长期深淹对三峡库区三种草本植物的恢复生长及光合特性的影响

硬秆子草（Capillipedium assimile）、双穗雀稗（Paspalum distichum）和狗牙根（Cynodon dactylon）在经受与三峡水库水位运行节律基本一致的水淹时间和水淹持续时期,但淹水深度（0、5、15和25m）不同的处理后,对其进行了恢复生长和光合特性研究。结果表明：（1）3种草本植物之间相比,狗牙根的存活率最高,所有处理植株存活率达到了100％;硬秆子草和双穗雀稗随着水淹深度的增加,存活率呈降低趋势,5in深处理存活率达到了100％,15in和25m深处理存活率在80％以上。（2）3种草本植物恢复生长后的叶片净光合速率Pn、蒸腾速率Tr、气孔导度Gs、水分利用效率WUE和表观CO2利用效率CUEapp与未淹对照相比没有显著差异;不同物种相同水淹处理之间比较,狗牙根的各光合指标显著高于硬秆子草和双穗雀稗。（3）结合三峡库区消落带植被恢复物种筛选的基本条件和本试验不同处理植株的恢复生长及其光合特性的研究,结果表明,硬秆子草、双穗雀稗和狗牙根是能够忍耐长期深淹胁迫的、适宜于三峡库区消落带植被恢复与重建的优良物种。三者之间的耐淹能力从大到小依次为：狗牙根〉硬秆子草〉双穗雀稗。     

狗牙根与非洲狗牙根形态鉴别性状的筛选

对10个狗牙根〔Cynodon dactylon(L.)Pers.〕和2个非洲狗牙根(C.transvaalensis Burtt-Davy)种源的13个外部形态性状进行了实地观测和统计分析。结果表明,与狗牙根相比,非洲狗牙根的叶片宽度较窄,穗支数较少,小穗较长,节间直径较细,穗支长度较短,差异显著;非洲狗牙根的叶片、葡匐茎及柱头的颜色与狗牙根有明显不同,因此,叶片宽度、节间直径、穗支数、穗支长度、小穗长度、叶片色泽、匍匐茎色泽和柱头色泽8个外部形态性状可作为鉴别这2个种的形态学指标。     

水淹对狗牙根营养繁殖植株的生理生态学效应

通过控制实验,测定了经过水淹处理的狗牙根营养繁殖体在恢复阶段的光合作用及其相关的生理生化指标的变化。结果显示,水淹时间对恢复阶段营养繁殖体的蒸腾作用和叶片温度的影响达到显著水平,水淹深度对该时期营养繁殖体的光合作用、气孔导度、胞间二氧化碳浓度和叶片温度有显著影响。水淹还导致了恢复期间植株叶片光合色素含量的显著变化。经过水淹的植株的各类光合色素含量以及色素总含量都显著高于对照植株,其中全淹处理的植株显著高于半淹处理的植株,叶绿素a与叶绿素b的比例也是全淹处理的植株显著高于半淹处理的植株。结果表明狗牙根营养繁殖体具有较强的恢复生长和生理活动的能力,是一种适宜于水电工程库区消落带生态恢复的物种。     

护坡卫士狗牙根

狗牙根(Cynodon dactylon)是禾本科狗牙根属植物,广泛分布于我国黄河流域和南方各省区,具有绿化、护坡、饲草等多种用途。 黄河自河南省郑州桃花峪到山东垦利县的下游河段,河长786公里。这段河段的特点是水势平缓,河道宽浅散乱,泥沙淤积,河床逐年升高,河道滩面一     

狗牙根营养繁殖体对模拟水淹的生物学响应

研究了水淹条件下狗牙根(Cynodon daetylon)繁殖体的形态特征和生物量的变化及其水淹后的恢复状况.结果表明,水淹深度的增加会诱导植株茎快速增高,而叶片数则明显下降.水淹时间对植株叶片数、茎直径、茎与根长比的影响显著,而对分枝数、茎长、根长、茎节数不显著.植株地上部生物量和总生物量随着水淹时间的延长而显著减少,但地下部生物量的变化不显著.所有实验处理的植株水淹后都能存活且恢复生长.但水淹对恢复期植株的生长仍有影响,植株的茎长、根长、分枝数、直径、叶片数、叶长、宽度以及叶的长宽比都随水淹时间的延长而显著减少,但茎节数与叶片数的差异不显著.根、茎、叶生物量和植株总生物量也随着水淹时间的延长而减少.实验表明狗牙根繁殖体通过延长茎长、改变叶形和减少生物量等方式对水淹显示出较强的耐受能力.     

