基于根际与凋落物际评价转Bt水稻对土壤线虫群落的影响

转基因作物在商业化推广前,有必要评价其对非靶标土壤生物的生态影响。根系和凋落物与土壤的界面是代表植物直接影响土壤的两个典型活性微域,即根际和凋落物际。基于室内盆栽实验构建水稻根际和凋落物际,比较了这两个高活性微域中转Bt水稻克螟稻(KMD)与亲本水稻秀水11(XSD)对土壤可利用资源、微生物学性质和线虫群落的影响。结果表明:转Bt水稻对土壤性质的影响依赖于水稻生育期和微域的变化。与XSD相比,KMD在苗期和拔节期显著提高了凋落物际土壤可溶性有机氮含量(P0.05);在苗期显著降低了凋落物际土壤铵态氮含量,但在成熟期显著提高了凋落物际与交互微域土壤的铵态氮含量(P0.05)。与亲本水稻相比,转Bt水稻分别在苗期和成熟期显著提高了凋落物际土壤微生物生物量碳和活性,而在拔节期和成熟期显著降低了根际土壤微生物生物量氮含量(P0.05)。微域间的交互作用显著影响土壤微生物生物量、可溶性有机碳和氮、线虫总数和各食性线虫的数量(P0.05)。转Bt水稻总体上降低了土壤线虫总数,尤其在苗期和拔节期的凋落物际土壤中达到显著水平。重复测量方差分析表明转Bt水稻显著影响土壤食细菌(P0.01)和食真菌(P0.05)线虫数量,及线虫群落的通道指数和富集指数。水稻收获后KMD秸秆的Bt蛋白含量显著高于亲本,全部KMD处理的土壤样品中Bt蛋白含量无显著变化,因而转Bt水稻对土壤生物学性质的影响可能并非来源于Bt蛋白的作用,而更可能来自于水稻生长性状和凋落物性质的差异。     

18种(1变型)鼠尾草属植物叶表皮及表皮毛微形态特征研究

鼠尾草属是唇形科中最大的属,全球有近1 000种。我国是鼠尾草属东亚分布中心,有84种,分布于全国各地,尤以西南地区最多。鼠尾草属植物具有很高的经济价值和观赏价值,但由于鼠尾草属植物分布广、种类多、形态变异大,给该属鉴定和分类学研究带来了很大的困难。此外,在采集和调查过程中发现弧隔鼠尾草亚属和荔枝草亚属的很多种类在营养生长期仅通过叶片很难鉴定。表皮毛是植物叶片上最常见的附属物,其分布特性和形态特征常作为植物鉴定和分类学研究的重要手段。该文利用光学显微镜和环境扫描电镜对18种和1变型共19份鼠尾草属植物的叶片类型、表皮细胞形状、垂周壁样式、气孔器类型和表皮毛等叶表皮微形态特征进行了观察和比较研究,为鼠尾草属的分类界定研究提供证据。结果表明:这19份鼠尾草属植物叶表皮和表皮毛形态特征在电子显微镜下表现出明显的多样性,叶表皮细胞形状为不规则形或多边形,垂周壁多数为浅波状或波状,少数为平直或弓形。气孔器为无规则型和不等细胞型,其中无规则型最为常见。样品叶表皮毛分为4个类型,盾状腺毛、头状腺毛、短非腺毛和长非腺毛。该属植物叶表皮的这些微形态特征,可为本属鉴定和分类学研究提供理论依据。     

