质量指数、叶绿素和养分含量存在显著差异,其中,处理12生物量、质量指数、叶绿素a和总叶绿素含量、隶属值最高。（2）施N对幼苗生长及生理指标均有极显著影响;施K对苗高、地径、地上生物量、总生物量有显著影响,对叶绿素和针叶养分有极显著影响;施P对叶绿素a、叶绿素b、针叶N和P含量有极显著影响,对苗高、地下生物量、总叶绿素含量有显著影响。（3）施N对苗高、地径、地上生物量、总生物量、质量指数、叶绿素a含量、总叶绿素含量和针叶N含量的影响最大,K次之,P最小。各因素对地下生物量和针叶P含量的影响均表现为N>P>K。（4）N3水平利于幼苗苗高地径的生长及生物量的积累,N4水平利于叶绿素a和总叶绿素含量及针叶N、P含量的积累,P4水平利于生物量、叶绿素含量和养分P含量的积累...