四翅滨藜形态特征及生理生态适应性

中国引种优良的荒漠化和盐碱地治理树种四翅滨藜已有20多年时间.本文从形态特征及生理生态学的角度对国内外相关研究成果进行了综述,主要包括四翅滨藜的地域分布,适宜引种区划分,形态分类、外部形态特征、叶片解剖结构,种子耐盐性试验,以及在不同程度的盐碱、干旱、低温非生物胁迫下生理生化指标的变化,抗逆性机理,生物干扰、自然演替及生物多样性等研究,并分析了进一步研究的问题,以期对退化生态系统的恢复及其开发利用提供科学依据.     

平茬对四翅滨藜补偿生长及水分生理特征的影响

【目的】四翅滨藜是荒漠化防治区广泛引种的优质旱生灌木,平茬是其主要抚育管理措施,揭示其平茬后恢复过程中的适应性和补偿生长机制,可为四翅滨藜发展成荒漠区优质饲料提供理论支撑。【方法】以人工种植的5年生四翅滨藜植株为研究对象,在平茬处理(留茬高度10 cm)后,测定四翅滨藜恢复过程中的株高、冠幅、光合反应、叶片水势、叶片导水率和水分利用效率,并探讨功能性状间的关系。【结果】(1)四翅滨藜平茬后的株高、冠幅和地上生物量经过1个生长季后能恢复至平茬前状态;(2)平茬植株的叶水势、叶导水率、水分利用效率、光合参数均高于对照植株;(3)线性拟合分析显示,平茬植株的正午叶水势和气孔导度与生长速率呈显著正相关。【结论】四翅滨藜平茬后具有良好的补偿生长能力;平茬植株在恢复生长前期表现出较高的补偿生长能力和典型的获取性策略,后期随着水力状况降低又转向保守性策略;平茬植株会将更多的生物量和资源分配到枝、叶等地上组织的生长,后期的资源分配又转向促进地下部分生长。     

五种植物抗寒性的比较研究

采用电导法对五种植物(四种美国引进的植物和一种乡土植物)进行不同低温处理,研究其在各温度下的细胞膜透性改变情况,并配以Logistic方程求拐点值确定低温半致死温度LT50。结果表明:低温处理下各种植物组织电解质渗透率增加,并呈"S"形曲线增长,各种植物的低温半致死温度分别为:沙地柏为-46.58℃,四翅滨藜-1,四翅滨藜-2分别为-42.44℃和-40.09℃,黑油脂木为-27.7℃,伏地肤为-22.18℃。故其抗寒性从强到弱的顺序为沙地柏>四翅滨藜-1>四翅滨藜-2>驼绒藜>黑油脂木>伏地肤。     

四翅滨藜生理生化特征对盐胁迫的响应

采用温室盆栽试验研究四翅滨藜(Atriplex canescens)幼苗株高、地径、生物量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度、叶绿素含量、抗氧化酶活性及丙二醛含量对不同浓度NaCl和Na_2SO_4(0、100、200、300和400mmol·L~(-1))胁迫的响应,以探讨四翅滨藜对不同种类及不同浓度盐渍环境的适应机制及其耐盐机理。结果显示:(1)随着盐分浓度的升高,四翅滨藜幼苗的株高、地径及生物量增量呈现出先升高后降低的趋势,低盐浓度下2种盐均促进幼苗生长,盐浓度超过400mmol·L~(-1)时,NaCl对幼苗生长具有明显抑制作用。(2)2种盐处理下,四翅滨藜幼苗净光合速率(Pn)和叶绿素含量(Chl)随盐浓度增大而升高,即2种盐均对幼苗Pn和Chl含量具有促进作用,且Na_2SO_4的促进效果大于NaCl;而幼苗蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)随盐浓度升高呈先增大后减小的趋势,且Na_2SO_4的促进作用强于NaCl。(3)与对照相比,四翅滨藜幼苗的丙二醛、SOD、POD酶活性在NaCl和Na_2SO_42种盐处理下,随着盐浓度的升高均呈现出不同程度的增大,且增大幅度总体表现为NaClNa_2SO_4。研究表明,四翅滨藜在NaCl和Na_2SO_4胁迫下,叶绿素的分解速率以及发挥作用的渗透调节物质均有差异,使得幼苗叶片健康程度不同,导致叶片光合能力大小的差异,最终表现为植株的生长差异;四翅滨藜具有较强的耐盐能力,而且对Na_2SO_4的适应能力强于NaCl。     

