丛枝菌根真菌对不同性别组合模式下青杨雌雄植株根系生长的影响

丛枝菌根真菌(AMF)对雌雄异株植物根系生长,尤其是对邻近生长的不同雌雄个体的影响还鲜有研究。该研究以泥土:河沙:蛭石体积比为1:1:1的混合物为培养基质,分别在雄-雄、雌-雌和雄-雌3种组合栽培模式下对青杨(Populus cathayana)雌雄幼苗进行接种和不接种摩西球囊霉(Funneliformis mosseae)处理,通过比较接种AMF与否雌雄植株根系在侵染率、生物量、形态、碳、氮含量等方面的差异来分析AMF对青杨雌雄幼苗根系生长发育的影响。结果发现:与对照组相比,接种AMF对3种栽培模式下青杨雌雄植株的侵染率、根干质量、根系形态(除分枝强度、比表面积)和碳、氮含量影响显著。此外,不同性别组合模式对青杨雌雄植株的根干质量、根系形态和碳、氮含量影响显著。接种AMF后,与雌-雌合栽模式下的雌株相比,雄-雌合栽模式下雌株的根干质量、氮含量都有不同程度的提高,根系形态发生改变;而与雄-雄合栽模式下的雄株相比,雄-雌合栽模式下雄株的相应指标出现降低或轻微增加。该研究表明AMF对不同性别组合模式下青杨植株根系生长具有显著促进作用,尤其是雄-雌合栽模式下AMF接种最有利于雌株根系的生长发育。     

丛枝菌根真菌对不同性别组合模式下青杨雌雄植株根系生长的影响

丛枝菌根真菌(AMF)对雌雄异株植物根系生长, 尤其是对邻近生长的不同雌雄个体的影响还鲜有研究。该研究以泥土:河沙:蛭石体积比为1:1:1的混合物为培养基质, 分别在雄-雄、雌-雌和雄-雌3种组合栽培模式下对青杨(Populus cathayana)雌雄幼苗进行接种和不接种摩西球囊霉(Funneliformis mosseae)处理, 通过比较接种AMF与否雌雄植株根系在侵染率、生物量、形态、碳、氮含量等方面的差异来分析AMF对青杨雌雄幼苗根系生长发育的影响。结果发现: 与对照组相比, 接种AMF对3种栽培模式下青杨雌雄植株的侵染率、根干质量、根系形态(除分枝强度、比表面积)和碳、氮含量影响显著。此外, 不同性别组合模式对青杨雌雄植株的根干质量、根系形态和碳、氮含量影响显著。接种AMF后, 与雌-雌合栽模式下的雌株相比, 雄-雌合栽模式下雌株的根干质量、氮含量都有不同程度的提高, 根系形态发生改变; 而与雄-雄合栽模式下的雄株相比, 雄-雌合栽模式下雄株的相应指标出现降低或轻微增加。该研究表明AMF对不同性别组合模式下青杨植株根系生长具有显著促进作用, 尤其是雄-雌合栽模式下AMF接种最有利于雌株根系的生长发育。     

淹水胁迫对青杨雌雄幼苗生理特性和生长的影响

为揭示青杨(Populus cathayana)雌雄幼苗对淹水胁迫的适应性, 在实验地内通过土培盆栽淹水方式从植株生理生态和生长发育方面探讨淹水胁迫对青杨扦插苗的影响。试验分为对照和淹水2个处理, 处理时间为40天。结果显示: (1)淹水胁迫导致青杨幼苗叶片中的丙二醛(MDA)含量和茎部淹水区的不定根数显著升高, 植株的净光合速率(P_n)、叶绿素含量、超氧化物歧化酶(SOD)活性、株高、基径、总叶面积、比叶面积(SLA)、根生物量、叶生物量、茎生物量、总生物量干重和根冠比(R/S)显著降低。(2)与雄株相比, 淹水胁迫显著增加了雌株幼苗的MDA含量, 降低了SOD活性、P_n、类胡萝卜素(Caro)含量、叶绿素a/b、SLA、根生物量和R/S, 并导致雄株在淹水胁迫下具有比雌株更高的气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)、蒸腾速率(T_r)、不定根数和株高。可见, 淹水胁迫对青杨雌雄幼苗的形态生长和生理过程均有严重的抑制作用, 但表现出显著的性别间差异。雄株可以通过维持更高的光合作用能力和增加不定根数量来维持植株的生长, 从而表现出比雌株更强的抗逆性。     

