松辽流域河流表层沉积物中有机氯农药的分布特征

利用气相色谱-电子捕获检测器(gas chromatography-electron capture detector,GC-ECD)对松辽流域重点污染河流22个表层沉积物样品的13种有机氯农药进行了分析.结果表明,大辽河流域有机氯农药含量为3.06～23.24 ng·g^-1,松花江流域为4.26～18.45 ng·g^-1.松辽流域沉积物中主要有机氯农药为六六六(HCH),松花江流域和大辽河流域表现出了不同的污染趋势.松花江沉积物中也有较高的滴滴涕(DDT)残留量.整个松辽流域都有较高含量的丙体六六六(γ-HCH),超过了其初始效应浓度,可能对该地区水生生物产生毒性效应.     

模拟增雨对荒漠植物幼苗生长和根系形态的影响

降雨是荒漠生态系统过程和功能的最重要限制因子,荒漠植物幼苗对生长季降雨的变化极端敏感。为探讨荒漠植物对未来降雨格局变化的响应,选取乌兰布和沙漠两种典型荒漠植物幼苗(白刺和油蒿)为研究对象,根据生长季内(6—9月)每次降雨量,进行不同梯度的人工模拟增雨试验(CK:自然降雨、A:增雨25%、B:增雨50%、C:增雨75%、D:增雨100%),研究两种植物幼苗生长和根系形态特征对降雨量变化的响应。结果表明:(1)不同增雨处理对白刺和油蒿幼苗的地上部生长有显著影响(P<0.05),增雨处理的白刺和油蒿幼苗的株高、平均冠幅和基径显著高于CK,并随着增雨量的增大而增大(白刺基径除外);(2)增雨处理之间、白刺和油蒿之间在总根长、总表面积、平均直径、总体积、根尖数和分叉数均有显著差异(P<0.05)。对白刺幼苗而言,B处理和C处理的根系参数均显著大于CK、A和D处理,且B和C处理之间没有显著差异(平均直径除外);对油蒿幼苗而言,随着增雨量的增加,油蒿总根长、总表面积、总体积、根尖数和分叉数呈现逐渐增加的趋势,而平均直径呈现先增加后降低的趋势,且在B处理下达到最大值。(3)增雨处理显著降低...     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系活力和叶片光合作用的影响

研究了黄瓜(Cucumis sativus L)根系活力和叶片光合作用对土壤紧实胁迫的响应.结果表明:当土壤紧实度增大时,黄瓜根系重量减小,活力下降.同时,叶片的相对电导率(REC)及丙二醛(MDA)含量升高;可溶性蛋白质含量降低;超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)及过氧化氢酶(CAT)活性增强;净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(E)及比叶重(SLW)减小,胞间CO2浓度(Ci)增大.     

作物对黄土性土壤氧化亚氮排放的影响——根系与土壤氧化亚氮排放

以冬小麦田耕作层原状土为研究对象,采用了室内培养实验的方法,观测了小麦生长期不同阶段根系对土壤N2O排放的影响,及对土壤N2O排放的水、热效应的影响。结果表明,在实验的各个时期土壤N2O平均排放通量麦田均高于休耕地,在孕穗期麦田N2O排放通量出现最大值;而随根系质量和活性下降,生殖后期N2O排放量减少。小麦主根区与行间土壤N2O排放量存在差异,其主要表现在孕穗期,行间N2O排放通量是主根区的5.64倍,但开花期和成熟期差异表现并不明显。在小麦开花期和成熟期土壤N2O排放温度效应受作物根系的影响显著,而孕穗期不明显。小麦根系对水分效应影响主要集中表现在15～20cm的土层。同时,研究还发现种植小麦使土壤中N2O排放的主要区域扩大。     

土壤紧实胁迫对黄瓜根系生长及氮代谢的影响

用容重分别为1.25 g·cm-3(疏松土壤,对照)和1.55 g·cm-3(紧实土壤)的土壤进行盆栽试验,研究了土壤紧实胁迫对‘津春4号’黄瓜不同生育期根系生长、呼吸速率、活力及氮代谢的影响.结果表明:在土壤紧实胁迫条件下,黄瓜不同生育期根系总长度、表面积、分根数和根尖数均显著下降,根系的伸长生长及侧根的发生受到显著抑制,而根系的加粗生长得到激发,平均直径显著增加;根系活力和根系呼吸速率显著下降;根系中的NO3-、游离氨基酸和可溶性蛋白含量大幅下降,硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合酶活性显著降低,NH4+含量显著增加.说明在土壤紧实胁迫条件下黄瓜根系对硝态氮的吸收量减少,氨同化作用受到抑制,氮代谢显著受阻.     

