额济纳湿地多枝柽柳种群的遗传多样性与遗传结构

多枝柽柳(Tamarix ramosissima)是干旱区分布最广的柽柳属植物之一,可分布在沙荒地、干旱盐碱地和盐碱湿地等生境中,在维持特定生态系统稳定和保护植物种质资源多样性方面具有重要作用。该研究利用14个EST-SSR分子标记,分析了阿拉善额济纳湿地12个天然多枝柽柳种群(191个个体)的遗传多样性和遗传结构,为额济纳湿地多枝柽柳种质资源的管理、保护和利用提供理论依据。结果显示:(1)14个EST-SSR标记在191个多枝柽柳个体中共扩增出79个等位基因(N_a),平均每个基因座上的等位基因数为5.6,期望杂合度(H_e)平均为0.55,观测杂合度(H_o)平均为0.29,多态信息含量(PIC)平均为0.51,说明所调查种群的遗传变异信息丰富。(2)12个多枝柽柳种群的平均多态位点比率为97.0%,平均Shannon's信息指数(I)为0.862,平均固定指数(F)为0.332,表明该地区多枝柽柳群体的遗传多样性较高。(3)种群内的近交系数(F_(is))为0.366,种群间的平均遗传分化系数(F_(st))为0.079,平均基因流(N_m)为4.425,表明所调查种群间的基因交流频繁,且种群内的遗传变异明显高于种群间。(4)在遗传结构上,12个多枝柽柳种群可分为4个亚群;种群间的遗传距离与地理距离无相关性(r=0.194,P=0.120)。研究发现,所调查的多枝柽柳种群具有较丰富的遗传多样性,但它们均呈现出一定程度的杂合子不足及近交现象,对该地区多枝柽柳遗传多样性的长期维持构成了潜在不利影响。     

白花柽柳质膜水孔蛋白基因克隆及序列分析

植物水孔蛋白在植物体内形成水选择性运输通道,在植物种子萌发、细胞伸长、气孔运动、受精等过程中调节水分的快速跨膜运输。有的水孔蛋白还在干旱胁迫应答中起重要作用。本文根据白花柽柳的PEG6000胁迫处理构建的SSH消减文库的水孔蛋白基因表达序列标签(EST),设计基因特异性引物进行5′RACE,克隆出一个1 043 bp的核苷酸序列。应用生物信息学软件进行分析,预测该序列编码287个氨基酸,具有6个跨膜区,有MIP家族信号序列SGXHXNPAVT,高等植物PIP高度保守序列GGGANXXXXGY和TGI/TNPARSL/FGAAI/VI/VF/YN,这是质膜水孔蛋白基因的典型的结构特征。经NCBI比对,与Arabidopsis thaliana (MIP-C),同源性达到95%,预测该蛋白的相对分子量是30.9KD,理论等电点是8.84。     

柽柳ThDUF106基因的植物表达载体构建及其功能验证

柽柳中的ThDUF106基因在盐碱胁迫处理下表达量显著上调,表明ThDUF106基因可能参与了柽柳的抗逆境胁迫。为探究柽柳ThDUF106基因的功能,我们对三月龄柽柳进行盐碱、干旱及重金属等非生物胁迫下的叶、根进行荧光定量PCR检测,分析ThDUF106基因的时空表达情况,并通过生物信息学分析ThDUF106基因所编码的蛋白质,同时我们将这个基因进行植物表达载体构建并进行烟草的遗传转化。研究结果表明：转基因烟草株系及野生型的一月龄苗在非生物胁迫处理下,进行生理生化指标比较分析,结果显示,转基因烟草与非转基因烟草在各胁迫下的抗氧化状态基本相同,表明这个基因在烟草中过表达并没有改善烟草的抗氧化性。     

