甘肃扁蓿豆属(豆科)一新变种——天祝扁蓿豆

该文描述了甘肃东祁连山发现的豆科( Leguminosae)扁蓿豆属( Melilotoides)一新变种———天祝扁蓿豆(Melilotoides ruthenica var. tianhzhuensis C. L. Xu )。该变种植株节间(3~18 mm)短于原变种(30~65 mm);叶片小于原变种;小叶宽卵形或倒卵形;花冠外部(背部)和内部(腹部)均为黄色,且不带紫色和条纹。上述特征与原变种明显不同,易于区别。     

内蒙古3种生态型扁蓿豆遗传多样性与亲缘关系的分析

采用SSR分子标记结合21个表型性状对来自内蒙古3种生态型扁蓿豆种质资源的遗传多样性和亲缘关系进行了分析.结果表明:3种生态型的22份扁蓿豆材料在考察的4个质量性状上差异明显;在17个数量性状上,总体变异程度为黄花型扁蓿豆>扁蓿豆>细叶扁蓿豆;表型性状的遗传相似系数在31.59～113.27间,变异系数为43.30%.SSR分析结果显示,18对引物平均多态性比率为80.09%,引物平均等位位点数为6.06,位点多态性信息含量平均为0.32,遗传相似系数在0.37～0.47间,变异系数为61.80%.表型性状聚类、SSR分子标记聚类及主成分分析结果均显示,黄花型扁蓿豆和扁蓿豆的亲缘关系较近,与细叶扁蓿豆的亲缘关系较远.     

中国扁蓿豆遗传多样性的ISSR分析

利用ISSR标记,对来源于中国7个省(市)的44个扁蓿豆居群的亲缘关系进行了分析。从80条ISSR引物中筛选出多态性强、重复性好的16条引物,对44个扁蓿豆居群基因组DNA进行扩增,共扩增出133条谱带,平均每个引物扩增出8.31条带,其中多态性带115条,多态性位点百分率为87.08%。扁蓿豆种质间遗传相似系数变化范围在0.436～0.908之间。利用UPGMA聚类分析,44个扁蓿豆居群被划分为8个类群,与地理来源有较高的相关性。     

野生扁蓿豆种质资源AFLP遗传多样性的分析

本研究采用AFLP标记对河北省、辽宁省、吉林省、山西省、内蒙古自治区和西藏自治区的10份野生扁蓿豆居群进行遗传多样性分析。从64对AFLP引物组合中,筛选出8对扩增条带清晰、多态性高的引物组合,8对引物共扩增出640个条带,其中多态性条带有472个,多态性位点百分率为73.8%;Nei's基因多样性指数平均为0.157,Shannon's多态性信息指数平均为0.099;居群间遗传相似系数(GS)平均值为0.827。聚类和主成分分析可将10个扁蓿豆居群聚为3大类,结果与居群的地理分布大致相符,呈一定的地域性分布规律。由此可见,AFLP分子标记研究结果能较好地揭示扁蓿豆居群间的遗传多样性。对我国各地的野生扁蓿豆资源的广泛收集、评价和基因资源的保护有重要的意义。     

扁蓿豆遗传多样性的等位酶研究

利用垂直聚丙烯酰胺凝胶电泳技术(SDS-PAGE)对24份扁蓿豆种质材料进行分析.结果表明:扁蓿豆具有较高的遗传多样性;4种等位酶共确定了6个等位酶位点,多态性百分率76%,平均每位点的等位基因的有效数目为1.492,平均预期杂合值为0.321;居群总遗传多样度为0.321,居群内的遗传多样性为0.273,居群内的遗传变异为81.9%,基因流(Nm)为1.4,居群间有一定的基因流动.UPGMA聚类分析结果表明:24个扁蓿豆天然居群可分为5大类,地理条件相似的居群优先聚为一类.     

扁蓿豆冷诱导基因差异表达分析

以直立型扁蓿豆幼苗为试验材料,采用cDNA-AFLP技术分析扁蓿豆在低温胁迫诱导下的基因表达差异.结果显示,利用筛选的64对引物组合,对0℃低温处理3～5叶期扁蓿豆幼苗的叶片cDNA进行扩增,共获得549条差异表达的转录衍生片段(TDFs).选取上调表达较好的43条片段进行克隆、测序、Blastx比对和功能分析,其中32个TDFs的蛋白序列与基础代谢、信号转导、转录因子、防御等功能有关,11个TDFs为假设蛋白、未知蛋白或没有找到一致序列.利用荧光定量PCR对3种不同上调表达差异片段进行验证,结果可从数值上更准确地显示差异片段在低温胁迫过程中的相对表达量.     