基于容器分区处理探究黑麦草生长对喀斯特不同土壤生境和水分的响应

为了探究不同水分条件下喀斯特地区分布不均、厚薄不一土壤小生境对禾本科草本植物生长的影响,用3种不同深度的容器(对照深度CK,深土D和浅土S)两两组合为6种复合容器(CK-CK、CK-S、CK-D、D-D、S-D和S-S)以实现容器分区,研究了黑麦草的根系生长、生物量积累及其分配特征。结果表明:1)在水分充足(W_0)条件下,组合了浅土容器和深土容器的处理中,黑麦草的根系生长(根长、根直径、根表面积和根生物量)均低于对照容器(CK-CK),且有浅土容器的组合处理(S-S,S-D,CK-S)受抑制程度大于有深土容器的组合处理(CK-D,D-D);当水分含量降低后,即中水(W_1)和低水(W_2)条件下,有深土容器的组合[D-D和(或)CK-D]根系生长与对照相比显著增加,而有浅土容器的组合[S-S和(或)CK-S]根系生长与对照相比显著降低。2)对比同一处理不同容器分区中黑麦草生长指标发现,在水分充足情况下,深土容器和浅土容器均会抑制植物生长,而当水分减少,S区根系生长被严重抑制,但D区根系增长优势明显。3)水分充足条件下,根冠比未受到显著影响;当水分降低时,组合了深土容器的处理根冠比均有升高的趋势,组合了浅土容器的处理根冠比有降低趋势。由此可见,不同土壤生境带来的物理空间限制会影响植物根系生长和生物量积累与分配,但水分的减少会改变根系生长及生物量积累对不同土壤生境的响应:在水分充足时,土壤物理空间是影响根系生长和生物量积累与分配的主要因子,黑麦草主要发展浅层根系。而当水分减少时,黑麦草根系在浅层土壤中无法获取供给生长代谢活动的足量水分,更倾向于将有限的有机物分配给根,通过根系伸长、表面积和体积增大、直径增粗等策略加强水分吸收,从而增强对干旱的抗逆性,提高对土壤和水分异质性的适应。     

芘对黑麦草根系几种低分子量有机分泌物的影响

植物根系释放分泌物与有机污染物的植物修复机制密切相关,研究具有有机污染物修复潜力植物在污染胁迫条件下的根系分泌物特征有助于揭示其修复机制.以多环芳烃修复研究中常用的黑麦草为材料(Lolium perenneL.)为材料,在营养液栽培方式下研究了在芘胁迫处理下,黑麦草根系几种低分子量有机物分泌特征.结果表明,黑麦草对芘具有较强的耐受能力,芘胁迫处理下,生物量无显著变化.黑麦草根系分泌的低分子量有机酸主要为草酸.3、6 mg/L和9 mg/L芘胁迫处理下,低分子量有机酸的组成无明显变化,但含量随芘胁迫处理浓度上升而显著增加(P＜0.05);总糖分泌量随着芘胁迫处理浓度升高而呈现先略微上升后下降的趋势,相对高峰值出现在芘胁迫处理浓度3 mg/L,但差异不显著;氨基酸分泌总量随着芘胁迫处理浓度的增加而显著增多,芘胁迫浓度在3、6 mg/L和9 mg/L时,根系氨基酸的分泌总量分别是空白的1.37、2.02倍和2.65倍,但根系分泌的氨基酸组成无明显变化,19种常见氨基酸分泌的数量变化情况却不相同,分泌量总体均随着芘胁迫处理浓度的提高而增加,其中苏氨酸、丝氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、组氨酸和鸟氨酸的分泌量显著增多,差异显著(P＜0.05).     