柽柳的水分生理特性研究进展

研究和了解柽柳的水分生理特性,是对柽柳合理利用和科学管理的重要前提。在对柽柳水分生理特性多年综合研究（P－V曲线、清晨水势及水势日变化和蒸腾速率）的基础上,对国内外研究柽柳水分生理特性的一些方法和手段进行了评述,以期尽快掌握柽柳的生态特性,为干旱、半干旱区域柽柳的恢复和保护提供一定的理论依据。     

新疆干旱区4种柽柳灌丛碳贮量特征

灌丛有机碳贮量对研究干旱区土壤特性及碳循环具有重要意义。以分布于新疆南北疆荒漠区的4种柽柳灌丛(多花柽柳Tamarix hohenackeri、多枝柽柳Tamarix ramosissima、刚毛柽柳Tamarix hispida、沙生柽柳Tamarix taklamakanensis)为研究对象,对其生物量碳和土壤有机碳的分布特征进行了研究。结果表明:1)生物量碳密度从大到小顺序为刚毛多花沙生多枝,生物量碳密度在0.59—2.35 Mg C/hm~2之间,其中,地上生物量碳密度在0.31—0.94 Mg C/hm~2之间,0—100 cm地下植物碳密度在0.28—1.49 Mg C/hm~2之间,根冠比在0.92—1.71之间。2)土壤有机碳密度从大到小的顺序是多花刚毛沙生多枝,多花和沙生柽柳灌丛土壤有机碳密度的最大值出现在表层0—10 cm,多枝和刚毛柽柳灌丛土壤有机碳密度的最高值出现在土层深度为10—20 cm处。4种柽柳灌丛0—10 cm土层土壤有机碳含量在13%—43.7%之间,地下1 m内,0—50 cm土壤有机碳密度所占比例为82.3%—96.4%之间。3)根据分布面积计算,新疆荒漠区4种柽柳灌丛碳贮量在(0.28±0.03)—(56.96±5.36)Tg(1Tg=10~(12)g)之间,总有机碳贮量为(75.00±6.76)Tg。其中,有机碳贮量最多的是刚毛柽柳灌丛,多花柽柳最低。4)4种柽柳灌丛土壤有机碳和生物量碳均表现出了与土壤含水量和土壤有机质的显著相关性,土壤有机碳(C_s)与土壤含水量(X_1)、有机质(X_2)、全N含量(X_3)和电导率(X_4)呈极显著正相关(P0.01),多元线性回归方程为C_s=3.433-10.943X_1+0.378X_2-2.935X_3+0.017X_4;生物量碳(C_p)与土壤含水量、有机质呈显著正相关(P0.05),多元线性回归方程为C_p=2.042-11.930X_1+0.011X_2。说明不同类型的柽柳对水分和有机质的要求不同,碳汇能力和对荒漠生态系统的作用也不同。因此,从物种利用角度来看,选择也应有所侧重。     

刚毛柽柳ThDREB基因在酵母中的表达及抗逆能力分析

DREB蛋白能特异地与DRE（dehydration responsive element）顺式作用元件结合,从而调控下游多个与逆境相关基因的表达,在植物对多种逆境胁迫的应答反应中起重要调节作用。为了研究刚毛柽柳ThDREB基因是否具有抗逆功能,将ThDREB基因插入到酵母表达载体pYES2中构建成重组载体,转入酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）中获得重组型酵母。分别比较转ThDREB基因酵母和转空载体对照酵母在山梨醇、H₂O₂、CdCl₂、NaCl、Na₂CO₃、MgCl₂、-20℃胁迫处理之后的存活能力。结果显示,ThDREB基因能有效提高转基因酵母的抗干旱、盐、碱、氧化、重金属及低温胁迫的能力,表明ThDREB基因可能参与了柽柳多种抗逆调控过程。     

