3个瑞典能源柳无性系对铅污染耐受性研究

以3个能源柳无性系[能源柳C(Salix fragilis)、能源柳E(Salix viminalis)、能源柳2(Salix dascladus)]插穗为材料,在水培条件下研究了3个无性系在不同浓度铅胁迫下的插穗萌条生长、根系发育和铅中毒的生理生态反应,并通过隶属函数法对它们耐铅性进行综合评价,探索瑞典能源柳在修复铅污染环境方面的利用价值.结果显示:低浓度铅胁迫(Pb 200 mg·L-1)能促进'能源柳C'和'能源柳2'根系的生长,同时根长增加、根数增多;当铅浓度继续增加时(>Pb 400 mg·L-1),3个能源柳无性系生物量显著下降(P<0.05).随着铅胁迫浓度的增加,3个无性系细胞膜透性显著高于对照(P<0.05);'能源柳2'叶片的叶绿素含量先上升后降低,其他2个无性系则持续降低,并大多与对照有显著差异.3个能源柳无性系的抗铅能力大小为'能源柳C'＞'能源柳2'＞'能源柳E'.研究发现,若以生物量减少20%作为指标来确定植物耐性临界值的上限标准,则3个能源柳无性系在铅污染环境中均有一定的适应性;能源柳是一种较好的耐铅性植物,可用于铅污染土壤的修复.     

巴郎山异型柳叶片功能性状及性状间关系对海拔的响应

在卧龙自然保护区,按海拔梯度选择了4个异型柳分布地点(2350 m、2700 m、3150 m和3530 m),对各研究地点异型柳进行了叶片光合、CO2扩散导度(气孔导度(gs)和叶肉细胞导度(gm))、δ13C、氮素以及比叶面积(SLA)等参数的测量,以期揭示该植物叶片功能性状及功能性状间关系的海拔响应情况.结果表明:随着海拔的升高,大气温度和压强的降低,异型柳的叶片单位面积氮含量(Narea)、最大羧化速率(Vcmax)和最大净光合速率(Amax)均随之增加,这可能是该落叶灌木对于生长季节缩短的一种响应;同时,植物的光合氮利用效率(PNUE)和SLA却均随海拔降低,原因可能在于随着海拔的升高,植物将越来越多的氮素用于细胞壁等非光合组织的构建,这是高海拔植物对于外界恶劣环境的一种适应;最后,扩散导度和羧化能力是植物叶片δ13C的主要影响因子,而羧化能力较扩散导度对于异型柳叶片δ13C的作用更大些,进而导致该值呈现随海拔升高的趋势.氮素在光合与非光合系统间的分配是巴郎山异型柳适应不同海拔生境的关键.     

迟花柳和迟花矮柳之分类修订

经过对标本和文献的研究,在中国植物志(英文版)中,迟花柳(Salix opsimantha Schneid.)和迟花矮柳(Salix oreinoma Schneid.)物种描述的互换是属错误鉴定;并对S.opsimantha和S.oreinoma作了全面的修订;Salix opsimantha Schneid.var.wawashanica(MaoP.X.He)G.Zhu为Salix oreinoma Schneid.var.wawashanica MaoP.X.He(娃娃山矮柳)的异名;Salix faxoniana Schneid.(矮柳)为S.opsimantha的异名,Salix ludingensis T.Y.DingC.F.Fang(泸定垫柳)为S.oreinoma的异名。     