黄土高原21种造林树种的苗木根系活力与土壤含水量关系的研究

通过盆栽试验,测定了不同水分条件下21种苗木的根系活力状况,结果表明：各种苗木可以在一定的土壤干旱范围内适应环境变化。但当土壤含水量低于一定的临界值后,苗木根系将逐步丧失其活力和功能,最终地上部分死亡。苗木的根系活力不仅与土壤含水量有关,而且能在短时间内适应干旱,从而维持较高的根活力水平。在试验苗木当中,耐旱性较强的树种有：山杏、软枣、核桃、枣树、桑树等(经济树种)和国槐(阔叶树种)、侧柏(针叶树种)及紫穗槐、大叶黄杨(灌木)等,其中山杏、软枣、核桃、桑树、侧柏则表现更为突出。     

塔克拉玛干沙漠腹地梭梭幼苗根系分布特征对不同灌溉量的响应

在塔克拉玛干沙漠腹地,采用分层分段挖掘法对不同灌溉量条件下(每株每次灌水35、24.5和14 kg)梭梭(Haloxylon ammodendron)幼苗根系的分布特征进行了研究。结果表明: 1)随着灌溉量的减少,梭梭幼苗根系生物量的分布格局有向深层发展的趋势,在不同灌溉量条件下地下垂直各层生物量与土壤垂直深度呈显著的负对数关系;2)各灌溉量梭梭幼苗的最大水平根长为垂直根长的2倍,但不同灌溉量根系生物量的水平分布趋势一致;3)吸收根生物量的垂直分布与土壤含水量的垂直变化基本一致,均呈“单峰型”曲线,但灌溉量不同,吸收根生物量峰值在土壤中出现的位置也不同,随着灌溉量的减少,吸收根集中分布区有向深层发展的趋势;4)根长、根表面积和根体积随着土壤深度的增加均呈“单峰型”曲线,灌溉量愈小,根长、根表面积和根体积的峰值愈位于土壤的深层;5)根冠比和垂直根深与株高之比随着灌溉量的减少而呈增加的趋势。     

Effects of sheath tube length on leaf development in perennial ryegrass (Lolium perenne L.)

Position in and contribution of leaf laminae to the canopy of forage grasses are important both in determining herbage growth rates and intake rate by grazing animals. These canopy characteristics are controlled by the way dry matter is apportioned between sheath and lamina in growing leaves. The objective of this work was to determine how the development of individual leaves is affected by altering the effective length of the psuedostem tube, on the assumption that the light environment within the tube varied. The development of a leaf from initiation at the apex to maturity was followed by successive destructive dissections of tillers. Vertical incisions were made in the pseudostem of each tiller to three different depths. The three treatments imposed were — no incision (control), moderate and severe incision of the sheath length. Destructive harvests of tillers followed 3, 6, 12 and 24 days after imposition of treatments. Incision resulted in the length of the monitored leaf being reduced significantly at all harvests, and differentiation of the sheath beginning earlier. The length reduction reflected a reduction in both cell size and cell number and the effects were evident at the earliest harvest. The data support the theory that leaf size and timing of onset of sheath development are influenced by the environment of the developing leaf. The present results indicate that sheath tube length affects leaf development and suggests that the effects are substantially explained by a direct light effect on the location and depth of the elongation zone.     

多年生黑麦草成熟胚再生体系的建立及基因枪转化

目的:建立以多年生黑麦草成熟胚为起始材料的再生体系,用于基因枪转化。方法:多年生黑麦草成熟种子在附加 5mg L 2,4 D的MS培养基上诱导愈伤组织,转至新继代培养基上产生胚性愈伤组织。分化培养基为无激素MS培养基。再生植株在培养基成分减半的无激素MS培养基生根,之后移栽至土壤。基于这一再生体系,用含有水稻几丁质酶基因RC2 4的质粒pARN6和含有草丁膦乙酰转移酶基因Bar的质粒pDB1,通过基因枪轰击胚性愈伤组织。用附加PPT的继代培养基进行转化植株的抗性筛选。结果:共获得 2 4 3株再生植株。通过PCR进行检测,获得1 8株整合有RC2 4基因的植株,1 5株整合有Bar基因的植株,同时转入 2个基因的植株 2株。     

重金属递进胁迫对黑麦草初期生长的影响

通过研究Cu²⁺、Zn²⁺、Cd²⁺与Pb²⁺胁迫对黑麦草初期生长的影响,结果表明：4种重金属对种子发芽率抑制效应相对较小,尤其Cu²⁺与Zn²⁺的抑制作用最小。高浓度Cu²⁺、Cd²⁺胁迫对株高、根系长度、地上生物量的抑制作用相对较大,尤其Cu²⁺对根系生长的抑制效应最大,在300 mg·L^-1下,与对照相比,根长最高下降了 85.48%。高浓度Cd²⁺胁迫显著降低了叶绿素含量,在300 mg·L^-1时比对照降低了45.51%;与对照相比,Cu²⁺与Zn²⁺所有处理都增加了叶绿素含量。从递进胁迫进程看,一些重金属对某一生长指标的影响往往表现在低浓度具有促进作用,而高浓度又存在明显的抑制效应。     

