干旱胁迫及复水对海滨木槿光合作用和生理特性的影响

选择2年生海滨木槿扦插苗为材料,通过自然干旱20 d而后复水(21 d),研究了其在干旱和复水过程中的光合作用和生理特性.结果表明:经过20 d的干旱胁迫,在土壤含水量仅为5.9%的情况下海滨木槿全部成活,干旱胁迫显著降低了海滨木槿的净光合速率,实测值最高仅为1.1μmol·m^-2·s^-1,最大光化学效率为对照的84.3%.可溶性蛋白和抗氧化酶同时积累,稳定细胞渗透势并清除干旱造成的脂膜过氧化物质.复水7d后光合速率升高至对照的57.3%,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性随着丙二醛含量下降而下降,复水21 d后,海滨木槿抗氧化酶、可溶性蛋白和叶片相对含水量均恢复至对照水平,干旱处理总生物量虽显著降低,但根冠比显著提高.海滨木槿具有极强的耐旱能力,是适用于沿海地区景观改良和道路绿化的重要树种.     

怎一个“美”字了得——城市植物之多样性

青翠欲滴,花团锦簇,碧草如茵……多种多样的城市植物和高楼大厦、道路街角交相辉映,动中有静,静中有动,别有情趣却又充满生     

205国道两侧农田土壤和水稻叶片及糙米中重金属含量的空间分布特征

对205国道无林带典型路段东西两侧200 m范围内的农田表层土壤、稻(Oryza sativa L. )叶及糙米中Al、Cd、Cr、Cu、Fe、Ni、Pb、Zn和As的含量及空间分布规律进行了分析研究.结果表明,205国道两侧农田表层土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn的含量达到土壤环境质量一级标准(GB15618-1995),As含量超过土壤环境质量三级标准.西侧表层土壤中的Al、Cr、Fe、Ni、Zn和As含量,稻叶中的Al、Cd、Cr、Fe和Ni含量及糙米中的Al、Cd、Cr、Cu、Fe和Ni含量均比东侧高,表明路西侧受汽车尾气扩散沉降影响比东侧明显,并与该路段主风向为偏东风有关;西侧表层土壤中的Ni和Zn含量及东侧表层土壤中的Cd含量、西侧稻叶中的Al和Zn含量、西侧糙米中的Fe含量和东侧糙米中的Al含量均有随路侧距离增加而显著递减的规律,负相关关系显著或极显著;稻叶和糙米中某些重金属的含量有明显的峰值区域,均位于路侧10～20 m区域内,并与土壤中的含量有显著或极显著的正相关关系;在糙米中未检出As,且Al、Cd、Cr、Cu和Zn含量均未超出国家食品卫生标准,但部分样本Ni和Pb含量略有超标.主成分分析结果显示,稻叶中的Pb主要来源于土壤,而稻叶中其他重金属含量明显受到公路环境污染物扩散沉降影响.研究结果显示,重金属元素已在205国道两侧的农田表层土壤中显著累积,其中As的积累最严重;稻叶和糙米中重金属的含量水平明显受到公路汽车尾气扩散沉降的影响,且扩散沉降集中在距离公路边缘10～20 m的区域内.     

中山杉及其父母本幼苗对干旱胁迫和复水的响应

本文研究了落羽杉和墨杉及其杂交后代中山杉302(落羽杉♀×墨杉♂)、中山杉407(墨杉♀×落羽杉♂)、回交代中山杉118(中山杉302♀×墨杉♂)在自然干旱胁迫和复水过程中,光合特征、抗氧化酶系统和形态特性等的响应.结果表明:随干旱时间的延长,所有植株的净光合速率逐渐降低、脯氨酸开始积累且抗氧化酶系统逐渐清除丙二醛的毒性.胁迫至第8天,落羽杉净光合速率的下降幅度最大,而中山杉118的水分利用效率最高、丙二醛含量最少;墨杉的超氧化物歧化酶活性和脯氨酸含量增长最大.复水2 d后,所有植物的参数均有不同程度的恢复,其中,中山杉118恢复速率最快,其净光合速率和脯氨酸含量分别恢复了74.4%和60.2%.复水9 d后,所有植株的测定指标基本恢复至或接近正常水平,其中,中山杉118的生物量未受影响且根冠比显著增加.植物的耐旱能力依次为墨杉>中山杉118>中山杉407>中山杉302>落羽杉.回交品种中山杉118的杂种优势明显,较大程度地遗传了墨杉的耐旱性,该结论可为耐旱中山杉品种的杂交选育和推广应用提供科学依据.     

