紫茎泽兰与非洲狗尾草单、混种群落土壤酶活性和土壤养分的比较

 植物对土壤有效养分的影响是植物竞争取胜的重要生态策略之一, 土壤酶活性对土壤有效养分的变化具有重要作用。该文研究了紫茎 泽兰(Ageratina adenophora)单种(A)、非洲狗尾草(Setaria sphacelata)单种(S)和两物种混种(A+S)群落4种重要的土壤酶活性和土壤养分的 变化及其规律, 并对土壤酶活性与土壤养分进行了相关分析。结果表明: 1)群落S土壤有效氮(NH₄⁺-N和NO₃^--N)含量高于群落A对应养分含量, 而与群落A＋S该养分含量没有显著差异; 群落S土壤有效磷和有效钾含量低于群落A对应指标, 而群落A＋S其含量最低。2)群落S、A+S和A土壤蛋 白酶和脲酶活性的高低次序分别为S>A＋S>A、A＋S>S>A; 群落A+S、S和A磷酸酶活性依次升高; 群落A+S、A和S蔗糖酶活性依次降低。3)在生长 过程中, 3类群落土壤NO₃^--N、有效磷和有效钾含量在生长初期(5月)最高, 随后逐渐降低; 土壤NH₄⁺-N含量呈现单峰趋势, 在生长后期(9月)最 高。3类群落土壤蛋白酶和蔗糖酶活性随生长时间推移而升高, 在生长末期(11月)最高; 土壤磷酸酶和脲酶酶活性在生长过程中呈现单峰趋势, 在生长旺盛期(7月)最高。3类群落间土壤酶活性与土壤肥力具有较一致的相关性。由此推断, 非洲狗尾草对土壤含氮化合物的活化能力比紫茎 泽兰强, 且在种间竞争中能够强烈抑制紫茎泽兰对土壤含磷、含钾化合物的活化能力是其竞争取胜的可能原因; 不同植物群落土壤酶活性的差 异是引起土壤有效养分变化的重要驱动机制之一。     

江苏不同居群狗尾草叶片解剖特征的比较研究

为揭示不同居群狗尾草(Setaria viridis(L.)Beauv.)叶片解剖特征的差异,了解不同生境下叶片形态的变异,本研究以江苏15个狗尾草居群为材料,采用石蜡切片法和改良的叶表皮制备方法对叶表皮及叶片横切面结构特征进行了显微观察和测定,并通过变异系数、主成分分析和聚类分析对叶表皮及叶片横切面的主要性状进行分析。结果表明,不同居群狗尾草的17个表型性状变异丰富,叶片中脉厚度和下表皮细胞厚度的变异程度较大;叶片厚度、平行脉维管束高度和宽度、叶中脉厚度、中脉维管束高度和宽度等指标是造成狗尾草不同居群表型差异的主要因素,同时这些结构特征也分别反映了狗尾草叶片的输导和支撑能力、表皮气孔器的特征和叶片抗逆能力。聚类分析结果显示,狗尾草的15个居群被划分为3类,且与生境分布基本吻合,即:水边和盐碱地居群、荒地居群、山地居群狗尾草的叶片厚度、维管束直径、泡状细胞厚度和气孔密度均依次增大,但气孔体积依次减小,表明这3个类群随海拔的升高抗旱性依次增强。本实验狗尾草叶片在不同生境中产生的不同程度变异分析对狗尾草的生态适应性研究具有重要意义。     

狗尾草和金色狗尾草种群生殖分株生物量结构及生长

采用野外生态学实验方法对狗尾草属狗尾草和金色狗尾草种群生殖分株组分生物量结构及生长情况进行了比较。结果表明:在种内2物种生殖分株组分生物量具有较大的变异特征;组分生物量分配变异系数较小,分别为11.11%~22.77%和12.41%~26.82%;生殖分株营养组分生物量随株高和总生物量增加而均呈现幂函数形式增长,表现为相似的异速生长规律;其中,狗尾草全体拟合方程的R2值在55%~71%,金色狗尾草为62%~81%;在种间,生殖分株各组分除株高存在显著差异外,其余均不显著;生物量分配中,生殖分配和鞘生物量分配呈极显著差异。研究表明,狗尾草属2物种生殖分株在相同生存环境下,组分生物量和生长情况在种内和种间会同时受随机环境因子和自身遗传因子的内外调控,而表现出一定异同点。     

中国谷子主产区谷子近缘种狗尾草的遗传多样性

用同工酶淀粉凝胶电泳技术分析了在中国北方谷子主产区采集与收集的谷子、谷子近缘野生种青狗尾草(包括谷莠子)和金狗尾草的代表群体。分析了12种等位酶(AAT、ADH、AMP、DIA、GDH、IDH、MDH、ME、PGD、GPI、PGM、SKD)的21个等位酶位点的数据。结果表明：青狗尾草同其它以自花授粉为主的一年生植物相比表现更高的遗传变异性。AAT—3、PGD、PGM在所有供试材料中均表现单态,而在金狗尾草中缺失(沉默)IDH-l。不同地理来源的青狗尾草同谷子的亲缘关系存在一定的差异,而且青狗尾草间的遗传差异同地理区域相关。本研究结果支持把谷子和青狗尾草划为一个种的观点。     