内蒙古扁蓿豆野生资源形态学特性研究

对产自内蒙古不同分布区12份扁蓿豆种质资源的12个形态性状进行主成分和聚类分析。结果表明,除荚果形状和种子宽外,其余形态性状在材料间都表现显著差异,扁蓿豆种质资源遗传变异丰富;通过多变量的主成分分析,第一主成分和第二主成分代表了扁蓿豆形态多样性的62.30%,枝条长、叶面积、荚果宽、种子长和千粒重等5个性状是造成扁蓿豆表型差异的主要因素;基于形态性状的聚类分析把12份材料聚为4类,其中第 1类MR-12扁蓿豆资源的株高、枝条长和株丛直径明显高于其他类,叶片大且叶量丰富,营养性状表现良好;结实性状中荚果长和千粒重较大,综合性状表现较好,可以作为合适的材料作为引种驯化和育种的试验材料。     

扁蓿豆24个居群遗传多样性的SSR研究

利用SSR技术研究分布于蒙古高原和大兴安岭地区24个扁蓿豆居群的遗传多样性,以明确扁蓿豆种群等位基因分布状况及在居群内和居群间的分异规律,揭示居群分布与环境的相关关系。结果显示:(1)利用紫花苜蓿的10个引物进行扩增,5个引物表现出多态性,共检测出15个等位基因变异,平均多态信息含量(PIC)为0.342 3。(2)24个扁蓿豆居群间基因分化系数(Fst)为0.17,表明扁蓿豆82.8%的变异来自居群内,基因流(Nm)为1.2。(3)聚类分析表明,24个扁蓿豆居群可聚成三大类,其中:大青山北部的扁蓿豆居群(hs)单独聚为一类,内蒙古高原东部、东南部和东北部的居群(kh、hb1、hb2、hb3、lq、lx、bl、zs、lh)聚为一类,蒙古高原东北部向大兴安岭的过渡区和大兴安岭地区的居群(dm、db、xs、eg、xb、eh、al、kj、aq1、dw、hb4、ys、aq2、xl)聚为一类。(4)遗传距离和环境条件关系的Mantel检验表明,地理位置(经度和纬度)的影响大于海拔,且大于单一的经度或者纬度(r=0.402 7,P<0.01);水平距离上,经度对遗传距离的影响大于纬度。     

扁蓿豆不同分布区野生居群形态多样性研究

结合数量统计分析对扁蓿豆14个居群的14项形态特征进行了研究,结果表明:除叶长、荚果长、荚果宽、荚果形状、种子长和千粒重以外,其余形态性状在居群间或居群内都表现显著差异;以14个形态性状为基础的聚类分析将所研究的14个居群分为4类;主成分分析结果显示株高、叶面积、花序结荚数、花序种子数和种子宽等5个性状是造成扁蓿豆表型差异的主要因素.     

扁蓿豆育成品系遗传多样性的RAPD研究

用 RAPD分子标记对4个扁蓿豆育成品系进行遗传多样性分析.结果表明:筛选的12条多态性RAPD引物共检测出126个等位基因位点,平均每条引物检测到10.5个位点,多态位点比率占94.4%.扁蓿豆品系的Nei's遗传多样性指数(H)为0.266 2,Shannon多样性指数(I)为0.414 5.Nei's指数估算和分子方差分析(AMOVA)均证实扁蓿豆品系的遗传多样性主要存在于品系内,品系间有一定的基因交流(基因流为2.756 7).聚类结果表明,品系00-61和00-81遗传差异相对较小,品系90-36与前两者之间的遗传差异较大,品系93-21与各品系的遗传差异最大.     