三峡库区泥、沙沉降对低位狗牙根种群的影响

三峡库区消落带植物恢复不仅面临长期淹水逆境,还面临泥沙、干旱等环境因素的胁迫.2009年实验、调查研究了三峡库区长寿段低位消落带的狗牙根(Cynodon dactylon L.)种群,探讨了泥、沙沉降对狗牙根种群的影响.结果表明,泥沉降和沙沉降均显著促进了狗牙根芽的萌发,而抑制了狗牙根的芽形成和萌发苗的生长,且前者的抑制作用显著大于后者.泥沉降导致总芽数、萌发苗的茎长和茎宽分别比对照低65.4%(P＜0.05)、97.0%(P＜0.05)、31.2%(P＜0.05),而沙沉降导致前述参数分别比对照低17.1%(P＜0.05)、21.2%(P＜0.05)、1.0%(P>0.05).分别将被沉降泥掩埋的狗牙根移植、掩埋于12cm厚的泥和沙中,40d后对照和S'd组(覆盖沙)狗牙根芽萌发后均能在地面上形成正常的分株,而S'1组(覆盖泥)的萌发芽无法穿透覆盖层,形成分株.S'1组狗牙根芽的萌发率显著高于对照和S'd组,但其萌发苗的茎长和茎节数均显著低于对照,分别为对照的30.3%(P＜0.05)、80.4%(P＜0.05);而S'd组分株的茎长、茎节数、叶片数、叶长和叶宽均显著高于对照组,分别比后者高87.9%(P＜0.05)、53.0%(P＜0.05)、24.2%(P＜0.05)、23.4%(P＜0.05)和24.1%(P＜0.05).S'1组萌发苗的鲜质量、干质量和干鲜质量比分别比对照组低83.3%(P＜0.05)、86.2%(P＜0.05)、15.8%(P＜0.05);而S'd组萌发苗的鲜质量、干质量和干鲜质量比分别比对照组高76.8%(P＜0.05)、110.1%(P＜0.05)、20.0%(P＜0.05).表明,低位消落带的狗牙根对沙沉降具有较强的适应能力,而对泥沉降的适应能力较低,泥沉降是库区低位消落带狗牙根种群恢复的主要影响因素之一.     

三峡库区消落带狗牙根种群对水陆生境变化的响应

基于定位观测,研究了三峡水库消落带不同海拔区段狗牙根的种群密度、形态性状和生物量及其分配,结果表明:在3个海拔区段,狗牙根种群密度的大小为浅水位区段(海拔165 ～170 m)＞未经水淹区段(海拔＞172 m)＞深水位区段(海拔145～150m);根径和根系长度的大小为深水位区段＞浅水位区段＞未经水淹区段;种群总生物量和根、茎、叶生物量及茎生物量分配比率为浅水位区段＞未经水淹区段和深水位区段,根、叶生物量分配比率和地下/地上生物量的变化为深水位区段＞浅水位区段和未经水淹区段,浅水位区段的狗牙根种群应对水陆生境变化特有的适应策略是加速伸长生长,增加茎生物量分配;深水位区段的策略是增加分枝节间数量、分枝数量和叶生物量分配;二者共有的适应策略是加速根系生长、增加分蘖数量和地下生物量分配,为在陆地环境中的快速生长提供营养和能量储备.     

狗牙根花序发育过程的形态学观察

对狗牙根(Cynodon dactylon‘C299’)花序发育过程中的形态学变化进行了观察。结果表明,‘C299’花序的整个发育过程可分为8个阶段,即营养生长期、穗轴发生期、苞叶原基分化期、小穗原基分化期、小穗分化期、小花分化期、颖片和内外稃发育期及花药和柱头形成期。其中,穗轴发生期(直立茎上有6~9片叶)是抑制花序形成和决定种子产量的关键时期。     

