疏叶骆驼刺和多枝柽柳不同时期光合特性日变化及其与环境因子的关系

在自然条件下,利用Li-6400光合仪测定疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia Shap.)和多枝柽柳(Tamarix ramosissima Ledeb.)7~9月份的气体交换参数,分析2种植物净光合速率(Pn)与环境因子——光合有效辐射(PAR)、空气温度(Ta)、大气CO2浓度(Ca)、相对湿度(RH)之间的关系,以明确影响其光合作用的主导环境因子,为恢复和重建过渡带植被提供理论依据。结果显示:(1)疏叶骆驼刺不同时期Pn的日变化均为单峰曲线,多枝柽柳7、8月份的Pn日变化为单峰曲线,9月份为双峰曲线,且疏叶骆驼刺Pn的平均值(7.08μmol·m-2·s-1)高于多枝柽柳(5.54μmol·m-2·s-1)。(2)2种植物7~9月份的蒸腾速率(Tr)日变化均为单峰曲线,且疏叶骆驼刺Tr的平均值(5.46mmol·m-2·s-1)高于多枝柽柳(4.40mmol·m-2·s-1);疏叶骆驼刺和多枝柽柳的胞间CO2浓度(Ci)的日变化趋势均呈"倒钟型"曲线,与Pn日变化趋势相反。(3)2种植物7~9月份的WUE日变化进程与各自的Pn日变化规律基本一致,多枝柽柳的WUE日均值(1.21 mmol·mol-1)明显高于疏叶骆驼刺(0.97mmol·mol-1)。(4)偏相关分析显示,骆驼刺和柽柳的Pn与PAR呈显著正相关关系,而与RH呈显著负相关关系;回归分析显示,骆驼刺和柽柳Pn日变化的变异分别有35.6%和42.4%是由环境因子的日变化造成的;通径分析显示,各环境因子对Pn都具有显著的影响,其大小顺序分别为:TaRHPARCa(骆驼刺)和PARCaTaRH(柽柳),且骆驼刺在7~9月份内PAR均为决策变量,RH为限制变量(除7月份外);而柽柳在8、9月份内PAR均是决策变量,RH、Ca是限制变量。研究表明,疏叶骆驼刺属于高光合高蒸腾低水分利用效率型,多枝柽柳属于低蒸腾低光合高水分利用效率型;7月份骆驼刺和柽柳Pn的下降主要是由于气孔限制引起,而8、9月份主要是由非气孔因素限制所致;PAR和RH是影响骆驼刺和柽柳最重要的环境因子,其次是Ca,而Ta在不同时期的影响程度不同;疏叶骆驼刺和多枝柽柳与环境协同进化过程中产生了一定的生态适应性,但柽柳的WUE明显高于骆驼刺,推测柽柳的抗旱能力强于骆驼刺。     

利用线性混合效应模型模拟杉木人工林枝条生物量

基于福建省将乐林场45株人工杉木解析木的572组枝条生物量数据,采用线性混合效应模型方法,建立杉木人工林枝条总生物量和枝、叶生物量的预测模型,并利用独立样本数据对模型进行检验.结果表明： 线性混合效应模型比传统多元线性回归模型的拟合精度高.不同随机效应参数的组合,其混合模型的精度不同.考虑异方差结构的混合模型能够消除数据间的异方差性,其精度更高,其中,对于枝条总生物量和叶生物量模型,以指数函数作为异方差结构时的模型精度最高;对于枝生物量模型,以常数加幂函数作为异方差结构时的模型精度最高.模型检验结果表明：对于杉木人工林枝条生物量预测模型,考虑随机效应和异方差结构的线性混合模型的检验精度比传统多元线性回归模型的精度有明显提高.     

不同混种密度下杀真菌剂对黄顶菊与反枝苋种间竞争的影响

为探究AM真菌共生对黄顶菊(Flaveria bidentis)与本地物种间竞争关系的影响,开展了不同种植比例条件下杀真菌剂对黄顶菊与反枝苋(Amaranthus retroflexus)的种间竞争试验。结果表明:黄顶菊是一种菌根真菌(AM)高度依赖性植物,杀真菌剂处理对其竞争效应产生了显著影响;在添加杀真菌剂条件下黄顶菊的相对产量在黄顶菊与反枝苋种植比例为1∶2、1∶1、2∶1条件下均1.0,而反枝苋的相对产量均1.0,且两者混种时的相对产量总和在黄顶菊与反枝苋种植比例为1∶2、1∶1、2∶1条件下均1.0,这说明反枝苋相对于黄顶菊而言是一种较强的竞争者,两者需要相同的资源;不添加杀真菌剂条件下,黄顶菊植株全氮、全磷含量分别增加1.1~1.6倍和1.1~1.2倍,而反枝苋的全氮、全磷含量无明显变化;AM真菌共生可能通过菌根介导的化感互作影响外来入侵植物与土著植物竞争格局,且受外界环境条件影响,这种共生关系可以减缓外界胁迫对共生植物不利的影响。     