东祁连山高寒草地柳灌丛群落种间关联性

采用联结系数和共同出现百分率,对东祁连山高寒地区柳灌丛群落种间关联性进行了研究。结果表明,柳灌丛群落内灌木植物种群间的关系表现为以下3种类型1)正联结。海拔3050m除坡柳与杯腺柳之间无关联外,其它种对均表现为正联结,海拔3050、3100、3200以及3250m处金露梅与高山绣线菊之间、海拔3150~3350m山生柳与金露梅之间、海拔3300、3350以及3450m处山生柳与头花杜鹃之间等,表现出正关联;2)负联结。海拔3100m处金露梅和川滇柳之间、海拔3150m处山生柳与坡柳以及金露梅和坡柳之间、海拔3450m处山生柳与杯腺柳之间、川滇柳和头花杜鹃之间,表现为负关联;3)无联结。海拔3050m坡柳与杯腺柳之间、海拔3100~3250m头花杜鹃与其它种群之间以及海拔3400m处除高山绣线菊与头花杜鹃之间外,各种群之间,无任何关联种对。     

中国柳属2新记录种

该文报道了中国柳属的2个新记录种——椭圆叶柳(Salix staintoniana A.K.Skvortsov)和锡金垫柳(S.pseudocalyculata Kimura)。提供了这2个新记录种的特征图片,补充描述了椭圆叶柳的雌株形态特征,并对新记录种和其近缘种的形态特征进行了比较。     

杠柳毒素NW的杀虫活性

杠柳毒素NW是从杠柳(Periploca sepium Bunge)中分离的新化合物,是其主要的杀虫成分。对杠柳毒素NW的杀虫活性进行了测定,结果表明:杠柳毒素NW对小地老虎无明显的胃毒活性,对3龄的小菜蛾、粘虫和菜粉蝶幼虫均有较强的胃毒活性,处理后24h的致死中浓(LC50)分别是866.17,927.92和1107.08mg·L-1;对上述供试昆虫均无明显的触杀活性。此外,杠柳毒素NW对棉蚜、棉红蜘蛛及卫生害虫家蝇3龄幼虫和淡色库蚊3龄幼虫均有很好的毒杀活性,处理后24h的LC50分别为1743.17,2179.49,714.94和653.29mg·L-1。     

北沙柳群体遗传多样性和遗传结构分析

以内蒙古北沙柳(Salix psammophila)国家种质资源库内9个群体(P1~P9)288个无性系为实验材料,利用TP-M13-SSR技术,选取22对具有多态性EST-SSR北沙柳引物,采用毛细管电泳对PCR产物进行检测,分析北沙柳遗传多样性、分化程度和群体遗传结构,为北沙柳种质资源库遗传管理、无性系鉴定、品种选育、遗传改良和构建指纹图谱提供理论依据。结果显示:(1)22对EST-SSR引物共检测到222个等位基因,各位点平均等位基因数(A)为10,四倍体基因型丰富度(G)和特异基因型(G1)总和分别为1 460和802个,平均特异基因型比率(P1)和种质鉴别率(P2)分别为45.86%和13.21%。(2)9个群体平均等位基因数(A)为7.475,基因型丰富度(G)为15.586,观察杂合度(Ho)和期望杂合度(He)分别为0.577和0.638。以期望杂合度He为标准,北沙柳群体遗传多样性水平最低的是P1和P9。(3)北沙柳群体遗传分化系数仅为0.02,AMOVA分子变异分析显示,北沙柳群体大部分遗传变异来自群体内(97%),群体间变异仅为3%。(4)三维主成分、聚类和Structure群体遗传结构分析显示,9个群体被划分为2个组,Mantel检验表明北沙柳遗传距离与地理距离极显著相关(r=0.684 P0.001)。研究表明,北沙柳种质资源具有丰富的遗传多样性,这是其具有耐旱、耐寒、耐高温、耐沙埋和抗风蚀等适应性较强的分子基础;北沙柳的遗传变异集中在群体内;分布区群体呈现由中心向边缘群体扩张分化的趋势。     

