外源谷胱甘肽对石竹幼苗镉毒害的缓解效应

为了探讨外源谷胱甘肽(GSH)对地被植物镉(Cd)毒害的缓解效应, 采用温室盆栽土培的方法, 研究了不同浓度(0、20、40、60、80、100 mg·L ^-1)的外源GSH处理对50 mg·kg ^-1 Cd胁迫下石竹(Dianthus chinensis)幼苗生长的影响。结果发现, 50 mg·kg ^-1 Cd显著抑制了石竹幼苗的生长。喷施外源GSH后, 一定浓度范围内(≤60 mg·L ^-1)的外源GSH可显著缓解石竹幼苗的Cd胁迫, 过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、单脱氢抗坏血酸还原酶(MDAR)、脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)、谷胱甘肽还原酶(GR)的活性, 抗坏血酸(AsA)和GSH含量以及生物量、株高、分蘖数都显著高于无外源GSH处理的石竹幼苗, 而丙二醛(MDA)含量、细胞膜透性、Cd含量、O₂· ^-的产生速率以及H₂O₂的积累量则显著低于无外源GSH处理的石竹幼苗, 但随着外源GSH喷施浓度的增加, 缓解效应有下降的趋势。试验表明55-65 mg·L ^-1的外源GSH缓解效果最佳。     

不同亚硒酸钠浓度对党参生长、生理特性和品质的影响

为综合了解党参的施硒效应，该研究基于水培试验探究不同亚硒酸钠浓度处理条件下党参幼苗的硒积累、生长、生理和品质的变化规律。结果表明：(1)适宜硒浓度(0.2 mg·L^-1)可以促进党参的叶片面积、株高、生物量的增长，而高硒浓度(10 mg·L^-1)则抑制党参生长。(2)增加亚硒酸钠浓度和硒暴露时间均可提高党参幼苗在根和叶中的硒含量，不同器官硒积累表现为根>叶>茎。(3)适宜硒浓度(0.2 mg·L^-1)处理可提高光合色素含量和根系活力，并减少丙二醛、脯氨酸和过氧化氢的积累，而高硒浓度(10 mg·L^-1)则与之相反。(4)适宜硒浓度(0.2 mg·L^-1)有利于党参炔苷、多糖、可溶性蛋白的积累，而高硒浓度(10 mg·L^-1)可以对多糖和可溶性蛋白的积累产生不利影响。综上认为，亚硒酸钠对党参具有双重效应，施加适量浓度对党参的生长、生理和品质有益，并以0.2 mg·L^-1硒浓度处理的效果最佳。该研究结果有助于了解亚硒酸钠浓度对...     

硒的价态与浓度对香橙幼苗生长和AsA-GSH循环的影响

以盆栽香橙为试材,分析不同施用浓度Se⁶⁺和Se⁴⁺对植株生长和抗坏血酸(AsA) -谷胱甘肽(GSH)循环的影响.结果表明: 两种价态硒均可促进香橙生长,主要表现在增加了叶面积、株高、鲜质量和干质量.施用Se⁶⁺显著提高了香橙硒含量,且硒主要分配在叶片;而施用Se⁴⁺虽能提高硒含量,但其含量远低于Se⁶⁺处理,且主要分配在根系.施硒提高了叶片叶绿素和过氧化氢(H₂O₂)含量,且Se⁶⁺处理高于Se⁴⁺处理.Se⁶⁺浓度≤2.0 mg·L^-1处理能提高谷胱甘肽还原酶(GR)与谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性、GSH与氧化型谷胱甘肽(GSSG)量,Se⁶⁺浓度≥4.0 mg·L^-1处理降低GSH循环的物质和酶活性;而Se⁴⁺浓度≤ 2.0 mg·L^-1处理能提高脱氢抗坏血酸还原酶(DHAR)与抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,且具有较高的AsA/[AsA+脱氢抗坏血酸(DHA)]比值,Se⁴⁺浓度≥4.0 mg·L^-1 处理的GSH循环的物质和酶活性升高.综上,硒的不同价态和施用浓度对AsA-GSH循环相关物质含量和酶活性的影响不同.结合香橙生长指标和抗氧化水平,Se⁶⁺和Se⁴⁺的适宜浓度分别为2.0和4.0 mg·L^-1.     

茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响

本研究以杭白菊为试验材料,分析茉莉酸甲酯对菊花抗蚜性的影响。供试幼苗叶面喷施不同浓度(0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1)茉莉酸甲酯后接种菊姬长管蚜,测定外源茉莉酸甲酯对蚜虫胁迫下菊花叶片的保护酶、防御酶活性、渗透性物质、次生代谢物和茉莉酸途径关键酶基因表达的影响,探究菊花抗蚜性与茉莉酸信号途径的关系。结果表明: 0.01、0.05、0.1、0.5、1 mmol·L^-1浓度的茉莉酸甲酯均显著提高了杭白菊叶片的保护酶、防御酶活性及次生代谢物含量,降低了丙二醛和可溶性糖含量,外源茉莉酸甲酯处理诱导杭白菊CmAOS和CmCOI1的表达,并使内源茉莉酸含量显著增加,杭白菊的抗蚜性增强。     

红松胚性愈伤组织增殖的激素配比、糖源类型和增殖周期效应研究

为了解决红松（Pinus koraiensis）胚性愈伤组织增殖过程中生长状态差、体胚产量不高等问题,本研究利用红松胚性愈伤组织1-100细胞系为材料,通过调节红松增殖培养基中激素、碳源和增殖培养周期,探索其对红松体胚发生能力的影响及其生理生化特性变化。结果如下：①红松胚性愈伤组织最佳增殖条件激素浓度为 1 mg·L^-1 NAA+0.25 mg·L^-1 6-BA,最佳碳源为蔗糖,最佳增殖培养周期为14 d,在此条件下获得的体胚产量最多（166个·g^-1）;②在优化增殖培养过程中,储藏物质为红松体胚发生提供了能量来源;激素种类及其浓度、碳源种类、增殖培养周期之间可溶性蛋白质量分数没有显著差异;③红松愈伤组织中CAT活性过高不利于愈伤组织的体胚发生,可能是H₂O₂等代谢产物积累过多,产生毒害作用。     

不同营养状态下金鱼藻的生理响应

通过静态模拟实验,比较研究了不同营养水平(中营养、富营养、重富营养和Hoagland植物培养液)下培养的金鱼藻(Ceratophyllum demersum)的蛋白质、叶绿素含量,过氧化物酶(POD)及超氧化物酶(SOD)活性变化.研究发现,总N、总P的变化会影响金鱼藻的生物合成,当水环境总氮浓度低于1 mg·L^-1,总磷浓度低于0.1 mg·L^-1时,金鱼藻茎叶的叶绿素合成较低,其茎蛋白含量迅速下降.金鱼藻在富营养水平(1 mg TN·L^-1,0.1 mg TP·L^-1)下抗氧化防御酶活跃,POD、SOD活性增高.研究表明,金鱼藻较适应于富营养水环境,水体营养盐继续增加对金鱼藻有胁迫作用,过高营养盐浓度(重富营养和Hoagland 培养液)影响金鱼藻的抗逆能力.     