桧叶白发藓对不同氮源胁迫的形态和生理响应

桧叶白发藓(Leucobryum juniperoideum)在我国东南部常见,被认为是一种理想的、适用于庭院栽培的苔藓植物,而氮是植物必需的矿质元素,但过量摄入会对其造成伤害,近年来氮沉降水平的提高对苔藓植物的多样性造成了严重影响。该研究为揭示氮沉降加剧对桧叶白发藓的影响,以经6个月断茎培养的桧叶白发藓配子体为材料,用Ca(NO3)2、NH4HCO3和NH4NO3代表三种氮源,设置2、4、8、16gN·m-2 4个水平,以喷洒去离子水为对照,进行不同氮源的胁迫试验。结果表明:氮处理浓度的增加引起组织氮含量的显著提高,增加幅度分别为69.1%、25.7%和43.1%;同时引起植株坏死率显著上升,增加幅度分别为16.5%、12.5%和13.9%。三种氮源处理对株高和净重的影响有显著差异,低浓度的铵态氮(4gN·m-2)引起株高和净重的显著增加,而硝态氮和混合态氮处理差异不显著;加氮浓度的进一步提高,引起株高和净重的减低,硝态氮处理的减低幅度最大,铵态氮的降低幅度最小。三种氮源处理均引起叶绿素含量先上升后下降,但同一水平铵态氮处理的叶绿素含量要高于其它两种氮处理,而且引起叶绿素含量下降的处理浓度要高于其它两种氮源;三种氮源均引起SOD活性显著增加、可溶性蛋白和脯氨酸含量先升后降,但不同氮源间生理指标的变化不同步。这说明桧叶白发藓对硝态氮胁迫的响应比铵态氮敏感,硝态氮的增加对桧叶白发藓造成严重危害,而少量的铵态氮(4gN·m-2)则能促进桧叶白发藓的生长。研究结果可作为桧叶白发藓繁殖与生产的氮源。     

长叶红砂液泡膜Na~+/H~+逆向转运蛋白基因的克隆及表达特性

为研究长叶红砂(Reaumuria trigyna)离子转运分子机制,利用RT-PCR和RACE技术,克隆到其液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因(NHX1)的全长cDNA片段,命名为RtNHX1(NCBI序列号为KR919802)。结果表明:RtNHX1的cDNA片段全长2 622bp,开放阅读框1 662bp,5′非编码区509bp,3′非编码区451bp,编码553个氨基酸,推测分子量为60.91kD。该蛋白含有12个跨膜结构域,为疏水蛋白,与其他植物液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白NHX1的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR对其在NaCl胁迫下的表达检测显示,不同时间和不同浓度NaCl胁迫下,RtNHX1表达量变化均呈先升高后降低趋势,在100mmol/L NaCl胁迫6h和200mmol/L NaCl胁迫后达到最高,表达量分别超过或约是对照的3倍,一定程度反应出RtNHX1参与长叶红砂的盐胁迫应答,是该植物离子转运体系的重要元件。     

异叶苦竹花粉管生长及双受精过程

以异叶苦竹为材料,采用扫描电镜、荧光显微镜技术及传统的石蜡制片技术,解剖观察其花粉管生长途径及双受精过程。结果表明:(1)授粉后,花粉在柱头上吸水膨胀,约30 min即可萌发。(2)授粉1～2 h后花粉管可达到花粉长度的5～10倍,花粉管在柱头分支中进一步伸长,并开始伸入花柱中生长。(3)授粉后5 h,大量花粉管沿引导组织进入花柱基部与子房顶部之间的子房壁,有少量花粉管在子房壁与外珠被之间的缝隙中生长。(4)授粉后8 h,少量花粉管到达珠孔端。(5)授粉后15～18 h,精核与极核融合,形成初生胚乳核;精、卵核融合,形成合子。(6)授粉后20～30 h,仍可在花柱中见到大量呈束状的花粉管。(7)授粉后48 h,子房内的大部分花粉管出现解体,大多数花粉死亡。研究认为,精细胞到达胚珠的时间为8 h。     

不同季节亚热带常绿阔叶林6个树种凋落叶钙、镁、锰的释放特征

采用凋落物分解袋法,研究了亚热带常绿阔叶林区马尾松、柳杉、杉木、香樟、红椿、麻栎6个典型树种凋落叶的Ca、Mg、Mn在第一个分解年不同雨热季节的释放特征.结果表明：经历1年的分解,6种凋落叶Ca、Mg、Mn释放率分别为-13.8%～92.3%、4.0%～64.8%和41.6%～81.1%.马尾松和香樟凋落叶Ca释放动态呈现富集-释放模式,其余4种凋落叶整体上呈现释放的模式;香樟凋落叶Mg释放动态呈现富集-释放模式,其余5种凋落叶呈现直接释放模式;柳杉和红椿凋落叶Mn释放动态呈现富集-释放模式,其余4种凋落叶呈现直接释放模式.凋落叶Ca、Mg、Mn的释放明显受到季节性降雨的影响,且因凋落叶种类不同而有差异.Ca、Mg、Mn在雨季的释放率和释放量均高于旱季.初始养分含量和降雨量是影响凋落物分解过程元素释放的重要因子.     