不同瑞典能源柳无性系对干旱胁迫的生理响应

以瑞典能源柳无性系2、4、C、E的一年生盆栽扦插苗为材料,采用土壤持续强化干旱胁迫实验,系统测定不同胁迫阶段叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性,以及丙二醛(MDA)、可溶性蛋白含量和株高净生长量,并采用隶属函数模型综合评定了不同能源柳无性系的耐旱性。结果表明:(1)各能源柳无性系叶片的保护酶活性随干旱胁迫的加剧均呈现先增后降趋势:土壤水分含量>11.4%时,SOD、POD和CAT活性均呈增长趋势,三者协同作用;土壤水分含量<11.4%,能源柳无性系2、4的CAT和POD活性显著降低,细胞膜受损。(2)各无性系MDA含量随干旱胁迫的加剧呈增长趋势,土壤含水量降至11.4%时,MDA含量增长显著,其中能源柳无性系4变化最为剧烈。(3)各无性系可溶性蛋白含量随干旱胁迫的持续而增加,但当土壤含水量低于8.1%时有所下降。(4)各能源柳无性系胁迫阶段株高净生长量随干旱胁迫的加剧而降低。(5)隶属函数综合分析发现,4个无性系耐旱潜力表现为能源柳C>能源柳E>能源柳2>能源柳4。     

色季拉山柳兰属观赏植物资源调查及网脉柳兰育苗技术研究

2007-2008年,在西藏色季拉山先后进行了3次柳兰属Chamaenerion观赏植物资源的调查,并于2008年进行了网脉柳兰C.conspersum的育苗试验,调查和试验结果发现:(1)色季拉山有两种观赏价值较高的柳兰属植物,分别是柳兰C.angustifolium、网脉柳兰,而宽叶柳兰C.latifolaum的分...     

滇杠柳的化学成分

从滇杠柳(Periploca forrestii)根茎中分得一个新强心甙元8-羟基杠柳甙元(3β,5β,8β,14β-四羟基-强心甾-20(22)-烯内酯(1),同时还获得杠柳甙元(2),杠柳甙(3),北五加皮甙E(4),胡萝卜甙(5)和熊果酸(6)。它们的化学结构经光谱和化学方法得以确定。     

北沙柳种质资源居群表型多样性

该研究采用单因素方差分析、巢式方差分析、群落多样性指数分析等方法,以国家北沙柳种质资源库内13个居群的494个无性系为实验材料,通过表型性状(叶面积、叶周长、叶柄长、叶长、叶宽、长宽比、开枝角度、株高和地径)比较分析,探讨居群间和居群内表型分化程度、表型多样性和地理变异,为北沙柳种质资源遗传改良和生产提供理论依据。结果显示:(1)北沙柳表型性状变异丰富,变异系数范围为17.64%~28.79%,平均为22.53%。(2)在13个居群中,居群P2的Simpson、Shannon和Brilliouin平均多样性指数最高,居群P13最低;表型性状中分枝角度多样性指数最大,地径多样性指数最小。(3)表型性状分化系数为0.265 4,即北沙柳种质资源居群间表型变异为26.54%,居群内表型变异为73.46%。(4)主成分分析表明,叶面积、叶周长、叶长、叶柄长和叶宽对分组的贡献率较大;聚类分析将13个北沙柳居群可划分为四组;Mantel检验表明,地理距离与表型距离(欧氏距离)相关性不显著(r=0.192 3,P=0.082)。研究认为,居群内不同无性系的选育是北沙柳定向育种的主要研究方向;边缘居群的表型性状具有形成地理变异的趋势;遗传多样性高是北沙柳适应性强的物质基础。     