银杏幼苗雌雄株对盐胁迫响应的差别

采用对盆栽银杏(Ginkgo biloba)雌雄幼苗浇灌NaCl(40?mmol L-1)溶液模拟土壤受盐胁迫的方法,研究银杏雌雄幼苗气体交换特征、内在水分利用效率(WUE)、游离脯氨酸含量(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)及过氧化物酶(POD)活性在盐胁迫下的差异.结果表明:(1)盐胁迫后雌株的净光合速率、气孔导度以及蒸腾速率与对照相比分别降低45.87%、25.00%、16.47%,而雄株的气孔导度、胞间CO2浓度和蒸腾速率分别升高了10.00%、8.10%、22.95%;(2)盐胁迫显著降低了银杏幼苗的WUE(P=0.020),与对照下相比,雌、雄WUE分别下降30.47%、46.38%;(3)盐胁迫显著提高了雄株的游离Pro含量,但对雌株影响不显著;(4)盐胁迫使银杏雌、雄幼苗SOD活性分别降低了22.96%、23.18%,但下降幅度均不显著.然而盐胁迫会显著降低雌株的POD活性,但对雄株无显著影响.上述结果同时表明,40?mmol L-1的NaCl溶液不仅会降低银杏雌雄幼苗的光合速率,影响气体交换,还会降低WUE、SOD及POD等酶活性,提高游离Pro含量,但雌株受到的负面效应小于雄株.与雄株相比,雌株在盐胁迫下能通过维持较高的光合速率贮藏能量,较低的蒸腾速率和较高的内在水分利用效率以减少水分散失,以及较高的抗氧化物酶活性来缓解盐胁迫带来的氧化胁迫,使其受到的负面影响减小.     

铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响

该研究以青杨雌雄幼苗为实验材料,采用盆栽控制实验的方式,设置20.5(CK)、50(T1)和100mg·kg-1(T2)3个铅浓度水平,分析面源水平铅污染条件下青杨性别间铅的积累和营养状况的差异。结果表明:(1)与CK相比,面源水平铅污染条件下,青杨雄株幼苗的总生物量未受到显著影响,雌株总生物量显著降低,但相同处理条件下雌株生物量均显著高于雄株。(2)2个梯度的铅污染均未显著影响两种性别青杨各器官中N的浓度,且雌雄间的性别差异不显著,但T2处理一定程度降低了两种性别各器官中P的浓度;与CK相比,雄株在受铅胁迫处理时N/P逐渐增加,说明此时雄株的生长可能会逐渐受到P素营养缺乏的影响。(3)随着铅处理浓度的增加,青杨雌株幼苗对铅的积累总量逐步增加,但雄株的积累总量的增加却不显著。可见,青杨雄株在面源水平铅污染条件下的抗性和耐受性优于雌株;雌雄青杨对土壤铅污染有不同的适应策略,雌株对铅的积累策略是其生物量下降以及营养平衡受到影响的主要原因,雄株对铅低吸收的策略使其更适应在铅污染区域生长。     

小五台山青杨雌雄植株树轮生长特性及其对气候变化的响应差异

近年来逆境导致植物雌雄幼苗的生长出现差异被许多控制实验所证实, 而有关气候变化对雌雄异株植物成树生长的潜在影响尚未引起人们广泛的关注。为进一步揭示气候变化对雌雄植株树木径向和密度生长的不同影响, 该文通过树轮生态学的研究方法, 选择小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 对青杨雌雄植株近30年(1982-2011)的树轮生长特性及其与气候的相关性进行了分析。结果显示: 1)在近30年当地气温不断升高的气候条件下, 雌株的年轮最大密度和晚材平均密度均高于雄株(p < 0.05), 但雌雄植株的径向生长无显著差异; 2)雌雄植株年轮最大密度和宽度差值年表的变化趋势具有一致性, 但在年轮最大密度差值年表的变化上雄株波动幅度大于雌株; 3)青杨雌雄植株年轮密度差值年表对温度响应的月份明显不同。雌株年轮最大密度与当年8月的月平均最高气温显著正相关, 而雄株年轮最大密度与当年1月和4月的气温负相关; 4)生长季前的气候变化对青杨雌雄植株的径向生长均有明显的限制作用。此外, 当年6月的高温对于早材生长的限制作用特别明显。上述结果表明, 雌雄异株植物在树木年轮生长方面对全球气候变暖可能具有不同的响应机制, 雌株比雄株更侧重于密度生长。     

