农杆菌浸种处理对小麦种子萌发及幼苗生长发育的影响

以小麦品种(系)郑9023、中13和西农1376为主区,分别以农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和农杆菌侵染时间为副区,研究了农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性变化.结果表明,小麦品种(系)分别与农杆菌菌液浓度、农杆菌生长阶段和侵染时间的互作效应不显著;随着农杆菌菌液浓度的增加,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,小麦种子及幼苗受到的伤害逐渐增大,尤其是农杆菌菌液浓度超过1.5 OD后小麦幼苗受到的伤害更为明显;对数生长阶段的农杆菌活性最高,该阶段处理的小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到最低,而POD活性、MDA含量、白化苗则达到最大,小麦种子及幼苗受到的伤害也最为明显;随着农杆菌侵染时间的延长,小麦种子萌发及幼苗生长发育的各项指标表现出与农杆菌菌液浓度处理相同的变化趋势,尤其是侵染时间超过1.5 h时,小麦种子萌发及幼苗生长发育受到了显著抑制;各小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异.研究发现,依据小麦种子萌发及幼苗生理生化特性影响和卡那霉素抗性苗率表现,浸种转化法中的农杆菌菌液浓度应控制在1.5 OD左右,生长阶段宜选用对数生长期,侵染时间以1.5 h较为适宜.     

水培条件下pH值对柳枝稷幼苗生长发育的影响

土壤的p H值是限制植物生长发育的一个关键因素。柳枝稷是一种可作为牧草,水土保持的多年生C4能源植物。试验在水培条件下,利用裂区试验设计,以柳枝稷品种(系)为主区,水培液p H值为副区,对反映柳枝稷幼苗生长发育状况的指标进行统计分析。结果显示,随水培液p H值的酸碱强度增大,柳枝稷不同品种(系)幼苗的分蘖数、株高、苗鲜重、根冠比、根系活力以及净光合速率都极显著降低(P0.01),而幼苗保护酶活性以及丙二醛(MDA)含量则极显著升高(P0.01)。尤其是当PH值低于5.0时,幼苗的受到的胁迫更为明显,幼苗超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性反而急剧下降。与酸胁迫(p H值7.0)相比,柳枝稷对碱胁迫(p H值7.0)的适应能力更强,其中以西稷2号的抗逆性表现最好。因此应用柳枝稷在边际土壤地区推广种植时,要尽量避免强酸性土壤(p H值5.0),且选用西稷2号品系较为适宜。     

农杆菌对大麦种子萌发及幼苗生长发育的影响

以大麦品种(系)为主区('云引大麦Ⅰ'、'云引大麦Ⅱ'和'U008'),农杆菌浸种时间为副区(0.5、1.5和2.5 h),农杆菌菌液浓度为副副区(0.5、1.5和2.5 OD),采用再裂区试验研究了农杆菌浸种处理对大麦种子萌发和幼苗生长发育的影响.结果表明:品种、农杆菌菌液浓度、浸种时间对大麦的种子发芽率、幼苗高度、幼苗鲜重、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量影响无显著的互作效应,而对幼苗POD活性的影响存在显著互作效应;随着浸种时间的延长和菌液浓度的增加,各大麦品种(系)的种子发芽率、幼苗高度、幼苗鲜重、叶绿素含量均呈逐渐降低趋势,幼苗MDA含量则逐渐增加,并以'U008'变化幅度最大;在菌液浓度为0～1.5 OD、浸种时间为0～1.5 h范围内,幼苗POD活性随着菌液浓度的增加和浸种时间的延长而增强,超过该范围则均呈下降趋势,并以'U008'下降最为明显.可见,农杆菌处理对大麦种子萌发和幼苗生长发育有抑制作用,并在菌液浓度超过1.5 OD、浸种时间大于1.5 h时达极显著水平,且大麦品种间存在一定差异.     

祁连山北坡自然恢复林地灌木层物种多样性及种间关联动态

采用空间代替时间的原则,选择7个主要自然演替群落序列,用多项指标对灌木层物种多样性进行了测度,同时采用2 ×2列联表,通过方差比率法和x2检验对不同演替阶段群落灌木层物种总体关联性和主要优势种的种间联结性进行了分析.结果表明:灌木层Gleason指数、Simpson指数和Shannon-Wiener指数在针阔混交林阶段相对较高,而均匀度指数在银露梅灌丛群落最高,生态优势度指数则在青海云杉林阶段最高;灌木植物间的正负联结比除山杨白桦混交林＞1外,其他群落都＜1,反映了演替序列上群落灌木层各物种间的关系以竞争为主;随着群落的演替,灌木层绝大多数种对间的关系逐渐由关联不显著-显著或极显著关联-无关联或关联不显著的方向转变;总体关联性由恢复初期灌丛群落的负关联-阳生性阔叶纯林的负关联-阳生性阔叶混交林的正关联-针阔叶混交林的负关联-中生性针叶林的正关联变化.演替序列上灌木层物种多样性和种间关系的变化,可能与群落结构分层导致的生态位分离与重叠有关.     