毛乌素沙地4种植物叶水势变化及其影响因素分析

对毛乌素沙地旱柳( Salix matsudana Koidz.)、小叶杨( Populus simonii Carr.)、北沙柳( Salix psammophila C. Wang et Chang Y. Yang)和沙蒿(Artemisia desertorum Spreng.)4种植物叶水势的月变化和日变化规律以及不同冠层叶水势的差异进行了研究,并分析了4种植物叶水势与气候因子及树干液流速度的相关性。结果表明：在5月份至8月份,旱柳、小叶杨和北沙柳清晨(5：00)的叶水势波动不明显;但3种植物正午(13：00)的叶水势有一定差异,其中旱柳和小叶杨正午的叶水势差异不明显,而北沙柳7月份和8月份的叶水势则明显小于其5月份和6月份;总体上看,各月份3种植物正午的叶水势均明显小于清晨叶水势。供试4种植物的叶水势日变化曲线均以“单峰型”为主,最高值出现在5：00至6：00,最低值出现在12：00至16：00;日间北沙柳的平均叶水势最低,而其他3种植物的平均叶水势差异不明显,5月份和8月份,北沙柳的平均叶水势分别为-11.9和-17.1 MPa,而旱柳、小叶杨和沙蒿的平均叶水势分别为-6.2和-7.1、-7.7和-7.3、-6.8和-8.4 MPa;但夜间4种植物的平均叶水势无明显变化。4种植物日间均表现出树冠下层叶水势高、上层叶水势低的趋势,而夜间则树冠上层和下层的叶水势几乎一致。相关性分析结果表明：4种植物的叶水势与气温、净辐射量以及树干液流速度负相关、与空气相对湿度正相关,其中,不同月份4种植物的叶水势与净辐射量和树干液流速度均极显著相关(P<0.01)。研究结果显示：毛乌素沙地不同植物叶水势的变化因种类、季节、气候条件的不同而异,但总体上看净辐射量是影响4种植物叶水势变化的最主要气象因子。     

新疆柳属一新记录种——粉枝柳

在研究新疆阿勒泰地区柳属(SalixL.)植物时发现了新疆杨柳科(Salicaceae)柳属植物新记录组粉枝柳组(Sect.Daphnella Seringe ex Duby)及新疆新记录种粉枝柳(Salix rorida Laksch.)。该种雌花苞片长圆形、倒卵状长圆形、倒卵状椭圆形和倒卵形,先端锐尖,苞片基部两侧各具3~4个腺点;雄花苞片倒卵形和倒卵状长圆形,先端锐尖,稀凹陷,在个别苞片基部一侧会有不明显的2~3个腺点,与其他分布区的粉枝柳稍有差异。主要分布在哈巴河中、上游及其2个支流,生于河岸及人工渠道岸边,海拔900~1 500m之处。     

干旱胁迫对杠柳光合特性及抗氧化酶活性的影响

以盆栽杠柳幼苗为材料,用称重控水的方法设置4个含水量梯度,研究不同程度干旱胁迫对杠柳光合特性和抗氧化系统的影响,为黄河三角洲贝壳堤岛植被恢复过程中的物种培育和种植管理提供依据.结果表明:(1)随着干旱胁迫的加剧,杠柳幼苗叶片净光合速率(Pn)先增后降,蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)逐渐下降,胞间CO2浓度(Ci)先降后升,说明杠柳幼苗Pn下降在轻度干旱胁迫下主要是由气孔导度下降引起,而在重度胁迫下主要由非气孔因素引起.(2)随着干旱胁迫程度的加剧,杠柳幼苗瞬时水分利用效率(WUE)、表观光能利用效率(LUE)、羧化效率(CE)均呈现先增加后下降趋势;WUE在重度胁迫下才开始下降,比对照显著下降了39%,LUE(CE)则在中度胁迫下就开始下降,中度和重度胁迫分别比对照下降了48%(33%)、71%(69%).(3)随着干旱胁迫的加剧,杠柳叶片的超氧化物歧化酶(SOD)活性先升高后降低,过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)活性和MDA含量均逐渐增高,表明POD、CAT抑制杠柳叶片脂质过氧化效应不显著,SOD则抑制作用显著,且12.8%的贝壳沙含水量是SOD的耐受阈值,此时MDA含量比对照显著增加153%.     