树干/枝呼吸作用对环境变化的响应

树干/枝呼吸是调控森林碳平衡的关键生理过程之一,其对环境变化的响应在很大程度上决定了森林生产力及其固碳增汇能力.本文主要综述了近10年来林木树干/枝呼吸对大气CO2浓度升高、温度升高、干旱胁迫和人为管理的响应及其生理生态学调控机制,结果表明:大气CO2浓度升高和升温一般促进树干/枝的呼吸,其表观温度敏感性(Q10值)受树种、测定方法、温度范围、季节、林龄和径阶的影响,但变幅小于根系呼吸Q10值的变幅;干旱胁迫时,树干/枝呼吸速率减缓,随后进行浇水则会引发树干/枝呼吸的剧增,其生理学机制仍不清楚;不同的管理措施(如火烧、施肥、灌溉、修枝、环割等)对树干/枝呼吸的影响不尽相同.综述以往研究,提出今后值得深入探讨的4个方向:(1)明确树干/枝呼吸释放CO2的来源和去向以及建立相应的测定标准;(2)了解树干/枝呼吸对环境变化响应的生物学机制;(3)探讨树干/枝呼吸对环境变化的适应性;(4)树干液流、同位素示踪和CO2微电极技术的综合应用.     

杜鹃花属植物扦插繁殖研究进展

我国有着丰富的杜鹃花资源,但有关其繁殖应用的研究还具有一定的局限。种子育苗耗时长,组培育苗成本和技术要求高,都不适于杜鹃花属植物的大面积生产。扦插繁殖快,还可保持母本的优良性状。从插条的选择,准备,插条的生根激素处理,扦插基质的选择,外界环境条件对扦插成活率的影响及扦插后的养护管理等六个方面对杜鹃的扦插繁殖技术的研究进行综述,以期推进杜鹃花属植物,尤其是中国野生杜鹃的引种驯化和大面积的推广应用。     

铵态氮与硝态氮比例对南方高丛蓝浆果丛生枝增殖及生长的影响

以MWPM为基本培养基,在总氮浓度不变的前提下比较了铵态氮(NH4+-N)与硝态氮(NO3--N)比例对南方高丛蓝浆果(Vaccinium corymbosum hybrids)品种‘南月’(‘Southmoon’)优选系A47、A119和A167丛生枝增殖和生长的影响.结果表明:与对照[n(NH4+-N)∶n( NO3--N)=4∶10]相比,当培养基中的n(NH4+ -N)∶n(NO3--N)调整为5∶10、6∶10、7∶10、8∶10、9∶10和10∶10时,总体上对优选系A47、A119和A167丛生枝的总增殖倍数、有效增殖倍数、鲜质量、干质量、含水量、总长度以及叶片叶绿素含量有一定的提高作用,具体表现则因优选系的基因型而异.调整培养基中n(NH4 +-N)∶n( NO3- -N)为7∶10,优选系A47丛生枝的总增殖倍数、有效增殖倍数、鲜质量、干质量和总长度均显著提高,叶片叶绿素含量也有所提高.调整培养基中n(NH4 +-N)∶n(NO3--N)为7∶10和9∶10,对优选系A119和A167丛生枝的生长有一定的促进作用,但总体增殖效果与对照无显著差异.研究结果显示:培养基中的铵态氮与硝态氮比例对南方高丛蓝浆果丛生枝的增殖及生长有一定的影响;在离体增殖时应针对不同品种或优选系采用适宜的NH4 +-N与NO3 - -N比例.     

碳源对卷枝毛霉EIM-10γ-亚麻酸产量的影响

目的:研究碳源对卷枝毛霉脂肪酸产量的影响,为代谢调控卷枝毛霉生产Y-亚麻酸奠定基础.方法:测定卷枝毛霉在各种碳源、碳源浓度及碳氮比条件下生物量、油质产量及油脂中GLA含量.结果:卷枝毛霉EIM-10在以葡萄糖为碳源发酵时,油脂得率为2%,油脂中γ-亚麻酸含量为18%;以大豆油为碳源时,其生物量(干重)达到33g/L,油脂占菌丝体干重的35%,GLA的含量为3%.卷枝毛霉EIM-10不能利用醋酸和柠檬酸,可以利用醋酸钠和柠檬酸钠生长但不积累油脂.结论:卷枝毛霉EIM-10脂肪酸从头合成能力不强,能利用外界脂肪酸合成细胞内油脂.     