农杆菌共培养条件对小麦种子萌发和幼苗生理生化特性的影响

以‘郑9023’、‘中13’和‘西农1376’3个小麦品种(系)为主区,再分别以农杆菌共培养时间、共培养温度以及乙酰丁香酮(AS)浓度为副区,对农杆菌浸种处理后小麦种子萌发及幼苗生理生化特性进行了研究。结果表明,各小麦品种(系)与共培养时间、共培养温度以及AS浓度的互作效应不显著;随共培养时间的延长,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量呈下降趋势,MDA含量、白化苗率、卡那霉素抗性苗率则呈上升趋势,而POD活性则呈先升后降的趋势,农杆菌对小麦种子及幼苗的伤害随共培养时间的延长而增大,且当共培养时间超过2 d时其伤害作用更为明显;共培养温度为25℃时,小麦种子发芽率、幼苗株高、鲜重、叶绿素含量达到或接近最低值,POD活性、MDA含量、白化苗率则达到最大值,此时农杆菌对小麦种子及幼苗不利影响最为明显;加入AS能促进农杆菌对小麦的侵染效果,并以150μmol/L AS的促进作用最强,对小麦种子萌发及幼苗生理生化指标的影响也最大;小麦不同品种(系)对农杆菌的反应存在一定基因型差异。依据共培养条件下小麦种子萌发和幼苗生理生化特性及卡那霉素抗性苗率综合分析认为,农杆菌浸种法转化小麦时较适宜的条件为:共培养时间应控制在2～3 d、共培养温度22～25℃、AS浓度为150μmol/L。     

祁连山地甘肃臭草斑块土壤水分的空间自相关分析

用传统统计学方法探讨土壤水分空间分布的前提条件是用于研究的数据在统计上必须独立且均匀分布,但土壤水分在空间上一般存在空间自相关,这些空间自相关包含一些有用信息。本文利用Moran I系数研究了祁连山北坡甘肃臭草(Melica przewalskyi)单优种群斑块浅层剖面(0~30 cm)土壤水分空间自相关关系、空间相关尺度,建立了各层土壤水分影响因子的线性回归模型和空间自回归模型,并比较了2种模型的分析结果。结果表明:各层土壤水分均具有空间正相关性与空间集聚特征,10~20 cm层土壤水分的空间集聚特征较0~10 cm和20~30 cm土层更为明显;土壤水分的Moran I系数随着分析间隔距离的增大而减小,在4 m的范围内各层土壤水分均存在正的空间自相关关系。影响甘肃臭草浅层剖面土壤水分空间分布的因素在不同土层不尽相同;空间自回归模型的LIK值和R2的值比线性回归模型的值要大,从而显示出空间自回归模型的解释能力要优于经典线性回归模型。     

祁连山地甘肃臭草斑块土壤水分与植被盖度空间格局

土壤水分是植被格局形成和演变的主要因素,土壤水分的空间异质性对于认识干旱区草原植物对环境的响应机制具有重要意义,而在较小尺度上,植被状况是土壤水分空间异质性的主要驱动因子.利用地统计学方法,研究了祁连山北坡甘肃臭草单优种群斑块浅层剖面(0 ～30 cm)土壤水分与植被盖度的空间异质性及其关系.结果表明:甘肃臭草斑块浅层剖面土壤水分和植被盖度均符合正态分布,各层土壤水分均存在高度的空间异质性,其中,80.93％～87.34％的空间异质性是由空间自相关引起的,植被盖度主要体现在4.09～6.91 m的尺度上,而由1 m以下尺度随机因素引起的空间异质性占12.66％ ～19.07％;甘肃臭草在斑块尺度上各层土壤水分的空间结构表现出明显的圈层结构和斑块状分布的特点,土壤水分高低值斑块呈镶嵌分布且具有较强的空间异质性;甘肃臭草通过生理整合影响并在一定程度上改变了小尺度上土壤水分的分布格局,从而实现了对土壤水分资源最大限度的利用,提高了种群在干旱生境中的适应能力和竞争力.     

高寒山区混播草地燕麦和毛苕子种间竞争对密度的响应

混播草地种内与种间竞争的强弱和转化受混播牧草相对密度的制约。2010年6-9月采用取代系列实验方法,在石羊河上游建立燕麦(Avena sativa)和毛苕子(Vicia villo-sa)混播草地,按燕麦与毛苕子相对密度设置1∶0(KY)、8∶2(A)、6∶4(B)、5∶5(C)、4∶6(D)、2∶8(E)和0∶1(KM)7个处理,研究了密度制约下混播草地一年生牧草种间竞争的变化。结果表明:混播草地在密度影响下各物候期的种内与种间竞争发生不同程度的转化,所有混播处理中燕麦相对产量(RYy)随牧草的生长逐渐增加;混播处理A、B和C中毛苕子相对产量(RYm)随牧草的生长逐渐减小,混播处理D和E中逐渐增加;在燕麦出苗期和分蘖期除混播处理A外其余混播处理中两牧草为敌对关系(RYT<1),在牧草生长后期所有混播处理中两牧草转化为共生关系(RYT!1),且燕麦的竞争能力强于毛苕子(RCCy!1、RCCm"1);所有混播处理在牧草整个生长阶段的竞争偏利于燕麦(AG<1)。混播草地内种间竞争在各物候期表现出明显的密度制约现象,实现了资源协同利用目标。