四翅滨藜叶片C、N、P生态化学计量特征对N添加的响应

以宁夏平罗西大滩四翅滨藜人工林为研究对象,通过设置N添加的野外实验,研究四翅滨藜叶片C、N、P化学计量比的季节动态及其对N添加的响应特征。结果显示:(1)四翅滨藜叶片C、N、P化学计量比在生长季初期和末期较高,在生长季旺期(8～9月)较低。(2)N添加提高了绿叶N浓度和N∶P比,降低了绿叶C∶N、N回收度(NRP)和P回收度(PRP),对其他指标的影响无明显的规律性。(3)N回收效率(NRE)和NRP均与枯叶C∶N比显著正相关;P回收效率(PRE)与绿叶P浓度显著正相关,与枯叶P浓度显著负相关;PRP分别与绿叶P浓度和枯叶C、N、P化学计量比显著正相关,与枯叶C浓度显著负相关。研究表明,N添加促进了四翅滨藜绿叶N摄取,降低了叶片从枯叶中回收N和P的能力,改善了枯叶N分解质量;未来大气N沉降增加会改变干旱半干旱区植物N吸收、分配和回收等策略,促进枯叶中N的释放速率,直接影响N循环,进而间接影响到植被-土壤系统C和P的循环过程。     

NaHCO3胁迫下3种灌木Na+、K+、Ca2+的吸收及转运

通过盆栽试验,采用原子吸收分光光度法和非损伤微测技术,研究了NaHCO₃胁迫(300 mmol·L^-1)对大洋洲滨藜、四翅滨藜和宁夏枸杞3种灌木离子吸收及运转的影响.结果表明: 随着NaHCO₃浓度升高,两种滨藜和宁夏枸杞叶片中Na⁺含量升高,300 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,宁夏枸杞叶肉细胞Na⁺的外排增加,两种滨藜净Na⁺外排降低;随着胁迫时间的延长,大洋洲滨藜和宁夏枸杞叶片的K⁺含量下降,Na⁺/K⁺升高,四翅滨藜叶片K⁺含量升高,Na⁺/K⁺降低;随着浓度的升高,宁夏枸杞叶片积累Ca²⁺减少,Na⁺/Ca²⁺高于对照,叶肉细胞Ca²⁺外排;两种滨藜叶Ca²⁺含量总体呈升高趋势,叶肉细胞Ca²⁺表现为内流.在NaHCO₃胁迫下,3种灌木通过不同的策略来消除Na⁺毒害.宁夏枸杞叶片Na⁺的积累抑制了对Ca²⁺的吸收;两种滨藜Ca²⁺的内流促使细胞质中游离Ca²⁺增加,增加的细胞质\[Ca²⁺\]cyt防治质膜H⁺ ATPase去极化,限制K⁺的外排,从而维持细胞内Na⁺/K⁺的平衡,其中四翅滨藜调控Na⁺/K⁺平衡的能力较强.     

NaHCO3胁迫下3种灌木Na+、K+、Ca2+的吸收及转运

通过盆栽试验,采用原子吸收分光光度法和非损伤微测技术,研究了NaHCO₃胁迫(300 mmol·L^-1)对大洋洲滨藜、四翅滨藜和宁夏枸杞3种灌木离子吸收及运转的影响.结果表明: 随着NaHCO₃浓度升高,两种滨藜和宁夏枸杞叶片中Na⁺含量升高,300 mmol·L^-1NaHCO₃胁迫下,宁夏枸杞叶肉细胞Na⁺的外排增加,两种滨藜净Na⁺外排降低;随着胁迫时间的延长,大洋洲滨藜和宁夏枸杞叶片的K⁺含量下降,Na⁺/K⁺升高,四翅滨藜叶片K⁺含量升高,Na⁺/K⁺降低;随着浓度的升高,宁夏枸杞叶片积累Ca²⁺减少,Na⁺/Ca²⁺高于对照,叶肉细胞Ca²⁺外排;两种滨藜叶Ca²⁺含量总体呈升高趋势,叶肉细胞Ca²⁺表现为内流.在NaHCO₃胁迫下,3种灌木通过不同的策略来消除Na⁺毒害.宁夏枸杞叶片Na⁺的积累抑制了对Ca²⁺的吸收;两种滨藜Ca²⁺的内流促使细胞质中游离Ca²⁺增加,增加的细胞质\[Ca²⁺\]cyt防治质膜H⁺ ATPase去极化,限制K⁺的外排,从而维持细胞内Na⁺/K⁺的平衡,其中四翅滨藜调控Na⁺/K⁺平衡的能力较强.     