红梅汤薄层色谱鉴别研究

目的建立红梅汤制剂主要药材红梅叶、锡叶藤的鉴别方法。方法采用薄层色谱法对红梅汤制剂中的红梅叶、锡叶藤进行鉴别。结果在确定的条件下,红梅汤中红梅叶、锡叶藤药材的薄层色谱分离效果良好,斑点清晰,重现性好。结论该方法简便可靠,分离度较好,可用于红梅汤的质量控制。     

Effects of grassland-use on soil respiration and litter decomposition

 草地利用方式影响植被群落结构和土壤微环境, 制约草地生态系统碳循环。该文通过测定温带草原在放牧、割草、围封3种利用方式下湿润年(2012年)和干旱年(2011年)的凋落物产量、质量及其分解速率和土壤碳通量, 分析了草地利用方式对土壤呼吸和凋落物的影响, 探讨了凋落物对土壤呼吸的贡献机制。结果表明: 在干旱年份, 放牧样地土壤呼吸最大, 分别达到割草和围封样地的1.5倍和1.29倍; 在湿润年份, 割草样地土壤呼吸最大, 为309 g C·m^–2·a^–1, 明显高于放牧样地和围封样地。不论干旱年还是湿润年, 围封样地凋落物产量都大于放牧样地和割草样地。3种利用方式下湿润年土壤呼吸和凋落物分解均比干旱年增强。因此, 水分是温带草原植物生长和生态系统碳循环的主要限制因子, 草地利用方式则显著影响凋落物生产和分解。进一步分析表明, 经过两年的分解, 同一样地内凋落物质量C:N下降, N含量和木质素:N升高, 土壤呼吸与凋落物产量、凋落物分解速率以及木质素:N正相关, 而与凋落物C:N负相关。     

不同品系福建山樱花叶功能性状研究

为了解福建山樱花(Prunus campanulata)的叶片功能性状,对4个品系的叶形指数、比叶面积、叶绿素含量以及叶干物质含量进行了研究。结果表明,福建山樱花不同品系间的叶功能性状都存在显著差异。叶功能性状间存在一定的相关性,叶形指数与叶干物质含量存在显著负相关(P<0.05);比叶面积与叶绿素含量存在极显著正相关(P<0.01),其与叶干物质含量呈极显著负相关(P<0.01)。经过综合评价,池边3号品系的叶绿素含量、叶干物质含量较大,花期长,花量稠密,可推荐作为园林观赏和行道树种。     

狗尾草属5种植物叶片的形态特征

为了解狗尾草属(Setaria Beauv.)植物的叶片形态特征,采用石蜡切片法和徒手切片法观察5 种狗尾草属植物的叶片形态结构。结果表明,5 种狗尾草属植物叶表皮的解剖特征较一致,叶表皮细胞长度、气孔器大小、叶厚、角质层厚度等性状在种间存在显著差异,其中长细胞形状、垂周壁深浅、气孔器副卫细胞的形状和刺毛数量可以用来区分种类。叶片性状的相关分析表明,叶片气孔密度与气孔长度以及气孔宽度呈显著负相关,泡状细胞厚度与角质层厚度以及上表皮厚度呈显著正相关。根据禾本科叶表皮特征的演化趋势,狗尾草(S. viridis)最原始,金色狗尾草(S. glauca)和大狗尾草(S. faberii)较进化,皱叶狗尾草(S.plicata)和莩草(S. chondrachne)最高级。这些为狗尾草属植物分类学和系统演化关系提供资料。