2个北美冬青新品种组培快繁高效再生技术体系的建立

以北美冬青(Ilex verticillata L.)“Red Sprite”和“Winter Gold”2个品种的幼嫩枝条为外植体,建立了2个新品种的高效组培再生技术体系,为北美冬青新品种苗木的推广提供技术支持。结果表明:腋芽诱导的最佳培养基为MS+1.0 mg·L^-16-苄氨基腺嘌呤(6-BA)+0.2 mg·L^-1萘乙酸(NAA),2个品种的诱导率都达到100%;最佳丛生芽增殖培养基为MS+0.1mg·L^-1 NAA+0.5mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-1氯吡苯脲(CPPU),其中品种“Red Sprite”的增殖系数达5.7,“Winter Gold”的增殖系数为4.5;最佳壮苗培养基为“Red Sprite”为MS+0.1 mg·L^-1NAA+0.5 mg·L^-16-BA+1.0 mg·L^-1噻苯隆(thifenolone,TDZ)+1.0 mg·L^-1赤霉素(GA),培养25天时苗高达6.8 cm,“Winter Gold”的为MS+0.1 mg·L^-1 NAA+0.5mg·L^-16-BA+0.05mg·L^-1 TDZ+1.0 mg·L^-1GA,25天时苗高达4.4 cm;最佳生根诱导培养基为1/2MS+0.4 mg·L^-1 NAA+0.4 mg·L^-1吲哚丁酸(IBA)+1.0 g·L^-1活性炭(AC),“Red Sprite”品种生根率达95.0%,“Winter Gold”的生根率达97.0%;最佳移栽基质为泥炭土∶珍珠岩=3∶2,“Red Sprite”成活率为95.7%,“Winter Gold”的96.8%。     

茶树幼苗钾累积利用特性模型的构建

通过水培试验和建立数学模型,定量研究了茶树幼苗新梢发育期间树体钾含量与培养液钾浓度、新梢与树体钾含量之间的关系,并探讨了钾促进茶树幼苗叶绿素合成和提升光合作用的量效关系.结果表明:随培养液钾浓度增加,全株、新梢、茎部和根部钾含量先升后降,在6.82～8.65 mmol·L^-1范围达到最大,呈正态分布曲线模型,而成熟叶钾含量呈直线增加,试验范围内未出现下降;新梢、成熟叶和根部对全株钾累积贡献较大,其最大钾含量分别为20.04、16.02、12.03 mg·g^-1,全株的最大钾含量为10.53 mg·g^-1,茎部不同部位的最大钾含量在8.08～8.27 mg·g^-1;新梢在较低钾浓度(3.65 mmol·L^-1)可达到较高的钾累积效率(1.22),表现出较强的钾累积能力.新梢钾含量与成熟叶和全株钾含量呈直线关系,与茎部钾含量呈一阶指数关系,而与根部存在较强的钾竞争,在钾浓度＞5.13 mmol·L^-1时,根部钾累积效率开始下降,向新梢的钾供应减少.成熟叶片净光合速率(P_n)和新梢叶绿素含量随钾含量增加呈Boltzman曲线上升,并通过模型确立了提高P_n和促进叶绿素合成的最佳钾含量范围(成熟叶为10.03～10.83 mg·g^-1,新梢为17.72～19.11 mg·g^-1)和最佳水培钾浓度区间(4.69～5.96 mmol·L^-1).     

芸苔素对铅胁迫下远志种子萌发和幼苗生长生理特征的影响

以远志(Polygala tenuifolia Willd.)为研究对象,采用3 mmol·L^-1醋酸铅溶液模拟铅胁迫,探讨两种处理方式(预浸种、拌种)不同浓度(0～100μmol·L^-1)芸苔素(EBL)对远志种子萌发、幼苗生长、生理生化特性及铅含量的影响。结果表明：(1)远志种子的发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗的胚芽长度、鲜重、干重在铅胁迫下显著降低,EBL预浸种和拌种处理可有效缓解远志种子和幼苗遭受铅胁迫的伤害且具有剂量效应。(2)在铅胁迫下,远志幼苗游离脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白含量随EBL浓度的增加而先升后降,它们在0.01μmol·L^-1 EBL拌种处理下分别为0μmol·L^-1 EBL处理的1.99、2.31、1.95倍,且拌种处理影响较浸种处理更为显著。(3)在铅胁迫下,远志幼苗超氧化物歧化酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶、过氧化氢酶活性均随EBL浓度的增加而先上升后下降,且预浸种和拌种处理的酶活性均在0.01μmol·L^-1 EBL浓度下最强。(...     