三峡库区消落带野生狗牙根对水淹适生性的转录组分析

为探究狗牙根对水淹环境的适生性机制,取长势一致的狗牙根分为未水淹对照组(A1)和30 cm沉水处理组(A2),A2水淹15 d后两组同时采样,提取样本总RNA作转录组测序。A1和A2测序数据经de novo组装分别获得128031和83363条高质量Unigene;A1和A2对比发现28844条差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中11858条DEGs上调表达,16986条DEGs下调表达;功能注释显示,这些DEGs主要集中在转录、翻译、碳水化合物代谢和环境适应等途径;信号通路富集显示,包括植物对病原体的防御、物质代谢、光合作用、形态发育和抗氧化等过程的103个信号通路与狗牙根对水淹生境的适生性有关;随机挑选4个DEGs作qRT-PCR分析,荧光定量结果与测序数据基本一致,说明基于转录组分析DEGs的表达情况较为可靠。该工作或可为进一步挖掘与狗牙根水淹适生性相关的调控基因和功能基因提供基础。     

蓄水后洪水胁迫对三峡库区消落带狗牙根幼苗生长的影响

为了进一步评估蓄水期后三峡库区消落带狗牙根的水淹耐受能力, 于蓄水期后引种库区消落带狗牙根植株, 模拟洪水发生时水下无光、淹水逆境, 探讨洪水复合胁迫持续时间对其后期生长恢复的影响。结果表明: 洪水胁迫显著抑制狗牙根分株的生长发育, 随着胁迫时间的延长其分株数、分株茎长、分株总茎长、分株茎宽、分株叶片数、分株总叶片数均显著低于对照, 仅短期(20 d)胁迫促进了分株叶片的伸长; 短期(20 d)胁迫促进了分枝数、分枝直径和分枝茎节长的生长, 分别比对照增加 20.0%(P<0.05)、15.0%(P<0.05)、18.2%(P<0.05), 但是随着洪水胁迫时间的延长, 狗牙根的分枝数、分枝长、总分枝长、分枝直径、分枝茎节长、分枝茎节数、分枝总茎节数均呈降低趋势; 随着洪水胁迫时间的延长植株叶片光合作用能力也呈降低趋势, 原初光化学效率、实际光化学效率、电子传递速率、光化学淬灭系数显著低于对照, 而非光化学淬灭系数则相反, 表明能量更多的以热的形式被耗散掉, 参与 CO2 固定的电子数显著减少, 光合产物显著降低。因此, 三峡库区消落带狗牙根幼苗对洪水复合胁迫的耐受能力较强, 胁迫时间≥40 d 后其耐受能力呈显著降低趋势, 会导致库区消落带(特别是低水位消落带)狗牙根种群衰退演替加快。     

影响农杆菌介导狗牙根遗传转化的因素

农杆菌LBA4404/pCAMBIA1301介导转化狗牙根的体系中,遗传转化的最佳优化条件是:胚性愈伤组织预培养10 d,农杆菌菌液浓度为OD600 0.5～0.8,共培养时间为2d.共培养基中添加100μmol·L-1乙酰丁香酮能有效地提高植物瞬时表达率.侵染处理方法中滤纸滴加法比浸泡法效果更好.黑暗条件下的瞬时表达率比12 h光照/12 h黑暗培养条件下的高.在最佳优化条件下狗牙根的GUS瞬时表达率达到36.36%.     

湖南四种尾矿环境下的狗牙根遗传多样性的RAPD分析

选择湖南4种有代表性的有色金属尾矿地所生长的野生狗牙根作为研究对象,并以正常生境下的野生狗牙根作为对照,采用RAPD技术分析了这些特别环境下的狗牙根的遗传多样性。17条10个核苷酸长的引物用于PCR扩增,共得到432条DNA带。检测位点160个,其中多态位点134个,占83.75%。各个类群间的Jaccard相似系数平均为0.4475±0.0806,遗传距离平均为0.3825±0.0712。结果显示生长于这些不同尾矿环境下的狗牙根种群在遗传本质上均产生了明显的分化,完全可以根据其尾矿基质的不同而划分为不同的生态型或品种,甚至可能处理为新的变种。狗牙根种群具有丰富的遗传多样性,作为先锋植物可为尾矿的复垦提供更多的品种选择。     

中国狗牙根[Cynodon dactylon (L.) Pers.]耐寒性及其变化规律

将49份具有代表性的我国狗牙根〔Cynodondactylon(L.)Pers.〕种源的离体叶片进行模拟低温处理,用电导法测其电导率,将电导率拟合Logistic方程,计算出狗牙根各种源叶片的半致死温度(LT50)。回归分析的结果表明:各种源的LT50与其所在的经纬度呈显著的线性关系,线性回归方程分别为Y=-31.3797 0.1478X和Y=-10.7982-0.1420X。依据LT50的变化,可将这49份狗牙根种源分为3大类,即低温敏感型(LT50≥-10℃)、过渡型(-18℃相似文献   

