p-香豆酸对西洋参的化感作用及生理机制

西洋参(Panax quinquefolium L.)栽培中存在严重的连作障碍现象,前期发现p-香豆酸在以滤纸片为基质的条件下,能够显著抑制西洋参胚根的生长。为了明确p-香豆酸在土壤基质中对种胚的化感活性以及对成株西洋参生长的作用及生理机制,以自然土壤为基质,观察p-香豆酸作用后种胚的生长情况;采用室内水培试验,观察p-香豆酸作用下2年生西洋参种根从出苗至结果期的生长及部分生理指标的变化。种胚生长实验在土壤中分别添加0.0024、0.012、0.06、0.3、1.5、7.5 mg/g的p-香豆酸,处理7 d后测定西洋参种胚的胚根长和胚芽长。水培试验中全营养液中分别添加0.012 mg/mL、0.06 mg/mL、0.3 mg/mL p-香豆酸,处理后每隔5 d测定植株叶片展开情况、株高、冠幅等生长指标;于展叶期(10 d)、现蕾期(20 d)、结果期(30 d)测定地上部分及新生须根的生物量,同时测定新生须根苯丙氨酸解氨酶(PAL)活力;叶片完全展开后测定植株净光合速率(Pn)、表观电子传递速率(ETR)和最大光化学效率(Fv/Fm)等光合特性参数。结果表明,土壤中添加0.0024-7.5 mg/g p-香豆酸西洋参胚根长度降低28.52%-100%,胚芽长度降低1.09%-100%,并呈现一定的剂量抑制效应。实验浓度内的p-香豆酸可显著抑制西洋参植株地上部分生长,推迟展叶期;结果期地上部生物量比对照降低17.17%-54.55%(P < 0.05,Dunnett-t test);同时,叶片的Pn、ETR受到抑制(P < 0.05),但Fv/Fm不变;对须根的影响主要表现为0.06 mg/mL p-香豆酸处理组在展叶期PAL酶活力提高69.05%,之后PAL活力和生物量均比对照下降,浓度增加至0.3 mg/mL时整个培养期内PAL酶活力和生物量均低于对照。由此推论,根系环境中的p-香豆酸在自然土壤中对西洋参种胚具有显著抑制其生长的化感作用;对成株西洋参的作用主要为抑制地上部分生长,并通过降低成株西洋参叶片光合能力,从而表现出明显的化感作用,0.06 mg/mL p-香豆酸诱导须根PAL酶活力先升高再降低并最终降低生物量的结果也表明p-香豆酸是西洋参根系生长的胁迫因素。结果证实p-香豆酸对西洋参种胚和成株的生长均具有自毒作用,其抑制生长的生理机制在于抑制叶片的光合作用。     

放牧对小叶锦鸡儿种子产量的影响

锡林河流域草地灌木化表现为小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)种群的扩张。为了研究放牧与小叶锦鸡儿种群扩张的关系, 从小叶锦鸡儿的种子产量和萌发入手, 分析放牧对小叶锦鸡儿生殖的直接影响(即放牧的直接影响)以及不同放牧处理下昆虫种群对小叶锦鸡儿生殖造成的影响(即放牧的间接影响)。通过比较不同处理下小叶锦鸡儿果荚的数量、种子产量以及昆虫对种子的取食, 发现放牧产生的直接影响和间接影响性质不同, 放牧的直接影响是不利于小叶锦鸡儿的繁殖,而其间接影响却对小叶锦鸡儿的繁殖有利, 且这两种影响在很大程度上会互相抵消。根据所得的研究结果可知在停止放牧之后的一段时间内, 小叶锦鸡儿种群扩张的可能性会增加, 因此在草地生态系统管理中应该注意这个问题。     

