The bud and root sprouting capacity of Alternanthera philoxeroides after over-wintering on sediments of a drained canal

Alternanthera philoxeroides (Mart.) Griseb. is one of many aggressive invasive plants that can grow in diverse habitats. Aquatic A. philoxeroides forms dense floating mats over the water surface. However, when water levels decrease during winter, some mats become stranded on exposed sediments and are thus exposed to air. Do the stems of these mats possess the capacity to develop new shoots during the next growing season? In this study, we examined the sprouting of sediment-stranded over-wintering mats of A. philoxeroides. Stems of the over-wintering mats were divided into three types (dry, withered, and fresh stems) depending on moisture content and were immersed in water for 4 weeks to observe the sprouting of axillary buds and roots. The results showed that withered stems yielded much more biomass than dry or fresh stems. Stem moisture content significantly affected the sprouting rate and the length growth rate of buds and roots. Dry stems lacked reproductive capacity. The sprouting rate and length growth rate of the buds and roots were higher in fresh stems than in withered stems. Furthermore, the mean values of the bud sprouting rate and the bud length growth rate were highest during the first week, i.e., most of buds sprouted within 1 week or less. Our results suggest that more than 70% (on a dry weight basis) of the stems in stranded mats possessed rapid sprouting capacity even after over-wintering on the sediment for more than 2 months. This strategy may be an adaptation to the fluctuations inherent in many aquatic habitats, and it possibly explains why A. philoxeroides can flourish even after a dry winter. Handling editor: S. M. Thomaz     

抗草甘膦转基因大豆对根际土壤氨氧化古菌群落多样性的影响

抗草甘膦转基因大豆是孟山都公司首次进行商业化生产的转基因作物。近年来其风险评价,包括土壤生物多样性风险评价受到越来越多的重视。氨氧化古菌是硝化过程的关键微生物,在氮素循环中起重要作用。本文以抗草甘膦转基因大豆(RRS)、非转基因亲本(RRS-S)、野生大豆(W-S)和栽培大豆(D-46)为材料,采用PCR-DGGE方法研究了根际土壤氨氧化古菌(AOA)群落多样性的变化,为转基因大豆的生态安全性评价提供理论依据。通过多样性指数与均匀度指数分析,RRS对根际土壤AOA群落多样性没有显著性影响;主成分分析结果表明,RRS与其他品种大豆(W-S和D-46)根际土壤AOA群落结构差异较大,但与亲本(RRS-S)差异不显著;amoA基因测序与系统发育树的构建表明,不同基因型大豆根际土壤中的AOA一部分属于文献中记录的土壤AOA类群(soil/sediment),一部分在现有文献中没有记录(soil),但被测序检测的AOA均不属于水生环境(water)或海洋底泥(sediment)中的AOA类群。另外,有众多已检测的AOA在文献中并无记录和归类,其中包括RRS的缺失条带1、20、25和特有条带3。综合分析,抗草甘膦转基因大豆对根际AOA多样性没有显著性影响,但改变AOA群落的组成。     

栽培因子对胡麻天亚9号产量的影响

为了探讨甘肃省胡麻高产栽培方案,以‘天亚9号’为试验材料,采用播种量（X₁）、底施氮肥（X₂）、底施磷肥（X₃）、底施钾肥（X₄）、叶面施钾肥（X₅）、叶面施硼肥（X₆）、生长调节剂（多效唑,X₇）、生育期灌水量（X₈）的8因素均匀设计,研究不同栽培因子对高产优质胡麻‘天亚9号’籽粒产量的影响,并对胡麻产量与各栽培因子进行相关性分析、通径分析及主成分分析.结果表明： 影响胡麻产量的因素为播量、底施氮肥、底施钾肥、生长调节剂、底施磷肥、叶面喷施钾肥;其相关性依次为播量>生长调节剂（多效唑）>底施氮肥>底施磷肥>叶面喷施钾肥>底施钾肥.进一步进行最高产量模拟寻优,采用频数分析法得到胡麻产量大于173.58 kg·hm^-2的优化栽培因子为：播量4.68～4.92 kg·hm^-2,底施氮肥11.59～14.75 kg·hm^-2,底施磷肥17.26～21.95 kg·hm^-2,底施钾肥7.00～12.50 kg·hm^-2,叶面肥（磷酸二氢钾）1.41～1.81 kg·hm^-2,生长调节剂（多效唑）751.74～954.04 g·hm^-2.     