根癌农杆菌介导的金边狗牙根遗传转化条件的优化

为建立根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens,菌(L.)Pers.]最佳遗传转化体系,以葡萄糖醛酸糖苷酶(GUS)基因的瞬间表达率为指标,从愈伤组织继代时间、根癌农杆菌侵染时间、负压条件及光照时间等方面进行了筛选.结果表明,根癌农杆菌介导的金边狗牙根最佳的转化体系是:以继代培养2周的愈伤组织为起始材料,根癌农杆菌介导感染10 min,经负压处理(抽拉20次)并在全光条件下共培养转化.     

不同践踏程度对狗牙根外部性状和坪用质量的影响

草坪按其用途可分为游憩草坪、观赏草坪、运动草坪、固土护坡草坪、机场草坪和其他用途草坪.草坪草的耐践踏性是指草坪在不同强度外力作用下保持或恢复原草坪使用特性的能力[1],除观赏草坪与固土护坡草坪外,其余草坪均对其"耐践踏性"有一定的要求,耐践踏性是评价草坪质量的重要的指标之一[2].     

Seasonal changes in production and nutrient content ofCynodon dactylon (L.) Pers. subjected to water deficits

Seasonal changes in water relations, production and mineral composition were studied in a sward ofCynodon dactylon (L). Pers. subjected to water deficits during a dry summer, and at recovery in autumn. The experiment was carried out under Mediterranean field conditions. Water deficits during summer reduced total dry matter production by 60%, but in autumn there were no differences between treatments. Compared to well-watered sward, the sward grown under drought showed an increase in potassium, calcium and nitrogen of 55, 10 and 10% respectively. These differences decreased with the arrival of autumn rains. Leaf osmotic potential (Ψ_Π) fell during the dry summer to −2.8 MPa in well-watered plants and to −4.2 MPa in stressed plants. In autumn there were no differences between treatments. Nevertheless, relative water content (RWC) only decreased to 0.86 in droughted plants. In summer potassium contributed to the osmotic adjustment. In contrast, under water deficits a decrease of 71% in sodium and, to a lesser but significant extent decreases in phosphorus, magnesium and chlorine was observed. Nitrogen, phosphorus and sulphur showed low concentrations during summer and increased in autumn.     

三峡消落带优势植物狗牙根在水库落干期的叶性状变化

为研究三峡消落带植物叶片功能性状在落干期的变化,于2014年6月和8月,在湿-干-湿循环的落干阶段,分别在176、170、164、158 m(不同淹水强度)调查消落带优势草本植物狗牙根(Cynodon dactylon(L.) Pers)的8个叶片功能性状,包括：最大净光合速率(A_area、A_mass)、比叶面积(SLA)、气孔导度(G_s)、叶片氮含量(N_area、N_mass)、叶片磷含量(P_area、P_mass)。结果显示：(1)生长时长(6月和8月)对A_area、A_mass、G_s、SLA和P_mass的变异性贡献率与淹水强度相近甚至高于后者,而生长时长对N_area、N_mass和P_area变异性的贡献率较低;(2)在8个性状的两两耦合关系中,有5对(A_area ...     

Role of Ethylene in the Geotropic Response of Bermudagrass (Cynodon dactylon L. Pers.) Stolons

We studied the relationship between ethylene and gravity-induced upward bending of bermudagrass (Cynodon dactylon L. Pers.) stolons. Ethylene production begins within 3 hours of the onset of gravistimulation, and increases thereafter until the 15th hour, after which it declines. There is a close positive relationship between ethylene production and upward bending during the first 12 hours of gravistimulation. Incubation of stolons with AgNO₃ did not prevent ethylene evolution but delayed upward bending. In addition, ethylene production was 10-fold greater and peaked earlier in gravistimulated nodes incubated with 1-aminocyclopropane 1-carboxylic acid. The gravitational stimulation could be due to an increase in both 1-aminocyclopropane 1-carboxylic acid synthase and the ethylene forming enzyme. The results suggest that ethylene promotes the activity of indoleacetic acid.