八个树种叶水力性状对水分条件的响应及其驱动因素

树木叶片的水力效率和安全性会对水分条件的改变做出一定的响应, 进而影响树木的生长和分布, 然而叶导水率(K_leaf)和叶水力脆弱性(P₅₀)对不同水分条件的响应模式及其影响因素尚不清楚。该研究选取了晋西北关帝山和黑茶山两种水分条件下的8种树种, 测量其水力性状、叶片导管和形态性状, 比较两地不同树种的K_leaf和P₅₀的变化, 分析叶片水力效率和安全性之间的权衡关系, 并探讨叶片水力性状在不同树种及水分条件下的响应模式及其驱动因素。结果表明: 对同一树种而言, 湿润的关帝山叶最大导水率(K_max)和P₅₀均高于干旱的黑茶山; 对同一地区而言, 从在高水分条件下生长的树种到在易干旱环境生长的树种, K_max和P₅₀均逐渐下降。K_max、P₅₀、膨压丧失点水势(TLP)之间均存在显著相关关系。两地叶片P₅₀与导管密度、导管塌陷预测值((t/b)³)、叶片厚度、比叶质量显著正相关, 与导管直径、叶面积显著负相关, 不同树种的K_leaf和P₅₀与叶导管性状的关系大于叶形态性状。同一树种的关帝山到黑茶山P₅₀变化量(δP₅₀)与比叶质量和叶干物质含量在两地的变化量显著正相关, 同一树种δP₅₀与叶形态性状变化量的关系大于与叶导管性状的。以上结果表明: 随着水分条件变差, 叶片水力效率降低, 水力安全性提高, 不同树种叶片水力效率与安全性之间存在一定的权衡关系, 不同树种叶水力性状的差别受叶导管性状影响的程度大于受叶形态性状的影响, 同一树种叶水力安全性对水分条件变化的响应主要依靠叶形态性状的驱动, 树木在提高自身叶水力安全的同时增加了叶构建的碳投资。     

葡萄病毒B的RT-PCR检测技术研究

旨在建立适合葡萄的葡萄病毒B的RT-PCR检测技术。从感染葡萄病毒B的葡萄皮层中提取总RNA,以其为模板合成cDNA第一链,并利用两对引物分别进行PCR扩增;回收PCR特异扩增产物,与pUCm-T载体连接,并进行转化、重组克隆的筛选、重组质粒的酶切鉴定和序列测定。结果显示,两对引物均能获得与预期片段大小一致长约460 bp和470 bp的扩增产物扩增片段序列与已报道GVB序列(序列号:X75448)的核苷酸同源性均为81%,经反复多次试验证实,利用总RNA为模板合成cDNA并进行PCR扩增检测GVB是准确、可靠的。     

摘叶造成的碳限制对刺槐碳素分配和水力学特性的影响

以3年生刺槐（Robinia pseudoacacia Linn.）为研究对象,通过对其进行连续3次摘叶造成严重碳限制,检测摘叶后刺槐的生物量分配、叶片形态和不同部位的非结构性碳（NSC）浓度,同时检测其根压和根系导水率、枝条水势和导水率损失值（PLC）及茎的抗栓塞能力,研究摘叶造成的碳限制对刺槐碳素分配和水力学特性的影响。结果显示,摘叶显著降低了刺槐不同部位的生物量,其中细根生物量降低程度最大;摘叶还造成了刺槐不同部位NSC浓度显著降低,茎韧皮部、茎木质部、根韧皮部和根木质部的NSC浓度分别为对照的29.6%、20.2%、10.2%和8.7%,且根部NSC的降低程度显著高于茎;碳限制显著降低了刺槐苗木的根压和根系导水率,增加了枝条凌晨和正午的PLC,降低了其抗栓塞能力。研究结果表明摘叶造成的碳限制改变了刺槐的碳素分配模式,限制了碳素向根的分配,抑制细根的发生,进而限制根的水分吸收能力,加重枝条栓塞程度,同时还会导致枝条抗栓塞能力下降,从而降低植物水分输导的安全性。     

风对黄花蒿水力学性状和生长的影响

吹风会影响到植物的水力学结构、光合作用、生物量分配以及植物的力学性状,研究风对植物的综合影响有助于深入了解植物应对风胁迫的响应机制。以黄花蒿为研究对象,每天吹风4h,风速为5m/s,吹风处理60d,测定了风吹条件下黄花蒿的水力学特征、光合作用、生物量分配和茎干力学特性。结果表明:在风吹条件下,黄花蒿正午水势显著低于对照,茎干导水损失率(PLC)增加了16%,最大光合速率仅为对照的62%,气孔导度为对照的55%。在试验结束时风吹植株株高仅为对照的68%,但基茎显著高于对照,同时风吹显著降低了黄花蒿的总生物量,但根冠比显著高于对照,风吹显著减小了茎导管直径和导管密度,风吹植物导管直径和导管密度分别为对照的77%和55%,同时,风吹植物茎干导水率显著低于对照,但茎干的抗弯刚度显著高于对照。以上结果表明风吹抑制了植物的水分输导能力,导致叶片水分匮缺,限制了植物的光合作用。风吹增加了茎干的力学稳定性,但同时降低了茎干的水分输导能力,这是植物茎在力学性状和水分输导之间的权衡。这种改变有利于在有风条件下维持植物的力学稳定性,但同时降低了水分输导能力。     

海拔高度对中国沙棘水碳代谢和生长的影响——以关帝山区为例

海拔是影响中国沙棘自然分布和生长的的重要环境因子，水分代谢和碳代谢的平衡是植物存活和生长的基础，研究海拔对中国沙棘的水碳代谢和生长的影响有利于全面了解中国沙棘对海拔高度的适应性及其生理机制。以山西西部关帝山地区野生中国沙棘为研究对象，测定了海拔1100—2100 m的中国沙棘雌株在6月和8月的小枝正午水势、枝条导水损失率、枝条导管直径和导管密度、光合作用、不同部位非结构性碳水化合物(NSC)浓度，同时测定了不同海拔沙棘的株高和冠幅。结果表明：随着海拔的升高，6月和8月的土壤含水量均呈增加趋势；小枝正午水势先升高后降低；枝条导水损失率在6月先降低后升高；随着海拔的升高沙棘的导管直径没有显著性变化，但导管密度、枝条最大比导水率、叶面积呈现先升高后降低的趋势。随着海拔的升高6月和8月光合速率均呈增加趋势；根和叶NSC含量没有较大幅度变化；随着海拔高度的增加中国沙棘树高和冠幅均呈现先增加后降低的趋势。以上结果表明：低海拔(1100—1300 m)和高海拔(1900—2100 m)中国沙棘生长均受到一定程度的抑制，在低海拔主要受干旱胁迫的影响，高海拔对中国沙棘的生长的抑制作用体现在低温引起的水分...