ΦC31位点特异性整合酶DNA结合功能域的鉴定

DNA结合功能域的确定是阐明位点特异性重组酶整合机制的关键,而对酶DNA结合功能域进行突变研究是提高酶整合效率和整合特异性的重要方法.为了鉴定ΦC31位点特异性整合酶的DNA结合功能域,依据对ΦC31整合酶序列的生物信息学分析结果,利用PCR和克隆技术在pET22b原核表达载体上构建ΦC31整合酶重组截短突变体表达质粒,将获得的表达质粒转化入大肠杆菌BL21(DE3)菌株扩大培养并用IPTG诱导融合蛋白的表达,经镍柱纯化获得了纯度达90%以上的重组蛋白,分子量也与预期大小一致,Western印迹确定了重组蛋白的特异性.凝胶迁移滞后实验显示野生型以及截短突变体蛋白ΦC311-528、ΦC311-472、ΦC311-413能与细菌附着位点DNAattB和噬菌体附着位点DNAattP结合的条带,而截短突变体ΦC311-353、ΦC311-279、ΦC311-120观察不到相应的结合条带.6个截短突变体质粒在体内重组活性蓝白斑实验中均表现为蓝斑,显示出皆丧失体内重组活性.研究证实,ΦC31整合酶半胱氨酸富集域(第353～413位氨基酸)具有DNA结合的功能,而C末端缬氨酸富集区(第528～613位氨基酸)也与其重组活性相关.这为进一步了解ΦC31整合酶的结构与功能,最终引导其结构进化,提高其特异性和整合效率奠定了基础.     

接种菌根菌短枝木麻黄对低温胁迫的响应特征

通过对接种不同菌根菌短枝木麻黄幼枝进行系列低温胁迫处理,分析抗寒性相关生理指标与接种菌根菌短枝木麻黄抗寒性关系,探讨短枝木麻黄接种菌根菌对低温胁迫的响应特征,为科学评价和改良短枝木麻黄的抗寒能力提供依据。结果表明:(1)接种菌根菌有助于短枝木麻黄形成菌根,可显著促进其苗期生长。(2)随着胁迫温度的降低,接种菌根菌短枝木麻黄嫩枝SOD、POD、CAT活性均呈先上升后下降的趋势,MDA含量逐渐增加,且细胞膜透性均升高。(3)与相同温度处理下未接种对照相比,7个接种处理短枝木麻黄的嫩枝SOD、POD、CAT活性显著提高,并在0～4℃达到最高值,其MDA含量和细胞膜透性显著降低,而且各菌株处理的升降幅度存在显著差异。研究发现,在一定低温胁迫下,接种菌根菌可以显著提高短枝木麻黄嫩枝主要保护酶活性,有效降低其细胞膜透性和MDA含量,从而提高自身抗寒能力;接种内生菌根菌苏格兰球囊霉和外生菌根菌多根硬皮马勃对短枝木麻黄耐寒性的促进效果最佳。     

昆明地区15种常见木本植物活枝的燃烧性

为分析比较不同植物活枝的燃烧性,在森林防火戒严期内,对昆明地区15种常见木本植物中小径级的活枝进行了热辐射引燃试验,对小径级的活枝进行了氧指数试验。在测定样品直径、含水率、引燃时间、有焰燃烧时间、试验过程中烟气温度和质量损失变化过程等基础上,提出并计算了表征活枝燃烧性能的综合燃烧特性参数S,根据该参数对15种植物中小径级活枝的燃烧性能进行了排序。结果表明,15种植物小径级的活枝均具有较强的阻燃性,燃烧性能顺序为:云南松<野八角<华山松<滇青冈<地盘松<云南樟<厚皮香<大白花杜鹃<炮状花杜鹃<云南含笑<小白花杜鹃<南烛<光叶石栎<元江栲<云南野山茶。根据氧指数及试验现象将15种植物的小径级活枝分为3类,其中难燃类4种(大白花杜鹃、野八角、厚皮香、南烛)、可燃类7种(云南含笑、云南松、地盘松、华山松、滇青冈、云南樟、云南野山茶)、较易燃类4种(小白花杜鹃、炮状花杜鹃、光叶石栎、元江栲)。分析了造成2种试验结果差异的主要原因。