珠子参根茎结构特征与皂苷积累的动态变化关系

皂苷类物质是珠子参根茎内贮存的重要次生代谢物质。根据皂苷类物质的化学性质,采用组织化学定位、显微制片技术和皂苷定量分析方法对不同生长年限珠子参的根茎节部进行了解剖学与皂苷动态积累的关系研究。结果表明:珠子参根茎节部横切面结构复杂,具有2至多个维管柱,属异常结构。珠子参根茎节部的加粗生长依赖于次生结构与三生结构的发生和分化。根茎节部分泌腔周围的分泌细胞、次生韧皮和三生韧皮部是珠子参皂苷类物质主要积累场所。随着珠子参生长年限的延长,根茎节部分泌腔、异常维管柱的数目及皂苷的含量增加。分泌腔、异常维管柱的数量和相对密集的节部可作为珠子参优良品种选育的结构和形态指标。     

水分胁迫对羊草光合产物分配及其气体交换特征的影响

 通过对典型草原优势植物种羊草(Leymus chinensis)的盆栽实验,模拟5个土壤水分梯度（分别为土壤持水量的75%～80%(对照)、60%～65%、50%～55%、35%～40%和25%～30% ）对羊草叶片相对含水量、光合速率、光合产物分配和种群CO2交换速率的影响。结果表明：随着土壤水分胁迫的增加,羊草叶片相对含水量呈先增加而后下降的单峰型变化,且在50%～55%处理下达到最大;叶片光合速率随着水分胁迫的增加而减小,且75%～80%、60%～65%、50%～55%的水分处理与35%～40%、25%～30%的水分处理的叶片光合速度日动态规律不同。羊草总生物量及根、鞘、叶生物量均随着水分胁迫的增加呈下降趋势。干旱促进早期羊草根的分配和根冠比增加, 但到后期却使它们降低, 表明羊草在受到较长期的持续干旱后通过增加根部的比重来提高抗旱性的能力逐渐降低。羊草根茎的生物量和分配随着土壤水分含量降低均呈现出先增加而后下降的趋势,羊草根茎的生物量在50%～55%处理下达最大（1.28 g·株-1）,而羊草根茎的分配在35%～40%处理下达最大（48.5%）。羊草种群CO2的净交换速率随着水分胁迫的增加而减小,其日交换量随着水分胁迫的增加而增加,且在60%～65%处理下达到最高,而后呈下降趋势,并在25%～30% 处理下为负值。研究结果表明,土壤持水量的40%可能是羊草对于水分变化响应的阈值。     

放牧影响下羊草种群生物量形成动态的研究

在种群水平上研究了放牧对东北草原羊草草地羊草种群生物量形成动态的影响.结果表明,随放牧强度增加,羊草种群地上同化系统和非同化系统现存量、凋落物积累量及地下活根茎量和死根茎量均显著下降.重度放牧阶段,羊草种群地上同化系统、非同化系统现存量分别为轻牧阶段的48.6%和49.4%;地下活根茎量和死根茎量分别为轻牧阶段的41.3%和51.4%.同时地上同化系统与非同化系统间及地下活根茎量与死根茎量间具有相同的季节变化趋势.     

根茎在羊草响应短期NaCl胁迫过程中的作用

根茎是根状茎型克隆植物的特有结构,在养分储存、运输和分蘖茎的形成等方面起关键性作用。然而有关根茎生理学方面的研究却十分匮乏。为了探讨根茎在植物感应环境胁迫中的作用, 本文以羊草(Leymus chinensis)为实验材料,研究和比较了短期NaCl胁迫根、根茎、根和根茎3种处理方式下羊草对盐胁迫的响应。试验结果表明:200 mmol·L^-1 NaCl处理羊草根、根茎、根和根茎24 h,显著(p<0.05)降低羊草叶片净光合速率和蒸腾速率,增加叶片渗透浓度与脯氨酸含量;其中同时处理根和根茎叶片,蒸腾速率和净光合速率的降低程度显著高于分别处理根和根茎。在分别处理根与根茎的情况下,叶片含水量、脯氨酸含量、净光合速率、蒸腾速率均无显著性差异。不论单独胁迫根、根茎还是同时胁迫根和根茎,羊草根、根茎和叶片内Na⁺含量都显著高于对照,而羊草根、根茎和叶片内K⁺含量都显著低于对照。这些结果显示:1)根茎在羊草响应盐胁迫的生理过程中与根系具有类似的功能;2)羊草根茎在盐胁迫条件下能够有效地吸收Na⁺;3)鉴于根茎的生物量和表面积都明显地低于根系,在盐胁迫下羊草根茎吸收Na⁺的效率高于根系。     