四翅滨藜Osmotin-like Protein基因的克隆、序列分析及其原核表达北大核心CSCD

在构建四翅滨藜(Atriplex canescens)全长cDNA文库中通过随机克隆测序并进行EST分析基础上,得到四翅滨藜osmotin-like protein的1个cDNA序列,命名为AcOLP。AcOLPcDNA包含一个全长为687 bp完整开放阅读框,编码229个氨基酸,属于GH64-TLP-SF超家族,是一种病程相关5(PR-5)蛋白,其核酸序列与大洋洲滨藜(Atriplex nummularia)的osmotin-likeprotein基因的同源性为94%,对应编码氨基酸序列同源性为87%。将得到的序列提交GenBank,序列号为JN632587.1。与其他植物PR-5蛋白的氨基酸序列比对,AcOLP具有保守的半胱氨酸残基,与二硫键的形成有关。对AcOLP与其他植物的氨基酸序列的进化分析表明,其与大洋洲滨藜的亲缘关系较近。将AcOLP基因与原核表达载体pET-28a连接,进行融合表达,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达出分子质量约29 kD的蛋白。     

四翅滨藜盐胁迫应答基因AcPsbQ1的克隆及其在酵母中的功能分析

光系统II亚基蛋白Q(Photosystem II subunit Q, PsbQ)是组成光系统II(PSII)复合体的重要外周蛋白之一,对维持PSII放氧活力起重要作用。在盐胁迫下,高浓度的Na⁺和Cl^-在叶绿体中积累会严重破坏叶绿体的结构,抑制光合作用,使植物生长缓慢。文章通过筛选盐生植物四翅滨藜(Atriplex canescens) cDNA文库,获得一个在PSII中与放氧关系密切的放氧复合体蛋白基因PsbQ,命名为AcPsbQ1(GenBank登录号：KJ027025)。AcPsbQ1基因开放阅读框为699 bp,编码由233个氨基酸组成的前体蛋白。为了研究该基因的功能,文章克隆了AcPsbQ1基因并转化至酵母中,高盐和干旱胁迫处理实验表明转AcPsbQ1基因酵母相比于野生型酵母对高盐和干旱有更强的耐受力。为了进一步研究AcPsbQ1是否参与植物抗逆应答反应,利用实时荧光定量PCR法测定AcPsbQ1在胁迫处理条件下的表达变化。结果表明,用0.4 mol/L NaCl处理四翅滨藜12 h后,AcPsbQ1基因的表达量明显高于未处理的对照,表明AcPsbQ1基因的表达受盐胁迫诱导,同时,干旱胁迫也会提高AcPsbQ1基因的表达水平。上述结果表明该基因可能参与盐生植物四翅滨藜的抗逆胁迫应答反应。     

3种滨藜属牧草苗期叶片解剖结构及生理特性对干旱的响应

通过盆栽控水试验,设置5个干旱胁迫水平,分别为最大田间持水量的80%(CK)、60%(轻度胁迫)、45%(中度胁迫)、30%(重度胁迫)、20%(极重度胁迫),并同步设计充足灌水后自然干旱实验,测定干旱胁迫对3种滨藜属牧草叶片形态解剖结构、叶片相对含水量、叶绿素含量、净光合速率、可溶性糖含量、质膜相对透性和丙二醛含量等生理生化指标的影响,以明确3种滨藜属牧草的抗旱特性,并探索其抗旱机理。结果表明:(1)3种滨藜属牧草均具有适应旱生环境的典型叶片结构特征,即在干旱胁迫条件下叶片组织结构形态表现为叶片栅栏组织逐渐变薄,而海绵组织在胁迫早期先变薄后增厚的现象,叶肉组织结构紧密度也出现了先降低后增高的规律。(2)随着干旱胁迫的加剧,叶片的可溶性糖含量增加,而其相对含水量减少,3种滨藜属牧草在土壤含水量很低的情况下叶片仍能保持高于52%的相对含水量。(3)在干旱胁迫下,3种滨藜属牧草叶片的叶绿素含量、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率都发生显著变化,细胞膜受到的伤害程度有明显差异。(4)3种滨藜属牧草抗旱能力均较强,在干旱胁迫下其抗旱性综合表现为灰白滨藜变种1灰白滨藜变种2四翅滨藜。     