亚轮生奇异蕨(Adoketophyton subverticillatum)在贵州都匀泥盆系蟒山群的发现及其意义

Adoketophyton subverticillatum (Li et Cai) Li et Edwards (亚轮生奇异蕨)是云南早泥盆世坡松冲植物群中颇具代表性的、研究较为详细的一种植物, 目前对其整体形态特征和解剖结构都有较深入的认识。本文通过系列针修法, 将采自贵州都匀包阳剖面蟒山群下段的一块植物化石新材料归入A. subverticillatum。基于目前对 Adoketophyton时空分布的认识, 认为该属可作为早泥盆世植物群的代表分子, 并据此推断蟒山群下段的时代应为早泥盆世。Adoketophyton subverticillatum在都匀的发现, 表明贵州都匀蟒山群中的植物与云南坡松冲植物群在属、种一级上存在扩散与交流现象。Adoketophyton以及其他相关植物的研究表明, 在高大气CO₂浓度的早泥盆世, 叶性结构如孢子叶、苞片、枝叶复合体等已广泛分布于华南板块。     

苯噻草胺与玉米DNA和狗尾草DNA作用的研究

提出了苯噻草胺用于旱地除草的新除草机理,BTMPA嵌入旱地植物DNA双螺旋中,使DNA变性而抑制DNA复制,造成狗尾草等杂草细胞不能分裂,从而杀除杂草。用苯噻草胺旱地除草时,在植物体内的有效浓度为5.4×10-8mol/L-5.4×10-5mol/L,最宜施药期为芽期至三叶期,最宜施药温度为20℃-30℃。     

头状轮生链霉菌芳香族氨基酸合成途径的调节

对头状轮生链霉菌(Streptoverticillium caespitosus)芳香氨基酸合成途径的研究表明,第一个酶即3—脱氧—α—阿拉伯庚酮糖-7-磷酸(DAHP)合成酶无同工酶,不被L-色氨酸阻遏,比活力可被硝酸盐促进。L-色氨酸强烈地反馈抑制此酶,L-酪氨酸和L-苯丙氨酸无作用。L-色氨酸的反馈抑制对磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是非竞争性的,K_I为373μmol/L。酶对PEP和4-磷酸亦藓糖(E4P)的K_m值分别为50和100μmol/L。PEP和C0²⁺对酶有稳定作用。邻氨基苯甲酸合成酶活力可被1mmol/L L-色氨酸完全抑制,此酶也受L-色氨酸的阻遏,但是色氨酸支路上其余4个酶不被阻遏。分支酸变位酶被L-酪氨酸抑制。L-苯丙氨酸抑制预苯酸脱水酶,并更强地抑制预苯酸脱氢酶。     

一种狗尾草病原真菌的鉴定及菌株致病性研究

经形态学鉴定和rDNA ITS序列分析,16株分离自北京、河北、河南发病狗尾草的菌株、2株分别分离自河南发病虎尾草、牛筋草的菌株和1株分离自青海发病野燕麦的菌株被鉴定为狗尾草平脐蠕孢Bipolaris setariae。接种试验表明,来自狗尾草的菌株比来自其他寄主植物的菌株对狗尾草致病性强,分离自野燕麦的菌株对狗尾草无致病性,分离自不同地区不同样品狗尾草的菌株其致病性有显著差异。菌株NY1对狗尾草有很强致病性,接种后5d植株叶片即全部呈枯死状,接种后7d整个植株枯萎死亡。菌株NY1对马唐和虎尾草也有很强致病性,但对于大多数供试栽培植物致病性很弱或无致病性。因此,B. setariae NY1菌株具有进一步开发成为狗尾草、马唐和虎尾草等杂草的生物除草剂的潜力。     

青狗尾草RNAi途径相关基因的全基因组鉴定和表达分析

RNAi途径是RdDM途径的衍生途径,其中的AGO、DCL和RDR蛋白在植物的生长发育和响应非生物/生物胁迫过程中发挥重要作用。为了研究RNAi途径的3种主要蛋白在青狗尾草中的序列及结构特征,利用比较基因组学方法,在青狗尾草中鉴定到13个AGO基因、7个DCL基因和4个RDR基因,并对其蛋白质亚细胞定位、系统发育关系、保守结构域进行预测。同时,利用转录组数据分析RNAi途径的3类相关基因在青狗尾草的16种不同生长时期、不同生长条件下的表达模式。蛋白质结构域分析发现,SvDCL3b和SvRDR3缺少重要的结构域。转录组分析发现,SvAGO1b、SvDCL1a和SvRDR1在各家族中表达量较高,可能在RNAi途径中发挥主要作用,且大多数青狗尾草和谷子的同源基因间的表达模式基本一致。综上,本研究为理解RNAi途径的3种主要基因在调控青狗尾草的表观遗传修饰中的功能和作用提供初步的理论依据,为青狗尾草和谷子之间驯化的分子机制提供 参考。