黑麦草内生真菌感染状况的检测及定量分析

选取内生真菌特异性引物,成功建立了利用PCR技术对黑麦草中内生真菌感染状况的检测和定量分析方法。此检测方法的准确性高于常规乳酸-苯胺蓝染色法。利用实时荧光PCR定量分析的结果表明：不同植株之间内生真菌含量差异较大,而同株植物相同龄级分蘖之间内生真菌含量无显著差异。由此可见内生真菌的含量不仅与植物种以及品种有关,也与植物的基因型密切相关。     

The effect of root temperature on the uptake of nitrogen and the relative size of the root system in Lolium perenne. I. Solutions containing both NH+4 and NO3−

Abstract Lolium perenne L. cv. S23 was grown in flowing culture solution, pH 5, in which the concentrations of NH₄⁺, NO₃^? and K⁺ were frequently monitored and adjusted to set values. In a pre-experimental period, plants were acclimatized to a regime in which roots were treated at 5°C with shoots at 25°C. The root temperature was then changed to one of the following, 3, 7, 9, 11, 13, 17 or 25°C, while air temperature remained at 25°C. When root temperature was increased from 5X, the relative growth rate of roots increased immediately while that of shoots changed much less for a period of approximately 9 d (phase 1). Thus, the root: shoot ratio increased, but eventually approached a new, temperature-dependent, steady value (phase 2). The fresh: freeze-dried weight ratio (i.e. water content) in shoots (and roots) increased during the first phase of morphological adjustment (phase 1). In both growth phases and at all temperatures, plants absorbed more NH₄⁺ than NO₄⁺, the tendency being extreme at temperatures below 9° where more than 85% of the N absorbed was NH₄⁺. Plants at different root temperatures, growing at markedly different rates, had very similar concentrations of total N in their tissues (cells) on a fresh weight basis, despite the fact that they derived their N with differing preference for NH₄⁺. Specific absorption rates for NH₄⁺, NO_x^?, K⁺ and H₂PO₄^? showed very marked dependence on root temperature in phase 1, but ceased to show this dependence once a steady state root: shoot ratio had been established in phase 2. The results indicate the importance of relative root size in determining ion fluxes at the root surface. At higher temperatures where the root system was relatively large, ‘demand’ per unit root was low, whereas at low temperatures roots were small relative to shoots and ‘demand’ was high enough to offset the inhibitory effects of low temperature on transport processes.     

黑麦草(Lolium perenne L.)内生真菌的检测、分离及鉴定

从多年生黑麦草(LoliumperenneL.)5个品种———SR4000、Pinnacle、Topgun、CalypsoⅡ、Justus中分离出61个菌株。次培养后,所得形态稳定的菌株可分为4个形态群,依据其形态特征及APPCR的结果,确定其中的57个分离菌株为Neotyphodiumlolii。     

干旱胁迫下内生真菌感染对黑麦草光合色素和光合产物的影响

以含有内生真菌的黑麦草 (L olium perenne L.)种子为材料 ,采用加热处理方式构建内生真菌非感染的黑麦草种群 ,通过比较内生真菌感染 (EI)和非感染 (EF)植株在正常条件下和干旱胁迫条件下叶片相对水分含量、叶绿素、可溶性糖和淀粉含量等指标的差异 ,探讨黑麦草 EI和 EF种群对干旱胁迫的适应性差异。结果表明 :在中度胁迫后期 ,EI植株叶片的 RWC显著高于 EF植株 ,即 EI植株的保水能力更强。轻度水分胁迫下 ,内生真菌感染可使其宿主植物的可溶性糖含量增加 ,以增强宿主的渗透调节能力 ,随着干旱胁迫强度的加大 ,内生真菌的这一增益效应不再起作用 ,此时 ,宿主植物将更多的光合产物——淀粉积累于体内 ,以度过不良环境。第 2年春天 EI和 EF种群的恢复生长情况进一步表明 ,经过中度干旱胁迫后 ,EI种群的恢复更为迅速。生物量的大小是植物种群净光合作用能力的直接体现 ,研究中在中度干旱胁迫条件下 ,黑麦草 EI种群的生物量显著高于EF种群 ,但从光合色素的变化来看 ,相同水分状况下 EI和 EF植株的 Chla、Chlb以及 Car的变化趋势比较接近 ,这说明内生真菌感染并未缓解干旱胁迫对光合色素的破坏 ,内生真菌可能通过其它途径来改善宿主植物的光合能力