Gender-specific characteristics of tree-ring growth and differential responses to climate change in the dioecious tree Populus cathayana in Xiaowutai Mountains,China

近年来逆境导致植物雌雄幼苗的生长出现差异被许多控制实验所证实, 而有关气候变化对雌雄异株植物成树生长的潜在影响尚未引起人们广泛的关注。为进一步揭示气候变化对雌雄植株树木径向和密度生长的不同影响, 该文通过树轮生态学的研究方法, 选择小五台山天然青杨(Populus cathayana)种群为研究对象, 对青杨雌雄植株近30年(1982-2011)的树轮生长特性及其与气候的相关性进行了分析。结果显示: 1)在近30年当地气温不断升高的气候条件下, 雌株的年轮最大密度和晚材平均密度均高于雄株(p < 0.05), 但雌雄植株的径向生长无显著差异; 2)雌雄植株年轮最大密度和宽度差值年表的变化趋势具有一致性, 但在年轮最大密度差值年表的变化上雄株波动幅度大于雌株; 3)青杨雌雄植株年轮密度差值年表对温度响应的月份明显不同。雌株年轮最大密度与当年8月的月平均最高气温显著正相关, 而雄株年轮最大密度与当年1月和4月的气温负相关; 4)生长季前的气候变化对青杨雌雄植株的径向生长均有明显的限制作用。此外, 当年6月的高温对于早材生长的限制作用特别明显。上述结果表明, 雌雄异株植物在树木年轮生长方面对全球气候变暖可能具有不同的响应机制, 雌株比雄株更侧重于密度生长。     

铝胁迫对青杨雌雄幼苗生理生态特征的影响

以青杨雌雄幼苗为对象,研究铝胁迫(Al³⁺浓度为216 mg·kg^-1)下其生理生态特征及光合作用的差异.结果表明：铝胁迫下,青杨幼苗的丙二醛和可溶性蛋白含量显著增加(P<0.001),且雄株的丙二醛显著低于雌株,而可溶性蛋白显著高于雌株;雄株过氧化物酶活性显著增加、超氧化物歧化酶活性显著降低,而雌株无显著变化;雌雄幼苗的光合速率显著降低(P=0.001),雌株的蒸腾速率显著下降(P=0.007)、瞬时水分利用效率显著增加,而雄株均无显著变化;雌株幼苗的叶绿素a含量、总叶绿素含量和叶绿素a/b值显著降低,而雄株的叶绿素a/b值显著高于雌株;雌株的比叶面积显著降低、雄株的比叶面积显著增加,而叶和茎的干物质量无显著变化.与雌株相比,青杨雄株的可溶性蛋白含量、抗氧化酶活性、叶绿素含量和光合速率较高,其抗逆性更强.     

小五台山天然青杨林雌雄群体的生长差异

通过对小五台山天然青杨种群的野外调查,并使用胸径与株高的异速生长模型来分析其雌雄群体间的生长差异,以探究雌雄异株植物青杨在性成熟条件和形态特征中是否存在性间差异。结果表明:(1)在青杨生长过程中,胸径随年龄呈指数型增长,而株高随年龄呈对数型增长;(2)雌雄植株的性成熟条件不同。雌株进入性成熟阶段的最低年龄和胸径都小于雄株;(3)青杨高径生长过程存在性别差异。雌株的异速生长指数显著大于雄株(P=0.024)。表明天然青杨种群中雌株一般性成熟较早,成熟后营养生长偏重于胸径增粗;而雄株性成熟较晚,营养生长偏重于植株增高。相对于雄株,雌株具有较高的树干机械强度。     