2种土壤上羊草生长动态和主要矿物质含量的比较分析

以4叶龄羊草实生苗为实验材料,将其移栽到不同pH的黑土和盐碱土上,观察土壤盐碱胁迫对移栽羊草幼苗生长动态和主要矿物质含量的影响.结果表明,在盐碱土上,羊草幼苗生长速率较在黑土上显著降低,分蘖能力显著下降,其株高、叶片数和分蘖数分别降至黑土上的93.1%、94.4%和78.1%;羊草在盐碱土上地上部和地下部干重分别是黑土上的91.8%和92.1%,但地下部根茎较为发达,其数量和长度分别比黑土上显著增加48.9%和22.5%;盐碱土上羊草植株钠离子含量显著高于黑土,全磷和钾离子含量显著低于黑土,全氮含量与黑土上没有显著差异.研究发现,羊草在盐碱土上具有发达的根茎且能维持较高含水量,从而表现出较强的耐盐碱能力.     

羊草根茎的贮藏碳水化合物及对氮素添加的响应

 为了研究氮素对羊草(Leymus chinensis)根茎碳水化合物贮藏的影响,在中国科学院内蒙古草原生态系统定位研究站的羊草样地,设计了不同水平和不同时期的氮素添加试验。采用高效液相色谱（High Performance Liquid Chromatography, HPLC）对羊草根茎中的贮藏性碳水化合物进行了测定。结果表明,羊草根茎中的贮藏碳水化合物组分包括果聚糖、甘露糖醇、蔗糖、葡萄糖和果糖。其中果聚糖是最主要贮藏碳水化合物,约占60%;其次是甘露糖醇,约占20%。氮素添加量对羊草根茎中的贮藏碳水化合物有显著影响。在0～17.5 g N·m－2范围内,随着氮素添加量的增加,碳水化合物总量、果聚糖、甘露糖醇的含量均逐渐升高。氮素添加时期对羊草根茎中的贮藏碳水化合物的含量亦有显著影响。在7月初添加氮素比4月份添加氮素更有利于贮藏碳水化合物的积累。 关键词     

NaCl分根胁迫对羊草幼苗生长及其生理生化特性的影响

在自动控制的遮雨棚中,研究了200 mmol·L-1NaCl胁迫对不同分根处理羊草幼苗生物量、活性氧代谢以及渗透调节物质含量的影响.结果表明:单一胁迫根茎(RHS)、单一胁迫根系(ROS)以及同时胁迫根茎和根系(RHSS)3种处理方式下羊草幼苗各器官干重均低于对照,且大体呈现RHSS>ROS>RHS趋势.在RHS和ROS处理下,羊草叶片和根茎SOD、POD、CAT活性及MDA含量均无显著差异;RHSS处理时根系中SOD、CAT活性相比ROS处理显著降低.3种处理下根茎和根系MDA、可溶性糖、脯氨酸含量均显著高于对照,可溶性糖、脯氨酸含量在RHS和ROS处理间存在显著差异.可见,根茎在羊草响应盐胁迫的生理过程中与根系具有类似的功能;盐胁迫下羊草不同器官同一抗氧化酶对活性氧淬灭具有不同的作用,与POD相比不同器官SOD和CAT作用可能更大;根茎可能参与光合同化物——可溶性糖在羊草地上部和地下部的调节运输,且协同根系增强了羊草对盐胁迫的耐性作用.     