宁夏平原北部地下水埋深浅地区不同灌木的水分来源

宁夏平原北部引黄灌区地下水埋深浅是该地区土壤盐碱化的主要原因, 种植耐盐植物可以吸收利用地下水, 在降低地下水位的同时可以减少对地面灌溉的依赖。为了分析银川平原北部4种灌木对不同水源的利用特征, 于2010年生长季测定了灌溉前后20年生多枝柽柳(Tamarix ramosissima)、3年生多枝柽柳、3年生宁夏枸杞(Lycium barbarum)和3年生四翅滨藜(Atriplex canescens)木质部水及不同潜在水源稳定氧、氢同位素组成(δ¹⁸O和δD), 应用IsoSource同位素线性混合模型估算了不同灌木对不同水源的利用率。同时测定了0-200 cm土壤剖面的全盐含量、含水量和pH值以及灌溉前后光合气体交换参数。结果表明: 不同深度土壤水δ¹⁸O和δD值存在较大差异, 并呈规律性变化。土壤水δ¹⁸O和δD值随深度加深呈逐渐降低的趋势。灌溉后80 cm以上土壤水δ¹⁸O和δD值低于灌溉前。无论灌溉前还是灌溉后, 20年生多枝柽柳与3年生灌木相比具有更低的δ¹⁸O和δD值。灌溉前, 3年生多枝柽柳、宁夏枸杞和四翅滨藜主要利用表层土壤水(70.1%、52.3%和48.9%); 20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(21.5%)。灌溉后, 3年生多枝柽柳和宁夏枸杞对80-140 cm土壤水利用率较高(59.5%和58.8%)。20年生多枝柽柳对地下水的利用率最高(18.3%)。灌溉前, 20年生多枝柽柳净光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著高于其他3种灌木, 灌溉后3年生四翅滨藜净光合速率最高。灌溉对3年生多枝柽柳和宁夏枸杞的净光合速率和气孔导度有显著影响。无论灌溉前还是灌溉后, 3年生四翅滨藜瞬间水分利用效率均高于其他3种灌木。研究表明, 不同灌木在不同水分条件下水分利用策略不同, 这主要与植物种类及树龄有关。灌溉前幼龄多枝柽柳凭借其对干旱较强的忍耐能力利用浅层不饱和土壤水, 灌溉后其又转而利用中层土壤水, 表现出潜水湿生植物的特征, 主要吸收利用深层土壤水分, 对灌溉反应不明显。     

珍稀速生树种翅荚木的特性及开发利用(综述)

介绍我国南方特有珍稀树种翅荚木(Zenia insignis)的自然分布、树种特性及育苗造林技术、综合利用等方面的研究概况,为今后开展相关研究提供参考。     

采用RT-PCR扩增方法从犁苞滨藜中扩增NHX基因

采用RT-PCR扩增的方法,从新疆野生植物犁苞滨藜中克隆获得1.7 kb的cDNA片段,测序和序列分析表明该基因片段包含NHX基因完整的读码框架.序列同源性分析结果显示犁苞滨藜NHX基因与滨藜NHX基因同源性高达95%,与碱蓬同源性达到86%,与柑桔同源性为88%,与拟南芥同源性为84%,表明它是植物中高度保守的一种基因,同时说明野生植物犁苞滨藜中也存在与拟南芥相似的植物耐盐相关基因.     

滨藜（Atriplex patens）核糖体失活蛋白基因的克隆和分析

为开发利用新疆野生植物滨藜,采用反转录-多聚酶链式反应(RT-PCR),从滨藜（Atriplex patens）叶中克隆核糖体失活蛋白（ribosome inactivating proteins ,RIPs）基因的完整读码框ORF片段.序列分析表明,该片段大小为843 bp,编码1 条长280个氨基酸肽链, 其中N 端的26个氨基酸是信号肽.滨藜核糖体失活蛋白（ApRIP）属Ⅰ型核糖体失活蛋白.同源性比较分析显示,滨藜RIP与藜科植物藜的核糖体失活蛋白,天花粉蛋白（TCS）和美洲商陆蛋白（PAP）基因序列的同源性分别为82%,41%和55%.氨基酸序列比对和SWISS-MODEL同源模建分析表明,滨藜RIP的3′端氨基酸肽链具有与其它RIP相同的活性中心位点"EAARXKXI".     