植被叶片及冠层层次含水量估算模型的建立

利用LOPEX'93数据库中7个鲜叶片含水量(Cw)和光谱反射率实测数据,基于光谱指数法,在叶片层次,用47个随机样本建立Cw与不同光谱指数的统计模型,并用另外20个样本验证.结果表明,Cw的两种表征形式相对含水量FMC和等价水深EWT在提取叶片Cw时差异较大,EWT与各光谱指数的相关性较FMC高,但FMC对叶片Cw的反演精度高于EWT.而反演精度更高的是基于最优子集回归建立的光谱指数线性模型.Ratio₉₇₅是叶片层次提取Cw的普适光谱指数.冠层层次,利用PROSPECT+SAILH耦合模型,模拟在不同叶面积指数LAI和Cw下的冠层光谱.为了剔除背景影响,更好地提取冠层Cw,提出用近红外和短波红外波段反射率构造土壤可调节水分指数(SAWI),该指数与其他光谱指数的比值能明显地剔除土壤背景影响,更准确地提取冠层Cw.Ratio₉₇₅的改进型光谱指数(Ratio₉₇₅-0.9)/(SAWI+0.2)能用来提取叶面积指数LAI从0.3到8.0,Cw从0.0001cm到0.07cm的冠层Cw,研究表明精度较高.     

小麦冠层反射光谱与植株水分状况的关系

研究了不同土壤水、氮条件下小麦冠层光谱反射特征与叶片和植株水分状况的相关性．结果表明,在小麦主要生育期,冠层叶片含水率与460～510、610～680和1480～1500nm波段范围内的光谱反射率有较高的相关性,植株含水率与810～870nm波段范围内的光谱反射率密切相关．在整个生长期内,小麦冠层叶片含水率与460～1500nm波段范围内的光谱反射率均有良好相关性,植株含水率与560～1480nm波段范围内光谱反射率的相关性均达到极显著水平．冠层叶片(CL)、上层叶(UL)和下层叶片(LL)含水率与光谱指数的相关程度为CL>LL>UL．冠层叶片和植株含水率与比值指(R(610,560))和光谱指数(R(610,560)／ND(810,610))呈极显著线性负相关,与归一化指数((R810-R610)／(R810+R610))呈极显著线性正相关．其中,用光谱指数(R(610,560)／ND(810,610))监测不同生育期小麦冠层叶片和植株含水率的效果最好。     

不同经营方式下毛竹光合特性分异研究

林木经营方式与林内光照、温度、水分及养分格局关系密切,影响到植株的光合水平。为探明毛竹对不同经营方式的光合响应特性,以安徽省黄山区3种经营方式下的5类毛竹林为对象开展研究,即:粗放经营(Ⅰ)、一般经营(Ⅱ)和集约经营(Ⅲ-挖冬笋量10%—15%,、Ⅳ-挖冬笋量15%—20%、Ⅴ-挖冬笋量约10%,每年9月施氮肥)。结果表明:1)不同经营方式下毛竹的叶面积指数(LAI)和SPAD值间存在显著差异,随经营程度的增加,LAI和SPAD值波动增大。2)光响应曲线变化趋势基本一致,非直角双曲线拟合良好,方程决定系数均大于0.96,随光合有效辐射(PAR)增强,净光合速率(P_n)、气孔导度(C_d)、蒸腾速率(T_r)、胞间二氧化碳浓度(C_i)随之降低,非集约经营(Ⅰ、Ⅱ)的总体变化水平高于集约经营下的Ⅳ和Ⅲ,但集约经营下的Ⅴ则与Ⅰ、Ⅱ趋势更接近,说明适当补充养分(Ⅴ)的集约经营能有效提高毛竹对光能的利用能力。3)光饱和点(LSP)、光补偿点(LCP)和暗呼吸速率(R_d)3个参数均最大或最小的两种经营方式下,毛竹林具较高的适应性,表现为最大净光合能力(P_(nmax))显著高于其它经营方式毛竹林,由此推断,粗放经营(Ⅰ)或有效补充林地养分的集约经营(Ⅴ)的毛竹具有较高的光合能力。     

香果树实生苗的光合特性及其与环境因子的关系

为确定香果树实生苗的适生环境并为其自然更新提出有针对性策略,研究了不同生境(冠下、冠缘、林窗和林缘)中2年生香果树实生苗的净光合速率、水分利用效率、叶绿素含量、苗高、基径、生物量等的变化及其与生态因子之间的关系.结果表明: 4种生境中的光合有效辐射最大值为50～1380 μmol·m^-2·s^-1,冠下和冠缘中香果树实生苗的净光合速率日变化呈单峰型,而林窗和林缘实生苗的净光合速率日变化呈双峰型;香果树实生苗为耐阴植物,但耐阴能力较弱,其功能叶的光饱和点、补偿点和暗呼吸在4种生境中大小顺序为: 林缘>林窗>冠缘>冠下,表观量子效率的变化规律与之相反;林窗和冠缘2种生境中香果树实生苗的适应能力较强,叶片的蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率和净光合速率较高;林窗中香果树实生苗叶片的叶绿素含量较低,但实生苗的生长速度最快,生物量最大;香果树实生苗的净光合速率与光合有效辐射和气孔导度呈显著正相关.对于冠下生境,需降低林冠层密度,增加透光率,以利于香果树实生苗的光合作用;对于林缘生境,则需要增加植被盖度,降低光照强度,以利于其快速生长.     