不同能源柳无性系对NaCl胁迫的生理响应

为了探索不同能源柳无性系的耐盐潜力,在盆栽条件下,对1年生能源柳无性系2、4、C、E扦插苗设置NaCl盐分梯度,使其土壤含盐量保持在0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%,并以乡土旱柳为对照,胁迫45d后,对5个无性系的气体交换参数、保护酶活性和有机渗透调节物质进行测定。研究发现:(1)在低浓度盐胁迫下(土壤含盐量0 0.4%),导致各能源柳光合速率降低的是气孔因素;在高浓度盐胁迫下(土壤含盐量大于0.4%),导致各能源柳无性系光合速率下降的主要是非气孔因素。(2)随着土壤盐浓度的增加,各能源柳无性系的过氧化氢酶(CAT)活性逐渐减小,过氧化物酶(POD)活性先增加后减小,而超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现增加的趋势,并且4个能源柳无性系在盐胁迫条件下保护酶活性强于旱柳。(3)在土壤含盐量小于0.6%时,4个能源柳无性系的可溶性蛋白含量始终大于旱柳;在整个胁迫过程中,能源柳C的脯氨酸含量始终大于旱柳。(4)与旱柳相比,4个能源柳无性系在土壤含盐量0 0.4%的土壤中都能良好生长,其中能源柳C的耐盐潜力更大,可在土壤含盐量为0.6%的土壤中正常生长。这说明,4个能源柳无性系均可在天津轻、中度盐渍化地区栽培。     

国产柳属繁柳组植物叶脉序研究及其分类学意义

采取脉络法,对柳属（Salix）繁柳组（Sect.Denticulatae C.K.Schneid.）17种及1变种进行叶片脉序观察。结果表明：繁柳组植物叶脉序类型均为直行羽状脉,表现出较高的一致性。该组植物均有二级间脉,但类型各有不同;三级脉及较高级脉序大体有三种类型;网眼发育完善或不完善;盲脉偶有不分枝;不同种之间网眼的发育以及盲脉分枝具有显著差异,是有价值的分类性状。根据聚类分析,繁柳组植物叶脉序分为两种类型：草地柳（S.praticola Hand.-Mazz.ex Enander）类型及腹毛柳（S.delavayana Hand.-Mazz.）类型,研究结果与形态学结果基本一致,但叶脉序提供了新的分类学性状,可为柳属植物疑难种的分类寻找新的依据。     

基于cpDNA非编码序列的北沙柳遗传多样性分析

为揭示北沙柳(Salix psammophila)的遗传多样性、遗传结构及分化特征,利用叶绿体非编码区序列(trnL-trnF和trnD-trnT)对分布于毛乌素沙地和库布齐沙漠的16个北沙柳居群(339个个体)进行了遗传研究,为北沙柳种子资源库遗传管理、遗传改良、遗传育种及品种选育提供理论依据。结果表明:(1)经trnL-trnF和trnD-trnT片段联合比对获得了1811 bp序列,共有12个核苷酸变异位点(8个简约信息位点,4个变异位点),得到16个单倍型。(2)单倍型多样性指数(Hd)为0.737,核苷酸多样性指数(π)为0.00107;且单倍型H3的分布在所有居群中位于单倍型网络图中心,其余单倍型随机分布于各个居群。(3)AMOVA分析表明,北沙柳cpDNA的变异主要来源于居群内(91.16%),居群间遗传分化程度中等(FST=0.08837),各居群间的基因交流非常频繁(Nm=2.58);遗传分化系数NST(0.085)显著大于GST(0.056,0.01相似文献   