NaCl胁迫对四种禾本科牧草种子萌发的影响

研究了4种多年生根茎型耐旱植物——羊草、高冰草、苇状羊茅和俄罗斯新麦草种子的萌发和根芽生长对不同浓度（0、50、100、150、200、300、400和500 mmol·L^-1 ）NaCl胁迫的响应。结果表明,4种牧草种子的发芽率随着盐浓度的增加呈下降趋势。其中,羊草种子耐盐性最差,300 mmol·L^-1 NaCl处理的种子发芽率仅为1.5%,浓度超过300 mmol·L^-1时,没有种子萌发;高冰草、苇状羊茅和俄罗斯新麦草耐盐性较强,在500 mmol·L^-1 NaCl时发芽率分别为17.3%、20.0%和18.1%。4种牧草的根长和芽长均与NaCl浓度呈极显著的负相关,但表现不同：随着NaCl浓度的增加,俄罗斯新麦草的根长下降速率最快,高冰草最慢;羊草芽长下降速率最快,高冰草最慢;羊草的根/冠比值呈上升趋势,而其他3种牧草则呈下降趋势。说明NaCl胁迫对羊草抑制表现为胚根<胚芽,而后三者则为胚根>胚芽。从种子发芽率和胚生长状况看,在种子萌发期内,羊草种子萌发和苗期的耐盐能力最差,而高冰草、苇状羊茅和俄罗斯新麦草的种子萌发和苗期生长均有较强的耐盐能力。     

内蒙古锡林河流域不同生境中羊草的克隆构型和分株种群特征

 克隆植物的形态可塑性在基株和种群水平上分别表现为克隆构型和分株种群特征的变化。研究对象为内蒙古锡林河流域草地、林地、沙地3种生境下的羊草(Leymus chinensis)种群,通过对羊草根茎节间长度、间隔子长度、分枝强度、分枝角度、株高和分株密度等指标的测定和分析,对这3种不同生境中羊草的克隆构型及分株种群特征进行了研究。结果表明羊草克隆构型相关特征,如,根茎节间长度,根茎节间长度频次分布格局、间隔子长度、间隔子长度频次分布格局,在不同生境差异较大。同时,羊草的分枝角度在不同生境间差异显著。而每间隔子所     

基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响

基因型多样性作为遗传多样性的重要组成部分,不仅在群落水平,而且在种群水平均可以发挥重要生态作用。以羊草（Leymus chinensis）为研究对象,设置5种基因型多样性梯度试验控制小区,进行基因型多样性对羊草种群年龄结构的影响研究。结果表明：随基因型多样性梯度的逐步增加,2a分蘖株生物量和数量均显著增加（P<0.05）;1-4龄级羊草根茎生物量、长度和干物质积累量多数呈极显著性增加的变化趋势（P<0.01）。在1、2、4、8和12种基因型多样性梯度时,分蘖株生物量及数量年龄结构均以1a或2a分蘖株所占比例为最高,年龄结构表现为增长型或稳定型;而羊草种群根茎生物量和长度也以2a根茎所占比例为最高,年龄结构表现为稳定型。随基因型多样性水平的增加,羊草种群分蘖株数量和生物量的年龄结构从增长型向稳定型过渡,但根茎长度和生物量的年龄结构均为稳定型。12基因型多样性水平的4龄级分蘖株和根茎的特征高于其他基因型多样性水平。因此,在不同基因型多样性水平羊草种群分蘖株和根茎具有增长型或稳定型的年龄结构,适当的基因型多样性数量显著促进了各龄级羊草分蘖株和根茎的生物量和数量特征的升高,但高度的基因型多样性水平会增加羊草种群中高龄级的分蘖株和根茎所占的比例,种群发展表现出衰退信号。     

冷蒿对三种禾本科植物种子萌发和幼苗生长的化感作用

研究了冷蒿茎叶水浸提液及冷蒿斑块土壤对羊草草原3种禾本科植物(羊草、克氏针茅和糙隐子草)种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:冷蒿茎叶水浸提液使受试植物种子的发芽指数降低,平均发芽时间延长.羊草、克氏针茅和糙隐子草幼苗苗高及克氏针茅幼苗根长均受冷蒿茎叶水浸提液抑制;浸提液浓度≥0.075g.ml-1时显著抑制羊草幼苗根长生长,≤0.05g.ml-1时则无显著影响;而茎叶水浸提液对糙隐子草幼苗根长有"低促高抑"的作用.冷蒿斑块土壤抑制受试植物幼苗生长;3种植物对冷蒿化感效应的敏感性依次为克氏针茅羊草糙隐子草,且幼苗根长的敏感性均大于苗高.     