模拟酸雨对银杏雌雄幼苗生长及生理特性的影响

本试验采用盆栽方法,研究了4种pH值(5.6、5.0、4.0、3.0)条件下的模拟酸雨对银杏雌、雄幼苗生长及叶片主要生理生化特性的影响。结果表明,随着模拟酸雨pH值的不断降低,银杏雌、雄幼苗地上部分可见伤害逐渐出现,其叶片相对含水量、光合色素含量和抗氧化酶活性逐渐降低,而丙二醛、可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量逐渐升高。与pH值为5.6的对照相比,pH值5.0和4.0的模拟酸雨对上述测定值的影响并不明显,而在pH值3.0的模拟酸雨处理后,大部分测定值的变化幅度达到了显著水平。尽管在上述4种处理条件下银杏雌、雄幼苗地上部分所表现出的可见伤害并无明显差异,但从叶片相对含水量、比叶面积、抗氧化酶活性、光合色素含量和各种生化物质含量的测定值进行分析发现,银杏雄株内部生理生化过程受到的干扰要大于雌株。由此推测,高浓度的酸雨(pH=3.0)会影响银杏雌、雄幼苗的正常生长,其耐酸阈值应在pH值4.0~3.0间,且银杏雌株幼苗在耐酸性方面强于雄株。     

盐旱交叉胁迫对灰胡杨(Populus pruinosa)幼苗生长和生理生化特性的影响

以一年生灰胡杨幼苗为试验材料,利用田间控盐控水的方法,进行干旱和盐胁迫试验,通过测定生长和生理生化指标探讨幼苗在盐旱交叉胁迫下的生长发育及适应规律,旨在阐明干旱及盐交叉胁迫下植物抗旱抗盐机理。研究结果表明:在盐、旱及交叉胁迫下,灰胡杨幼苗抗氧化酶活性、MDA和脯氨酸含量与对照存在显著差异(P0.05)。(1)在8、11 g/L和15 g/L盐处理下,灰胡杨幼苗相对高生长、相对枝长和冠幅增量均受到抑制,且差异显著(P0.05),而干旱胁迫和盐旱交互胁迫下差异不显著。(2)在盐胁迫、盐旱交叉胁迫下,随着胁迫程度的加重,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性表现出先增加后降低的趋势,三者协调一致;仅干旱胁迫时,抗氧化酶SOD、POD、CAT活性显著增加;(3)在盐、旱及其盐旱交叉胁迫下,脯氨酸含量呈上升趋势,MDA含量则表现出先降低后升高趋势,这与抗氧化酶活性先升高后降低的趋势相对应。因此,抗氧化酶活性对缓解脂膜过氧化的伤害具有一定限度,MDA含量与抗氧化酶活性呈负相关,灰叶胡杨幼苗在盐旱交叉胁迫下表现出一定的耐性。     

盐胁迫对竹柳幼苗生理响应及结构解剖的研究

为了解盐胁迫对竹柳(Salix spp.)幼苗生长的影响,采用土培方法,对NaCl胁迫下半年生竹柳扦插苗的成活率、生理响应和根叶部结构进行研究。结果表明,在0.25%Na Cl胁迫(轻度盐胁迫)下竹柳能正常生长,而在0.5%NaCl(中度、重度盐胁迫)下生长受到抑制,推断竹柳的耐盐阈值是0.5%。随着NaCl浓度的增大,叶片相对含水量、叶绿素a含量、叶绿素总含量和叶绿素a/b均呈下降趋势;但叶绿素b含量、脯氨酸含量和MDA含量呈升高趋势。在轻度盐胁迫下,叶片SOD活性和可溶性蛋白含量均升高,在中、重度盐胁迫下显著下降。从根叶解剖结构来看,叶片、角质层、栅栏组织厚度和根部周皮和直径在轻度盐胁迫时最大,但在中度盐胁迫时叶片栅栏组织细胞长度减小且排列越来越疏松,根部输导组织细胞不正常。这表明竹柳在轻度胁迫时具有一定的耐盐性,但在中高度盐胁迫下生长不良。     