Photosynthetic characteristics in Brassica carinata hybrids and their parents as influenced by moisture stress

The response of Brassica carinata hybrids and their parents to moisture stress at different growth stages was studied. B. carinata 226 was found to be susceptible to stress at pre-flowering and post-flowering stages while B. carinata 241 at flowering stage. Neither the changes in stomatal conductance nor in chlorophyll content could fully explain the reduction in net photosynthetic rate (P_N) induced by stress. B. carinata 241 had higher leaf water potential (ψ_w) although, it had lower P_N compared to B. carinata 226. Both the parents had lower P_N as well as leaf ψ_w. The stress response of PN in hybrids followed that in their respective female parents. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

土壤水分胁迫对5个种源油松光合特性的影响

在盆栽条件下,对5个种源油松（山西中条山ZT,山西吕梁山LL,山西太行山TH,陕西洛南LN和陕西黄陵HL）幼苗进行了水分胁迫处理实验,对其净光合速率（P_n）、蒸腾速率（T_r）、气孔导度（G_s）、胞间CO₂浓度（C_i）、水分利用效率（WUE）及P_n与土壤含水量（SWC）的关系进行了研究。结果表明：油松幼苗的P_n、T_r和G_s均随水分胁迫程度的增加呈先上升后下降的趋势,C_i呈先下降后上升的趋势。其中TH种源的P_n、T_r和G_s最高,LN和HL种源的较低。干旱处理的第4天（SWC为15%~25%）,5个种源的P_n、T_r和G_s均达到处理期的最大值;第7天（SWC为7%~9%）,它们的P_n、T_r、G_s和WUE差异均极显著（p<0.01）,且大小顺序均为：ZT>TH>LL>HL>LN;处理的10天后（SWC小于5%）,LL、TH、LN、HL均只表现为呼吸作用。根据P_n与SWC的二次拟合方程（R²=0.980~0.997）中P_n为0时的SWC进行了抗旱性排序,依次为：TH>ZT>LL>HL>LN。     

干旱胁迫下黄条金刚竹的光合和叶绿素荧光特性

通过盆栽试验,研究了自然干旱胁迫处理下,黄条金刚竹植株形态、土壤含水量(SWC)、叶片含水量(LWC)、叶片水势(LWP)、光合作用参数和叶绿素荧光参数的变化,及与环境因素的关系.结果表明:自然干旱胁迫后第17天,黄条金刚竹出现干旱伤害症状,叶片失水下垂、内卷,第43天地上部分失水死亡;复水后10 d,叶片叶绿素荧光参数与第43天无显著差异.在干旱胁迫0～21 d,SWC显著下降,而在17 d以后,LWP急剧下降,29 d以后LWC显著降低.随着干旱胁迫程度的加剧,叶片蒸腾速率(T_r)、气孔导度(g_s)持续下降,而光合速率(P_n)波动较大,瞬时水分利用效率（PWUE）则先升高后降低;17 d后,P_n由气孔限制为主转为非气孔限制为主,实际光合效率(Φ_PSⅡ)开始下降;25 d后,黄条金刚竹的光合机构被破坏,最大光化学效率(F_v/F_m)和PSⅡ潜在热耗散能力(q_N)分别由0.64、0.79下降到-0.11、0.33.T_r、g_s、PWUE与LWP密切相关,大气湿度对P_n、T_r、g_s的影响显著,气孔是光合参数变化的主导因素.本试验条件下,黄条金刚竹适宜在土壤相对含水率≥12%的土壤中生长,且干旱胁迫持续时间不超过25 d.     