盐碱胁迫下枸杞和柽柳的水力学特性和碳代谢

盐碱胁迫是全球范围内重要的非生物胁迫形式之一,但目前对植物水力学特性和碳代谢应对盐碱胁迫响应的研究还不多。本研究以耐盐碱植物枸杞（Lycium chinense Miller）和柽柳（Tamarix chinensis Lour.）为对象,测定不同盐碱程度下两种植物的枝条水势和导水损失率（PLC）、叶片光合作用和气孔导度、不同部位的非结构性碳（NSC）浓度以及植株生长情况。结果显示,重度盐碱胁迫显著降低了两种植物凌晨和正午水势、光合速率和枝条PLC,重度胁迫下柽柳的光合速率、气孔导度和枝条PLC下降程度均大于枸杞,重度盐碱胁迫下枸杞不同部位的NSC浓度均显著降低,但柽柳的地上部分NSC浓度显著增加,根部NSC浓度显著减低。两种植物有不同的应对盐碱胁迫策略,枸杞有较强的气孔调节能力,对水力结构的维持有利,但会限制碳摄取,柽柳气孔调节能力弱,水力结构易受影响,但对碳平衡维持有利。     

古尔班通古特沙漠西南缘柽柳沙包的土壤化学计量特征

柽柳沙包作为沙漠地区一种特殊的生物地貌景观，在维持区域生态环境稳定中发挥着极为重要的作用。以古尔班通古特沙漠西南缘的典型柽柳沙包为研究对象，通过对土壤含水量、pH值、电导率、粒径及土壤有机碳（SOC）、总氮（TN）、总磷（TP）含量的分析，探讨了古尔班通古特沙漠柽柳沙包中土壤C、N、P的化学计量特征、垂直变化规律及影响因素。结果表明：（1）随着土层深度增加，SOC和TN均呈先升高后降低的变化，且C、N在表层土壤含量最高，具有"肥岛效应"；总磷（TP）含量总体变化幅度较小，呈弱变异。随着土层深度增加，土壤C/N呈先降低后升高再降低的变化，C/P和N/P呈先降低后升高的变化。（2）与全球及中国平均值相比，古尔班通古特沙漠柽柳沙包土壤C、N、P、C/N、C/P及N/P均相对较低，而C/N相对较高，土壤养分缺乏程度表现为N > C > P。土壤养分元素及化学计量比多呈显著的线性关系，且土壤化学计量比在0-200 cm层主要受C、N的制约，在200-500 cm层不仅受C、N的制约，也受P的限制。（3）土壤C、N、P化学计量特征在0-200 cm层主要受降水、温度及蒸发等气候因素的影响，而在200-500 cm层易受土壤含水量的影响；此外，粘、粉、沙粒含量在整个土壤剖面中对土壤C、N、P化学计量特征也具有明显的影响。     

极端干旱区多枝柽柳叶片功能性状及其与土壤理化因子的关系

叶片是植物获取资源的重要器官，研究其功能性状与环境因子的关系，有助于更好地了解植物对环境要素变化的生态适应性。以塔里木盆地北缘不同生境下(绿洲、过渡带、荒漠)典型荒漠植物多枝柽柳(Tamarix ramosissima)为研究对象，分析其叶片结构和生理性状在不同生境间的差异，建立叶片性状与土壤理化因子的相关关系，解析荒漠植物的生态适应性并揭示影响荒漠植物叶片功能性状的关键环境因子。结果表明：(1)多枝柽柳叶片功能性状具有不同程度的变异，其中叶片面积变异幅度最大(40%),比叶面积、可溶性蛋白含量等变异幅度最小(均为15%)。(2)多枝柽柳叶片厚度和叶片面积等结构性状以及叶片可溶性蛋白、脯氨酸、淀粉含量等生理性状在不同生境中均具有显著差异(P<0.05),其中可溶性蛋白、脯氨酸含量均在荒漠生境中达到最高。(3)多枝柽柳叶片部分功能性状之间存在显著的相关关系，其中叶片厚度、淀粉含量等与叶组织密度呈显著负相关关系(P<0.05),而叶片厚度与淀粉含量之间、可溶性糖含量与非结构性碳水化合物含量之间均呈极显著正相关关系(P<0.01)。(4)通过RDA排序分析发现，土壤速效磷含...