The effect of NaCl on proline accumulation in potato seedlings and calli

The effects of salt stress were studied on the accumulation and metabolism of proline and its correlation with Na⁺ and K⁺ content in shoots and callus tissue of four potato cultivars, viz., Agria, Kennebec (relatively salt tolerant), Diamant and Ajax (relatively salt sensitive). Na⁺ and proline contents increased in all cultivars under salt stress. However, K⁺ and protein contents decreased in response to NaCl treatments. The activities of enzymes involved in proline metabolism, Δ¹-pyrroline-5-carboxylate synthetase (P5CS) and proline dehydrogenase (ProDH) increased and decreased, respectively, in response to elevated NaCl concentrations. The changes of P5CS and ProDH activities in more salt sensitive cultivars (Diamant, Ajax) were more than those in the tolerant ones. Then the stimulation of synthesis in combination with a partially increase of protein proteolysis, a decrease in proline utilization and inhibition of oxidation resulted in high proline contents in seedlings and calli under salt stress. In callus tissue, reduced growth and cell size may be partially responsible for high proline accumulation in response to high NaCl levels. However, although the basic proline contents in the seedlings of more salt tolerant cultivars were higher than the sensitive ones, a clear relationship was not generally observed between accumulation of proline and salt tolerance in potato.     

外源5-氨基乙酰丙酸对NaCl胁迫下黑果枸杞幼苗生理及生长的影响

5-氨基乙酰丙酸(ALA)是植物血红素、叶绿素等四吡咯化合物的关键生物合成前体,对植物适应非生物胁迫至关重要。为验证外源ALA对黑果枸杞幼苗生理生长的影响,该研究用300 mmol·L^-1 NaCl和不同浓度(0、5、10、15、20、25 mg·L^-1)的ALA共同处理黑果枸杞幼苗,并测定其相关的生理指标和生长指标,综合评价各处理幼苗的耐盐性。结果表明：(1)NaCl胁迫使黑果枸杞幼苗总生物量和叶片总叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖含量以及过氧化物酶(POD)活性较CK分别显著降低了33.39%、19.06%、24.38%、39.57%和47.91%(P<0.05),使黑果枸杞幼苗脯氨酸和丙二醛的含量较CK分别显著增加了165.74%和49.16%。(2)当外源ALA和NaCl同时处理时,黑果枸杞幼苗叶片类胡萝卜素和丙二醛含量、POD和过氧化氢酶(CAT)活性以及株高、总生物量均恢复至对照水平,叶片总叶绿素和脯氨酸含量以及SOD活性较CK显著增加。(3)黑果枸杞幼苗叶片叶绿素和脯氨酸含量以及抗氧化酶活性、生物量等指标随ALA浓度增加均呈先...     

水培条件下沙冬青幼苗对盐胁迫的响应

研究了水培条件下不同浓度的单盐和复盐对沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)幼苗生长的影响,并通过施用磷肥研究其对盐胁迫的耐受性变化。结果表明,沙冬青幼苗对单盐胁迫的耐受性较强,0.7%以下均可正常生长,当浓度超过0.8%时死亡率增加,1.0%时死亡率达到86%。但在复盐胁迫下其耐盐性较差,浓度为0.6%时死亡率达到了93.3%。适量施加磷肥不仅可以提高沙冬青对单盐毒害的耐受性,并且可以起到壮苗的效果。     