森林光环境对4种乔木幼树光合和光谱反射特性的影响

在林窗、林缘、林下3种自然光环境下,对吉林蛟河阔叶红松林常见树种拧筋槭、白牛槭、色木槭和红松的光合和光谱特性进行对比研究,以期从生理生态角度探讨它们对自然光环境的适应能力和响应机制。结果表明：4种乔木幼树叶片的光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)随着生长环境光强的下降而减小,林下各树种幼树LSP和LCP显著低于林窗内幼树(P<0.05);除白牛槭外林下其他树种最大净光合效率(P_nmax)均显著小于林窗内幼树(P<0.05);不同树种幼树表观量子效率(AQY)和暗呼吸速率(R_d)随光环境的变化并没有出现明显的变化规律,各环境间差异较小。除白牛槭外,其他树种幼树叶绿素归一化指数(Chl NDI)随环境光强的减少而增大,林下树种的光化学反射指数(PRI)普遍高于光条件更好环境下树种,说明林下幼树叶片叶绿素含量和光合速率大于其他光环境;各树种植物叶片水分指数(WI)在不同光环境之间存在显著差异,环境光强越大植物叶片WI越小,植物叶片水分浓度越小。林缘下3种槭属幼树结构不敏感植被光谱指数(SIPI)显著小于其他光环境(P<0.05)...     

Anatomical and chemical characteristics of foliar vascular bundles in four reed ecotypes adapted to different habitats

We investigated the anatomical and chemical characteristics of the foliar vascular bundles in four ecotypes of common reed (Phragmites communis Trin.) inhabiting the desert region of northwest China: swamp reed (SR), low-salt meadow reed (LSMR), high-salt meadow reed (HSMR), and dune reed (DR). The cell walls of the vascular systems of all four ecotypes exhibited bright autofluorescence. Compared to SR, the three terrestrial ecotypes, LSMR, HSMR and DR, had higher percentages of bundle sheath cell areas, lower percentages of xylem and phloem areas, lower xylem/phloem ratios, and higher frequencies of leaf veins. In addition to differences in the autofluorescence intensity and the morphology of the detached cell walls of the vascular bundle sheath, the three terrestrial ecotypes also exhibited anatomical differences in the outerface tangential walls of the bundle sheath and higher frequencies of pit fields in the walls in comparison to SR. The Fourier transform infrared (FTIR) microspectroscopy spectra of the vascular bundle cell walls differed greatly among the tissues of the different ecotypes as well as within different tissues within each ecotype. Histochemical methods revealed that although pectins were present in all bundle tissue cell walls, large amounts of unesterified pectin were present in the phloem cell walls, especially in the salt reed ecotypes LSMR and HSMR, and large quantities of highly methyl-esterified pectin were present in the xylem and sclerenchyma cell walls of the SR and DR ecotypes. Differences were observed in the lignification and suberization of the xylem and sclerenchyma cell walls of the four ecotypes, but the phloem and bundle sheath cell walls were generally similar. These results suggest that the adaptation of common reed, a hydrophytic species, to saline or drought-prone dunes triggers changes in the anatomical and chemical characteristics of the foliar vascular bundle tissues. These alterations, including higher percentages of bundle sheath areas and lower percentages of xylem and phloem areas and their ratios, changes in the chemical compositions and modifications of the cell walls of different vascular bundle tissues, and differences in the deposition of major cell wall components in the walls of different vascular bundle tissues, could contribute to the high resistance of reeds to extreme habitats such as saline and drought-prone dunes.     

土壤含水量和光照对沙地柏光合生理指标的影响

试验采用人工控制土壤水分的方法,测定不同土壤含水量条件及有效辐射强度下沙地柏苗木的蒸腾速率、净光合速率、水分利用效率等指标,分析沙地柏在不同土壤含水量和光照条件下影响的光合生理响应特征及其变化规律。土壤含水量(SWC)用称重法测定,将硬塑盆中的土壤水分含量设置为7.5%,10%,12.5%,15%,17.5%,20%等6个不同的处理,每天进行称重,瞬时土壤水分含量用TDR100土壤水分测速仪(上海赛弗生物公司)测定,用Li-6400光合测定仪(美国LI-COR公司)测定沙地柏在不同土壤水分条件下光合生理指标。研究表明沙地柏的蒸腾速率、净光合速率均随着土壤含水量的增加呈先上升后下降的趋势。光合有效辐射在400—2000μmol·m^-2·s^-1范围内,沙地柏的净光合速率、蒸腾速率和水分利用率均呈现最高值。土壤水分含量在18.71%,17.99%和12.44%时,沙地柏的净光合速率、蒸腾速率和水分利用率达到最高值。土壤含水量12.44%—18.71%是沙地柏生长最适宜的土壤水分区间。在实践中利用沙地柏最适宜的土壤水分区间对沙地柏的栽植和生长可以进行...