极度濒危植物-云南蓝果树的种子形态和不同处理条件对种子萌发的影响

观察了云南蓝果树(Nyssa yunnanensis)种子的形态,并初步研究了萌发基质、光照、人工破坏内果皮和pH梯度碱液处理对云南蓝果树种子萌发的影响。结果表明:云南蓝果树种子(带内果皮)平均大小为0.94cm×0.52cm×0.17cm(长×宽×厚),千粒重约234.3g,有萌发瓣;红土/腐殖土/泥炭土(v/v/v,1∶1∶1)为云南蓝果树种子萌发的适宜基质;种子在光、暗条件下都能萌发;人工破坏内果皮能明显地提高种子的萌发率;碱液处理对云南蓝果树种子的萌发有抑制作用,但对中国蓝果树(N.sinensis)种子的萌发有促进作用。本文还对云南蓝果树的致濒原因进行了讨论。     

狐蝠对森林生态系统的作用

翼手目 (Chiroptera)为真正能飞翔的哺乳动物 ,现存 19科 110 7种 ,分别属于小蝙蝠亚目 (Microchiroptera)和大蝙蝠亚目 (Megachiroptera) ;其中大蝙蝠又称旧大陆狐蝠或果蝠 (flyingfox) ,分布在热带和亚热带地区 ,仅狐蝠科 188种 ,我国自然分布有 9种。部分地区因栖息地丧失和过度捕杀导致狐蝠种群数量全球性或地区性下降或灭绝 ;狐蝠通过传播种子或传粉 ,促进森林生态系统的更新和基因交流。因此 ,狐蝠对森林生态系统的稳定、扩散、生物多样性以及衰退森林的恢复有重要作用     

不同灌溉方式对水稻生物学特性与水分利用效率的影响

以杂交水稻两优培九为试验材料,利用测坑栽培条件,比较了4种灌溉方式下的水稻生物学特性与水分利用效率.结果表明,与淹水灌溉相比,间歇灌溉叶面积指数大,叶片光合速率高,蒸腾速率较低,叶片水分利用效率高;半干旱栽培叶片水分利用效率相对较高;干旱栽培叶面积指数小,叶片净光合速率和水分利用效率降低,且后期叶片早衰.间歇灌溉、半干旱栽培和干旱栽培比淹水灌溉分别节水8.75%、17.96%和29.69%;产量分别增产24.02%、减产5.07%和减产38.93%;水分利用效率以间歇灌溉最高,半干旱栽培次之,淹水灌溉和干旱栽培较低.间歇灌溉下稻粒的整精米率、精米率、粒长均高于其它处理,但垩白粒率和垩白度低于其它处理;随着稻田耗水量的减少,水稻的直链淀粉含量降低,而胶稠度和蛋白质含量提高.试验结果表明间歇灌溉为南方稻区较适宜的灌溉方式.     

白桦、落叶松不同器官水浸液对种子萌发和播种苗生长的种间化感作用

研究了白桦的根、枝、叶,落叶松的根、枝、叶和皮不同浓度水浸液(5.0、12.5、25.0、50.0和100.0 mg·mL-1)对另一树种种子萌发和当年生播种苗生长的化感作用.结果表明:落叶松不同器官水浸液(根5.0 mg·mL-1除外)处理均抑制白桦种子的萌发,其平均发芽率为:对照(75％)＞根(66％)＞皮(59％)＞枝(58％)＞叶(54％),随浓度增加,根、枝水浸液的抑制作用增强,而叶、皮水浸液的抑制作用减弱.落叶松各器官水浸液对白桦胚根和胚轴生长具有较强的抑制作用,且以100.0 mg·mL-1浓度的叶水浸液抑制作用最强,胚根和胚轴长分别降低38％和55％(P＜0.05).落叶松枝、叶水浸液处理对白桦播种苗的苗高、地径及生物量有一定的促进作用,根、皮水浸液则具有抑制作用.白桦各器官水浸液能促进落叶松种子的萌发,根和枝的水浸液促进胚轴生长,叶的水浸液抑制胚轴生长,50.0和100.0 mg·mL-1浓度的叶水浸液处理的种子胚轴分别较对照降低27％和28％(P＜0.05).其对落叶松播种苗生长的影响以促进作用为主,5.0 mg·mL-1浓度的白桦叶水浸液处理的落叶松苗高、地径、生物量分别较对照高54％、60％和100％ (P＜0.05).白桦与落叶松之间存在明显的化感作用,混交可能对林木生长产生一定的促进作用.     