Cd2+污染水质对水花生根系抗氧化酶活性和超微结构的影响

在不同浓度Cd^2 污染下,水花生根中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性呈现先升后降的变化,但达到最大值时的Cd^2 污染浓度,SOD的更低,过氧化物酶(POD)的活性和可溶性蛋白含量呈现持续下降的变化趋势,可溶性蛋白的含量受Cd^2 的毒害更大。随着Cd^2 污染浓度的增加和胁迫时间的延长,根尖细胞中高尔基体消失,线粒体嵴突膨胀、变形及空泡化,细胞核扭曲成不规则形,核染色质凝集,这些变化反应在功能上表现为膜脂过氧化、能量供应不足,蛋白质合成受阻而含量下降,最终导致死亡。各项结果与Cd^2 皆表现出明显的剂量效应关系,污染浓度愈大毒害程度愈深。     

不同生态型的喜旱莲子草对莲草直胸跳甲化蛹能力的影响

 喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)是一种水陆两栖的外来杂草,我国1986年从美国引进了该草的专食性天敌莲草直胸跳甲(Agasicles hygrophila)进行生物防治。该天敌的化蛹能力受喜旱莲子草不同生态型的影响,从而影响到其生物防治的效果。从形态解剖的角度结合天敌和寄主植物的田间生理生态学研究了其机理。结果表明：水生型喜旱莲子草无次生结构,而陆生型则具紧密的次生结构和丰富的晶体;不同生态型的喜旱莲子草茎秆形态和结构特征有显著差异,同一生态型草不同位置结构特征也存在显著差异。主成分分析和聚类分析结果表明当λ=3.56时,不同生态型不同节间位置可分为3类,这3类正好可解释田间喜旱莲子草受控制的情况。相关分析表明莲草直胸跳甲的化蛹率与茎秆节间长、茎秆外直径、髓腔成简单正相关,与皮层薄壁细胞厚度和密度、维管束厚度及髓腔薄壁细胞的厚度成简单负相关;用逐步回归建立了化蛹率与形态和解剖结构特性的模型（y=1.533　2-0.248　3x3-0.051　2x4-1.634　9x5-0.957　7x6R2=0.999　9）,表明茎秆直径大小不是影响莲草直胸跳甲化蛹能力的最重要因子,主要原因为维管柱的厚度,其次髓部薄壁细胞厚度、皮层密度和皮层厚度也不同程度影响了莲草直胸跳甲的化蛹能力。从解剖学角度解释了莲草直胸跳甲对不同生态型喜旱莲子草控制作用的机理：对水生型喜旱莲子草有良好控制效果,而对陆生的中间型能起到一定抑制作用,对陆生的旱生型基本无控制作用。     

亚热带毛竹人工林土壤呼吸组分动态变化及其影响因素

利用Li-8100土壤碳通量测量系统,研究了2013年4月—2014年3月浙江临安市毛竹人工林土壤呼吸、异养呼吸和自养呼吸速率的动态变化规律.结果表明：毛竹人工林土壤总呼吸速率、异养呼吸速率和自养呼吸速率均呈现出明显的季节变化特征,最高值出现在7月,最低值出现在1月,年平均值分别为2.93、1.92和1.01 μmol CO₂·m^-2·s^-1.毛竹林土壤总呼吸、异养呼吸和自养呼吸年累积CO₂排放量分别为37.25、24.61和12.64 t CO₂·hm^-2·a^-1.土壤呼吸各组分均与土壤5 cm温度呈显著指数相关,土壤总呼吸、异养呼吸和自养呼吸的温度敏感系数Q₁₀值分别为2.05、1.95和2.34.土壤总呼吸速率、异养呼吸速率与土壤水溶性有机碳(WSOC)含量均呈显著相关,而自养呼吸与WSOC无显著相关性;土壤呼吸各组分与土壤含水〖JP2〗量以及微生物生物量碳均无显著相关性.土壤温度是影响毛竹人工林土壤呼吸及其组分季节变化的主要驱动因子,土壤WSOC含量是影响土壤总呼吸和异养呼吸的重要环境因子.     