施用有机肥环境下盐胁迫小麦幼苗长势和内源激素的变化

在盆栽条件下,研究了不同浓度NaCl处理下,底施不同施用量有机肥小麦品种豫麦49-198幼苗的生长变化,在此基础上,选择出合适的NaCl处理浓度和有机肥施用量区间,并对此情况下小麦幼苗苗和根中内源激素含量和比例的变化进行了测定,以揭示其耐盐差异机制。结果表明,15000-35000 kg/hm²施用量有机肥处理明显减轻NaCl浓度为150 mmol/L的盐胁迫,其中25000 kg/hm²有机肥处理效果最明显;45000 kg/hm²以上的有机肥处理对幼苗生长抑制无明显缓解作用;当NaCl浓度为450 mmol/L时,各种施用量的有机肥处理均不能减轻盐胁迫对幼苗生长的抑制。150 mmol/L NaCl胁迫下,不同施用量有机肥处理,分别为对照(不施肥)、低施用量(15000 kg/hm²)、中施用量(25000 kg/hm²)和高施用量(35000 kg/hm²)的有机肥,土壤盐度的增加量随有机肥用量增加而上升,对小麦幼苗生长的抑制作用得到缓解,以25000 kg/hm²有机肥处理缓解作用最强。有机肥处理下盐胁迫小麦幼苗苗和根中ABA含量的增加得到显著缓解,IAA和GAs的含量比不施有机肥的对照有不同程度的提高, 说明盐胁迫下有机肥处理小麦幼苗具有较高IAA和GAs合成量。盐胁迫下有机肥处理使苗中ZR的含量较高而根中则较低,说明抗盐性较强的有机肥处理可迅速将根部合成的ZR向苗中转移,促进苗的生长。盐胁迫下有机肥处理的IAA/ABA、GAs/ABA、ZR/ABA的比值也有不同程度提高。在盐胁迫下,有机肥处理尤其是在25000 kg/hm²施用量时,小麦幼苗协调自身激素平衡的能力较强可能是其生长受抑制较小的重要原因。     

AM真菌对盐胁迫下番茄幼苗生理特征及AVP1表达的影响

采用温室盆栽试验研究不同NaCl浓度（0、50 和85 mmol/L）持续胁迫接种摩西球囊霉和地表球囊霉 2种AM真菌对加工番茄耐盐性的影响。结果显示:（1）在0 mmol/L NaCl处理条件下,2种菌的番茄菌根化苗的根系活力、叶片中可溶性糖、可溶性蛋白、根系脯氨酸含量以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性均高于非菌根植株,且丙二醛含量低于非菌根植株,但差异不显著。（2）在50、85 mmol/L NaCl浓度胁迫下,接种2种菌根真菌可显著提高番茄植株根系活力,促进叶片中可溶性糖、可溶性蛋白及根系脯氨酸含量的积累,显著提高叶片中与抗逆相关的超氧化物歧化酶和过氧化物酶的活性,减少丙二醛在根系中的积累;随着NaCl浓度的增加,效果更为明显。（3）RT-PCR分析显示,AM真菌和盐胁迫共同调控H⁺转运无机焦磷酸酶H⁺- PPase的表达,随NaCl浓度的增加,AVP1基因表达量下降,但菌根化番茄植株的AVP1基因表达量显著高于非菌根植株。研究表明,接种AM真菌后,菌根化植株可通过显著促进幼苗体内渗透调节物质积累和抗氧化酶活性的提高,有效降低体内膜脂过氧化水平,同时过量表达AVP1基因增加了番茄植株中离子向液泡膜的转运,从而缓解盐胁迫对植株的伤害,增强番茄幼苗对盐胁迫的耐性。     

盐旱交叉胁迫对柽柳幼苗渗透调节物质含量的影响

以2年生柽柳幼苗为试验材料,采用盆栽模拟试验研究不同盐分和干旱胁迫对其叶片中渗透调节物质的影响,以探讨柽柳幼苗对盐旱交叉胁迫的适应性.结果表明:(1)随盐旱胁迫的不断加剧,幼苗叶片中可溶性糖含量呈先升高后降低的趋势,且中度和重度盐旱胁迫下均显著高于对照(CK).(2)幼苗叶片中脯氨酸含量在不同盐旱胁迫下均呈逐渐上升趋势,但在重度盐分和中度、重度干旱交叉胁迫下显著高于CK.(3)幼苗叶片中Na+、Cl含量在不同干旱胁迫下,随盐胁迫的加剧呈不同的变化规律,盐旱胁迫的各个处理水平下均显著高于CK,而K+、Ca2+、SO42-含量在轻度和重度干旱胁迫下随盐胁迫增强不断降低.(4)在中度盐旱胁迫下,K+、Ca2+含量与CK无明显差异.研究表明,柽柳幼苗中渗透调节物质在其抗旱耐盐性方面具有积极的调节作用;柽柳幼苗在盐旱胁迫下表现出一定的交叉适应性,适度的干旱胁迫能增强柽柳幼苗对盐分胁迫的耐受能力.