谷子秸秆不同部位水浸液对3种杂草的化感作用

通过测定种子萌芽期生物学指标和盆栽苗期生理指标,研究谷子不同部位(叶片、茎秆)不同浓度(原液、10倍稀释液、50倍稀释液、100倍稀释液)浸提液对反枝苋、藜、狗尾草3种谷田恶性杂草的化感作用。结果表明: 谷子叶片、茎秆水浸提液对3种杂草均存在显著化感作用,且不同浓度浸提液化感作用存在差异,总体表现为原液有抑制作用,稀释液(10、50、100倍)有促进作用。叶片、茎秆浸提液原液处理下,反枝苋、藜、狗尾草的发芽率分别下降了63.9%、37.3%和41.7%,根长仅为对照的27.8%、37.8%和18.4%,芽长仅为对照的34.5%、27.7%和17.6%,净光合速率为对照的66.6%、89.9%和88.2%,蒸腾速率为对照的69.0%、87.5%和56.1%,原液对3种杂草的综合化感效应指数为-0.699、-0.716和-0.795,表现出较强的化感抑制作用。稀释液处理下化感促进作用随稀释倍数增加呈先上升后下降趋势,其中50倍稀释液促进作用最强,3种杂草的发芽率、根长和芽长均与对照达到差异显著水平,综合化感效应指数分别为0.261、0.217和0.165。谷田伴生杂草大量生长与谷子秸秆中化感物质淋溶有关。     

Bryophytes display allelopathic interactions with tree species in native forest ecosystems

Bryophytes are widespread in terrestrial ecosystems but little is known about their influence on vascular species. Water‐soluble leachates (0%, 1%, 5%, 10% concentration) derived from 18 species of bryophytes (mosses 11 species; liverworts 7 species) were tested on the germination and seedling growth of Lactuca sativa and two common trees Melicytus ramiflorus (Violaceae) and Fuchsia excorticata (Onagraceae) in southern New Zealand forests. Bryophyte water soluble extracts (BWSE) have minor impact on seed germination of Lactuca, stimulatory effects on radical growth at low (1%) concentrations and inhibitory effects at higher concentrations (5–10%). For Melicytus the BWSE had variable effects, with evidence of strong stimulatory (Dendrohypopterygium filiculiforme) and inhibitory (Lepidozia concinna) effects on germination, but generally inhibited radical growth. BWSE at all test concentrations consistently inhibit both germination and seedling radicle growth in Fuchsia. The toxicity effect of water‐soluble leachates varies significantly between bryophyte species but not consistently between mosses and liverworts. Bryophyte species exhibiting strongest inhibition effects under control conditions were associated with significantly reduced densities of broadleaved tree seedlings in forest ecosystems. Our results demonstrate that some bryophyte species via allelopathic interactions can inhibit seedling establishment and growth of forest trees. This mechanism provides an additional factor constraining the spatial distribution of the regeneration niche in forest communities.     

不同pH 值土壤及其浸提液对羊草种子萌发和幼苗生长的影响

研究了不同pH值土壤以及重度盐碱土和非盐碱土浸提液对羊草(Leymus chinensis)种子萌发及幼苗生长的影响。不同pH值土壤由配土和调酸两种方式取得, 前者由重度盐碱土(pH = 10.24)与非盐碱土(pH = 7.49)按不同比例配制, 后者是由重度苏打盐碱土经硫酸调酸处理得到。配土发芽的实验结果表明, 当pH值在7.49-9.14时, 种子的发芽率均在50%以上, 且幼苗能够正常生长; pH = 9.53时, 羊草种子的发芽率低于50%, 仅部分幼苗个体能够成活; 当pH > 9.86时, 幼苗在萌发后50天左右全部枯死。说明羊草种子个体萌发期最大耐受pH值在9.14-9.53之间。重度苏打盐碱土调酸发芽实验结果表明, 当调酸后 的土壤pH值降至7.0-10.0时, 均能显著促进羊草种子的萌发, 且幼苗生长正常。确定了羊草种子萌发的最适pH值为8.0-8.5。土/水比为1: 1的非盐碱土浸提液能够显著提高羊草种子发芽率, 而重度苏打盐碱土浸提液对羊草种子萌发没有产生显著抑制。     

