不同坡向高寒草甸土壤理化特性和微生物数量特征

阐明不同坡向草地土壤性质的空间分异格局,为退化草地的精准修复和科学管理提供参考。研究了青藏高原东缘高寒草甸退化草地不同坡向(北坡N、西北坡NW、西坡W、东坡E、东北坡NE、西南坡SW和南坡S)土壤理化性质和微生物数量特征。结果发现:从N→S坡向上,土壤有机质、碳氮比和全氮含量均呈下降趋势,土壤全磷含量和pH值在不同坡向间均无显著差异(P0.05),E坡向全磷含量最高((2.83±0.95)g/kg),NW坡向含量最低((2.07±0.12)g/kg);土壤细菌、真菌和放线菌数量变化呈波动现象,NW坡向的细菌((13.0×10~5±1.0×10~5)个/g)、真菌((14.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((24.0×10~4±1.0×10~4)个/g)数量最低,E坡向的细菌数量最高((85.5×10~5±2.5×10~5)个/g),S坡向的真菌((24.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((209.5×10~4±4.5×10~4)个/g)数量最高;回归分析表明,在E→S坡向上,随土壤含水量、有机质、碳氮比和全氮含量的增加,土壤细菌和放线菌数量均显著降低(P0.05),而土壤真菌数量随含水量、pH值、土壤养分含量的增加略有降低(P0.05)。可见,不同坡向高寒草甸土壤理化特征差异明显,也导致了土壤微生物数量分配格局的不同。     

针茅内生细菌菌株265ZY4的鉴定及其生物学功能

【目的】为高寒草地针茅(Stipa capillata L.)内生细菌的开发和利用提供理论依据,为生物菌肥的研究提供有价值的菌种资源。【方法】利用常规分离方法从针茅中分离获得菌株265ZY4,采用平板对峙法、Salkowski比色法和钼锑抗比色法对该内生菌进行拮抗能力测定、产IAA以及溶磷、固氮能力测定。根据形态学和16S r RNA序列分析对菌株265ZY4进行鉴定,确定该菌株的分类学地位。【结果】菌株265ZY4对3种马铃薯真菌病害均有较好的抑制作用,且对马铃薯炭疽病(Colletotrichum coccodes)的拮抗作用最明显,抑菌率为83.03%;该菌株能分泌IAA,在不含色氨酸的培养基中的分泌量为9.30 mg/L,且有较好的溶解无机磷的能力,无固氮能力;通过培养性状和形态特征,结合16S r RNA序列分析,将菌株265ZY4鉴定为Bacillus subtilis。【结论】菌株265ZY4鉴定为枯草芽孢杆菌B.subtilis,具有溶磷、产IAA等生物学功能,具有开发潜力。     

不同大豆品种上红绿两种色型豌豆蚜的种群参数

【目的】探讨不同大豆品种对红绿两种色型豌豆蚜Acyrthosiphon pisum种群参数的影响,为大豆品种的抗蚜性评价及豌豆蚜的预测预报与综合防治提供试验依据。【方法】在光周期10L∶14D、温度23±1℃,相对湿度60%±10%,光照强度212μmol/m~2·s的人工气候箱中,观察和分析4个大豆品种(汾豆牧绿2号、南夏豆25、南黑豆20和南豆5号)叶片上红绿两种色型豌豆蚜的成虫寿命、繁殖和种群生命表参数。【结果】在大豆品种汾豆牧绿2号上,红绿两种色型豌豆蚜成虫寿命均最短,繁殖力均最弱,且红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长1.07 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的29.93倍;在南夏豆25上,红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长2.46 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的5.86倍;在南黑豆20上,红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型长2.47 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的1.54倍;在南豆5号上,红色型豌豆蚜成虫寿命比绿色型短0.02 d,内禀增长率是绿色型豌豆蚜的1.41倍。【结论】不同大豆品种对红色和绿色型豌豆蚜种群参数的影响不同,且两种色型豌豆蚜对不同大豆品种适应性反应也不相同。     

二斑叶螨刺吸胁迫对白三叶叶绿素含量和两种保护酶的影响

本文采用室内人工接螨法,研究了二斑叶螨Tetranychus urticae Koch不同虫口密度和不同为害时间对白三叶生理的影响。结果表明:在0、5和10头/小叶3个虫口密度下,二斑叶螨取食为害2、4、6和8 d后白三叶植株体内叶绿素含量、过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性有不同程度的变化。二斑叶螨为害后,在同一虫口密度下,随着为害天数的增加白三叶植株体内叶绿素含量呈下降的趋势、而POD和PPO活性呈上升趋势;在同一为害时间内,虫口密度越高,叶绿素含量下降的幅度越大,酶活力增加幅度越明显;方差分析表明,3个虫口密度下白三叶体内叶绿素含量、POD、PPO活性差异显著(P<0.05)。     