水杨酸在白桦苗期抵御盐碱胁迫中的调控作用

为探究盐碱胁迫下外施水杨酸(SA)对白桦(Betula platyphylla)苗生长及次生产物合成的影响,以白桦幼苗为材料,分别施加3种处理：清水处理(对照),200 mmol·L^-1 NaHCO₃,200 mmol·L^-1 NaHCO₃+360μmol·L^-1 SA,检测不同处理条件下的白桦苗中部叶片相对电导率、叶绿素荧光参数、渗透物质含量、抗氧化酶活性和三萜合成途径关键基因的相对表达量,同时检测白桦苗总三萜、黄酮和多酚含量变化。结果表明：(1)在200 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,再进行360μmol·L^-1 SA处理能够显著降低白桦苗叶片的相对电导率,提高叶绿素荧光参数F_v/F_m,增加脯氨酸、可溶性蛋白含量,一定程度上增强白桦苗抗氧化酶(SOD、POD、CAT、APX)活性。(2)200 mmol·L^-1NaHCO₃     

The role of chitosan in polyphenols accumulation and induction of defense enzymes in Pinus koraiensis seedlings

Aims This study aimed to explore the physiological mechanisms of polyphenols synthesis promoted by chitosan elicitor in Pinus koraiensis.
Methods Pinus koraiensis seedlings were cultured for eight days under different chitosan concentrations in the DCR media and the accumulations of polyphenols and proanthocyanidins were measured, in order to determine the chitosan concentration for optimal polyphenols accumulation. The changes in polyphenols accumulation, activities of defense enzymes, and activities of key enzymes for polyphenol synthesis were then studied in P. koraiensis seedlings under the optimal chitosan concentration.
Important findings Results showed that chitosan at the concentration ranging from 50 to 200 mg·L^–1 effectively increased the accumulation of polyphenols and proanthocyanidins in P. koraiensis seedlings. The effect of induction by chitosan reached the peak at 100 mg·L^–1. The polyphenols accumulation in P. koraiensis seedlings treated with chitosan reached (9.91 ± 0.68) mg·g^–1 in fresh mass, which was 1.64 times the content in the control. The accumulation of proanthocyanidins reached (2.52 ± 0.11) mg·g^–1 in fresh mass, which was 1.53 times the accumulation in the control. Activities of defense-related enzymes (superoxide dismutase, peroxidase, and catalase) and polyphenol biosynthesis-related enzymes (phenylalanine ammonia-lyse, and cinnamate-4-hydroxylase) in P. koraiensis seedlings were increased significantly by chitosan elicitor at the concentration of 100 mg·L^–1. Chitosan could significantly activate defensive response and the phenylpropanoid pathway in P. koraiensis, thus promoting the synthesis and accumulation of polyphenols and enhancing the resistance of P. koraiensis seedlings.     

冠层光谱组成对红松和蒙古栎幼苗生长和光合荧光特性的影响

本研究选择长白山阔叶红松林优势树种红松和蒙古栎幼苗为对象,研究其植株形态、生长和光合荧光特性对5种光谱处理的响应。结果表明: 红松与蒙古栎的形态结构与生长主要受蓝光与紫外B区(UV-B)辐射调控。滤除蓝光后两种幼苗的植株叶面积比和相对生长速率均显著降低,而滤除UV-B辐射显著增加了红松的叶面积比和相对生长速率,分别上升了41.8%和47.7%,降低了蒙古栎的株高、总叶面积和生物量积累。滤除UV-B辐射显著降低了2种幼苗的光合荧光调节能力,红松的下降幅度较低,其非调节性耗散的量子产量(Φ_NO)升高31.6%,反映光合荧光调节能力的Φ_NPQ/Φ_NO值降低37.5%。2个树种幼苗具有明显不同的光谱适应策略,蒙古栎幼苗偏向于利用光谱变化调整自身形态增加光捕获能力,而红松更注重调整光合荧光特征以提高碳同化效率。     