相似穿孔线虫拮抗细菌的筛选及分子鉴定

【背景】相似穿孔线虫是一种重要的检疫性有害生物,其寄主范围广,危害具有毁灭性,已给我国农业生产造成潜在威胁。由于目前大多化学杀线剂毒性较高,筛选获得对相似穿孔线虫具有拮抗活性的微生物菌株对线虫防控具有重要意义。【方法】广泛从染病香蕉植株根际采集土壤样本,运用等比稀释涂布平板法分离菌株;采用摇瓶发酵法制备拮抗菌株上清液和发酵液。通过室内生物测定和盆栽试验,筛选出对相似穿孔线虫具有拮抗作用的细菌菌株,并通过16S rDNA的PCR扩增和序列分析,对拮抗菌株进行种类鉴定。【结果】获得5株对相似穿孔线虫具有较理想拮抗活性的细菌菌株。其中,菌株HD-86的作用效果最好,其发酵上清液处理24 h后的相似穿孔线虫死亡率达100%。盆栽试验表明,菌株HD-86发酵液处理42和70 d后对相似穿孔线虫的相对防效分别为77.34%和90.51%,均优于对照药剂阿维菌素。【结论与意义】菌株HD-86对相似穿孔线虫具有很强的拮抗作用,将其鉴定为洋葱伯克氏菌Burkholderia cepacia。本研究可为相似穿孔线虫生防制剂的研发和病害的防控提供依据。     

外源钙离子与南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎形态结构的影响

外源钙离子对植物响应外界环境胁迫具有重要作用.寄生植物对入侵植物具有显著的抑制作用.以入侵植物喜旱莲子草为研究对象,采用完全随机区组的实验设计分析不同钙离子浓度与南方菟丝子寄生对喜旱莲子草茎形态结构的影响,探讨外源钙离子在寄主植物响应寄生植物胁迫中的作用.研究结果表明南方菟丝子寄生可以显著改变喜旱莲子草茎的形态结构,如显著降低喜旱莲子草茎的总长、分枝数、分节数、茎直径和髓腔直径,显著增加茎的厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子对喜旱莲子草茎总长、分枝数、分节数、茎直径、髓腔直径和维管束直径没有显著影响,但可增加喜旱莲子草茎的维管束数目,降低茎的节间长、厚角厚度与皮层厚度.外源钙离子与南方菟丝子寄生相互作用可以显著增加喜旱莲子草茎的厚角厚度与皮层厚度,表明南方菟丝子寄生与高浓度的钙离子对喜旱莲子草茎的厚角厚度和皮层厚度具有显著的拮抗的交互作用.这种交互作用可以提高寄主植物的防御能力,减少寄生植物对寄主植物的损伤.     

温度和CO2浓度升高对荒漠藻结皮光合作用的影响

2007年,对腾格里沙漠东南缘沙坡头地区1956年(51龄)和1981年(26龄)人工植被区及自然植被区的藻结皮净光合速率(P_n)变化,及其与结皮含水量(>100%、40%～60%和<20%)、大气CO₂浓度(360和700 mg·L^-1)和温度(13 ℃、24 ℃ 和28 ℃)的关系进行研究.结果表明：51龄、26龄人工植被区和自然植被区的藻结皮P_n分别为3.4、4.4和3.2 μmol·m^-2·s^-1,且51龄人工植被区藻结皮的P_n显著高于26龄人工植被区和自然植被区;藻结皮含水量对其P_n影响显著,且中等含水量(40%～60%)藻结皮的P_n显著高于低含水量(<20%)和高含水量(>100%);CO₂倍增(700 mg·L^-1)后,中等和高含水量藻结皮的P_n增加了1.8～3.3倍,而低含水量时,藻结皮的P_n变化不明显;高含水量和中等含水量处理时,24 ℃和28 ℃条件下藻结皮的P_n较13 ℃时提高27%～66%,而在低含水量时,不同温度的藻结皮P_n值无显著差异.     

增施氮磷肥对木荷林凋落物生产量及其养分的影响

以浙江天童常绿阔叶林木荷群落为对象,2011年研究了不同施氮磷肥水平下凋落物生产量和养分动态特征.结果表明: 增施氮磷肥处理后,木荷群落凋落物的年生产量在6.82～8.30 t·hm^-2·a^-1,呈“三峰型”季节动态模式;凋落物年平均氮含量(P处理除外)和年平均磷含量增加;凋落物氮磷含量季节动态发生改变,而对凋落物氮年归还量(60.05～7147 kg·hm^-2·a^-1)和磷年归还量(2.94～3.93 kg·hm^-2·a^-1)没有显著影响.与对照相比,试验初期(2011年春季)各施肥处理下的凋落叶氮磷比普遍较高,而2011年冬季较低,说明长期施加氮磷肥可能改变森林生态系统原有的氮磷限制状况.