杂花和紫花苜蓿原生质体分离培养条件的筛选

以杂花苜蓿‘甘农1号’和紫花苜蓿‘甘农4号’、‘阿尔冈金’及‘清水’4个适宜西北内陆黄土高原地区栽培的苜蓿愈伤组织为材料,研究酶解时间、酶液组合、酶液渗透压、愈伤组织继代培养时间、预处理措施及不同培养方法等对原生质体分离和培养效果的影响,并对培养条件进行优化。结果表明:(1)适宜4个苜蓿品种愈伤组织酶解的最佳预处理措施为0.55mol/L蔗糖或CPW溶液中预质壁分离1h,最佳继代时间均为12d。(2)‘甘农1号’、‘甘农4号’和‘清水’的最佳酶液组合均为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%崩溃酶;‘阿尔冈金’的最佳酶液组合为2%纤维素酶+0.5%果胶酶+0.3%半纤维素酶+0.3%离析酶+0.3%崩溃酶;‘甘农1号’和‘阿尔冈金’的最佳酶解时间为12h,‘甘农4号’和‘清水’分别为14h和10h。(3)适宜4个品种酶解的甘露醇浓度分别为‘甘农1号’0.75mol/L,‘甘农4号’0.65mol/L,‘阿尔冈金’0.6mol/L,‘清水’0.55~0.6mol/L。(4)经液体浅层培养和固液培养方式均可获得4个苜蓿品种的再生愈伤组织,且固液培养法较液体浅层培养法更有利于苜蓿原生质体早期的培养和再生。     

长枝木霉对禾谷胞囊线虫的寄生和致死作用

【目的】明确长枝木霉(Trichoderma longibrachiatum)孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫(Heterodera avenae)的防治潜力和可能的作用机理。【方法】通过室内显微观察和测定不同时期长枝木霉(T.longibrachiatum)孢子悬浮液对小麦禾谷胞囊线虫(H.avenae)胞囊的寄生和致死作用及其可能的机理。【结果】显微观察结果表明,侵染初期长枝木霉孢子寄生于胞囊的表面,并且萌发产生大量的菌丝,侵染后期整个胞囊被致密的菌丝包围,胞囊内卵的胚胎发育停止和内容物凝集,甚至有的胞囊表面突起形成深褐色的小液泡,或者胞囊破裂和溶解。室内测定结果表明,不同浓度长枝木霉孢子悬浮液对胞囊具有明显的寄生和致死作用,并且其可能的寄生和致死作用机理主要是通过胞囊诱导和提高长枝木霉菌几丁质酶、葡聚糖酶和酪蛋白酶的活性,进而使胞囊体壁溶解和内容物外渗。处理后第18天浓度为1.5×108CFU/mL的长枝木霉孢子悬浮液对胞囊的寄生率为93.3%,第10天对胞囊孵化的相对抑制率为93.6%;经胞囊诱导后第4天浓度为1.5×108CFU/mL的长枝木霉孢子悬浮液几丁质酶和葡聚糖酶活性最高为0.78和0.96 U/(min·mL),第6天浓度为1.5×108CFU/mL的长枝木霉孢子悬浮液酪蛋白酶活性最高为4.03 U/(min·mL),并且诱导后其几丁质酶、葡聚糖酶和酪蛋白酶活性随着长枝木霉孢子悬浮液浓度的增加而增加。【结论】长枝木霉对小麦禾谷胞囊线虫胞囊具有较强的寄生和致死作用,且可能的寄生和致死作用机理主要通过胞囊诱导和提高长枝木霉菌几丁质酶、葡聚糖酶和酪蛋白酶的活性。     

模拟践踏和降水对高寒草甸阴山扁蓿豆有性繁殖特征的影响

在甘肃天祝高寒草甸进行了为期2年的野外试验,研究了模拟牦牛和藏羊践踏(藏羊轻度践踏、藏羊中度践踏、藏羊重度践踏、牦牛轻度践踏、牦牛中度践踏、牦牛重度践踏)及模拟降水量(少雨、平水和丰水)对阴山扁蓿豆有性繁殖特性的影响。结果表明:阴山扁蓿豆株高、荚果长、单位面积荚果数、每荚果种子数、种子千粒重和种子产量均随牦牛和藏羊践踏强度的增加、降水量的降低呈下降趋势;少雨条件下,重度践踏单位面积荚果数较未践踏降低70%以上;牦牛和藏羊践踏下的种子千粒重比未践踏减少13%以下;少雨条件下,藏羊轻度、中度和重度践踏下的阴山扁蓿豆种子产量分别比同强度牦牛践踏高60.1%、13.8%和56.7%;降水、践踏及两者的交互作用均极显著影响了植株自然高度;降水和践踏均极显著影响了阴山扁蓿豆荚果长、单位面积荚果数、每荚果种子数、种子千粒重,两者的交互作用则无显著影响。综上,同一放牧强度下,牦牛践踏对阴山扁蓿豆有性繁殖的不利影响大于藏羊践踏;少雨和家畜重度践踏均严重抑制了阴山扁蓿豆的有性繁殖。     