赣榆县滨海通榆运河综合效益型防护林的优化模式

在评价赣榆县滨海通榆运河河岸堤顶,堤腰,堤底三个立地条件分异性的基础上,进行了１１个树种（品种）的引种试验和间作物配置,建立了１１种立体种植模式,分析了各个立地条件下的林木生长表现和经济效益,从生态、经济和社会的综合效益考虑,设计了河岸利用的最优模式;堤顶为香椿＋小麦＋大豆;堤腰为Ｉ－６９杨＋小麦＋大豆;堤底为Ｉ－１０５杨＋杞柳。预期经济效益可比原有纯杨树型模式提高４０．９％。     

南京市城乡公路蜀桧叶片中金属元素和氮、硫含量分析

通过对南京市城乡公路(城市干线、绕城公路和城郊公路)和相对清洁对照点植物园环境中土壤和蜀桧叶片中金属元素和N、S含量的测定,研究了环境元素在土壤-植物-大气之间的转移.结果表明,在城市干线、绕城公路和城郊公路环境中生长的蜀桧叶片中,10种金属元素中有Al、Fe、Mo、Zn、Cd、Pb、As和Cr含量明显超过对照点,其中尤以Al、Fe、Mo和Zn最显著.公路环境蜀桧叶片中,Fe、Zn和As在土壤 植物间的相关性显著,说明蜀桧可能是Fe、Zn和As的良好指示植物;蜀桧叶片中Al、Mo、Cu、Pb、Cd和Cr在土壤 植物间相关性不显著,说明公路环境中其含量较高可能是受大气污染的影响.城市干线和绕城公路蜀桧叶片中的N和S含量高于对照点,而城郊公路则接近对照.相关分析表明,公路土壤含N量在土壤-植物间呈负相关,低于对照,含S量在土壤-植物间呈正相关,高于对照.因此,公路环境蜀桧叶片中较高的N含量可能是汽车尾气排放的NOx影响的结果,而较高的S含量则主要来自土壤.     

不同宽度林带对国道两侧农田水稻叶片和糙米中重金属含量的影响

以205国道淮安段具有5 m和20 m宽林带的路段为研究区域,对国道东西两侧200 m范围内农田水稻(Oryza sativa L.)叶片和糙米中Al、Fe、Cu、Zn、Cd、Cr、Ni和Pb含量及其与路侧距离的相关性进行了分析.结果表明:具5 m宽林带路段两侧稻叶和糙米中大多数重金属元素的含量呈现随路侧距离增加而减少的趋势,且峰值多出现在距路侧5～10m或20 m附近;其中,东侧稻叶中Cu、Cr和Ni含量及糙米中Al、Fe、Cu、Zn和Ni含量以及西侧稻叶中Cu和Pb含量及糙米中Cd和Pb含量与路侧距离呈显著或极显著负相关.具20m宽林带路段两侧稻叶和糙米中大多数重金属元素的含量并没有呈现随路侧距离增加而减少的趋势,且峰值多出现在距路侧20 m以外;只有东侧稻叶中Cr和Ni含量及糙米中Fe和Ni含量以及西侧糙米中Al和Cu含量与路侧距离呈显著或极显著负相关.具5m宽林带路段两侧稻叶和糙米中的重金属含量分布特征与无林带路段十分相似,而具20m宽林带路段两侧稻叶和糙米中的重金属含量较低,说明20 m宽林带对公路大气污染物有较明显的阻滞作用.根据研究结果,建议在公路两侧10～20 m范围内设置乔灌草结构模式的防护林带,并适当提高防护林中灌木的比例,保持乔木疏密适度.     