栗透翅蛾的初步观察

栗透翅蛾Aegeria molybdoceps Hampson属鳞翅目透翅蛾科,又称赤腰透翅蛾。在沂蒙山区普遍发生,是板栗树上的一大重要害虫。 一、形态特征 成虫 形似黄蜂,体长15—21毫米,翅展37—42毫米。翅透明,翅脉及缘毛褐色。触角两端尖细,基半部桔黄色,端半部赤褐色,顶端具一毛束。头部、中胸背板及腹部一、四、五节皆具桔黄色带(雄蛾第四、五节色暗),第二、三     

昆明树木园枯枝落叶层无脊椎动物群落多样性

为了解昆明树木园枯枝落叶层无脊椎动物群落结构及特征,于2010年5月-2011年9对昆明树木园中香樟(Cinnamomum camphora)、圆柏(Sabina chinensis)、玉兰(Magnolia denudata)、云南松(Pinus yunnanensis)、红枫(Acer palmatum cv.Atropuceum)共5个树种的枯枝落叶层无脊椎动物进行采样调查.共采获无脊椎动物25237头,隶属于2门5纲18目15科,其中蜱螨目和弹尾目为优势类群;缨翅目、伪蝎目、半翅目和革翅目为常见类群.采用Shannon多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数来衡量5个树种的枯枝落叶层无脊椎动物多样性,结果表明:5个树种的枯枝落叶层中无脊椎动物群落物种组成相似,群落中时空异质性较低;5个树种的枯枝落叶层中共采集菌食性蓟马375头,隶属l科、3属、4种,其中,奇管蓟马属(Allothrips)为云南新纪录属,同时也是昆明树木园菌食性蓟马群落中的绝对优势类群.     

盐胁迫对三角叶滨藜根选择透性和反射系数的影响

以Hoagland溶液培养的三角叶滨藜幼苗为材料,分别采用电导率法、原子吸收分光光度计法和压力室法测定了不同浓度盐胁迫下三角叶滨藜根的质膜透性、离子吸收和根系反射系数,分析其抗盐特点和机制.结果表明:随着盐胁迫强度的增加,三角叶滨藜根细胞质膜透性增大、根系反射系数减小;盐胁迫导致三角叶滨藜根系对K+的总吸收量减少、对Na+的总吸收量增多,但对Na+的相对吸收量减少、对K+的相对吸收量增加.盐胁迫条件下,三角叶滨藜根系对离子吸收有较强的调节能力;而根系反射系数的减小有利于根系用较小的负压力吸收水分,减小木质部空化的危险.说明三角叶滨藜具有较高的抗盐能力.     

中亚滨藜甜菜碱醛脱氢酶基因的表达特性

根据已发表的几种植物的甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的同源保守区设计了一对兼并引物,通过RT-PCR方法从中亚滨藜中扩增出BADH基因的近5′端序列,共395bp,与菠菜、山菠菜、甜菜、千穗谷、大麦的BADHcDNA相应片段的同源性较高。以此片段为探针,对中亚滨藜的基因组进行Southern杂交分析,证明该基因可能是单拷贝的。Northern印迹杂交结果表明NaCl250mmol/L处理的植株的BADHmRNA水平比对照植株约高2倍,说明中亚滨藜中BADH基因的表达受盐诱导。     

中亚滨藜甜菜碱醛脱氢酶基因的表达特性

根据已发表的几种植物的甜菜碱醛脱氢酶（BADH）基因的同源保守区设计了一对兼并引物,通过RT-PCR方法从中亚滨藜中扩增出BADH基因的近5′端序列,共395bp,与菠菜、山菠菜、甜菜、千穗谷、大麦的BADHcDNA相应片段的同源性较高,以此片段为探针,对中亚滨藜的基因组进行Southern杂交分析,证明该基因可能是单拷贝的。Northern印迹杂交结果表明：NaCl250mmol/L处理的植株的BADHmRNA水平比对照植株约高2倍。说明中亚滨藜中BADH基因的表达受盐诱导。     

榆赤胸叶蜂的初步观察

榆树是一种速生耐盐碱的优良树种。近年来,被榆赤胸叶蜂Arge vulnerata Mocsary为害日趋严重,受害面积逐年扩大。现将我们几年来对榆赤胸叶蜂的观察结果报道如下。 形态特征 成虫 雌蜂体长11—12毫米,翅展21—23毫米;雄蜂体长8—9毫米,翅展14—16毫米。体黑蓝色,有光泽,头黑色,胸部桔红色,触角黑