西南喀斯特地区两种草本对干湿交替和N添加的生长响应

喀斯特地区的"岩溶干旱"和频繁的变水环境成为喀斯特地区植被生长和分布的重要选择压力,是该地区植被恢复重建的主要障碍因子。N沉降也会对喀斯特地区的生态系统造成难以预测的影响。为了探究喀斯特地区草本植物对干湿交替和N添加的生长响应,以苍耳(Xanthium sibiricum)和三叶鬼针草(Bidens pilosa)为研究对象,通过盆栽水分受控实验,研究了5种不同水分处理[对照组(CK)、干旱组(D)、1周干湿交替处理组(DW-1)、2周干湿交替处理组(DW-2)和3周干湿交替处理组(DW-3)]与N添加(N+、N-)对两种草本植物生长和生物量的影响。结果表明,干旱胁迫抑制了植物生长和生物量的积累,株高、叶面积、总根长和根体积等生长指标和地上生物量均显著降低,根冠比增大。不同程度的干湿交替对植物的生长和生物量的积累均表现出一定程度的补偿效应,但这种补偿效应的大小随着干旱持续时间的延长而减弱。N添加对植物的生长和生物量积累有显著地促进作用,株高、根表面积、根体积和根生物量较对照组显著增加,但这种促进作用随着干旱历时的增加而减弱,可能与土壤水分状况有关。同时,N添加还影响着植物生物量的分配,在促进两种植物地上和地下生长的同时,还促进了植物根冠比的增加。     

不同水分处理下喀斯特土层厚度异质性对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响

为了探究不同水分处理下草本植物对喀斯特土层厚度变化的叶片形态建成和光合生理响应,以黑麦草(Lolium perenne L.)和苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)为研究对象,通过盆栽水分受控试验,研究了3种水分处理[正常供水(W_(ck)),减水1组(D1)和减水2组(D2)]下3种土层厚度[浅土组(S_S)、对照组(S_(CK))和深土组(S_D)]对两种草本叶片解剖结构和光合特性的影响。结果表明:(1)正常供水下(W_(ck)),黑麦草和苇状羊茅在浅土组(S_S)的气孔密度和气孔限制值(Ls)均显著高于对照组(S_(CK)),净光合速率(Pn)、胞间CO_2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)降低;在深土组(S_D),两种植物的气孔密度都有所下降,黑麦草的叶脉密度、Pn和Tr均低于对照组,而苇状羊茅的叶脉密度和Pn表现出增加;(2)D1水分条件下,黑麦草在浅土组的气孔密度较对照组增加,叶脉密度、Pn和Tr均降低,而苇状羊茅的气孔密度有所降低,叶脉密度、Pn和Tr未受到显著影响;在深土组中,黑麦草的气孔密度不变,叶脉密度增加,而Pn和Tr均降低;苇状羊茅的气孔密度降低,但叶脉密度、Pn和Tr均升高;(3)D2水分条件下,两种植物在浅土组的叶脉密度较对照组均增加,气孔密度、Pn和Tr均受到抑制;在深土组,黑麦草的远轴面气孔密度较对照组下降,两种植物的其他指标未受到明显影响。可见,在不同水分条件下,植物的叶片解剖结构和光合特性对不同土层厚度的响应不一,且不同物种间也有差异。总体上随着水分减少,土层厚度降低对植物的光合抑制作用增强,而厚度增加对深根植物的光合促进作用和对浅根植物的光合抑制作用先增强后减弱。植物气孔和叶脉性状特征随水分条件的变化在一定程度上与叶面积和叶片宽度的变化有关。     

不同土壤厚度、水分和种植方式对喀斯特两种草本凋落物分解质量损失和化学计量特征的影响

为了探究生长期间不同土壤厚度、水分及种植方式处理对草本植物凋落物分解质量损失和化学计量特征的的影响,采用分解袋法,在露天分解床上分解经过生长期间2种土壤厚度(对照土壤厚度和浅土处理)、2种水分(正常灌水处理和干旱处理)和2种种植方式(单种和混种)处理的苇状羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)和黑麦草(Lolium perenne L.)凋落物,研究生长期间土壤厚度和水分减少及不同的种植方式是否通过改变两物种初始凋落物质量、产量和组分来影响自身凋落物分解。结果发现:(1)与对照组(CK)相比,在干旱组(D)和浅土+干旱组(SD),两物种地上、根系和总的凋落物质量损失率、初始N和P含量均显著增加,凋落物产量、C/N和C/P显著降低,凋落物地上组分比大体上无显著变化;而不同的种植方式处理对各组分质量损失率、元素含量、计量比、凋落物产量和组分比大体上无显著影响;(2)两物种地上、根系和总凋落物的质量损失率分别与地上、根系和总N含量呈显著正相关,与C/N呈显著负相关,与凋落量呈显著负相关,而总凋落物质量损失率与地上凋落物组分比呈显著正相关。结果表明,生长期间干旱和浅土+干旱处理能够通过影响苇状羊茅和黑麦草的初始凋落物质量、产量和组分比来加快地上、根系和总凋落物分解,其中凋落物N含量和C/N是影响两物种凋落物分解快慢的主要原因。     