不同pH值土壤及其浸提液对羊草种子萌发和幼苗生长的影响

研究了不同pH值土壤以及重度盐碱土和非盐碱土浸提液对羊草(Leymus chinensis)种子萌发及幼苗生长的影响。不同pH值土壤由配土和调酸两种方式取得,前者由重度盐碱土(pH=10．24)与非盐碱土(pH=7．49)按不同比例配制,后者是由重度苏打盐碱土经硫酸调酸处理得到。配土发芽的实验结果表明,当pH值在7．49-9．14时,种子的发芽率均在50％以上,且幼苗能够正常生长;pH=9．53时,羊草种子的发芽率低于50％,仅部分幼苗个体能够成活;当pH>9．86时,幼苗在萌发后50天左右全部枯死。说明羊草种子个体萌发期最大耐受pH值在9．14-9．53之间。重度苏打盐碱土调酸发芽实验结果表明,当调酸后的土壤pH值降至7．0-10．0时,均能显著促进羊草种子的萌发,且幼苗生长正常。确定了羊草种子萌发的最适pH值为8．0-8．5。土／水比为1:1的非盐碱土浸提液能够显著提高羊草种子发芽率,而重度苏打盐碱土浸提液对羊草种子萌发没有产生显著抑制。     

白桦、落叶松不同器官水浸液对种子萌发和播种苗生长的种间化感作用

研究了白桦的根、枝、叶,落叶松的根、枝、叶和皮不同浓度水浸液(5.0、12.5、25.0、50.0和100.0 mg·mL-1)对另一树种种子萌发和当年生播种苗生长的化感作用.结果表明:落叶松不同器官水浸液(根5.0 mg·mL-1除外)处理均抑制白桦种子的萌发,其平均发芽率为:对照(75％)＞根(66％)＞皮(59％)＞枝(58％)＞叶(54％),随浓度增加,根、枝水浸液的抑制作用增强,而叶、皮水浸液的抑制作用减弱.落叶松各器官水浸液对白桦胚根和胚轴生长具有较强的抑制作用,且以100.0 mg·mL-1浓度的叶水浸液抑制作用最强,胚根和胚轴长分别降低38％和55％(P＜0.05).落叶松枝、叶水浸液处理对白桦播种苗的苗高、地径及生物量有一定的促进作用,根、皮水浸液则具有抑制作用.白桦各器官水浸液能促进落叶松种子的萌发,根和枝的水浸液促进胚轴生长,叶的水浸液抑制胚轴生长,50.0和100.0 mg·mL-1浓度的叶水浸液处理的种子胚轴分别较对照降低27％和28％(P＜0.05).其对落叶松播种苗生长的影响以促进作用为主,5.0 mg·mL-1浓度的白桦叶水浸液处理的落叶松苗高、地径、生物量分别较对照高54％、60％和100％ (P＜0.05).白桦与落叶松之间存在明显的化感作用,混交可能对林木生长产生一定的促进作用.     

侧柏不同器官水提取物对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应

研究了侧柏（Platycladus orientalis）根、枝、叶、果实不同浓度水提取物及枝叶挥发油对油松种子萌发和幼苗生长的他感效应。结果表明：侧柏各器官及挥发油都含有化感物质,均对油松种子萌发及幼苗生长表现出“高抑低促”效应,而且低浓度时的促进作用明显强于高浓度时的抑制作用。与对照相比,在浓度为2 mg·mL^-1时,侧柏根水提取物对油松幼苗根长和鲜重的促进能力最强,其根长和鲜重分别比对照提高了79.78%和376.60%;侧柏叶水提取物对油松幼苗苗高促进能力最强,比对照提高了102.41%;侧柏枝水提取物对油松种子发芽的促进能力最强,发芽率比对照提高了65.63%。而在浓度为30 mg·mL^-1时,除了侧柏根和枝水提取物对油松种子萌发（87.50%）和鲜重（85.11%）表现出明显的抑制作用外,其它提取物对油松幼苗根长和苗高生长的抑制作用均不明显。侧柏枝叶挥发油对油松种子萌发,幼苗生长均表现为促进作用,特别对油松种子萌发具有显著的促进作用,其促进率达70.37%。说明侧柏和油松混交,可能有利于油松树木生长及生产力的提高。     