不同能源柳无性系对土壤镉污染的抗性研究

运为了比较不同能源柳无性系对土壤镉抗性的差异,采用盆栽方法,设置土壤镉含量5个梯度(0、10、20、40、80 mg·kg^-1),以乡土旱柳为对照,对能柳1、能柳2、能柳E、能柳C的扦插幼苗对土壤镉污染的生理生态反应进行了系统测定,分析了不同无性系的抗性。结果显示,低浓度处理（≤20 mg·kg^-1）促进苗木生长,其中能柳2在10 mg·kg^-1处理下根和单株生物量增幅最大,可达到对照的132.0%和120.0%;随着镉浓度的增加,生长量下降,在最高浓度处理下,能柳C生长量降低最少,根、枝、叶和单株生物量分别为对照的86.1%、85.3%、82.9%、84.9%,旱柳的枝、叶生物量降低最多,为对照（无镉）的43.8%、45.0%,而能柳1的根、单株生物量降低最多,仅为对照的36.1%、44.4%;随着镉浓度的增加,不同能源柳无性系叶片的SOD、POD、CAT活性和根系活力基本呈现先升后降的趋势,其中,CAT活性变化较为平缓;关于SOD活性和根系活力,能柳1、能柳2在20 mg·kg^-1时已显著下降,旱柳在40 mg·kg^-1时显著下降,而能柳E、能柳C在40 mg·kg^-1时才显著下降。采用隶属函数对5个无性系在镉胁迫条件下的生长和酶指标进行综合分析,不同无性系对土壤镉污染的抗性顺序为能柳C>能柳2>能柳1>旱柳>能柳E。不同无性系对镉均有抗性,都可在镉污染区推广种植,栽培中,应根据土壤污染和绿化目标,做出适当选择。     

rpl32-trnL片段在柳穿鱼不同地理居群遗传多样性分析中的应用

为了探究柳穿鱼(Linaria vulgaris)不同地理居群的遗传多样性,利用叶绿体DNA的rpl32-trnL片段对包含62个个体的4个柳穿鱼地理居群遗传多样性进行了研究。结果显示：柳穿鱼4个居群中共检测到15种单倍型和76个变异位点,总遗传多样性较高(Hd=0.878,π=0.003 88,K=2.994),遗传变异主要存在于居群内(51.49%),隶属于柳穿鱼虫媒异交繁殖策略的遗传特征;不同地区柳穿鱼居群间遗传分化大(0.466 14),居群间基因交流水平较低(0.29);遗传分化程度与地理距离存在中等程度相关性但不显著(R²=0.36,P> 0.05)。中性检验显示除合水居群(HS)在进化过程中经历过瓶颈效应(Fu and Li’s D=-2.450 49,P<0.05)外,其他居群进化过程符合分子进化的中性理论。本研究结果不仅揭示了繁殖策略、地理隔离及生境干扰等因素塑造我国北方柳穿鱼居群遗传多样性和遗传结构特征,而且也为今后柳穿鱼资源保护策略的选择提供了理论依据。     

三峡库区消落带落羽杉与立柳林土壤微生物生物量碳氮磷动态变化

为探究库区消落带人工乔木植被恢复重建后土壤质量及肥力的变化特征,于2016年6月(T_1)、2016年9月(T_2)、2017年6月(T_3)及2017年9月(T_4)选择165—175 m高程落羽杉与立柳土壤为研究对象,并以裸地作为对照,测定土壤微生物生物量碳、氮、磷和相关理化性质。结果表明:(1)经历水淹(T_2—T_3)会使土壤微生物生物量处于较低水平,落干期(T_1—T_2、T_3—T_4)落羽杉与立柳人工植被恢复生长能显著提高土壤微生物生物量,对土壤微生物恢复具有重要意义。(2)落羽杉与立柳土壤微生物生物量碳、氮占土壤有机碳、全氮百分比在4个时期均显著高于裸地,表明落羽杉与立柳土壤微生物对土壤碳、氮库的贡献大于裸地;落羽杉土壤微生物生物量磷及其占全磷百分比在T_1和T_3处于极低水平,T_2和T_4处于较高水平,应注意磷元素的迁移。(3)土壤微生物生物量碳、氮、磷与土壤有机碳和全氮有极显著相关性,与土壤pH值呈不同程度的负相关。在三峡库区消落带进行落羽杉与立柳乔木植被恢复重建能显著提高土壤微生物生物量及土壤肥力,进一步证实开展科学的植被修复与重建值得提倡和肯定。