氮添加和水分胁迫对红松、水曲柳幼苗生物量分配的影响

氮沉降和暖干化是我国东北地区面临的主要生态问题,它将对森林生态系统产生怎样的影响一直是生态学研究的热点.本研究以东北温带阔叶红松林中2个关键树种——红松和水曲柳为研究对象,探讨水分胁迫和氮(N)添加对其幼苗短期(55周)生长的影响.结果表明: 红松与水曲柳幼苗生长对N添加和水分胁迫的响应有明显差异.红松对水分胁迫更加敏感,在处理早期(10周)水分胁迫降低了红松幼苗叶生物量,提高了根生物量;N添加只在水分胁迫发生时显著减少了红松根和植株总生物量.水曲柳对N添加的反应更加敏感,氮添加迅速增加了水曲柳茎、根和总生物量;而只有持续的水分胁迫才对水曲柳的茎、根和总生物量有显著影响.红松和水曲柳在持续水分胁迫和N添加处理下,叶、根生物量占比和地上、地下生物量之比都趋于维持一个稳定值,说明两个树种都有很强的自我调节能力.以上结果说明,在未来干旱条件下,红松采取的是“积极”的调整策略,而水曲柳则是“被动”的适应策略,因而相比较而言,红松存活和适应能力可能更强;而在N沉降增加的环境下,水曲柳受益会更大.这些结果可为预测未来东北温带森林群落演替动态提供参考.     

典型黑土区主要树种根系构型特征及其对固土能力的影响

为量化典型黑土区主要树种根系构型特征,探究其对固土能力的影响,以该区分布较广的榆叶梅、小叶锦鸡儿、白桦、糖槭、红皮云杉、樟子松单株个体为研究对象,采用全根挖掘和WinRHIZO Pro LA2004分析系统相结合对其根系空间分布、几何形态、分形等特征进行测定,同时采用原位整株根系拉拔的方法量化根系垂直拉拔力。结果表明: 榆叶梅以倾斜根为主,小叶锦鸡儿、白桦、糖槭和红皮云杉以水平根为主,樟子松根系在水平和垂直分布上较为均衡;除白桦总根表面积和红皮云杉总根长外,灌木树种总根长、总根表面积显著大于乔木,落叶阔叶乔木总根长、总根表面积显著大于针叶常绿乔木,白桦总根体积显著大于小叶锦鸡儿、糖槭、红皮云杉和樟子松;榆叶梅、小叶锦鸡儿和白桦根系分形维数和分形丰度显著大于红皮云杉和樟子松;榆叶梅、小叶锦鸡儿和糖槭整株根系平均最大垂直拉拔力显著大于白桦、樟子松和红皮云杉。主要受根系总根长、总根表面积和倾斜根数量的影响,榆叶梅、小叶锦鸡儿和糖槭根系表现出较强的固土能力,可作为典型黑土区水土保持植被构建中优先选择的树种。     

帽儿山天然次生林内主要木本植物空间格局及更新特点

基于帽儿山次生林1 hm²样地的调查数据,将林分分为幼苗(树高H<30 cm)、幼树(H在30～130 cm或H>130 cm同时胸径DBH<5 cm)、中树(DBH 5～10 cm)、大树(DBH≥10 cm)4个大小级,运用O-ring点格局分析方法,分析帽儿山地区次生林内主要木本植物整体及树种人工补植红松、三大硬阔(水曲柳、胡桃楸、黄菠萝),以及榆树的各大小级空间格局及其关联性,探讨该地区次生林更新演替动向,为该地区森林的可持续经营提供依据.结果表明: 样地内更新幼苗2894株·hm^-2,幼树3337株·hm^-2,林分整体更新情况一般.对林分整体而言,幼苗分别与大树、中树和幼树在0～25 m、0～15 m、0～40 m的空间尺度上呈显著正相关,而在其余尺度上均呈显著负相关;幼树与大树、中树分别在0～15 m、0～25 m空间尺度上呈显著正相关,而在其余尺度上无显著关联;大树与中树则在所有尺度上均无相关性.对林分内优势树种而言,红松大树与幼树在所有尺度上主要呈负相关,而三大硬阔、榆树大树与幼树均以不相关为主.人工补植红松幼树与三大硬阔及榆树的各大小级在研究尺度上表现为以负相关为主,三大硬阔和榆树幼树与其他优势种各大小级只在20 m尺度内呈现负相关;三者两两之间在中树及大树阶段在20 m以上的尺度均不相关.帽儿山天然次生林还处于演替的进程当中,在今后的森林资源管理过程中,应当采取积极的人工干预措施促进林分更新,并适时对不合理的空间格局进行调整.     