光照和温度对望天树种子萌发的影响

在实验室内人工气候箱控制的条件下, 研究了我国重要珍稀濒危植物望天树 (Shorea wantianshuea,龙脑香科 (Dipterocarpaceae)) 种子萌发对持续光照、14小时光照 / 10小时黑暗周期性光照的反应; 同时研究了望天树种子的萌发对不同温度的反应和低温贮藏对种子活力的影响。结果表明, 不论是持续光照还是周期性光照都不能提高望天树种子的萌发率, 相反, 持续光照和周期性光照都不同程度降低了种子萌发率。光照能通过加速或延迟种子萌发的进程、或改变幼苗活力指数和萌发指数而影响种子萌发的质量; 持续光照延迟种子萌发的进程, 而周期性光照加快种子萌发的进程。30℃是种子的最适萌发温度, 虽然15℃和5℃的相对低温对幼苗活力指数影响不大, 但大大延迟了种子萌发进程, 并提高萌发率。望天树种子不能耐受5℃低温贮藏, 但具有在15℃下短期贮藏的潜力和一定程度的生理性休眠。     

多年生黑麦草种子萌发及植株再生的研究

对不同预处理条件下多年生黑麦草种子萌发、愈伤组织诱导以及植株再生进行了研究。结果表明,35℃恒温干燥处理3 h、浸泡16 h后,室温晾48 h的干湿交替及强度为1 000 GS磁场处理30 min均能使种子的发芽率得到显著提高。最适诱导培养基为MS+2,4-D 6 mg·L^-1,有机添加物对于愈伤组织的生长影响并不显著,但可以改善其状态;较为适宜的分化培养基为MS+2 mg·L^-1 6-BA或KT;生根培养基为附加0.5 mg·L^-1 NAA的MS培养基。     

中性环境中铝盐絮凝剂对典型作物的生态毒性效应

采用种子发芽和根伸长抑制的陆生生态毒理方法,在中性条件(pH=7.0)下对铝盐絮凝剂(AlCl₃)的生态毒性效应进行了研究.结果表明,AlCl₃溶液在pH=7.0时,与其酸性条件(pH=4.0)相比对萝卜、白菜和小麦等受试作物种子发芽和根伸长均表现出抑制作用,且发芽抑制率和根伸长抑制率与铝浓度均呈极显著相关(P＜0.01).尽管在酸性条件下AlCl₃对白菜和小麦根伸长抑制效应比相同浓度中性条件更为强烈,但对萝卜根伸长的抑制程度在相同铝浓度条件下则是pH=7.0时明显大于pH=4.0时,在低浓度时萝卜发芽抑制率也是中性条件明显高于酸性条件.同时,铝盐在中性条件下对萝卜、白菜的发芽和根伸长产生明显抑制效应的起始浓度低于酸性条件(＜2.0 mg·L^-1).     

龙舌草果实和种子及其种苗发育形态学研究

采用形态观察和GMA切片相结合的方法,对龙舌草果实、种子及种苗发育的形态结构进行解剖学观察研究,探讨龙舌草个体发育中表现出的与水生环境相适应的结构特征.结果显示:(1)龙舌草由佛焰苞包被的果实通常由6心皮构成,心皮边缘不完全愈合,层片状胎座,水面形成的幼嫩果实被果柄拉入水中发育成熟;种子具毛,萌发时苗端先于根端发育,在胚根分化之前先出现单细胞的下胚轴毛,随后胚根发育为初生根,并在真叶的节处发育出不定根;果皮和叶肉内的维管束仅由少数细胞构成,且细胞分化不明显,有发达的通气道;叶表皮无角质层,细胞外凸,叶肉细胞数量少;表明龙舌草的结构特征与水生环境相适应.(2)研究还发现,龙舌草的种子无胚乳,下胚轴贮存种苗发育需要的大量淀粉粒,以及初生根和不定根均有根毛的结构,且与泽泻科的慈菇和泽泻的结构一致,证明水鳖科与泽泻科具有较近的亲缘关系.