空气湿度与土壤水分胁迫对紫花苜蓿叶表皮蜡质特性的影响

选用2个抗旱性不同的紫花苜蓿品种,敖汉(强抗旱)和三得利(弱抗旱),设置空气湿度(45%-55%和75%-85%)和土壤水分胁迫(75%和35%田间持水量)处理,分析紫花苜蓿叶表皮蜡质含量、组分及晶体结构、气体交换参数、水势及脯氨酸含量的变化规律。结果表明,单独土壤水分胁迫时,紫花苜蓿叶表皮蜡质晶体结构及蜡质总量无显著变化;敖汉蜡质组分中烷类、酯类含量增加,醇类含量下降;三得利醇类含量下降,烷类、酯类含量变化不显著。低空气湿度胁迫时,两品种蜡质总量无显著变化,烷类和酯类含量显著增加,醇类含量显著下降,叶表皮片状蜡质晶体结构熔融呈弥漫性,扩大了对叶表面积的覆盖,其蒸腾速率显著低于正常湿度。复合胁迫处理时,叶表皮片状蜡质晶体结构继续呈弥漫性,烷类、酯类、未知蜡质组分含量均高于单独胁迫处理,醇类含量最低,而蜡质总量除三得利显著高于对照外,其余均无显著差异。紫花苜蓿叶表皮蜡质各组分含量(除醇类)及蜡质总量与光合速率呈显著负相关,与蒸腾速率无显著相关关系。蜡质总量与叶水势呈显著正相关。总体上,敖汉蜡质总量显著高于三得利,蜡质组分中烷类物质的增加有助于提高植株的抗旱性。在复合胁迫下,强抗旱品种主要通过气孔因素控制水分散失,而弱抗旱品种通过气孔和非气孔因素共同控制植物水分散失。     

植物表皮蜡质对环境胁迫的响应

环境胁迫一直以来是影响植物生长和农作物产量的主要因素,而覆盖植物地上部分最表层的表皮蜡质在植物生长发育、适应外界环境方面起着重要作用。本文综述了近年来国内外在表皮蜡质对环境胁迫响应方面的研究成果,主要体现为对UV、空气湿度、水分、温度和病害等胁迫的抵御作用,并对今后的蜡质研究进行了展望。     

基于Le Bissonnais法的石漠化区桑树地埂土壤团聚体稳定性研究

石漠化区独特的水土流失作用使该区土壤严重退化,地埂植物作为一种独特的农林复合模式对石漠化区土地质量改善和坡耕地土壤生态修复作用明显,能有效保证坡耕地的生态条件和生产性能。选取石漠化区3种不同管理方式的桑树地埂为研究对象,采用传统湿筛(Cаввинов法)和Le Bissonnais法测定土壤团聚体分布与稳定性特征。结果表明:基于Cаввинов法测定的土壤团聚体稳定性以天然林最好,桑埂自然生草地和清草地相对居中,桑埂农地最差;3种管理方式的桑树地埂土壤团聚体稳定性指数(ASI)随地埂距离均表现为ASI_90cm > ASI_60cm > ASI_30cm,主要原因在于桑树地埂对坡耕地土壤团聚体影响的作用范围主要集中在距株30 cm以内,而在地埂30 cm以外田面农耕活动对土壤团聚体结构影响较大,而受桑树地埂影响作用较小。基于Le Bissonnais法快速湿润(FW)处理后土壤团聚体集中分布在0.5-0.25 mm之间,慢速湿润(SW)和湿润振荡(WS)处理后团聚体主要分布在5-1 mm之间。Le Bissonnais法处理后土壤团聚体稳定性表现趋势与Cаввинов法一致,3种处理后的团聚体分形维数D、MWD和GMD均表现为FW < SW < WS。Le Bissonnais法FW和SW处理后团聚体稳定性指标与Cаввинов法达到极显著相关,说明Le Bissonnais法测定石漠化区土壤团聚体稳定性是可行的;石漠化区土壤团聚体稳定性与有机质和粘粒含量呈显著正相关(0.586 ≤ R ≤ 0.864),这说明石漠化区土壤团聚体稳定性是以上两种土壤胶结物质的黏聚作用形成的,且两种土壤胶结物质对土壤消散作用和粘粒膨胀作用引起的团聚体破坏抵抗性强烈,而对低强度机械干扰引起的团聚体破碎没有明显抵抗性,研究结果对石漠化区坡耕地土壤保持具有重要指导意义。     

植物超长链脂肪酸及角质层蜡质生物合成相关酶基因研究现状

超长链脂肪酸(very long chain fatty acids, VLCFAs)在生物体中具有广泛的生理功能, 它们参与种子甘油酯、生物膜膜脂及鞘脂的合成, 并为角质层蜡质的生物合成提供前体物质。角质层是覆盖在植物地上部分最表层的保护层, 由角质和蜡质组成, 其中蜡质又分为角质层表皮蜡和内部蜡, 在植物生长发育、适应外界环境方面起重要作用。VLCFAs的合成由脂肪酰-CoA延长酶催化, 该酶是由b-酮脂酰-CoA合酶、b-酮脂酰-CoA还原酶、b-羟脂酰-CoA脱水酶和反式烯脂酰-CoA还原酶组成的多酶体系。合成后的VLCFAs通过脱羰基与酰基还原作用进入角质层蜡质合成途径, 形成各种蜡质组分。文章就VLCFAs及角质层蜡质合成代谢途径中相关酶基因研究进展方面做了综述, 并对植物蜡质基因研究中存在的问题提出一些看法。