长白山蒙古栎次生林群落结构特征及优势树种空间分布格局

群落结构特征研究是揭示植物群落维持机制和演替动态的基础,是合理安排森林经营活动的基本前提.以吉林省汪清林业局2块1 hm²的蒙古栎阔叶混交林固定样地为对象,研究了长白山蒙古栎次生林的群落结构特征,并采用点格局O-ring统计法对群落内优势树种的空间分布格局进行分析.结果表明: 两块样地都是以蒙古栎为优势树种的群落类型,都具有明显的层次结构,主要伴生树种存在差异,样地Ⅰ以大青杨、白桦、红松为主,样地Ⅱ以红松、紫椴和色木槭为主.且样地Ⅰ的树种数量、Shannon多样性指数高于样地Ⅱ.两块样地中所有个体的径级分布呈倒“J”型,蒙古栎径级结构呈近似正态型,红松呈倒J型,其他主要伴生树种径级结构存在一定差异.两块样地0～50 m尺度上蒙古栎呈现小尺度聚集、中大尺度随机分布的格局,红松呈先聚集、后随机的分布格局,但样地Ⅰ内红松聚集的尺度和强度均大于样地Ⅱ.样地Ⅰ白桦和大青杨均在0～17 m尺度上呈聚集分布、且聚集强度显著高于其他树种,而在18～50 m尺度分别呈现随机分布和均匀-随机分布.样地Ⅱ中紫椴基本呈现随机分布,色木槭在中大尺度上呈随机或均匀分布,聚集分布集中在小尺度.两块样地处于演替早期阶段的不同发育阶段,相比样地Ⅰ,样地Ⅱ的演替阶段更高、群落相对更加稳定.     

红松幼苗对CO2浓度升高的生理生态反应

研究了用开顶箱控制CO₂浓度在500和700μmol·mol^-1左右时红松幼苗的生理生态反应.结果表明,高浓度CO₂(500、700μmol·mol^-1CO₂)和对照(对照开顶箱、裸地)条件下,红松幼苗的净光合速率与气孔导度之间的变化不同.红松幼苗在500μmol·mol^-1CO₂条件下,RuBPcase活性最高,呈现光合上调反应,日平均净光合速率最大,叶绿素及可溶性糖含量最高;而生长在700μmol·mol^-1CO₂的红松幼苗呈现光合下调反应,光合作用明显低于对照植株,其酶活性及物质含量均最低.     

CO2浓度升高条件下长白赤松幼苗种植密度对净光合速率的影响

The effect of Pinus sylvestriformis seedlings density on net photosynthetic rate was studied under elevated CO₂. Atmospheric CO₂ concentration was controlled in OTC (Open Top Chamber). The results showed that elevated CO₂ not only made net photosynthetic rates (NPRs) of two Pinus sylvestriformis seedlings densities increased,but also mitigated their intra-specific competition. Meanwhile,the difference of seedling NPRs between100 and 400 plant·m^-2 under 500 μmol·mol^-1 air CO₂ concentration was less than that under 350 μmol·mol^-1 with the same PARlevels. When air CO₂ concentration reached 700 μmol·mol^-1, the NPRs of seedlings under both planting densities were close to each other with the same PARlevels. The intra-specific competition was minimized under air CO₂ concentration of 700 μmol·mol^-1.