美洲南瓜CCR基因表达特点的研究

采用qRT-PCR方法对2种(有壳和裸仁)美洲南瓜的胚珠、授粉后10～60d的种皮以及叶片、茎秆、柱头等组织中CCR基因表达进行了分析。结果显示:(1)从胚珠到授粉后60d,2种美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量均呈增加-降低-增加-再降低的趋势,且不同时间(天)CCR基因的表达量存在显著或极显著差异。(2)2种美洲南瓜胚珠中CCR基因的表达量存在差异但不显著,裸仁美洲南瓜CCR基因的表达量为有壳美洲南瓜的1.2倍。(3)随授粉后时间的延长,有壳美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量逐渐高于裸仁美洲南瓜,在授粉后10～60d时,有壳美洲南瓜种皮中CCR基因的表达量均显著或极显著大于裸仁美洲南瓜,且分别为裸仁美洲南瓜的1.2～5.1倍。研究表明,CCR基因参与美洲南瓜种皮发育与形成,CCR基因在裸仁美洲南瓜叶片、茎秆、柱头等组织中的表达量均大于有壳美洲南瓜,且同一品种、不同组织中CCR基因的表达量存在组织特异性,表达量与组织木质化的程度呈正相关。     

牛角花齿蓟马为害对紫花苜蓿AsA、GSH含量及相关代谢酶活性的影响

为了明确非酶抗氧化物质抗坏血酸(AsA)、还原型谷胱甘肽(GSH)及相关代谢酶抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)在紫花苜蓿(Medicago sativa L.)对牛角花齿蓟马Odontothrips loti Haliday为害的抗性中的作用,测定了不同牛角花齿蓟马虫口密度下抗、感蓟马苜蓿无性系R-1、I-1的AsA、GSH含量及APX、GR活性的变化。结果表明:受牛角花齿蓟马为害后,R-1无性系在低虫口密度(1、3头/枝条)下,AsA、GSH含量和GR活性均上升,在高虫口密度(5、7头/枝条)下,AsA含量和GR活性先升高后下降,GSH含量上升后保持稳定;I-1无性系的AsA、GSH含量先升高后下降,GR活性在为害后期呈上升趋势;R-1、I-1无性系的APX活性均先上升后下降,但R-1无性系APX活性的上升速率及下降速率小于I-1无性系。说明AsA、GSH含量及APX、GR活性的升高可能是紫花苜蓿对牛角花齿蓟马诱导抗性的一种表现,但I-1无性系对蓟马为害的应激反应滞后于R-1无性系。在牛角花齿蓟马为害后期,R-1无性系体内的AsA、GSH含量及APX、GR活性仍处于较高水平,也说明了R-1无性系对牛角花齿蓟马为害的抗性较I-1无性系强。     

西瓜花叶病毒诱导对不同抗性美洲南瓜防卫基因表达的影响

为了明确防卫基因PAL与美洲南瓜抗西瓜花叶病毒(watermelon mosaic virus,WMV)之间的关系,通过室内接种和实时荧光定量PCR技术,测定了WMV侵染对不同抗性美洲南瓜体内防卫基因PAL表达的影响。结果表明:(1)室内测定显示,抗病品种GBRV-8发病率和病情指数(15.6%和14.2)显著低于感病品种‘光板’(91.1%和65.9)。(2)实时荧光定量PCR表明,接种WMV后不同抗感品种不同组织部位PAL基因相对表达量随着接种时间增加,整体呈现出先增加后降低的趋势,而且不同组织部位PAL基因相对表达量总体呈现出叶片较高,叶柄和茎秆次之。(3)接种后5个品种不同组织部位PAL基因相对表达量与对照相比均存在显著差异,且抗病和中抗品种不同组织部位PAL基因相对表达量显著高于感病品种,尤其抗病品种GBRV-8不同组织部位PAL基因相对表达量最高,感病品种光板最低。研究认为,防卫基因PAL表达量与美洲南瓜品种抗病毒病强弱密切相关。