不同种植方式下两种草本营养元素对土壤厚度和水分减少的响应

为了探究不同种植方式下草本植物对喀斯特"土层浅薄"和"岩溶干旱"生境的养分调节响应,选择苇状羊茅(Festuca arundinacea)和黑麦草(Lolium perenne)为研究材料,在盆栽水分控制条件下设置了2种土壤厚度[对照土壤厚度(T_(CK))和浅土(T_S)]、2种水分处理[对照水分(W_(CK))和干旱(W_D)]和2种种植方式(单种和混种),研究土壤厚度和水分减少对混种下两种草本植物元素含量、积累和分配的影响。结果表明:(1)与对照组(CK:T_(CK)W_(CK))相比,在浅土组(S:T_SW_(CK))、干旱组(D:T_(CK)W_D)和浅土+干旱组(SD:T_SW_D),苇状羊茅和黑麦草的地上和根系C和N含量在单种和混种下(浅土除外)显著增加,P含量和各部分元素积累量显著降低;而苇状羊茅的根系各元素分配比在3种低资源水平下(S、D、SD)由单种时增加转为混种时降低,而黑麦草的根系营养元素分配比在浅土中增加,但在干旱处理下减少。(2)在对照资源水平下(CK),混种后苇状羊茅的地上部分C含量、根系P含量、地上、地下和总的元素积累量和根系元素分配比显著高于单种,而在3种低资源水平下达到各参数在单种和混种下无显著差异。(3)在各资源水平下,混种后黑麦草各部分C、N、P的含量、积累量和根系元素分配比大体上与单种无显著差异。结果表明,在低资源水平下,苇状羊茅和黑麦草通过增加C和N元素含量表现出较强的资源获取和防御能力。在混种条件下,苇状羊茅能够通过调节自身元素的积累和分配来提高竞争力,而黑麦草保持相对恒定的策略来响应竞争。     

云南省马铃薯早疫病病原及毒性特点分析

【背景】早疫病是马铃薯主要病害之一,其病原为链格孢属(Alternaria)真菌,组成具有种复杂性和毒性差异性。【目的】明确云南省马铃薯早疫病两个致病种毒性特点和功能基因差异。【方法】以云南省大理州鹤庆县马铃薯主产区采集、分离和纯化的Alternaria solani(TA-0410)和Alternaria alternata(TB-1129)两株菌为材料,进行孢子形态观察、毒性测定、全基因组测序和比较分析研究。【结果】发现TA-0410为大孢子种,分生孢子褐色或黄色,孢子大小为[37.4-151.9(±28.1)]μm×[4.3-22.9(±4.1)]μm,喙长;TB-1129为小孢子种,分生孢子灰褐色,大小为[18.6-42.6(±9.3)]μm×[6.1-15.3(±2.3)]μm,喙短。毒性测定表明TA-0410为唯一致病种,TB-1129不能直接侵染引起马铃薯早疫病,但A. alternata在有伤接种条件下能产生并扩大病斑。两株菌测序分析发现TA-0410基因组大小为32.26 Mb,contig N50为1 158 607 bp,含177个特有基因,TB-1129基因组大...     

汞、镍对灯盏花胚状体诱导的影响及不同再生途径植株的遗传分析

为探讨汞和镍重金属胁迫环境对灯盏花组织培养过程的影响作用,本研究以灯盏花叶片为外植体,在含有不同浓度Ug~(2+)、Ni~(2+)及其组合的无激素MS培养基中进行愈伤组织诱导,结果发现Hg~(2+)、N~(2+)对胚性愈伤诱导的影响不仅与浓度有关,而且与处理的时间有关,且Hg~(2+)对灯盏花愈伤组织的诱导具有显著作用.将所产生的愈伤组织转入无激素MS培养基和含Hg~(2+)、Ni~(2+)重金属离子的MS培养基继代培养,结果表明,来源于所有培养基的愈伤组织均能形成不定芽和分化出胚状体;其中Ni~(2+)诱导的愈伤组织的不定芽形成率远低于Hg~(2+)诱导的,且当浓度组合为0.04 mg/L Hg~(2+)+和0.05 mg/L Ni~(2+)时,不定芽形成率最低;而低浓度Hg~(2+)诱导的愈伤组织的胚状体形成率较高,其中,0.02 mg/L Hg~(2+)诱导的愈伤组织的胚状体发生率最高.同时,实验还对灯盏花不同再生途径植株进行RAPD分析并运用Nei氏相似系数矩阵进行UPGMA聚类分析,结果显示不定芽来源植株比胚状体来源植株更容易发生遗传变异.本研究结果为进一步的灯盏花遗传转化研究奠定了实验基础.     

娄彻氏链霉菌ATCC10739产抗生素Borrelidin发酵条件优化及其分离纯化

对娄彻氏链霉菌ATCC10739固体发酵产生十八元大环内酯抗生素Borrelidin进行了发酵条件的优化。首先筛选得到了理想的发酵培养基;其次考察了发酵时间、起始pH值以及在ISP-2培养基中添加附加碳源、氮源对Borrelidin产量的影响。初步确定最适发酵条件为:ISP-2培养基中添加1%甘油,起始pH值为6.0,培养温度30°C,发酵时间为7 d,产量可达1.336 mg/L。采用有机溶剂萃取、硅胶层析和半制备型高效液相色谱(HPLC)等分离技术纯化得到Borrelidin。