天然植物提取物对茄子黄萎病菌的抑制活性

以茄子黄萎菌为供试菌种,研究了54种天然植物的乙醇提取液对茄黄萎菌的抑菌活性. 结果表明, 有15种植物提取物对茄子黄萎菌菌丝生长抑制率大于50%,其中细辛、黄连、厚朴、儿茶、苦参、甘草、蛇床子、桔梗、洋葱的提取物对供试菌菌丝生长抑制作用较强,抑制效果均在65%以上,蛇床子的抑菌率达86.84%.有16种植物提取物对病菌孢子萌发的抑制作用大于70%,其中7种植物提取物对孢子萌发的抑制率大于95%以上,细辛、黄连、厚朴基本上抑制了孢子的萌发.儿茶提取物对菌丝生长的抑制效果较差,但却显著抑制了孢子萌发,抑制率达100%.蛇床子提取物虽然抑菌效果较高,但其处理的孢子萌发率为11.3%.研究发现天然植物提取物中存在着抑制黄萎菌的活性物质,这为生物防治黄萎病和进一步研究蔬菜抗病增产理论提供了新的思路与途径.     

58种植物提取液对葡萄霜霉病菌的抑菌活性筛选研究

通过 5 8种植物提取液对葡萄霜霉病菌 (Plasmoparaviticola)的游动孢子囊萌发抑制率及接种叶圆盘的发病控制效果的研究 ,表明 :虎耳草 (ChlorisvirgataSwartz) ,黄檀 (DalbergiahuoeanaHance) ,马尾松 (PinusmassonianaLarmb .) ,牡丹 (Paeoniasuffruticosa) ,刺槐 (RobiniapseudoacciaL .) 5种植物提取液对葡萄霜霉病有抑菌效果 ,对游动孢子囊萌发抑制率分别为 :84 70 %、87 5 2 %、88 4 6 %、83 78%、83 15 % ,而叶圆盘生测结果 ,其发病率均为 0级 ,该效果和目前常用药剂波尔多液的效果等同 ,有的还优于对照。该研究为开发植物源控制葡萄霜霉病杀菌剂奠定了基础。     

Role of endogenous hormones,glumes, endosperm and temperature on germination of Leymus chinensis (Poaceae) seeds during development

Aims Leymus chinensis is an original dominant plant in the Songnen grassland, and it has great value for restoration of severely degraded land. However, seeds are dormant, and low germination percentage is a problem for restoring L.chinensis grassland. The mechanism of seed dormancy is not been well understood. The primary aims of the present study were to investigate the dormancy mechanism of L.chinensis seeds (caryopses) with reference to the role of embryo-covering layers, endogenous hormones and temperature.Methods Changes in concentration of the endogenous hormones GA 3, indoleacetic acid (IAA), zeatin riboside (ZR) and abscisic acid (ABA) in L.chinensis seeds from anthesis to maturity were measured by the enzyme-linked immunosorbent assay method. Germination at different stages of maturity were tested at 16/28°C, 5/28°C and 5/35°C for intact seeds with glumes (control), intact seeds with glumes removed (naked-whole seeds) and intact seeds with glumes and one-half of the endosperm removed (naked-half seeds).Important findings Of the four endogenous hormones monitored, only the concentration of ZR differed significantly between the beginning and the end of seed development (increased); the GA 3 /ABA ratio also did not differ. Rank of germination percentage of control at the three temperature regimens was 5/28°C> 16/28°C> 5/35°C. Germination percentage of the naked-half seeds reached 100% under the three temperature regimens. We concluded that dormancy of L.chinensis seeds is not mainly controlled by endogenous hormones. Germination temperature, mechanical resistance of glumes and inhibition of endosperm are the main factors controlling dormancy and germination of L.chinensis seeds.