基于SRAP标记的墨西哥落羽杉优良单株的遗传多样性分析

采用SRAP标记方法,分析了原产地及种植地不同的18个墨西哥落羽杉(Taxodium mucronatum Tenore)优良单株的遗传多样性,并根据遗传相似系数、采用UPGMA法对它们的遗传关系进行了聚类分析.结果显示:用7对引物组合从18个单株的总DNA中共扩增出87条带,其中多态性条带71条,多态性条带百分率为81.6％.按照原产地和种植地可将18个单株分为4组,它们的总体Nei's基因多样性指数、Shannon信息指数和基因分化系数分别为0.229、0.355和0.479 9,而基因流仅为0.542,说明各组间的基因交流较少.18个单株间的遗传相似系数为0.632 2～0.919 5,平均值为0.753 9.聚类分析结果显示:18个单株可分为3组,其中18号和14号单株分别单独成组,其余16个单株聚为1组.后者可进一步分为8个亚组:1号、7号、12号和15号单株各自单独成亚组;2号、3号、5号、9号、11号和13号单株聚为1个亚组;4号和6号单株、8号和17号单株、10号和16号单株分别聚为3个亚组.研究结果表明:18个优良单株间存在丰富的遗传变异,但它们的遗传关系与原产地及种植地明显不相关.     

3个中山杉杂种无性系及其亲本的光合特性比较

对‘中山杉405’(Taxodium‘Zhongshanshan 405’)、‘中山杉406’(T.‘Zhongshanshan 406’)和‘中山杉407’(T.‘Zhongshanshan 407’)及其母本墨西哥落羽杉(T.mucronatum Tenore)和父本落羽杉〔T.distichum(L.)Rich.〕在7月份、9月份和10月份的光合参数进行了测定,并比较了3个无性系净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)的杂种优势。结果显示:不同月份3个无性系及其亲本的Pn值有明显差异,导致光响应曲线明显不同,但3个无性系的光响应曲线基本一致;3个无性系的Pn值在不同月份都高于落羽杉,且‘中山杉405’的Pn值高于另2个无性系。3个无性系及其亲本的光补偿点总体上表现为7月份最高、10月份最低,其中7月份墨西哥落羽杉的光补偿点显著高于3个无性系及落羽杉(P<0.05);3个无性系和墨西哥落羽杉的光饱和点则为9月份最高、7月份最低,而落羽杉的光饱和点为9月份最高、10月份最低。7月份3个无性系与其亲本的Pn日变化曲线均呈不规则型,低谷出现在中午12:00左右;9月份和10月份3个无性系和墨西哥落羽杉的Pn日变化曲线均呈单峰型,峰值出现在上午10:00;落羽杉的Pn值从上午8:00开始呈持续降低的趋势,且全天都明显低于其他树种。不同月份3个无性系的Pn、Gs、Tr和WUE的杂种优势有明显差异,总体上看,‘中山杉405’的Pn、Gs和Tr在3个月份中均保持较高的杂种优势率,而‘中山杉406’9月份的杂种优势率最高,‘中山杉407’则在7月份杂种优势率最高;3个无性系的WUE仅在10月份有明显的杂种优势,且‘中山杉405’和‘中山杉406’的杂种优势率远高于‘中山杉407’;‘中山杉405’各项指标的杂种优势率总体上高于另2个无性系。研究结果表明:3个中山杉无性系的光合能力接近其母本墨西哥落羽杉、高于父本落羽杉,其中‘中山杉405’杂种优势明显。     

落羽杉属树木基因组总DNA的提取及SRAP反应体系的优化

本文针对落羽杉属植物组织中多糖、多酚等次生物质含量高的特点,对其基因组DNA提取方法进行研究,比较了SDS法、CTAB法提取落羽杉属植物基因组DNA的效果,结果表明:CTAB法提取效果较佳.在此基础上,利用正交设计法,对SRAP反应体系中的各个主要影响因子Mg2+、dNTP、引物、Taq DNA聚合酶进行了优化筛选,确立了适合落羽杉属植物SRAP-PCR反应的最佳体系,即10 μL体系中含有1 μL10×PCR buffer,Mg2+ 2.0 mmol/L,dNTP 100 μmol/L,引物0.3 μmol/L,Taq DNA聚合酶0.5 U和50 ng模板DNA.利用该优化体系,通过48对SRAP引物组合对2个落羽杉属植物(落羽杉和墨杉)及4个杂交后代进行SRAP扩增,结果发现,SRAP引物及优化后的反应体系能够有效地用于落羽杉属植物种质资源鉴定及遗传多样性分析等研究.